淺析計算機技術的發展趨勢及應用

王舜之 山東師范大學附屬中學（幸福柳）

計算機技術主要是對信息進行收集、存儲、處理、傳輸等操作，可以說，計算機技術就是現在的信息時代的核心技術，也是計算機技術在支撐現在高質量、高效率、高便捷的現代化的生活。計算機技術從上世紀40年代電子計算機被發明起，已經歷經了70余年的發展，已經在電子商務、社會交際、生活娛樂、工業生產等方面發揮著至關重要的作用。

1 計算機技術

1.1 計算機技術概述

計算機技術是一門綜合性的科學，它主要由計算機硬件、軟件、操作系統、計算機網絡、程序語言等組成。計算機初始時的發展和電子信息的發展息息相關，在最初被發明的電子計算機中，計算機的硬件是由電子管構成，電子管體積大、處理速度慢，工作效率低。在1959-1964年，隨著微電子和物理電子技術的發展，計算機的硬件也得到了顯著的升級更新，由電子管升級為晶體管，晶體管使得電路的集成度得到了極大的提高，使得計算機的體積得到顯著縮小，運算速度大大提高，并且還具有了明顯優越于早期的匯編語言的高級語言，可編程性得到極大提升。在1965-1970年，由于中小規模集成電路的出現，計算機硬件的集成度得到飛躍，同時高級語言和操作系統也得到了豐富和完善。1971年-至今，計算機硬件全都是超大規模的集成電路，體積已經達到可隨身攜帶的程度，并且有了良好的人際交互界面和智能化的操作系統，已經完全符合人們生活中對計算機的需求。

1.2 計算機技術的特點

計算機技術是一門以信息和數據為核心的技術，主要具有高效性、實時性、智能性的特點。計算機技術對于數據的處理都是十分快速的，尤其是在現在云計算技術的幫助下，即使是海量的數據，也可以在短時間內完成處理，并且正確率極高。計算機技術對于信息的傳播和共享主要是依托于計算機網絡技術，可以將世界各地獨立、分散、不同的計算機連接起來，形成一個計算機網路。計算機所傳播的信息是通過光纜或者電磁波進行傳播的，傳播速度是接近于光速的，完全可以達到實時傳播的效果。現在計算機技術在逐漸使得各類應用程序或者電子設備具有模仿人類思維、分析和判斷的能力，使得它們不僅可以高效快速的處理數據，還能發揮主觀能動性的處理數據，減輕人們的工作負擔，提高生活的便捷性。

2 計算機技術的發展趨勢

計算機技術的發展趨勢可以分為兩部分，一部分是硬件和計算機構架體系的發展，另一部分是計算機信息處理方式的發展。對于前者，計算機將會朝著具有更強存儲能力、計算能力和微型化發展，例如納米計算機、量子計算機、光子計算機等。對于后者，計算機將在基于數據收集能力和計算能力得到極大提升的情況下，利用云計算和大數據技術，對數據進行深度學習，將使得這個學習的過程變得智能化而非過去那樣機械化，將使得其具有模仿人類處理和學習的能力。

3 未來計算機技術的發展方向

3.1 微型化

縱觀整個計算機的發展歷史和現在智能手機逐漸取代PC的趨勢，我們可以很清楚的指導計算機未來必然會在提高性能的同時，繼續朝著微型化發展。就目前而言，主要有三個方向：光子計算機、納米計算機、量子計算機[2]。光子計算機用光子代替傳統的承載數據存儲、傳輸和運算的電子，可以實行并行運算，計算速度極快，基本是指數級別的上升。納米計算機是將納米管原件代替硅芯片。由納米技術研制的這些芯片的體積都非常小，能耗極低，性能極高。量子計算機是基于量子力學的基本規律運行的，由于量子具有疊加性，所以它的一個量子位既可以存儲1，也可以存儲0，存儲量就得到了極大的提升。并且量子計算機可以實行量子并行計算，計算速度將會是現行計算速度的數億倍。

3.2 智能化

計算機從最初的沒有操作系統和高級語言，只能進行較大規模的數據處理，到現在的有了完善且相對智能的操作系統和可以進行海量數據運算，以及各個應用軟件都在開始逐漸的在語音識別、語言處理和圖像處理等方面朝著人工智能的方向發展，所以未來計算機必定會繼續朝著智能化的方向發展。智能化是指事物能夠以人的角度思考、分析和判斷，完全滿足人們的實際需求。目前方興未艾的人工智能技術即是如此，首先收集海量的數據，然后利用云計算、機器學習和人工智能技術讓智能設備對數據進行深度學習，讓智能設備能自主的學習數據所包含的內容，并在學習后反過來繼續提升其深度學習能力。

3.3 移動化

人們對智能設備的使用，主要經歷了電子計算機、PC、功能手機、智能手機、可穿戴智能設備的發展過程。從中可以很清楚的看出，未來計算機技術的發展方向也必定是繼續朝著移動化發展。在16年的天貓“雙十一”購物節中，來自移動端的購物量已經達到了7成，可以預想，在目之可及的幾年內，電子商務里流量的來源將基本全部來自于移動端。目前方興未艾的AR、VR等技術，也有可能改變目前由智能手機所搭建的移動互聯網平臺，形成新的人們日常生活、工作、娛樂的方式，而作為緊跟人們實際生活的計算機技術，必然也將朝著這些方面發展，滿足人們不斷變得復雜、多樣和個性化的需求。

結語：綜上所述，未來的計算機將會從硬件及體系結構方面發生巨大變化，量子計算機、納米計算機、光子計算機將會得到廣泛的應用。回首過往的發展歷史，未來計算機技術將會朝著微型化、智能化和移動化發展，不斷滿足人們新的需求。其中的重中之重將會是人工智能技術的應用，未來的所有偏自動化的流程將會更加偏智能化，帶來更新的發展。