計算機科學與技術的未來發展探討

摘要：進入新世紀以來電子技術飛速發展，我們已經進入信息時代，計算機技術已經成為世界上最重要的科學技術，在各個領域都能看見計算機技術的影子，它已經成為了人們生活中不能缺少的技術。計算機技術成功地推動了人類經濟發展的進步，使人類的各個領域都得到了迅速的發展。本文主要闡述計算機科學與技術的現狀與未來發展前景。

關鍵詞：計算機;技術;發展趨勢

1 引言

在今天這個發展迅速的的時代，計算機技術已經現代人基本生產生活實踐中不可缺少的組成部分。計算機科學技術的形成及其廣泛的引進和應用，深刻地改變了我國基層人民的生產生活體驗過程，促進了現代文化的發展與更新。在這樣的時代背景之下，明確計算機科學與技術的未來發展的方向，對于保證社會穩定發展，促進經濟進一步發展，提高人們的物質生活水平。有鑒于此，本文將重點對計算機科學技術的發展趨勢作簡要說明。

2 計算機科學技術的發展歷史

最早的一臺計算機ENIAC是由美國美國弗吉尼亞大學于1946年研發的，它的研發成功意味著人們正式開始向計算機時代邁步前行。但是在那個年代各項相關技術并不成熟，使得首臺計算機體積相對較大，制造和運行成本都很高，即使是這樣計算機技術也被引進軍事領域。上世紀五十年代隨著晶體管的發明試驗成功，科學家成功制造出晶體管計算機，這就是為人們常說的第二代計算機。在這之后的幾年，第三代計算機，集成電路計算機成功研制出來使得計算機制造的成本大大降低。進入21世紀以來計算機的發展逐漸趨向于輕量化和智能化，這也使其應用領域更加廣泛。

3 計算機科學與技術的發展現狀

（1）需要進一步深化普及。作為生產的第一要素，日益成熟的科學技術和應用技術，支撐著社會的穩定發展。在當前階段，隨著現代科學技術的快速有序發展和計算機科學技術的普及應用，我國人民在解決生產中的各種實際問題的過程中，依靠計算機科學與技術為我國的社會經濟和文化建設做出重要貢獻。（2）已經具有一定的專業程度和綜合程度。在現階段計算機科學與技術得到了一定程度的普及和應用的情況下，其專業程度和綜合程度也有了突破性發展。例如在智慧家電領域，利用計算機科學與技術實現家電的操控，以保證達到最佳用戶體驗，而且它為中國普通百姓日常生活體驗過程的順利發展創造了充足的便利條件。（3）計算機技術相關突破與研究深度增加。隨著計算機技術的發展，計算機技術的應用空間不斷向更寬更高的方向發展，相關的軟件和硬件的更新與發展受到越來越廣泛的關注。而且在集成電路方面隨著計算機技術的發展也逐漸成熟，使現代計算機技術的性能和相關軟件功能形式呈現出逐步提高的顯著趨勢，其中突出了相關領域的技術突破和深度發展。

4 計算機科學與技術的發展特性

（1）隨著計算機在社會各個領域的廣泛應用，使人們的生活和工作發生了巨大的變化。人們開始用計算機來處理公務，解決生活和學習中的問題，并以此為媒介與社會和世界溝通，比如人們可以隨時隨地從不同國家購買商品，與不同國家的人交流，在網絡中框定世界。同時，在國家政治、經濟、文化的發展中，計算機也有了更深入的滲透。目前，許多軍用裝備的研發、控制都需要基于計算機。因此，計算機的普及性體現了它在社會各個領域的滲透，顯然計算機科學與技術已經成為新世紀保證社會靜靜平穩發展的主要因素。

（2）從當前社會應用計算機科學技術的實際特點出發，主要利用計算機解決實際問題，使整個問題的解決過程更加清晰方便，而計算機的信息優勢可以在解決問題的過程中提供當前的信息內容，從而能夠快速有效地解決問題。同時，計算機在工業和制造業領域的應用，可以通過更精確的控制和更先進的管理，提高工業發展水平，推動工業化進程。總之，計算機在每個領域的應用都能使這一領域發生了實質性的變化，使許多問題得到了有效的解決，從而促進了社會的進步。

（3）計算機技術和現代科學相輔相成、共同進步。計算機技術的進一步發展對集成電路、微電子等發展都有積極作用，，這不僅是計算機科學技術本身的特點，也是計算機科學技術的優勢所在。

5 計算機科學技術的未來發展

今天的計算機科學技術已經應用到各個領域，計算機的發展可以直接推動各個領域的發展。因此，計算機科學家和數學家都在不斷發展計算機技術，希望使計算機在未來的發展中能夠獲得更好的發展前景。下面將從這些方面探討計算機未來的發展前景。

（1）DNA生物計算機。隨著計算機在生物領域的應用，幫助生物領域實現了許多以往不能實現的操作。1994年，阿德爾曼的DNA測序技術被用來改變DNA序列，如果這項技術研發成功，計算機的速度將提高100萬倍，而且計算機的信息儲存量將是現在的10億倍，這項技術一旦實現不僅會使計算機技術實現飛躍，對于許多領域都會帶來歷史性變革。

（2）光信號與光子計算機。通過光子信號實現對信息處理的計算機稱為光子計算機。光作為宇宙中最快的物質之一，以此為基礎制造的光子計算機使用相關的光學材料來形成集成光路，與傳統計算機相比，光子計算機傳輸不受介質的影響，受外力干擾較小，與傳統計算機相比，速度將提高1000倍，這將大大提高計算機的計算速度。

（3）量子理論計算機。這種計算機主要利用計算機的存儲器和CPU來完成原子處于量子態的工作，原子可以同時出現在不同的位置。在這種情況下，它可以大大提高處理各種信息的精度，并能大大提高計算機的計算速度。同時，它還可以在計算機中存儲更多的信息和數據。

（4）智能化可以被改造的超級計算機。智能化是未來計算機科學技術發展的主要趨勢之一。與當今計算機相比，智能超級計算機具有更突出的運行速度和信息處理速度。它們可以同時執行多個命令，處理效率更快。利用智能化超級計算機能夠輕松進行龐大數據的分析和建模工作，這對于許多領域的科研有著重要的意義，應該得到更加廣泛的推廣。

（5）計算機科學和技術正在向納米技術方向發展。在高切削領域，納米技術得到了廣泛的應用。同時，在發展納米計算機的同時，納米技術將與計算機技術有機結合。納米元件本身具有導電性強、體積小等優點，因此納米技術將在計算機開發中得到應用。與傳統計算機相比，納米計算機具有成本更低、性能更高的優勢，因此納米計算機是未來計算機的發展趨勢之一。

（6）模擬計算機的發展。上世紀80年代之后，科學家逐漸開始探索計算機微超技術，這一時期內生物計算機得到了發展。這種計算機最大的特點是使用了生物芯片，在生物芯片中，信息通常以波的形式傳播。90年代在生物計算機之后，開始出現模擬計算機。此類模擬計算機能夠輕松實現邏輯運算，而且隨著分子元件的開發，模擬計算機的性能必將實現更大的突破。

6 結語

本篇文章通過對計算機科學技術發展歷史、發展現狀的分析，剖析了現階段計算機科學技術發展的幾大熱門方向，對各個方向發展趨勢進行簡要探討，希望為相關領域的研究者提供經驗。

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作者簡介

梁紅艷，（198-），女，廣西百色人，壯族，本科，四級動畫美術設計師，主要從事教育工作。