淺議計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

中共承德市委黨校 河北 承德 067000

引言

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)是時(shí)代進(jìn)步的必然產(chǎn)物。從1946年世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生，在之后70多年里，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在運(yùn)行速度、開發(fā)應(yīng)用等方面得到了飛速發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴程度越來越高。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展改變了人們的工作、學(xué)習(xí)和生活方式，未來必將更加網(wǎng)絡(luò)化、智能化和人性化。

1 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷程

1936年，計(jì)算機(jī)之父艾倫·圖靈發(fā)表重要論文《論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題上的應(yīng)用》，提出“算法”和“計(jì)算機(jī)”兩個(gè)概念，從此開啟了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的新紀(jì)元。1946年，世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”的誕生，為后續(xù)電子計(jì)算機(jī)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。它由17468個(gè)電子管組成，重量達(dá)30噸，占地160平方米，耗電174千瓦，耗資45萬美元，每秒能運(yùn)行5000次加法運(yùn)算，由于造價(jià)昂貴，主要用于科學(xué)計(jì)算，它的誕生標(biāo)志著計(jì)算機(jī)時(shí)代的正式開啟。1964年以后，英特爾公司推出全球第一個(gè)微處理器，成本的逐步降低，進(jìn)一步推動(dòng)了計(jì)算機(jī)作為系列化產(chǎn)品的普及與推廣。1981年，IBM推出世界上第一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)，它可以使用盒式錄音磁帶下載和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，內(nèi)存只有16K字節(jié)。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用從軍事部門和大型企業(yè)開始轉(zhuǎn)入普通小公司甚至一般家庭。20世紀(jì)90年代開始，家用電腦開始廣泛應(yīng)用，其功能從單一化向多元化轉(zhuǎn)變，為人們的工作、學(xué)習(xí)和生活提供了便利。1956年開始，我國計(jì)算機(jī)事業(yè)發(fā)展進(jìn)入起步階段，從電子管小型計(jì)算機(jī)逐漸發(fā)展為集成電路大型計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)展到軍事、農(nóng)業(yè)、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域。1983年，我國自行研制的銀河1號(hào)彌補(bǔ)了國內(nèi)巨型機(jī)的空白。伴隨著技術(shù)革命浪潮的蓬勃興起，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步[1]。

2 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)

2.1 更新速度快

1904年發(fā)明電子管到1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的誕生，花費(fèi)了42年。而從發(fā)明半導(dǎo)體晶體管到半導(dǎo)體計(jì)算機(jī)的問世，僅僅用了10年左右。集成電路從無到有僅用了2年，激光器僅用了1年的時(shí)間。特別是電子技術(shù)問世以后，發(fā)展速度明顯加快，從1973年研制成功的第一臺(tái)微處理機(jī)到20世紀(jì)80年代初期，微處理機(jī)更新了四代。如今，具有上億晶體管的微處理器已經(jīng)研發(fā)成功，計(jì)算機(jī)在運(yùn)行的過程中可以使用多個(gè)處理器，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步處理。計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性不斷加強(qiáng)，運(yùn)行速度不斷提升。

2.2 運(yùn)行功能強(qiáng)大

并行處理技術(shù)可以節(jié)省大型和復(fù)雜問題的解決時(shí)間。目前世界上性能最高的通用計(jì)算機(jī)已采用上萬臺(tái)計(jì)算機(jī)并行。并行處理技術(shù)主要以算法為核心，并行為語言描述，通過利用軟件和硬件實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)或圖像處理的結(jié)構(gòu)技術(shù)。并行處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間重疊、資源重復(fù)和資源共享。時(shí)間重疊是指在計(jì)算機(jī)處理過程中，完成對(duì)一套設(shè)備的輪流使用，以加快硬件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度；資源重復(fù)能夠直接提高計(jì)算機(jī)處理速度；資源共享可以按時(shí)間順序共享CPU，實(shí)現(xiàn)多道程序和分時(shí)系統(tǒng)[2]。

3 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化是指將原來的散落的工作狀態(tài)，落后的單機(jī)技術(shù)，通過聯(lián)網(wǎng)，斷口通信等技術(shù)改良，成為具有高效能傳輸，高資源共享，高技術(shù)支持的新的技術(shù)和設(shè)備狀態(tài)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。學(xué)校、單位、家庭內(nèi)的計(jì)算機(jī)連接構(gòu)成了局域網(wǎng)；一個(gè)城市不同地理位置的計(jì)算機(jī)互聯(lián)構(gòu)成了城域網(wǎng)；不同城市之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)構(gòu)成了廣域網(wǎng)；世界范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)構(gòu)成了互聯(lián)網(wǎng)。每種網(wǎng)絡(luò)類型都是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的體現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化使計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域得到拓展和延伸，伴隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展必將得到進(jìn)一步提升。

3.2 智能化

將人的思想意識(shí)，比如感知能力、思維能力和邏輯能力和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，衍生出更多人性化的智能機(jī)器，即智能化。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的智能化發(fā)展不僅可以應(yīng)用于軍事與科研領(lǐng)域，也可以被引入到工業(yè)領(lǐng)域。相比于傳統(tǒng)人工，機(jī)器通過聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自主操作的工業(yè)智能化，將大幅度提升生產(chǎn)效率。例如美的集團(tuán)的機(jī)器人車間，全部流程由機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，所有零件都有自己的條形碼，通過條形碼識(shí)別，機(jī)器人可以接收相應(yīng)信息，從而完成對(duì)應(yīng)零件和機(jī)型的裝配。再比如富士康的“熄燈工廠”，在不開燈的情況下，全程沒有工人參與，機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)用信號(hào)處理就能完成搬運(yùn)、傳送等工作，比起人工作業(yè)，效率提高了30%。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)行科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)的智能化，將促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速增長。

3.3 人性化

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，越來越多的產(chǎn)品變得人性化。物聯(lián)網(wǎng)是指根據(jù)通信協(xié)議，使物品之間相互連接，將所接觸和收集的信息進(jìn)行分類傳輸和交互，使物品智能化和統(tǒng)籌化管理的計(jì)算機(jī)技術(shù)。比如智能家居，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的喜好，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光，關(guān)閉窗戶，播放音樂，發(fā)出警報(bào)等功能。用戶人性化體驗(yàn)是智能家居的核心第一要素。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為全社會(huì)各行各業(yè)不可或缺的重要技術(shù)。隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新，未來計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)將廣泛應(yīng)用到更多領(lǐng)域，發(fā)揮更加重要的作用。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在改變?nèi)藗兩罘绞?，提高工作效率的同時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)化、智能化、人性化的方向不斷推進(jìn)。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新必將提升綜合科技實(shí)力，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。