计算机科学与技术趋势

点赞:7754 浏览:32036 近期更新时间:2023-12-26 作者:网友分享原创网站原创

【摘 要】随着计算机科学与技术的快速发展,只有正确把握计算机科学与技术的发展趋势,才能更好的推进计算机科学与技术的正确发展.本文首先分析了当前计算机科学与技术的现状,然后深入探讨了几个计算机科学与技术发展的趋势.

【关 键 词】计算机科学与技术;发展趋势;现状

1.计算机科学与技术的发展现状

1.1计算机科学与技术在当前社会中的重要地位

在当前的社会发展中,计算机科学技术发挥着重要的作用,对社会的发展进步起到了巨大的推动作用.随着计算机科学技术的快速发展,人们生活中的各种实际问题都得到了有效地解决,在计算机科学技术的帮助下,人们的生活方式变得更加快捷、舒适和文明.此外,计算机科学技术在经济、文化等方面的发展中也有着非常重要的作用.随着计算机科学技术的发展进步,计算机的系统性和综合性变得越来越强,从而使计算机更好的满足人们对计算机人性化、个性化的需要.另外,当前计算机科学技术的发展更新速度变得越来越快,在1904年诞生了世界上最早的电子管,在1946年发明了世界上第一台计算机,期间一共花费了42年的时间,而从半导体管发明到半导体计算机诞生一共只花费了10年的时间,到现在计算机科学技术的发展可以说是日新月异.总的来说,计算机科学技术已经成为当前社会发展进步的重要工具,对于其他行业的发展有着非常积极地影响作用.

1.2计算机科学与技术发展中存在的问题

对于社会中的各种事物而言,其发展过程都具有两面性,计算机科学与技术的发展给人们带来了巨大的便利和舒适,但是其发展过程也存在着很多问题,给人们的生活和社会发展带来巨大的威胁.比方说在本世纪初期,“千年虫”的出现对计算机科学技术的发展带来了巨大的威胁,对当时社会的保险、电信、电力、交通等方面产生了非常严重的影响,“千年虫”的出现给计算机科学技术的发展提出了一个严峻的问题.怎样才能够在计算机科学技术的发展过程中更好的利用其有利因素,避免产生不必要的威胁,从而使计算机科学技术更好的为人们怎么写作,就成了当前人们必须要面对的问题.

1.3如何发展计算机科学技术

所有科学技术的发展都需要利用实践来进行验证,计算机科学技术同样如此.从最初单纯的用于科学计算,到现在在军事、经济、社会等多方面都有着非常广泛的应用.计算机科学技术在实践应用过程中,主要的作用是对信息和数据的处理,所以,在计算机科学技术的发展过程中,对于相关软硬件的开发应该得到越来越多的重视,从而更好的保证计算机科学技术转化成为实际的成果.此外,还应该进一步完善相关计算机应用和信息化的市场经济和政策法规环境建设,从而保证计算机科学技术健康快速的发展.

2.计算机科学技术的几个具体发展趋势

2.1巨型计算机的研制与应用

巨型计算机通常运算速度非常快、储存空间和功能强大的特点,通常巨型计算机的运算速度可以达到每秒百亿次以上,内存容量在几百兆字节以上.巨型计算机在天文、气象、地质、航天、卫星等尖端科学技术领域有着非常广泛的应用.巨型计算机的发展水平是当前计算机科学技术发展的重要体现,对于推动计算机结构、软件和硬件理论技术、以及计算机应用等方面的发展有着巨大的推动作用.

2.2计算机的智能化

所谓智能化计算机就是指那些利用平行处理技术对计算机中的多个数据或指令,同时进行处理和分析的计算机.这种智能化计算机利用多个处理器进行数据信息处理,其运算速度非常快.在一些非常高端的技术行业中,经常会需要利用智能化计算机对一些复杂繁琐的数据进行推演和分析,这样可以有效的节约时间和成本,从而提升这些高技术行业的工作效率.在进行计算机的智能化开发过程中,相关的研发人员往往会从人脑的特点出发,从而使计算机变得更加人性化,这也是我们所说的智能化.

2.3高性能新型计算机的发展

计算机科学技术的发展主要源自于硅芯片技术的不断发展变化,但是近些年来硅芯片技术发展已经接近极限.现在越来越多的研究者开始将量子、光子以及纳米技术应用到计算机研发中来,从而使计算机科学技术的发展迎来了一个巨大的跨越转变.

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(1)量子计算机.这种计算机是在量子力学的基础上对海量的数据信息进行运算处理及存储分析,是一种根据可逆计算机研制出的一种物理装置.量子计算机的研制过程最重要的就是对激光脉冲进行灵活的改变,从而对链状分子形成的聚合物特征进行有效地重组,然后利用开关的调控来保证各种信息随着聚合物来进行移动,最终实现计算机对各种复杂数据信息的处理和分析.由于这种计算机利用的是量子力学的原理,由于量子的叠加效应使得这种计算机可以存储更多的数据信息,而且这种计算机的运算速度也要比传统的计算机运算速度快十几亿倍,另外这种计算机的安全性能也有着非常巨大的提升.

(2)光子计算机.传统计算机的数据信息运算和处理都是通过电子手段来实现的,但光子计算机则是由光子技术来进行的,光子计算机的出现使得传统的计算机导线互联方式转变成为了光互联的形式,运算方式也变为了更为现代化的光运算方式.所谓光运算就是指各种数据信息是由不同波长的光表现出来的,光运算可以对各种复杂的数据信息进行更加快速的处理分析,当前光子计算机的运算速度还有着非常快速的增长趋势.

(3)纳米计算机.在一些高技术领域,纳米计算机的应用越来越广泛,这是一种将传统计算机科学技术与纳米技术紧密结合起来的一种全新的计算机技术.纳米计算机所使用的纳米元件体积更小、质量更加可靠、导电性能更加优越.将纳米技术应用到计算机中,主要是在计算机的芯片中使用纳米元件,从而将计算机中的电动机、处理器、传感器等重要部件全部集中到一个芯片上,从而组成一个整体系统.这种芯片虽然体积较小,但是其真正的运算处理性能却远远高于传统计算机的电子芯片.在未来的计算机科学技术发展中,当纳米技术得到广泛应用时,纳米计算机将会成为计算机市场的主用组成部分,同时推动计算机科学技术朝着更快更好的方向发展.

2.4超微技术领域的生物计算机

早在二十世纪八十年代,生物计算机就已经投入研制了,这种计算机最大的特点就是利用生物芯片,由生物工程技术中所产生的“蛋白质分子”组合构成.在这种生物芯片中,信息是以波的方式进行传递的,其运算速度快的惊人,几乎相当于普通计算机运算速度的十万倍,且具备强大的储存空间,而其能量消耗仅为普通计算机的十分之一,这种生物计算机的优势作用显而易见.由于蛋白质分子具有再生能力,因此,它可以通过自我组合而合成新的微型电路,这样就使得计算机具备了生物体的基本特征,因此被称为生物计算机.1994年,美国首次将生物计算机公诸于世,随之公布的还有模拟电子计算机而进行的逻辑运算,并提出了解决“虚构”的七座城市之间路径问题的最佳设计方案.前不久,来自世界各国的二百多名计算机专家学者就曾经齐聚美国的普林斯顿大学,联名呼吁计算机科技应向生物计算机领域努力进军.根据现在的生物计算机技术发展来看,预计将在不久的未来,制造出通过物理和化学作用就能检测、处理、储存、分析、传输数据信息的分子元件.

总之,从第一代计算机的问世到现代计算机的广泛应用,计算机因其低成本高效率越来越受到用户的青睐.随着社会技术的快速发展计算机科学技术更新的频率也变得越来越高.人性化、高效化的计算机信息技术已渗透到了人们生产生活的各个方面,成为社会发展中一个必不可少的重要工具.