关于计算机科学与技术的发展趋势探究
2022-06-09
【摘要】在飞速发展的现代社会，人们对于计算机的运用越来越多。计算机科学与技术成为人类生活和工作不可或缺的一部分，并在潜移默化中改变着人们的生活，推动了社会的发展。此外，以使用人群的不同需求为依据，各种笔记本、台式机不断诞生、更新及改造。可以说，当下计算机科学与技术发展处于欣欣向荣的局面。本文就计算机与技术发展的原因探讨一下计算机科学与技术的发展趋势。
【关键词】计算机；科学与技术；发展趋势
20世纪第一台计算机的出现，标志着人类将使用机器来进行数据计算，经过几十年的努力，计算机的成本大大降低，运算速度越来越快，性能越来越好，计算机的体积大大缩小，计算机程序越来越复杂，应用领域也越来越广泛，它们减少了人们所付出的时间，极大的方便了人们的工作与生活，更成为国家综合国力的象征。随着知识经济的不断深入，计算机的发展趋势不仅继续深化，而且节奏加快。经过多年的发展，计算机的应用领域从单一化走向多元化。在现阶段，计算机科学与技术参与了社会的生产和生活的众多领域，在提升人们生活的同时，为社会的发展起到了重要的作用。
一、计算机科学与技术快速发展原因
（一）第一台计算机ENIAC诞生于美国，由于成本高、体积大、运行速度慢等原因，所以计算机没有得到推广与应用。随着时间的推移，在经济与科学技术的铺垫下，计算机得到缓慢发展，到70年代以后，计算机经过四个阶段的发展，市场相对稳定下来，有了较小的体积，较完善的操作系统，价格适宜，收到人们的欢迎。
（二）计算机的发展要追溯于“二战”时期，对信息的紧迫需要、加工和处理，减少了创造的障碍，使得资源可以促进了计算机的研发运用。随着计算机的发展，其运算速度不断加快，存储功能不断增强，使其在教育、经济以及其他各个方面迅速普及。
（三）各个国家、各个企业之间的经济竞争与技术竞争也是推动计算机迅速发展的原因之一。在当今国际社会形势下，对机制的选择和把握与计算机技术的发展密切相关，因为它可能直接影响到各方机制选择的正确性。在这种情况下，围绕计算机技术的若干选择判断依据和机制及其影响要素在同时发挥作用，北大核心期刊目录2014选择的环境常常是敏锐的和稳定的，这也是计算机技术迅速发展的一个原因。
（四）科学家在研究计算机相关技术方面的实验中，获得了大量的理念和设计灵感，经过实践的检验，从而带来新的计算机设计理念，促进计算机技术的进步。
（五）经常连续不断地创造性活动是推动计算机考苏发展的原因之一，其本质是对大量信息进行处理的现实需求的推动之下的计算机相关的科学理论的不断更新和发展。
（六）信息共享是计算机科学与技术发展的基础，也就是说这种共享信息的建立，推动了全球所有国家对计算机科学与技术的开发与研究，在此基础上创新活动可以获得全面的资料与技术的支持，缩短研发周期，提高研究质量。
（七）新一代的技术与其他领域结合，又为了满足其需求不断地研发更新，慢慢的计算机技术成为人们生活生产及其他行业生产中重要的工具，间接与直接的促进了各个行业科学技术的发展，成为科学技术发展的基础。
二、计算机科学与技术的发展趋势
（一）智能化的超级计算机。面对大量复杂的数据计算时，普通的计算机及服务器很难完成或无法完成，这时智能计算机由于其强大的配置，多种处理器的共同作用就可以轻松完成。智能化计算机是指设计结构独特并采用平行的处理技术，对计算机这种多个数据及指令可以同时处理和分析的一种超级计算机。超级计算机在高尖端领域中，可以进行数据分析或者进行模型推演，使一些实验通过计算机的模拟就可以运行，这在很大程度上节约了时间和成本。在生活中，由于智能计算机灵活的系统，功能变得更加人性化、合理化、大众化等，可以为人们的生活和工作提供方便。例如，动画片中绚丽夺目的效果是通过超级计算机制作的。
（二）随着硅芯片技术的发展，近年来硅技术的发展潜力已接近极限。因此，新型的量子计算机、光子计算机以及纳米计算机进入人们的视线，成为人们追逐的对象。根据摩尔定律，计算机的架构与技术每隔几年就会发生一次大的飞跃，对人们的生活产生很大的影响。
（1）量子计算机的出现。量子计算机是按照量子力学原理对大量的数据进行存储、运算、分析和处理的物理型装置，它起源于对可逆计算机的研究。这种计算机开与关的状态是通过激光脉冲改变一种链状分子聚合物来体现的。与传统计算机相比，量子计算机存储的数据量非常大，其运算速度是传统计算机的十亿倍。除此之外，量子计算机在安全性及安保体系等方面的优良性能也远远高于传统计算机。
（2）光子计算机的研发。与传统计算机相比，光子计算机是利用光子进行计算，用光子代替传统计算机通过电子进行计算、传输和存储。光子计算机以光子为硬件，其运算方式是通过光子计算，不同的波长代表不同的数据，能快速处理复杂度高、计算量大的任务。光子计算机的运算速度呈上升趋势。
（3）纳米技术在高尖端领域中的应用越来越广泛，而纳米计算机是由纳米技术于计算机技术相结合而研制的。纳米元件具有体积小、质地优良、导电性强等特点，把纳米技术运用于计算机的研发中，就是在研发计算机芯片时加入纳米元件，把电动机、处理器以及传感器等部件集中在芯片上组成一个系统，可以完全替代传统的硅芯片。由于纳米级芯片组成的纳米计算机能耗非常小，几乎可忽略不计，且在性能上远远高于现有的计算机。纳米计算机的这种低造价高性能的优势是计算机发展的重要趋势，未来纳米计算机将主宰计算机市场，成为计算机市场的主力军。
三、结束语
计算机的发展趋势无处不在，从第一代计算机的问世到现代计算机的广泛应用，计算机已经经历了60多年的发展，因其低成本高效率的特点受到越来越多用户的青睐，最为明显的趋势就是网络化以及向各领域的渗透，这种趋势在国际上被称为“无处不在的计算”。未来的计算机也会像现在的马达一样，出现在每个家庭的各种电器中，成为社会发展中一个必不可少的重要工具。
参考文献
[1]蔡芝蔚.计算机技术发展研究[J].电脑与电信，2008（2）.
[2]文德春.计算机技术发展趋势[J].科协论坛（下半月）， 2008（5）.
[3]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化，2010（8）.
[4]陈相吉.未来计算机与计算机技术的发展[J].法制与社会，2007（10）.
【关键词】计算机；科学与技术；发展趋势
20世纪第一台计算机的出现，标志着人类将使用机器来进行数据计算，经过几十年的努力，计算机的成本大大降低，运算速度越来越快，性能越来越好，计算机的体积大大缩小，计算机程序越来越复杂，应用领域也越来越广泛，它们减少了人们所付出的时间，极大的方便了人们的工作与生活，更成为国家综合国力的象征。随着知识经济的不断深入，计算机的发展趋势不仅继续深化，而且节奏加快。经过多年的发展，计算机的应用领域从单一化走向多元化。在现阶段，计算机科学与技术参与了社会的生产和生活的众多领域，在提升人们生活的同时，为社会的发展起到了重要的作用。
一、计算机科学与技术快速发展原因
（一）第一台计算机ENIAC诞生于美国，由于成本高、体积大、运行速度慢等原因，所以计算机没有得到推广与应用。随着时间的推移，在经济与科学技术的铺垫下，计算机得到缓慢发展，到70年代以后，计算机经过四个阶段的发展，市场相对稳定下来，有了较小的体积，较完善的操作系统，价格适宜，收到人们的欢迎。
（二）计算机的发展要追溯于“二战”时期，对信息的紧迫需要、加工和处理，减少了创造的障碍，使得资源可以促进了计算机的研发运用。随着计算机的发展，其运算速度不断加快，存储功能不断增强，使其在教育、经济以及其他各个方面迅速普及。
（三）各个国家、各个企业之间的经济竞争与技术竞争也是推动计算机迅速发展的原因之一。在当今国际社会形势下，对机制的选择和把握与计算机技术的发展密切相关，因为它可能直接影响到各方机制选择的正确性。在这种情况下，围绕计算机技术的若干选择判断依据和机制及其影响要素在同时发挥作用，北大核心期刊目录2014选择的环境常常是敏锐的和稳定的，这也是计算机技术迅速发展的一个原因。
（四）科学家在研究计算机相关技术方面的实验中，获得了大量的理念和设计灵感，经过实践的检验，从而带来新的计算机设计理念，促进计算机技术的进步。
（五）经常连续不断地创造性活动是推动计算机考苏发展的原因之一，其本质是对大量信息进行处理的现实需求的推动之下的计算机相关的科学理论的不断更新和发展。
（六）信息共享是计算机科学与技术发展的基础，也就是说这种共享信息的建立，推动了全球所有国家对计算机科学与技术的开发与研究，在此基础上创新活动可以获得全面的资料与技术的支持，缩短研发周期，提高研究质量。
（七）新一代的技术与其他领域结合，又为了满足其需求不断地研发更新，慢慢的计算机技术成为人们生活生产及其他行业生产中重要的工具，间接与直接的促进了各个行业科学技术的发展，成为科学技术发展的基础。
二、计算机科学与技术的发展趋势
（一）智能化的超级计算机。面对大量复杂的数据计算时，普通的计算机及服务器很难完成或无法完成，这时智能计算机由于其强大的配置，多种处理器的共同作用就可以轻松完成。智能化计算机是指设计结构独特并采用平行的处理技术，对计算机这种多个数据及指令可以同时处理和分析的一种超级计算机。超级计算机在高尖端领域中，可以进行数据分析或者进行模型推演，使一些实验通过计算机的模拟就可以运行，这在很大程度上节约了时间和成本。在生活中，由于智能计算机灵活的系统，功能变得更加人性化、合理化、大众化等，可以为人们的生活和工作提供方便。例如，动画片中绚丽夺目的效果是通过超级计算机制作的。
（二）随着硅芯片技术的发展，近年来硅技术的发展潜力已接近极限。因此，新型的量子计算机、光子计算机以及纳米计算机进入人们的视线，成为人们追逐的对象。根据摩尔定律，计算机的架构与技术每隔几年就会发生一次大的飞跃，对人们的生活产生很大的影响。
（1）量子计算机的出现。量子计算机是按照量子力学原理对大量的数据进行存储、运算、分析和处理的物理型装置，它起源于对可逆计算机的研究。这种计算机开与关的状态是通过激光脉冲改变一种链状分子聚合物来体现的。与传统计算机相比，量子计算机存储的数据量非常大，其运算速度是传统计算机的十亿倍。除此之外，量子计算机在安全性及安保体系等方面的优良性能也远远高于传统计算机。
（2）光子计算机的研发。与传统计算机相比，光子计算机是利用光子进行计算，用光子代替传统计算机通过电子进行计算、传输和存储。光子计算机以光子为硬件，其运算方式是通过光子计算，不同的波长代表不同的数据，能快速处理复杂度高、计算量大的任务。光子计算机的运算速度呈上升趋势。
（3）纳米技术在高尖端领域中的应用越来越广泛，而纳米计算机是由纳米技术于计算机技术相结合而研制的。纳米元件具有体积小、质地优良、导电性强等特点，把纳米技术运用于计算机的研发中，就是在研发计算机芯片时加入纳米元件，把电动机、处理器以及传感器等部件集中在芯片上组成一个系统，可以完全替代传统的硅芯片。由于纳米级芯片组成的纳米计算机能耗非常小，几乎可忽略不计，且在性能上远远高于现有的计算机。纳米计算机的这种低造价高性能的优势是计算机发展的重要趋势，未来纳米计算机将主宰计算机市场，成为计算机市场的主力军。
三、结束语
计算机的发展趋势无处不在，从第一代计算机的问世到现代计算机的广泛应用，计算机已经经历了60多年的发展，因其低成本高效率的特点受到越来越多用户的青睐，最为明显的趋势就是网络化以及向各领域的渗透，这种趋势在国际上被称为“无处不在的计算”。未来的计算机也会像现在的马达一样，出现在每个家庭的各种电器中，成为社会发展中一个必不可少的重要工具。
参考文献
[1]蔡芝蔚.计算机技术发展研究[J].电脑与电信，2008（2）.
[2]文德春.计算机技术发展趋势[J].科协论坛（下半月）， 2008（5）.
[3]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化，2010（8）.
[4]陈相吉.未来计算机与计算机技术的发展[J].法制与社会，2007（10）.