【关键词】计算机科学;技术;发展趋势;探讨
计算机已经有60多年的发展基础,计算机的开发与应用等多方领域得到了飞速的发展。伴随着社会的不断变迁以及科学技术的迅速发展,计算机的更新与发展也是日新月异,并且在自身飞速发展演变的同时还衍生出众多的发展方向。如今计算机已经在各个领域都涉及广泛,例如军事、政治、文化等。本文通过对计算机的发展历程分析,从而对计算机未来的趋势进行了浅析和探讨。
1计算机科学与技术的历史步伐
20世纪在美国诞生了世界上第一台计算机,标志着我们进入信息化的时代,当时的计算机体积和重量庞大,运行速度也慢,成本也非常高。但是随着社会科学的不断发展和进步,许多国家机关和一些先进企业开始利用计算机来进行一些高度数据的处理,处理器也随着发展的需要而诞生,并逐渐得到广泛的利用。到了1982年,诞生了世界上第一台个人计算机,这样计算机的成本得到了明显的降低,也可以更广泛的得到发展和利用。所以计算机的应用逐渐从机关开始延伸到中小型的公司企业,最终甚至延伸到了普通家庭中来。总体来看,计算机一直沿着积极的方向迅速发展。随着科学技术的不断发展和深入,计算机的应用领域也是出现了分化的趋势,首先计算机被高度利用在国防,军事和科技研发中。其次,计算机的微型领域也是得到了科学迅速的发展,融入到了各个行业领域中。经过六十多年的发展,计算机已经逐渐深入到了人们的生活中,很大程度上丰富了人们的生活,社会进步的速度也在不断更新。
2计算机科学与技术得到发展的原因
2.1时展的需要
如今信息化的进程在不断的更新,计算机科学与技术也是随着时代的迅速发展而发展。最初计算机是由于战争的需要和繁多的信息数据的处理需要,加之计算机的发展技术还不够成熟,会在利用计算机的过程中投入大量的人力和财力。但是正是因为这样才能促进计算机的诞生以及不同领域的需要促使计算机技术的不断发展。现在,由于国家对计算机技术的大量需求和利用,需要通过利用计算机科学与技术来对国家各个领域的发展起到推动的作用,对计算机各种硬件和软件的要求也越来越高,这就使得计算机的革新技术的速度也随着需求而加快了发展的脚步。
2.2技术的发展基于计算机的理论基础
在计算机技术更新的研发中,开发者需要有活跃的设计开发理念创新,并要把这些创新理念实际应用到具体计算机技术操作当中。当然创新理念在应用中需要不断的检验才能证明其是否存在利用价值,会不会对原来的操作产生更为便捷的途径。在检验计算机技术是否成熟的过程中必然会出现失败或者错误的情况,这就需要研究者不断进行反思和修改,并促进其开发研究内容的更加丰富和实用。当某一个计算机技术成熟后会对下一次的技术革新有强大的推动作用。
3计算机科学与技术的发展趋势
3.1智能化的计算机
如今各个领域对计算机的要求日益趋高,很多计算机的旧技术已经不能满足大量数据整理的需求。所以就需要更为强大的计算机技术来满足需求。智能化的计算机的研究利用,它在较之前的计算机有了处理速度上的提升,以及更全面的数据技术的分析和处理。节省更多的时间,大大增强了工作效率。
3.2新型的计算机
硅技术在近些年的技术发展到了一个瓶颈期,所以要发新的技术成为当前信息化社会发展的一个重要目标。计算机领域的研究人员把目光投入到光子计算机、机和纳米计算机等新型计算机的研究开发。而今计算机更新换代的周期越来越短,所以新型计算机的广泛应用也指日可待。3.2.1光子计算机光子计算机是利用光子对大量数据进行处理和分析的,采用光子硬件和光子运算方式,数据处理量大,处理的速度也快,使更为复杂的数据的处理在光子计算机的技术上得到优化。所以光子计算机会随着对计算机科学技术要求的不断提升会成为新型的计算机类型。3.2.2量子计算机量子计算机是对庞大的数据量进行运算处理储存和分析处理源,它是在遵循量子力学规律原理的依据上进行大量数据的处理和运算的。与传统的计算机比较起来,量子计算机在计算速度方面也是要快许多的,主要原理是量子计算机可以通过量子来进行计算。并且量子计算机在系统的安全防护方面比传统计算机有明显的优势,这目前是很多人对计算机应用方面的追求。3.2.3纳米计算机纳米计算机是把纳米技术运用到计算机的技术中来,通过纳米原件体积小的优势来取代传统原件,并且其导电性会比一般传统的计算机原件有明显突出的优点,相信纳米技术一定会成为计算机技术领域重要的一部分。
4结语
综上所述,社会的发展已经不能与计算机科学技术的发展脱离,计算机技术对人们日常生活也有着越来越大的影响。计算机技术也不断朝着智能化、多元化的方向发展,对人们未来的生活和社会的发展提供强大的动力。
参考文献
[1]张瑞.计算机科学与技术的探析[J].制造业自动化,2010(08).
[2]谢平.对计算机科学与技术发展趋势的探讨[J].工程技术,2012(05).
【关键词】 量子通信技术 发展现状 趋势 研究
。在国家技术规划中,“量子研究”被列为重大基础科学研究计划之一,在20-30年后预计量子技术将会给人类社会带来巨大影响。。首先,我们应该对量子通信技术的发展现状有一定了解。
一、量子通信技术的发展现状
在量子通信的概念上,不同的角度对其有不同的表述。总体来说,量子通信是一种新型的通信方式,是量子力学和通信科学的综合产物,它通过对量子纠缠效应的利用来传递信息。量子通信的基本思想主要包括两部分,一为量子密钥分发,二为量子态传输。通过量子密钥分发可以对安全的通信密码加以建立,在一次一次的加密方式下,点对点方式的安全经典通信便得以实现,且这种安全性已经被数学严格证明,是迄今为止经典通信仍然做不到的。百公里量级的量子密钥分发,目前的量子密钥分发技术能够轻松完成的,在光开关等技术辅佐下量子密钥分发技术还可以实现量子密钥分发网络。量子态传输是一种物理载体,能促使量子态(量子信息) 的空间转移的同时又不移动量子态的实现,类似于将从一个信封内将密封信件内容转移到另一个信封内且信息载体自身并不会被移动,这种经典通信中无法想象的事是基于量子纠缠态的分发与量子联合测量完成的。量子中继器这种以量子态传输技术和量子存储技术为基础的技术可以促使任意远距离量子密钥分发及网络的实现。
量子力学诞生于1926年,是人类对微观世界加以认识的理论基础之一。量子力学和相对论之间的不相容性在1935年被爱因斯坦、波多尔基斯和罗森论证后,约翰・贝尔于19年提出贝尔理论,,阿斯派克等人于1982年证明了超光速响应的存在。19年第一次演示成功量子密钥传输,1997年量子态传输的原理性实验验证由奥地利蔡林格小组在室内首次完成,2004年,该小组又将量子态传输距离成功提高到600米。2007年开始我国架设了长达16 公里的自由空间量子信道,于2009年成功实现世界上量子传态的最远距离。
二、量子通信技术的发展趋势
量子通信技术的研究方向除了包括量子传态还包括量子安全直接通信等,突破了现有信息技术,引起了学术界和社会的高度重视。与传统通信技术相比,量子通信除具有超强抗干扰能力外且不需对传统信道进行借助;与此同时量子通信的密码被破译的可能性几乎没有,具有较强的保密性;另外,量子通信几乎不存在线路时延,传输速度很快。。
量子通信在国防和军事上具有广阔的应用前景,作为量子技术的最大特征,量子技术的安全性是传统加密通信所无可企及的。量子通信技术的超强保密性,能够有效保证己方军事密件和军事行动不被敌方破译及侦析,在国防和军事领域显示出无与伦比的魅力。另一方面,在破解复杂的加密算法上,也许现有计算机可能需要好几万年的时间,在现实中是完全无法接受且几乎没有实用价值的。但量子计算机却能在几分钟内将加密算法破解,如果未来这种技术被投入实用,传统的数学密码将处于危险之中,而量子通信技术则能能够抵御这种破解和威胁。此外,在民间通信领域量子通信技术的应用前景也同样广阔。中国科技大学在2009年对界上首个5 节点的全通型量子通信网络进行组建后,使得实时语音量子保密通信被首次实现,城市范围的安全量子通信网络在这种“城域量子通信网络”基础上成为了现实。
各国正是瞅准了量子通信技术的无限应用前景,纷纷加大对量子通信技术方面的投入力度。在未来的量子通信技术还应注意一些关键性的问题,如单光子源成本的降低、通信传输距离的加大以及检测概率的增强等,都仍需要进一步的研究。
参考文献
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关键词:计算机技术;计算机应用;信息化技术;发展趋势
1计算机技术的应用现状
我国早在二十一世纪初期就已经实现了民用计算机的普及与推广,在短短十几年的发展时间里,我国民用计算机的使用范围和使用数量都出现了。爆炸式的增长。计算机最初传入我国时的应用范围比较狭窄,但是伴随着互联网技术的飞速发展,现代人的生活需求已经基本上可以通过计算机技术来满足。伴随着计算机技术一同出现的还有大数据技术、云计算技术等,这些技术的出现进一步的促进了我国经济发展,极大的提升了我国在世界舞台上的竞争力。
2当前计算机技术发展应用在存在的问题
2.1计算机的应用水平不够高
虽然当前我国已经实现了计算机技术的普遍应用,但是对于计算机的应用水平仍然比较低,特别是与发达国家之间的应用效率之间存在着较大的差距。我国居民都现代生活已经和计算机技术密不可分,但是在企业生产过程中往往还将计算机技术应用于一般办公数据处理工作,这就导致了对计算机技术的应用效率极为低下。计算机在我国更多的被用于消遣和娱乐工具来使用,其中所蕴含的深层次应用意义还尚未被完全发掘;如何提高计算机技术的应用效率已经成为了我国社会的共同追求。
2.2对于计算机技术的研究力度不足
近年来我国的计算机技术取得了很多进展,但是和发达国家相比首先我们的计算机技术发展速度要更慢,其次所取得的计算机技术创新也要弱于发达国家;利用计算机技术对社会发展的促进作用是有目共睹的,当前我国计算机技术的发展速度同社会发展的需求是不同步的。一方面,我国对于计算机研究的资金投入还和发达国家具有较高的区别,另一方面,我国对于计算机创新技术的应用重视性也存在着一定的缺陷,许多具有极高应用价值的计算机技术成果并没有受到充分的重视,以至于其价值并没有被充分发掘。面对这种情况我国应当积极发挥科技对于经济发展的驱动作用,增强对于计算机技术的研发资金投入,大力鼓励计算机技术创新成果。
3未来计算机发展趋势
3.1光计算机
光计算机将光作为信息传输的载体,光的传播速度是非常高速的,因此便可以极大的提高计算机信息传输的效率。在传统的计算机运行过程中使用者若想执行某一指令,必须开启许多应用程序,而利用光计算机技术这些步骤操作效率将会被极大的提升,从而提高计算机的整体运营速度。光的传输过程中受到其他外界因素的影响也要显著低于电传输;电传输过程中所传输的信息会受到电容和电阻等因素的影响,这不仅会导致信息传输的速率受到影响,还非常在传输过程中出现故障而导致信息缺失。利用光传播一方面可以极大的节约计算机的能量传输,另一方面也可以保证信息传输的稳定性;特别是在当今大数据技术应用越来越广的现实背景下,光计算机还可以提升对于数据运算的运算效率,由此将会成为未来计算机发展的主要方向之一。
3.2量子计算机
量子计算机同光计算机一样可以极大的提升数据处理的效率,在当前社会活动愈发频繁的现实背景下,提高计算机对于数据的处理速度是非常有必要的,因此应用量子计算机也是社会发展的必然需求之一。除此之外,量子计算机的最大优势在于可以将文件的特点进行记录,并复制一份副本,在办公的过程中如果出现数据误删或丢失的问题往往会对办公过程造成极大的困扰,而利用量子计算机工作人员就可以依据文件的特点寻找到复制文本,从而找回丢失的文件,量子计算机的这一优势,使得其可以更好的被应用于办公工作之中。
3.3计算机微型化发展
当前社会的生活节奏非常快,对于数据处理的便利性要求也非常高,人们对于计算机微型化的需求也越来越高。当前市场上的微型计算机出了笔记本、平板电脑等,还包括智能手表、智能手环等,计算机的微型化发展已经成为了未来计算机发展的必然趋势之一。对于企业生产来说,微型计算机还可以嵌入到其生产设备的内部,从而协调大型生产设备的整体工作,微型计算机对于企业生产的促进作用也是非比寻常的,计算机的微型化将会在未来的发展过程中得到进一步的扩展。
3.4计算机巨型化发展
计算机巨型化并不是回归到过往的大体积计算机形式,而是要让计算机的内部拥有更快的数据处理速率和数据存储空间。当前大数据技术对于社会生产发展的推动作用已经有目共睹,若想真正实现大数据技术在社会生活的方方面面的普及,就必须要研发出适合公众使用的配套巨型化计算机设备。我国对于巨型化计算机的研究还处于发展阶段,与西方发达国家仍然存在非常大的差距,但是计算机巨型化的研究仍然是我国计算机技术发展的必然趋势之一。值得注意的是,尽管近年来计算机开发投入不断增加,但在实际应用中仍存在一些不足之处。例如,在许多重要领域包括教育领域,与发达国家相比,信息化程度仍然相对落后。
4总结
综上所述,计算机技术从当前人们日常生活的关系已经密不可分,我国也正在积极的加强对于计算机技术的研究力度。虽然目前我国的计算机技术应用水平和研发水平都和西方发达国家存在着一定的差距,但相信伴随着我国社会的不断发展,光计算机,量子计算机,巨型和微型计算机等现代新型计算机设备都会在我国得到应用和普及,从而促进我国社会生产整体水平的有效提高。
关键词:计算机技术;发展趋势;建议
计算机技术在当今时代得到了空前的发展,并且被广泛的应用到人们的日常生活和工作中,给人们的日常生活带来了巨大的便利条件,计算机技术也逐渐的由传统的单一化领域逐渐的朝着多元化领域方向发展,被社会各界广泛的推广和应用。
一、未来计算机技术的应用及趋势
(一)量子计算机
量子计算机主要就是根据量子效应进行设计的,其主要应用链状分子聚合物的特性来实现开关的状态,分子状态的变化主要就是依赖于激光脉冲的改变,进而能够促使相关的信息可以结合聚合物进行转变,最终实现运算的目标。量子计算机技术的发展一直是科学界所追求的目标,目前还仅仅是利用量子点操纵以及超导量子干涉等方面,在量子方面计算机技术还有很高的发展空间,也是未来计算机技术发展的主要领域和趋势。
(二)光子计算机
光子计算机主要就是指全光数字计算机,其主要就是利用光子来代替电子,并且实现光之间的连接来代替导线的连接,光硬件代替了传统的电子硬件,进而实现光运算代替电子运算。光本身的速度十分的快,进而与电子计算机相比,无论是传播速度还是计算能力都远远超出,并且光子计算机在一般室温下就可以使用,并不会出现错误,其容错性几乎与人类大脑相近。
(三)生物计算机
生物计算机也就是指分子计算机,其主要就是利用蛋白质分子和周围物理化学介质相互作用的过程。生物计算机的转换开关的主要介质就是酶,为了能够更好的发挥出酶的作用,必须要将酶与蛋白质进行融合。生物计算机本身具有诸多优点,比如体积小,耗电少,存储量大以及能够运行在生化环境和有机体内,在医疗诊治和生物工程能够得到更好的发挥。
(四)纳米计算机
。目前,纳米技术还没有得到广泛的应用,积极局限于微电子机械系统,在计算机领域还没有得到有效的应用和推广。微电子机械系统仅仅是在芯片的传感器和处理器得到了应用,其所占据的空间比较小。纳米技术如果应用到计算机方面,就会节省大量的资源,从根本上提高计算机的性能。
(五)无线化趋势
计算机实现无线化是人们一直所追求的目标,与当今时记本实现无线化是有着一定差异性的,未来计算机无线化主要就是指网络与设备之间的无线连接,台式电脑的显示器与主机之间可以不用连线,即无线显示器,也就是UWB技术,其本质就是无线通信技术,能够为无线局域网和个人局域网提供更多的方便,进而带来低消耗、高贷款的优势。
(六)网络化趋势
。
(七)人性化趋势
随着计算机的普及,计算机逐渐的由初始阶段的专业应用逐渐的转变为更好的为人服务,所以,必须要加强计算机与人之间的交流,使其更加人性化。为了能够实现这个目标,计算机的交互方式必须要走向多元化,进而可以通过书写完成控制,还可以通过语言来进行控制。随着智能化的提升,计算机逐渐的可以实现自动操作,降低操作计算机的门槛,更加体现出其人性化的特点。
二、计算机技术未来发展的建议
(一)做好计算机技术的革新
为了能够更好的进行计算机技术的革新,必须要统筹好相应的步骤和技术措施,尤其是革新计算机技术可能出现的问题必须要做好预防措施,才能够对其进行实施。计算机技术在进行创新的时候,必须要遵循自然规律和经济规律,充分的体现出计算机的科学性、综合性以及实效性,从而才能够形成一套比较成熟、完善、先进的计算机技术,不仅需要计算机技术能够创造出更多的经济效益,还要求计算机技术能够创造出更多的社会效益。
关键词:计算机;信息技术;研究热点;发展趋势
伴随计算机技术的快速发展,计算机成为人们生活、工作中的重要工具,对社会发展进步也起到了十分重要的作用。计算机科学从产生到发展至今经历了几十年,在这个过程中获得了巨大的成就,在思想上影响人们对世界的认识,并将人们带入到信息时代。随着计算机的发展开始衍生出各种类型的信息技术,包括信息技术技术、知识科学技术、智能处理技术等。随着计算机技术的发展,为了更好发挥其在社会发展中的作用,分析其未来研究热点和发展趋势。
1计算机发展规律和发展趋势
1.1发展规律
。计算机科学技术主要是描绘信息变化和算法演变过程的技术,涵盖理论、设计、分析、实现和应用。计算机科学技术总是围绕社会发展基本问题不断发展的,并出现了计算机学科。计算机学科的主要呈现形态包括计算机操作、计算机问题设计、计算机理论研究等。
1.2计算机发展趋势
1.2.1高度化发展
计算机的高度化发展主要表现在两个方面:第一,计算机芯片更新频率提升;第二,计算机整体性能提升,能够实现并行处理。计算机的并行处理是指计算机应用处理器不仅有一个,而是拥有几百、几千个。
1.2.2广度化发展
计算机广度化发展特征是指计算机的发展会朝向多个领域渗透,实现拓展性发展。在社会科技的发展下,计算机将会渗透到人类社会发展的各个领域,实现和手机的融合。
1.2.3深度化发展
计算机深度化发展特征是计算机实现智能化运作。对于互联网上的大量信息,计算机学科能够从大量信息中筛选出有助于自己发展和提升的信息。同时,在计算机深度化发展下,人机交互将会成为一种可能。
2计算机技术和信息技术的未来发展热点、趋势
2.1计算机技术的信息网络化发展
在计算机技术的深入发展下,计算机技术开始实现和通信技术的结合。在网络开放性的影响下,计算机技术应用和信息传输也会提升影响力,实现信息网络化发展。。第一,形成以网络为中心的计算环境。在计算环境中,将计算机的计算功能、计算负荷情况更加合理地分配到相应的服务器上。第二,在对用户操作的支持下实现协同工作。第三,基于计算机网络的协同计算,加强对多种信息的处理,实现三网融合发展。第四,突破原有的计算机网络理论和信息理论。
2.2能够从大量信息中获取所需知识
在原有的计算机系统支持下,计算机信息处理大多是从符号中获取信息,获取的信息不能直接成为知识,需要再次加工。而在知识信息时代,计算机网络中蕴含的大量信息能够被充分挖掘、开发和利用,信息技术转化为知识变得不再复杂。大量信息的复杂性表现在形式和时空关系上。。第一,大量信息压缩技术。这种技术形式能够被广泛应用在实时性和非实时性的多媒体应用系统中,借助多媒体技术实现更加规范的信息加工处理。第二,大量信息描述和交还技术。在信息量不断增加下出现了基于智能化的信息浏览器,通过智能信息浏览器能够帮助人们获取更多所需要的知识,并为知识的交流应用提供了更多可能,实现了信息的可视化应用。第三,虚拟现实造型语言VRML。这种技术主要是指通过互联网来对信息进行更进一步的描述,确定信息交换标准,并能够为客户提供其所需要的三维图像。第四,同步多媒体集成语言。这种语言主要是用来描述网页的语言,能够为用户提供一种方便了解文字和图形的重要环境,具有集成化、动态化的特点。
2.3计算机技术对人工智能的支持
在计算机支持下发展起来的人工智能能够提供更加友好的人机界面,实现灵活的人机交互。传统的AI研究注重个体的计算能力、逻辑推理能力、记忆搜索能力等,忽视了对人类智能行为的综合研究,因而传统的AI研究无法描绘虚拟人的智能行为。。第一,IOP技术的发展。IOP技术是一种新型交互程序设计,具体包括程序语言、编程技术、开发工具。第二,并发约束模型的发展。并发约束模型是一种混合型的并发程序语言,能够对计算机系统环境和执行任务进行描述。第三,语言技术的发展。语言技术主要是通过声音的输入来存储信息,通过应用多语音识别系统形成了集合声音、文字和图像为一体的MIS。
3信息管理系统发展趋势
3.1MIS技术系统向
Internet的拓展Internet是借助于IP、TCP协议和WWW技术,在企业内部的信息管理和交换平台应用的网络技术形式。在Internet上,用户只需要浏览界面就能获得相应的服务集成信息,具有开放性、动态性和交互性的特点。Internet的开发工具主要是超文本语言和公共网络接口。通过应用二者能够在网络上实现数据信息的统一规范化应用。。信息网络化发展深刻影响人们的生活,促进了信息通信的快速化和交互化发展。
3.2MIS系统的实现
3.2.1主要内容
MIS系统的主要内容包括信息资源管理平台、办公应用平台、网络应用支撑平台、事务处理平台。其中,信息资源管理平台涉及的技术形式有Web、HTML、Internet、多媒体等。信息资源管理平台是在多种操作系统上形成的一种综合性分服务器,具备查询信息、分析信息和组织应用信息的功能。消息传递和工作管理平台传递信息不仅仅是通过电子邮件来实现,而且还可以通过企业报表实现。第三,网络应用支撑平台。这种平台主要是应用TCP、IP协议来进行信息的传输与管理,主要应用的技术有网络管理技术、防火墙技术和路由技术等。
3.2.2Internet的构建
第一,网络操作系统的选择。。第二,结合企业的实际发展情况来确定网络内容。第三,实现和客户的有效沟通。
4计算机数据库系统
4.1面向更多对象的数据库技术
面向对象数据库是面向对象系统和数据库系统的总称,具体是指系统开发中面对的数据库管理系统。该系统通过属性能够对需要保存的数据信息进行描述。这种系统形式能够反映客观世界的重要信息,并借助程序语言和数据库管理系统解决数据库问题。
4.2数据仓库和数据挖掘技术
数据仓库主要是借助计算机系统将企业的各个数据信息聚集在一起,之后将业务信息进行分类管理。数据仓库不是一种单一的产品,能够有效访问其他数据库信息。数据挖掘技术是指从大量数据库数据信息中获取人们所需要的知识,从而为决策者作决策提供重要的支持。
4.3多媒体数据库技术
这种技术是在大量光盘、高速度浏览器、高速数字处理技术支持下发展起来的一种技术,是融合多种类型媒体的数据库。多媒体数据库能够支持大数据的管理,支持多种环境运作,能够提供良好的人机交互界面。
5未来可能出现的计算机类型
5.1智能化超级计算机
超高速计算机采用平行处理技术改进计算机结构,可以使计算机系统同时执行多条指令,或同时处理多个数据,进一步提高计算机运行速度。超级计算机通常是由成百数千甚至更多的处理器构成,能完成普通计算机和服务器所不能完成的大型的复杂任务。从超级计算机获得的数据分析和模拟成果,能推动各个领域高精尖项目的研究与开发,为人们的日常生活带来更多的便利。
5.2高性能的新型计算机
目前,硅芯片技术快速发展。在新的形势下,需要开发出一种新型计算机,从而使计算机结构、计算机器件等实现变革性发展。。5.2.1量子计算机。量子计算机是在可逆计算机基础上发展起来的一种新型计算机。量子计算机的发展遵循量子力学发展规律,是集逻辑运算、逻辑存储、处理系统等为一体的物理装置。量子计算机主要是利用一种连接分子聚合物特性来实现的,借助激光脉冲改变分子的形态和状态。5.2.2光子计算机光子计算机主要是应用光子替代电子进行数据分析、处理和应用。光子计算机也被称作全光数字计算机,实现光和电之间的相互转换、应用。在具体操作中可以通过光硬件代替原有的计算机电子硬件,应用光运算系统代替原有的电运算系统。在光子计算机系统中,不同的波长代表不同的数据信息,因而通过对不同波长的判断和识别能够实现对大量数据信息的并行处理,提升计算机运行效率、速度。5.2.3分子计算机。分子计算机主要是通过吸收分子晶体上的电荷形式的信息,并对这些信息进行排列组织的运行系统。分子计算机具有能耗少、运算快、存储量大等特点。由于其的主要材料是蛋白质分子,因而在应用时表现出良好的自我修复能力,能够和分子活体有效连接。5.2.4纳米计算机。纳米计算机主要是通过对纳米技术的开发与应用而发展形成的一种高性能计算机。伴随社会科技的发展进步,纳米技术也逐渐得到了发展,成为现阶段比较前沿的技术形式。纳米技术在最开始应用时需要是操作人员结合自己的需求来对一些原子进行操作,从而制作形成不同功能的产品。随着科技的进步,纳米技术能够在微电子技术的支持下,将传感器、电动机等多种器械放在同一个硅芯片上形成新的系统,为计算机系统运作提供重要的支持,推动计算机行业的发展进步。纳米技术的体积很小、总体存储量较大、使用成本费用不高,得到了相关人员的重视和应用。
6结语
综上所述,计算机技术和计算机信息管理系统之间存在密切的关联。在社会步入信息时代之后,计算机技术呈现出快速发展趋势。传统的计算机系统结构得到了进一步优化,各种信息资源的共享变得更为便捷,计算机技术实现了世界范围内的透明化发展,且资源共享不再受到时间、地点和空间的,是未来信息管理系统的重要发展趋势。
单位:中国人民大学
参考文献
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关键词:计算机科学与技术;发展趋势
1、计算机技术发展迅速的原因
1.1经常性、连续性、创造活动的出现
经常连续不断的创造性活动是推动计算机技术快速发展的动力之一。这种创造性活动在本质上是在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的更新和发展。
1.1.1现实的需求是计算机科学与技术创新的动力
计算机的兴起,很大程度上是由于第二次世界大战对信息处理的迫切需求。这使得大量的相关的资源和人力可以投入到计算机的研究和开发的过程中,促使了计算机的诞生。而计算机的民用化是由于研究所、部门以及大学的实验室对信息处理的需求不断的增强。尖端技术领域和工程设计领域对计算机的运算速度和储存容量有着更加高的需求。这一切都让经常连续性的创造活动不断的迸发。在商业计算机领域,比对手抢先一步新的计算机产品往往意味着比对手占有更多的市场份额。这样,在利润最大化需求以及竞争压力的驱动下,使得企业不断的加大科研力度,加快新技术的开发与研制,使得计算机技术的发展能够跟上市场的需求。这无疑促进了计算机科学与技术的更新速度。
1.1.2 计算机技术理论的发展促进了技术的进步
从事计算机技术相关研究的科学家在反复的实验中,获得了大量的设计灵感和理念,这些理论往往又会在计算机的产品中得到表现。理论上可行的技术还必须经过实践的检验。甚至有时候试错的过程也会带来意想不到的灵感,从而带来新的计算机设计理念。例如,铝硅触面在集成电路的实际应用中经常出现问题,在试错的过程中,铝硅氧化物被发现,这直接推动了超大规模型集成电路的发展。同时,新技术的不断发现又会推动更新技术的产生。例如,铝硅肖特基势垒就是在铝硅氧化物触面控制的基础上被攻破的。在试错的过程中,通过对经验的归纳总结,发现了大量的计算机技术,不断的进行着研究、开发、设计和演化。这个过程的不断的循环往复,催生了大量的新的计算机技术。
1.1.3 信息共享是计算机科学与技术发展的基础
在计算机科学与技术的领域内,信息共享是其进步的基础和关键。在信息共享的基础上,创新活动可以获得最新的技术与资料的支持,这样的技术起点比较高,可以避免浪费,缩短研究周期、提高研究质量。
1.2 稳定明显和迅速的选择机制
当两个价值相近的技术同时出现而只能选择一个的时候,往往需要很长的一段时间进行相关的论证,而在这段论证的时间内,最后的选择往往受到很多不确定因素的影响。因此,在这个论证的过程中,要充分发挥各种选择机制,尽量做到全方位、多角度进行论证。
2、计算机科学技术的具体发展趋势
2.1运算速度大大提高的高速计算机
近年来,美国人发明了一种通过空气的绝缘性来大幅度提高电脑运行速度的新技术。由纽约保利技术公司研究人员发明生产出一种电脑中使用的新型电路,这种电路的芯片之间是由一种“胶滞体包裹的导线”进行连接的,而组成这种“胶滞体”的物质中有 90%的成分,空气,众所周知,空气恰恰是一种不导电的优良的绝缘体。经实践研究表明,计算机运行速度的快慢与晶体管或芯片之间信号的传递速度有直接关系,目前国际上普遍采用的“硅二氧化物导线”在信号传递的过程中一般都会吸收掉一部分信号,因此延长了传递信息的时间。而保利技术公司研究制造的这种“胶滞体导线”,在信息传输过程中几乎没有吸收任何信号,所以它能够更快的传递信息。除此之外,这种导线不但有利于大幅度降低电耗,节约材料成本,而且无需更改计算机芯片,可直接安装,最重要的是极大的提高了计算机运行速度。但美中不足的是,这种导线的散热效果较差,无法及时排出电路生成的热量。为此,保利公司迅速组织科研人员,针对这一缺陷进行创新改造,终于研究出一种“电脑芯片冷却”技术,即在计算机电路中置放许多装有液体的微型管道,用以吸收电路在工作中形成的热量。电路开始发热时,其产生的热量可以将微型管中的液体汽化,汽化之后的物质逐渐扩散到微型管的另一端,会重新凝结,顺流到微型管底部,从而达到吸收热量、有效散热的功效。目前,美国宇航局正在对该项技术进行太空失重实验,如果实验取得成功,“空气胶滞体”导线技术将被广泛应用于全球计算机的使用中,有助于大幅度提高计算机的运行速度。
2.2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。例如:这种计算机可以通过生物自身的调节作用自主修复出现故障的芯片,甚至能够模拟人脑进行思考。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。
2.3以光为传输媒介的光学计算机
光学计算机是一种以光作为信息传输手段的计算机,这种计算机与传统计算机(电子)相比,具有诸多优势特点:光速度有目共睹,这是电子计算机永远无法比拟的,并且光速具有一定的频率和偏振特征,大大提高了光学计算机传输信息的能力;光的发射根本不需要任何导线,即使发生交会也不会造成干扰;光学计算机的智能水平也大大高于电子计算机。可见,光学计算机是人类不断追求的理想计算机。早在二十世纪九十年代,世界各国以及各个科研机构,就已经投入大量的人力、物力、财力用以研发“光脑技术”。其中,由英国、德国、法国、意大利等 60 多个国家组成的科研队伍研发的光学计算机成果显著,该计算机的运算速度比电子计算机快了一千多倍,而且准确率相当高。除此之外,有些超高速计算机只能在低温状态下运行,而光学计算机不受温度的;光学计算机的存储量超大,抗干扰能力超强,不管在什么条件下都能正常运行;光脑具有与人脑相似的特性,就算系统中的某一元件出现损坏,也不影响运算结果。
2.4含苞待放的量子计算机
计算机专家已经根据量子学理论知识,在量子计算机的研制方面取得了一定成果,如:美国科学家已经成功完成了 4个“锂离子”量子的缠结状态,这一成果体现了人类在量子计算机研究领域上已经更上一层楼。
参考文献
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