計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展方向與展望論文

時間：2023-05-24 00:54:28 計算機我要投稿

　　未來計算機科學(xué)與技術(shù)定會向更高、更廣、更深的方向發(fā)展。待到計算機完全達到人類社會發(fā)展需求之后，計算機也會和其他消費品一樣，成為家庭必需品，價格低廉，隨時更換。由于計算機科學(xué)與技術(shù)的研發(fā)一直都沒有停止，因此計算機科學(xué)與技術(shù)定會向著更好的方向發(fā)展。

計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展方向與展望論文

　　1 計算機科學(xué)與技術(shù)的整體發(fā)展方向。

　　1.1 向“高”度方向發(fā)展。

　　這一點發(fā)展趨勢主要以計算機主頻為主。由于計算機主頻技術(shù)越來越先進，計算機整體性能也越加穩(wěn)定，速度也隨之變快。目前，研究者已經(jīng)研制成功一種性能更佳的微處理器，該處理器中包含了10 億個晶體管，這些晶體管的存在，可以讓計算機能夠應(yīng)用多個處理器。換言之，即計算機能夠進行并行處理�，F(xiàn)階段，全球范圍內(nèi)，最先進的通用機中就涵蓋了超過 1000 臺的操作系統(tǒng)。在正常情況下，專用機的性能已經(jīng)高出通用機，這就需要解決兩個技術(shù)性難題：第一個，不同計算機之間如何能夠快速有效的通信，產(chǎn)生聯(lián)系，實現(xiàn)處理的高效能；第二個，如此眾多的計算機，如何才能夠統(tǒng)一協(xié)調(diào)的工作，并且能夠?qū)︖@些計算機展開管理。

　　1.2 向“廣”度發(fā)展。

　　現(xiàn)如今，計算機的普及度已經(jīng)非常高，已經(jīng)成為人們?nèi)粘９ぷ鲗W(xué)習(xí)的常用之物。計算機科學(xué)與技術(shù)向“廣”度發(fā)展，簡單的說就是指網(wǎng)絡(luò)普及度更高，能夠滲透到每個領(lǐng)域。未來，計算機是會成為每個家庭的必備之物，就猶如發(fā)電機一樣，各種形式的電器都需要應(yīng)用計算機。也許未來書籍也會變成電子化形式，學(xué)生上課只需要使用在教學(xué)版本的計算機即可。學(xué)者預(yù)言，未來計算機會與其他消耗品一樣，價格便宜，方便購買，完全成為最普通的消費品。

　　1.3 向“深”度發(fā)展。

　　所謂“深”度發(fā)展，簡單的說就是向人工智能方向發(fā)展。比如計算機使用者能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)中各種資源以及信息通過某種方式變成自己所有；計算機與使用者之間能夠進行互動。計算機人工智能中，智能部分占很大比重，計算機不僅僅具有感知能力，同時也具有相應(yīng)的邏輯思維能力。這樣使用者與計算機之間就可以進行溝通，使用者可以通過手寫方式、表情等與計算機展開溝通，獲取相關(guān)信息資源。人機交流使得使用者能夠在最短的時間內(nèi)獲得大量的信息資源。現(xiàn)而今，研究者正在致力于研究能夠讓使用者具有身臨其境之感的人機交流設(shè)備，該研究者需要解決的問題就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)。

　　另外，還有一些研究者也在研究永久性儲存設(shè)備，比如百年儲存器。相信隨著計算機科學(xué)與技術(shù)的進一步發(fā)展，上述目標都能夠?qū)崿F(xiàn)。

　　2 計算機科學(xué)技術(shù)的具體發(fā)展趨勢。

　　2.1 高速計算機。

　　此種類型的計算機最顯著的特點就是運算速度非�？臁庋芯空咭呀�(jīng)研制成功了一種能夠提高計算機運行速度的技術(shù)。該技術(shù)借助的是空氣絕緣性原理，提高了計算機的運行速度。研究者研究的計算機中運用了最新的電路，此種類型的芯片連接的導(dǎo)線成分是膠滯體。此種膠滯體空氣占絕大部分，達到了 90%,研究者正是利用了空氣的絕緣性提高計算機的運行速度。通過大量的試驗發(fā)現(xiàn)，電腦運行速度與晶體管、芯片彼此的信號傳遞效率有著不可分割的關(guān)系�，F(xiàn)階段，計算機信號傳遞主要是應(yīng)用“硅二氧化物導(dǎo)線”,而此種類型的導(dǎo)線在運行的過程中，會吞噬信號，所以信息傳遞的時間比較長。但是膠滯體導(dǎo)線在運行的過程中，幾乎不會吞噬信號，因此信息傳遞速度非常快。另外，此種類型的導(dǎo)線，能夠非常有效地降低電耗，材料不必花費過高的成本，并且并不需要改變芯片，能夠直接進行安裝，最大的優(yōu)勢就是能夠提高電腦運行速度。但是此種類型的導(dǎo)線也有一定的缺點，即散熱效果不佳，不能及時有效地將計算機電路生成的熱量有效地排出去。

　　2.2 超微技術(shù)領(lǐng)域的生物計算機。

　　早在二十世紀八十年代，生物計算機就已經(jīng)投入研制了，這種計算機最大的特點就是利用生物芯片，由生物工程技術(shù)中所產(chǎn)生的“蛋白質(zhì)分子”組合構(gòu)成。在這種生物芯片中，信息是以波的方式進行傳遞的，其運算速度快的驚人，幾乎相當于普通計算機運算速度的十萬倍，且具備強大的儲存空間，而其能量消耗僅為普通計算機的十分之一，這種生物計算機的優(yōu)勢作用顯而易見。由于蛋白質(zhì)分子具有再生能力，因此，它可以通過自我組合而合成新的微型電路，這樣就使得計算機具備了生物體的基本特征，因此被稱為生物計算機。例如：這種計算機可以通過生物自身的調(diào)節(jié)作用自主修復(fù)出現(xiàn)故障的芯片，甚至能夠模擬人腦進行思考。1994 年，美國首次將生物計算機公諸于世，隨之公布的還有模擬電子計算機而進行的邏輯運算，并提出了解決“虛構(gòu)”的七座城市之間路徑問題的最佳設(shè)計方案。前不久，來自世界各國的二百多名計算機專家學(xué)者就曾經(jīng)齊聚美國的普林斯頓大學(xué)，聯(lián)名呼吁計算機科技應(yīng)向生物計算機領(lǐng)域努力進軍。根據(jù)現(xiàn)在的生物計算機技術(shù)發(fā)展來看，預(yù)計將在不久的未來，制造出通過物理和化學(xué)作用就能檢測、處理、儲存、分析、傳輸數(shù)據(jù)信息的分子元件�，F(xiàn)階段，計算機科學(xué)家們已經(jīng)在生物超微技術(shù)領(lǐng)域取得了一定成就，實現(xiàn)了部分突破，制造出了超微機器人。

　　2.3 以光為傳輸媒介的光學(xué)計算機。

　　光學(xué)計算機是一種以光作為信息傳輸手段的計算機，這種計算機與傳統(tǒng)計算機（電子）相比，具有諸多優(yōu)勢特點：光的速度有目共睹，這是電子計算機永遠無法比擬的，并且光速具有一定的頻率和偏振特征，大大提高了光學(xué)計算機傳輸信息的能力；光的發(fā)射根本不需要任何導(dǎo)線，即使發(fā)生交匯也不會造成干擾；光學(xué)計算機的智能水平也大大高于電子計算機�？梢�，光學(xué)計算機是人類不斷追求的理想計算機。

　　2.4 含苞待放的量子計算機。

　　計算機專家已經(jīng)根據(jù)量子學(xué)理論知識，在量子計算機的研制方面取得了一定成果，如：美國科學(xué)家已經(jīng)成功完成了 4 個“鋰離子”量子的纏結(jié)狀態(tài)，這一成果體現(xiàn)了人類在量子計算機研究領(lǐng)域上已經(jīng)更上一層樓。

　　3 結(jié)束語。

　　綜上所述，可知計算機科學(xué)與技術(shù)要想實現(xiàn)上述目標，研究者必須付出更大的努力，國家也應(yīng)該給予大力的支持，有些國際的難題，甚至需要國際合作。實際上，計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢還有很多方面，這就需要其他學(xué)者對其進行更進一步的研究。

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