計算機技術(shù)的應用及發(fā)展探究論文

　　摘要：隨著(zhù)現代社會(huì )全球化、信息化發(fā)展的速度加快，計算機技術(shù)獲得了更廣闊的發(fā)展空間，被越來(lái)越多的應用在生活生產(chǎn)中的方方面面，計算機技術(shù)應用的普及為人們的生活行為方式帶來(lái)了極大的便利。本文針對現階段我國計算機技術(shù)的發(fā)展情況對未來(lái)趨勢進(jìn)行探討。

　　關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；智能；應用

　　引言

　　計算機技術(shù)是計算機領(lǐng)域中所運用的技術(shù)方法和技術(shù)手段，計算機技術(shù)具有明顯的綜合特性，它與電子工程、機械工程、現代通信技術(shù)等緊密結合，因此發(fā)展很快�，F在計算機技術(shù)已成為我國綜合競爭力中重要的一部分，為我國的科學(xué)發(fā)展提供了充足動(dòng)力。在此基礎上本文對我國計算機技術(shù)的應用進(jìn)行研究，希望能促進(jìn)計算機技術(shù)的快速發(fā)展和在各個(gè)領(lǐng)域更廣泛的應用。

　　1 計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程

　　計算機的發(fā)展過(guò)程主要包括四個(gè)階段，1946年美國制造出了世界上的第一臺電子計算機，其中應用了18800個(gè)真空管，它的出現在一定程度上改變了人類(lèi)的思維和生活方式，為計算機技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展打下了堅實(shí)的基礎。所以，第一代計算機不僅體積龐大，而且耗電量巨大。1954年由美國科學(xué)家崔迪克研制出來(lái)的第二代晶體管計算機尺寸小、重量輕、效率高、功耗低，很好的彌補了第一代計算機的缺點(diǎn)。70年代中小規模集成電路將第三代計算機體積進(jìn)一步減小，可靠性及速度進(jìn)一步提高。信息產(chǎn)業(yè)作為技術(shù)與知識密集型產(chǎn)業(yè)，為了適應現代化社會(huì )建設的需要，第四代計算機便應運而生。第四代計算機的出現促進(jìn)了計算機的大量生產(chǎn)， 計算機被廣泛的應用到公司企業(yè)和人們日常生活中[1]。

　　2 計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現狀

　　2.1 普及性和發(fā)展性

　　計算機技術(shù)正逐漸成為社會(huì )發(fā)展的重要生產(chǎn)力，計算機技術(shù)已經(jīng)融入了人類(lèi)生活中的方方面面，如視頻聊天、移動(dòng)支付、網(wǎng)絡(luò )約車(chē)等，充分體現出科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展。計算機技術(shù)面向的用戶(hù)群體從之前的軍事和科研等轉變?yōu)橐粋�(gè)個(gè)的普通家庭。毋庸置疑，計算機技術(shù)將會(huì )成為人類(lèi)生活學(xué)習的重要組成部分，對社會(huì )的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。

　　2.2 專(zhuān)業(yè)化和智能化

　　計算機技術(shù)正朝著(zhù)專(zhuān)業(yè)化和智能化兩個(gè)方向發(fā)展。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計算機技術(shù)在越來(lái)越多的細分領(lǐng)域開(kāi)花結果，逐漸變得專(zhuān)業(yè)化，比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、人工智能、面部識別、智能家居等領(lǐng)域[3]。與此同時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)的發(fā)展，計算機的使用更加傾向于交流互動(dòng)性，網(wǎng)絡(luò )分布式系統逐漸替代了單機模式，大大提高了計算機技術(shù)的綜合性。

　　2.3 微型化和人性化

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)的逐漸普及，計算機技術(shù)在許多領(lǐng)域都取得了突破性的進(jìn)展。計算機的更新速度變快了，人們對于計算機的便攜性和計算機技術(shù)的先進(jìn)性也提出了更高的要求，電腦越做越小，手機越做越薄，計算機技術(shù)還可以將更多的實(shí)用功能集成到手表之內。計算機技術(shù)可根據不同人群的需求，加以創(chuàng )新和改進(jìn)，更多的體現出計算機技術(shù)的人性化和個(gè)性化。在計算機技術(shù)的核心功能中增加人性化功能，需要設置更多獨立且相互聯(lián)系的組件，這不僅是計算機微型化和人性化的難度所在，也對微型傳感器等計算機相關(guān)設備提出了新的要求。

　　3 計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展展望

　　3.1 光計算機

　　與傳統硅芯片計算機不同，光計算機用光信號代替電子進(jìn)行信息處理和存儲的新型計算機， 其在進(jìn)行數據存儲時(shí)主要利用的是光子和光運算，運算部分可直接對存儲部分進(jìn)行并行存取，運算速度極高、耗電極低[4]。光子計算機還具有很多優(yōu)勢，比如，不會(huì )受到電磁場(chǎng)的影響，信息傳輸中畸變和失真小，超大規模的信息存儲容量及低能量消耗、低發(fā)熱量等。光計算機在未來(lái)將廣泛的應用于特殊領(lǐng)域，比如預測天氣、監測氣候等一些復雜而多變的過(guò)程等[5]。

　　3.2 化學(xué)、生物計算機

　　在運行機理上，化學(xué)計算機以化學(xué)制品中的微觀(guān)碳分子作信息載體，來(lái)實(shí)現信息的傳輸與存儲。生物計算機，也被稱(chēng)之為仿生計算機，主要原材料是生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子，并以此作為生物芯片來(lái)替代半導體硅片，利用有機化合物存儲數據。生物計算機的基本原理是用生化反應來(lái)模擬計算機操作，生物計算機的優(yōu)點(diǎn)在于其所依托的生物體本身的多樣性和復雜多變的生理現象[6]。生物計算機的運算速度要比當今最新一代計算機快10萬(wàn)倍，它具有很強的抗電磁干擾能力，并且能徹底消除電路之間的干擾。能量消耗僅相當于普通計算機的十億分之一，且具有巨大的存儲能力。這為生物計算機帶來(lái)了很多優(yōu)勢，不僅表現在體積小功率高，而且存儲和芯片也具有一定的可靠性[7]。

　　3.3 量子計算機

　　量子計算機的概念來(lái)源于對可逆計算機的研究，在可逆計算的模型中使用的能量很低。量子信息科學(xué)的核心目標是實(shí)現真正意義上的量子計算機和實(shí)現絕對安全的、可實(shí)用化的長(cháng)程量子通信。量子計算機是一類(lèi)遵循量子力學(xué)規律進(jìn)行高速數學(xué)和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置[8]。量子計算機與現有的電子計算機和正在研究的生物計算機、光計算機等的根本區別在于，其信息單元不是比特（bit），而是量子比特（qubit），即兩個(gè)狀態(tài)是0和1的相應量子態(tài)疊加，因此，單個(gè)量子CPU具有非常強大的數據平行處理能力，而且其運算能力隨著(zhù)量子處理器的增加呈現出指數倍的增強，所以量子計算機在數據處理的運算時(shí)間大幅度減小[9]。目前，很多專(zhuān)家學(xué)者也在不斷的研究量子計算機，研究量子計算機的目的不是要用它取代現有的計算機，而是去解決一些經(jīng)典計算機無(wú)法解決的問(wèn)題。

　　3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機

　　人腦總體運行速度相當于每妙1000萬(wàn)億次的電腦功能，可把生物大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )看做一個(gè)大規模并行處理的、緊密耦合的、能自行重組的計算網(wǎng)絡(luò )。從大腦工作的模型中抽取計算機設計模型，用許多處理機模仿人腦的神經(jīng)元機構，將信息存儲在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡(luò )中，并采用大量的并行分布式網(wǎng)絡(luò )就構成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機[10]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機的信息不是存在存儲器中，而是存儲在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡(luò )網(wǎng)中。若有節點(diǎn)斷裂，電腦仍有重建資料的能力，它還具有聯(lián)想記憶、視覺(jué)和聲音識別能力。

　　4 結束語(yǔ)

　　總而言之，計算機技術(shù)在社會(huì )中有著(zhù)廣泛的應用范圍，也在社會(huì )中發(fā)揮了高效的社會(huì )功能�，F階段，我國的計算機應用水平與國際應用水平還存在著(zhù)一定的差距，相信隨著(zhù)我國科研人員對計算機技術(shù)的不斷研究，計算機技術(shù)必將得到更加高速的發(fā)展。

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