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现代计算机技术的发展方向与趋势

阅读量:02018-09-28作者:来源:xzbu
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  [摘 要]如今,随着我国信息技术的不断发展,计算机信息技术也有了飞速的发展。为了能进一步满足当下时代的发展要求,还需加强对计算机技术的关注与重视,加强对当前计算机技术环境的管理,我国计算机技术未来的发展必定朝着高性能计算机方向发展。下文主要是通过借鉴相关文献及资料来具体分析我国计算机技术的发展过程、发展现状及发展趋势等。

  [关键词]现代计算机;计算机技术;发展方向;趋势
  中图分类号:G271 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)34-0020-01
  引言
  计算机在生活中的应用越来越广泛,计算机技术的发展也越来越成熟,顺应着人们的各种需求。现代计算机技术的发展,从大方向上会抓住全方位的发展趋势,在深层发展方向抓住巨型化、网络化、微型化、智能化的发展趋势,也只有这样,现代计算机技术才能更广泛的应用于各个领域,为其他领域的发展提供便捷高效的手段,从而推动全球科学技术的进步。
  1 现代计算机技术概述
  1.1计算机的发展过程
  1946年,世界上诞生了第一代计算机,其中应用了18800个真空管,体积占有几个房间,它的出现在一定程度上改变了人类的思维和生活方式,为计算机技术的进一步发展打下了坚实的基础。计算机的发展过程主要包括四个阶段,第一代计算机主要由真空管组成,由于真空管体自身的特性,体积大、内存小,所以,第一代计算机不仅体积庞大,而且耗电量巨大。1954年,世界上第二代计算机诞生了,由美国科学家催迪克研制出来的晶体管计算机。信息产业作为技术与知识密集型产业,为了能适应现代社会建设的需要,第四代计算机应运而生。第四代计算机的出现直接促进了计算机的大量生产,计算机开始出现在人们的日常生活中。
  1.2我国现代计算机技术的发展现状
  伴随计算机的迅速发展,我们已进入到了计算机信息技术时代,我们可以直接从网上获取信息资源,这也使我们的生活有了很大的改变。不少发达国家的政治经济、文化,开始过度依赖于计算机信息技术的基础设施,而同时又出现了强大的黑客攻击,信息技术犹如新型的作战技术,在当前的形势下,计算机技术的安全问题成为了各国面临的巨大挑战,因此,还需进一步加强对计算机技术的安全风险管理。
  2 现代计算机技术的发展方向与趋势
  2.1智能化发展
  现代计算机技术的智能化发展已经渗透到各个方面,所谓计算机智能化就是要求计算机能够模拟人的感觉和思维能力,像人一样完成各种活动。人工智能化发展得越来越快,在各个生产领域都可以看到机器人的影子,目前研制出的机器人已经可以代替人类完成多项工作,在生活中的各个方面都可以帮助人类,提高了生活效率,也为生活提供了许多方便。比如说,现在许多机器人可以实现远程控制,在人们工作上班的时间可以控制机器人完成家务。同时许多领域也实现了计算机的智能化,比如在教育领域,许多远程教学应运而生,这也是教学的发展方向。在工作方面,所应用的许多软件也实现了智能化,在应用的时候更加人性化,提高了工作效率的同时,还能够调动员工的积极性。所以说计算机科学与技术一定会朝着这个方向发展,无论是生活、出行、学习、工作,还是科研、技术、高新产业都会朝着智能化的方向发展。
  2.2微型化发展
  伴随现代计算机技术的发展,生物计算机将逐步被研发出来。生物计算机就是用通过生物工程生产的蛋白质分子作为生物芯片来代替半导体的硅片,所以生物计算机又被成为仿生计算机、我们都知道,生物的遗传性状有带有遗传信息的DNA决定。DNA是由脱氧核糖核葺酸组成的一个具有螺旋结构的并有基因编码的双链大分子,生物表现的很多的性状、蛋白质的结构等信息都储存在DNA的双链结构中。DNA具有巨大的储存信息的能力,这种信息的存储能力要远大于半导体硅片的存储能力。科学家还发现可以通过控制脱氧核糖核酸的状态,控制DNA信息的有无。此外,DNA还有很强的信息处理能力,这些都为生物计算机的研制提供良好的前提。生物计算机具有一系列的优点:功效高体积小、芯片的永久性和可靠性、存储于并行处理、有效解决发热与信号的干扰等。
  2.3光子算机
  光子计算机是一种利用光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。光子计算机在数据信息处理的时候不再像传统的计算机一样用电子和电运算,而是利用光子和光运算。因为光子具有高效的传输速度,这就使得光子计算机具有超强的并行处理能力。此外,光子计算机还有一个重要的优点就是当其处理信息时某一元件或数据处理出现错误时并不影响其最终的结果。光子计算机具有以下优势:第一,超高速的运算速度。光子的传输速度远大于电子的传输速度,所以光电子计算机具有超强的并行处理的能力;第二,光子在传输的过程中不会受到电磁场的相互影响。因为光子不具有电荷,没有电磁场的产生,所以光子可以任意方向进行传播,可以平行传播也可以相互交叉传播且彼此之间不会相互影响;第三,超大规模的信息存储容量。光子不带电荷而且没有静止的质量,所以光子在传输的时候不需要导线也不会相互影响,因此光电子计算机的信息通过能力无与伦比;第四,低能量消耗,低发热量。光电子计算机只需要很低的能量就能正常的工作,这就大大减小了能量的消耗和热量的产生。
  2.4量子计算机方向发展
  量子计算机也是新型计算机技术发展的产物,它是建立在量子力学规律以及依托量子效应和量子比特而进行的超速运算、强大存储的一种新型计算机装置。假如这个装置处理和运算时使用的是量子信息,那么在进行量子算法的时候,就是所谓的量子计算机量子计算机与一般计算机的一个不同之处在于它不仅能够使用n和1进行存储,还能够用粒子和量子叠加来进行存储信息的汇总。有关数据显示,一个四十位元的量子计算机可以解开一千零二十四位的集成电路计算机需要花费几十年才能够解决的问题。量子计算机的运算速度令人惊叹,到现在为止,全球还没有呈现出一个成熟意义上的量子计算机,不同国家和地区的科研人员仍然没有放弃努力,致力于对量子计算机的研究过程中。在实际研究过程中,这一系列的科学方案仍然存在着一些不成熟的地方,但是伴随着时代的进步,相信量子计算机终究会被攻克,完美地呈现在人们的生活中。
  结束语
  时代在不断发展,科学技术水平也在不断提升社会的进步和发展对于现代计算机技术的发展要求越来越高。计算机作为人们工作生活中一个必不可少的辅助用品,必将走在不断发展的路上,微型、智能、多功能发展,生物计算机、量子计算机、光子计算机以及纳米计算机等一系列新型计算机,作为现代计算机技术的一个发展力向与趋势一定可以破除各种技术阻碍,通过科研人员坚持不懈的努力成为老百姓生活中的一部分,为美好生活的构建增添色彩。
  参考文献
  [1] 姚浩斯拉.浅析现代计算机技术的发展方向与趋势[J].科技创新导报,2015,12(03):41-42.
  [2] 王亚南,尤广辉.现代计算机网络技术应用及发展研究[J].电脑迷,2017(08):143.
  [3] 刘新杰.计算机技术的发展与创新[J].电子技术与软件工程,2017(20):144.

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