計算機科學與技術的發(fā)展趨勢
計算機科學與技術的發(fā)展趨勢
計算機在經(jīng)歷六十多年的變遷與發(fā)展后，其性能、運算速度及成本等方面均獲得了顯著發(fā)展，在知識經(jīng)濟全球化的引領下，更將朝著不斷深化的發(fā)展趨勢邁進。計算機科學與技術在逐步發(fā)展與成熟的同時，其應用領域也不斷擴大，并在日常生活、教育、軍事及工業(yè)等領域，發(fā)揮著利益重要的作用，全面促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展。
1 當前社會計算機科學與技術具備的重要作用
社會的進步與發(fā)展離不開計算機科學技術的推動與支持，各類生活問題也在計算機技術發(fā)展的影響下，得到了很好的解決，人們也享受著更加舒適和快捷的生活方式。除此之外，計算機科學與技術也極大程度上促進了文化與社會經(jīng)濟的進步與發(fā)展。當前，計算機綜合性能及其系統(tǒng)性不斷增強，計算機科學與技術更是以日新月異的更新速度進行發(fā)展，充分滿足了人們個性化及人性化的需求。總體而言，計算機科學與技術已成為社會發(fā)展一項不可或缺的工具，并積極影響著社會各個行業(yè)的發(fā)展。
2 計算機科學與技術發(fā)展趨勢
2.1 計算機智能化發(fā)展
隨著科技的進步與時代的發(fā)展，計算機也受到了更高的要求，傳統(tǒng)計算機已難以完成大量數(shù)據(jù)的計算任務，在此種形勢下，就需要開發(fā)設計出具備強大配置與功能的智能化計算機。作為一種超級計算機，智能化計算機可同時分析并處理計內(nèi)部多項數(shù)據(jù)與指令，與普通計算機相比，其具備的運行處理速度更高，且在一些尖端領域同樣可發(fā)揮出重要作用。此外，智能計算機可通過模擬數(shù)據(jù)的形式來完成一些高難度的實驗操作，在有效減少投入成本與時間的同時，大大促進工作效率的提升。由此可知，智能化計算機在日常工作與生活中不斷變得人性化與合理化，給人們帶來了極大的便利。
2.2 新型高性能計算機的研究與發(fā)展
近些年來，硅技術的開發(fā)與應用力度不斷加大，并逐步進入了枯竭的發(fā)展階段，這也讓我們今后的發(fā)展重點落在了新型技術的開發(fā)上?，F(xiàn)階段，研究量子、光子、納米技術等新型計算機的開發(fā)與研究已成為各個國家研究人員的工作重心。每隔幾年的時間，計算機便會經(jīng)歷一次大的發(fā)展改變，我們有理由相信，新型高性能的計算機將會在不久的將來得到大范圍的應用。
(1)量子計算機
作為根據(jù)可逆計算機研制出來的一種物理裝置，量子計算機的高數(shù)及邏輯運算主要遵循的是量子力學的規(guī)律，其基本原理便是運算與存儲大量數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)來源進行分析與處理。量子效應為量子計算機的開發(fā)基礎，此種計算機通過激光脈沖來改變一種鏈狀的聚合物，進而對開、關狀態(tài)起著決定性作用。通過量子位，量子計算機實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有效存儲。量子計算機的計算速度方面，要遠遠快于傳統(tǒng)的計算機，這主要歸功于利用量子展開計算;當具備相同的存儲數(shù)量時，量子計算機同樣可以存儲更多的數(shù)據(jù)量;而在安全系統(tǒng)保護這一方面，量子計算機也存在非常大的優(yōu)勢，這也給計算機科學與技術的發(fā)展奠定了良好的基礎。
(2)光子計算機
光子計算機相比于傳統(tǒng)計算機而言，其計算數(shù)據(jù)的方式主要通過利用光子，此時的光子便起著傳統(tǒng)計算機中的傳輸、計算及存儲等作用。光子的應用使得傳統(tǒng)計算機的導線變成了當前的光互聯(lián)，并將光子硬件取代了復雜的電子硬件，以光子運算方式開展各項計算工作。對于光子計算機而言，其運算過程中的數(shù)據(jù)可通過不同波長體現(xiàn)出來，對于數(shù)據(jù)較為復雜，計算量大的一些任務，同樣可快速進行處理。這樣一來，便可逐步增加光子計算機的運算速度，使其不斷朝著新型高性能計算機的方向發(fā)展。
(3)納米計算機
納米計算機指的是有機結合納米與計算機這兩種技術，進而研制出來的一種計算機。相比于傳統(tǒng)的電子元件，納米元件的體積更小，同時還具備導向性強、質(zhì)地優(yōu)良等顯著優(yōu)點，因此，硅芯片的最佳替代便納米元件。納米實際上為一種計量的單位，而納米技術最早于上世紀八十年代得到研發(fā)，其發(fā)展的主要目的便是幫助人類對自然界的與原子進行自由地操控。隨著時代的發(fā)展，納米技術逐步出現(xiàn)在各種處理器及傳感器硅芯片系統(tǒng)中，并在計算機領域得到了良好的應用。采用納米芯片的計算機，其消耗的能量非常少，幾乎可忽略不計，但與當前普遍使用的計算機相比，具有非常高的性能與運行速度。我們相信，納米技術必將成為計算機科學與技術一項不可或缺的組成部分，并為計算機行業(yè)今后的長遠發(fā)展提供無盡的動力與支持。