計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

　　計(jì)算機(jī)在經(jīng)歷六十多年的變遷與發(fā)展后，其性能、運(yùn)算速度及成本等方面均獲得了顯著發(fā)展，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)全球化的引領(lǐng)下，更將朝著不斷深化的發(fā)展趨勢(shì)邁進(jìn)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在逐步發(fā)展與成熟的同時(shí)，其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，并在日常生活、教育、軍事及工業(yè)等領(lǐng)域，發(fā)揮著利益重要的作用，全面促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

　　1 當(dāng)前社會(huì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)具備的重要作用

　　社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)與支持，各類生活問題也在計(jì)算機(jī)技術(shù)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)也極大程度上促進(jìn)了文化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步與發(fā)展。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)綜合性能及其系統(tǒng)性不斷增強(qiáng)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)更是以日新月異的更新速度進(jìn)行發(fā)展，充分滿足了人們個(gè)性化及人性化的需求?？傮w而言，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)已成為社會(huì)發(fā)展一項(xiàng)不可或缺的工具，并積極影響著社會(huì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

　　2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　2.1 計(jì)算機(jī)智能化發(fā)展

　　隨著科技的進(jìn)步與時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)也受到了更高的要求，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)已難以完成大量數(shù)據(jù)的計(jì)算任務(wù)，在此種形勢(shì)下，就需要開發(fā)設(shè)計(jì)出具備強(qiáng)大配置與功能的智能化計(jì)算機(jī)。作為一種超級(jí)計(jì)算機(jī)，智能化計(jì)算機(jī)可同時(shí)分析并處理計(jì)內(nèi)部多項(xiàng)數(shù)據(jù)與指令，與普通計(jì)算機(jī)相比，其具備的運(yùn)行處理速度更高，且在一些尖端領(lǐng)域同樣可發(fā)揮出重要作用。此外，智能計(jì)算機(jī)可通過模擬數(shù)據(jù)的形式來完成一些高難度的實(shí)驗(yàn)操作，在有效減少投入成本與時(shí)間的同時(shí)，大大促進(jìn)工作效率的提升。由此可知，智能化計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的研究與發(fā)展

　　近些年來，硅技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用力度不斷加大，并逐步進(jìn)入了枯竭的發(fā)展階段，這也讓我們今后的發(fā)展重點(diǎn)落在了新型技術(shù)的開發(fā)上?，F(xiàn)階段，研究量子、光子、納米技術(shù)等新型計(jì)算機(jī)的開發(fā)與研究已成為各個(gè)國(guó)家研究人員的工作重心。每隔幾年的時(shí)間，計(jì)算機(jī)便會(huì)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(jì)算機(jī)將會(huì)在不久的將來得到大范圍的應(yīng)用。

　　(1)量子計(jì)算機(jī)

　　作為根據(jù)可逆計(jì)算機(jī)研制出來的一種物理裝置，量子計(jì)算機(jī)的高數(shù)及邏輯運(yùn)算主要遵循的是量子力學(xué)的規(guī)律，其基本原理便是運(yùn)算與存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)來源進(jìn)行分析與處理。量子效應(yīng)為量子計(jì)算機(jī)的開發(fā)基礎(chǔ)，此種計(jì)算機(jī)通過激光脈沖來改變一種鏈狀的聚合物，進(jìn)而對(duì)開、關(guān)狀態(tài)起著決定性作用。通過量子位，量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)。量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度方面，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，這主要?dú)w功于利用量子展開計(jì)算;當(dāng)具備相同的存儲(chǔ)數(shù)量時(shí)，量子計(jì)算機(jī)同樣可以存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)量;而在安全系統(tǒng)保護(hù)這一方面，量子計(jì)算機(jī)也存在非常大的優(yōu)勢(shì)，這也給計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　(2)光子計(jì)算機(jī)

　　光子計(jì)算機(jī)相比于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)而言，其計(jì)算數(shù)據(jù)的方式主要通過利用光子，此時(shí)的光子便起著傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的傳輸、計(jì)算及存儲(chǔ)等作用。光子的應(yīng)用使得傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的導(dǎo)線變成了當(dāng)前的光互聯(lián)，并將光子硬件取代了復(fù)雜的電子硬件，以光子運(yùn)算方式開展各項(xiàng)計(jì)算工作。對(duì)于光子計(jì)算機(jī)而言，其運(yùn)算過程中的數(shù)據(jù)可通過不同波長(zhǎng)體現(xiàn)出來，對(duì)于數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，計(jì)算量大的一些任務(wù)，同樣可快速進(jìn)行處理。這樣一來，便可逐步增加光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，使其不斷朝著新型高性能計(jì)算機(jī)的方向發(fā)展。

　　(3)納米計(jì)算機(jī)

　　納米計(jì)算機(jī)指的是有機(jī)結(jié)合納米與計(jì)算機(jī)這兩種技術(shù)，進(jìn)而研制出來的一種計(jì)算機(jī)。相比于傳統(tǒng)的電子元件，納米元件的體積更小，同時(shí)還具備導(dǎo)向性強(qiáng)、質(zhì)地優(yōu)良等顯著優(yōu)點(diǎn)，因此，硅芯片的最佳替代便納米元件。納米實(shí)際上為一種計(jì)量的單位，而納米技術(shù)最早于上世紀(jì)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(duì)自然界的與原子進(jìn)行自由地操控。隨著時(shí)代的發(fā)展，納米技術(shù)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(jì)算機(jī)領(lǐng)域得到了良好的應(yīng)用。采用納米芯片的計(jì)算機(jī)，其消耗的能量非常少，幾乎可忽略不計(jì)，但與當(dāng)前普遍使用的計(jì)算機(jī)相比，具有非常高的性能與運(yùn)行速度。我們相信，納米技術(shù)必將成為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一項(xiàng)不可或缺的組成部分，并為計(jì)算機(jī)行業(yè)今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供無盡的動(dòng)力與支持。