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當下,無論是在國家、企業、家庭或者個人層面,計算機科學技術的應用都得到了廣泛的發展和飛躍的進步,我們可以輕易發現,計算機科學技術是一個具有超強生命力和發展前景的領域,其無論在運算速度、開發成本和使用性能尚都得到了質與量的飛躍。每一次計算機科學技術的進步都帶來軟件工程、材料科學、集成電路技術、網絡技術的發展,而這些技術的發展又進一步促進計算機科學技術的提高。
現在計算機已經運用于各行各業(工業、農業、文化教育、衛生保健、服務行業、社會公用事業等),走進萬千普通人的家中,更為社會的發展做出了巨大的貢獻。首先,計算機將會推動社會生產力以更快的速度發展。當下計算機時代中,信息便是最重要的元素,通過對互聯網和計算機,將會加快信息技術發展,人們傳遞信息的渠道越來越多,對于信息的了解也會越來越多,因此對信息的有效性和及時性也提出了更高的要求。于此同時,信息技術發展不僅會拖動和其相關茶葉的法陣與進步(如電子技術和生物技術),還會對新能源、新技術的發展和開發有一定的影響和幫助,促進科技是人類社會第一生產力的地位也愈加明顯突出。而信息對于個人來說,通過網絡與計算機,人類的勞動方式和工作方式也在不斷的發生變化。人類可足不出戶的完成各項學習任務和工作,讓人們節省出更多的時間去做其他事情,在各方面均會得到一定的解放,如行動或者思想。在將來社會中,計算機的地位越來越重要,作用也將越來越大,越來越貼近人們的生活,計算機也會越來越小型化,智能化。未來我們將可以通過計算機做許多事。
勢
展望未來,計算機科學技術的發展又將是一片生機,前景廣闊.計算機學家、數學家等科學家們的執著追求和不懈努力,將會使他們在21世紀的計算機發展史上譜寫出更加燦爛輝煌的新篇章。
1.生物計算機
生物家算計在1994年11月美國的異位博士便提出,其以DNA堿基序列作為信息編碼載體,使用當代分子生物技術,食管內使用控制酶,使得DNA堿基對序列發生變化和反映,從而實現數據的運算。阿曼德在雜志《科學》上公布了DNA計算機理論,引發全世界各個方面的學者關注。過去的半個世紀內,計算機意義幾乎和物理芯片一樣,但是阿德勒提出DNA計算機,不僅拓寬人類對計算機的了解,而且計算機也不再是簡單的物理性質的操作,還增添了粘貼、復制、剪切、插入等方式。就在2013年的3月,英國生物信息研究院的科學家們將莎士比亞的154首十四行詩的mp3文件和相關數碼照片編入了DNA序列,儲存密度達到了驚人的每克2.2PB(1PB=1024TB)。這條消息引爆了人們對信息存儲概念的認識大轉變。基于DNA的存儲技術誕生以及得以實現,給人們對生物計算機的構想以堅定的信念。
2.量子計算機
量子計算機是指處于量子狀態下的原子,將其作為CPU和內存,使用原子量子特性進而對信息進行處理。因為原子具有在同一個時間點,可以未出不同位置之間奇妙的特性,使用0和1表示處于量子位的原子,而處于量子位的原子可以同時使用0和1中間的值進行表示,所以不管從處理的角度還是從數據存儲的角度,量子位能力,量子位能力是晶體管電子位的2倍。有人這樣比喻:一個老鼠在繞過一只貓的時候,根據經典物理學理論,若是從左邊過,那么便不能從右邊過,左右兩側只可以選擇一個方向,然而若是根據量子物理學理論,老鼠.可以同時從貓的左右兩邊繞過。
3.光子計算機
光子計算機和傳統芯片計算機比較可以看出,光計算機可以使用光速來提到電子進行存儲和運算等工作:其將會以不同的波長來表示不同數據,并以大量的棱鏡、透鏡以及反射鏡將數據從芯片之間進行傳遞。研制出的光計算機攝像在20世紀50年代后期便已經被提出。在1986年,貝爾實驗室的戴維•米勒研究出小型光開關,為同實驗室的艾倫•黃研制光處理器提供了必備元件。1990年1月,黃的實驗室開始用光計算機工作。從采用的元器件看,光計算機有全光學型和光電混合型。1990年貝爾實驗室研制成功的那臺機器就采用了混合型結構。相比之下,全光學型計算機可以達到更高的運算速度。但是,若是想將光計算機研制成功,則需要開發出可用一條光控制另一條光的光學“晶體管”。而現在光學“晶體管”體積較大,且較為笨拙,若是實用現代的“晶體管”制作出的光子計算機,其體積將和汽車一樣大。所以在短期內使用光子計算機,比較遙遠。
4.模糊計算機
有些詞語的意思完全相反,例如好和壞、黑和白、美和丑、瘦和胖、暗和明等等,即使他們意思相反,但他們之間沒有明確的界限進行邠,類似這些沒有明確的規定的界限食物及表達形式,則將其成為模糊概念。所以科學家設計出模糊計算機的制造,此種計算機不僅具有普通計算機的功能,而且還可以和人一樣,用腦思考、對話、判斷和學習等等,此種計算機便是第六代計算機的發展趨勢和方向。在1984年,日本是第一個提出制造模糊計算機的國家,同時因其非邏輯、不規則函數作為制作的基礎,并進行設計、研制成功模糊集成電路,從而使得當時的計算機體積有明顯的下降。若是想要成功的研制出具有人腦功能的模糊計算機,則需要將大量的學科進行整合和開發,如大腦生理學、電子學、心理學、語言學等等。相關研究資料顯示,此種具有人腦功能的模糊計算機將在2000年之后研制出,但是一旦研制成功出此種計算機,將對對社會及人類各方面生活有非常重大的影響。
結語
隨著社會經濟不斷的向前發展,計算機科學將會更加深入的融入到各個階層的人們生活中,使全球進入經濟時代的信息階段,讓使得計算機的發展成為了人類文明史上非常重大的突破,為社會發展及人類發展做出重要的貢獻。
作者:張鋒張云濤王永杰單位:山東信息職業技術學院