探究计算机科学与技术的发展趋势

陈磊

摘 要：计算机一开始是为战争时期处理繁杂的信息而研制的，而现在的计算机技术已经不再只是局限于国防军事，特别是微型计算机的使用，它融入到人们的生活当中，改变着人们的生活方式，成为人们生产生活不可分割的组成部分。计算机科学与技术在国防、经济、教育以及医疗等方面起到了重大的推动作用。

关键词：计算机；科学技术；发展趋势；发展创新

计算机技术相对于其他传统的技术来说是一种较为新兴的科学技术，但是随着世界经济、科技的不断发展计算机技术在人们的生产生活中发挥的作用越来越大，在某些领域其地位甚至无法被替代。现在的计算机技术已经成为人们解决问题的有效手段，它提高了人们日常的生产生活的水平与效率。

1 计算机科学与技术的发展历程

1.1计算机科学与技术的发展史

有人认为诞生于1939年的ABC是世界第一台“电子计算机”，但是这台计算机并没有投入实际的使用，也有人认为在1946年诞生的ENIAC为世界上第一台电子计算机。现在大多数人以后者为准（本文也这样认为）。之所以将ENIAC视为世界上第一台计算机初级SBC没有实际使用之外，最重要的是ENIAC全部采用电子管装置进行工作，ENIAC的诞生是人类文明史上的一次巨大的飞跃，它宣告了现代计算机时代的到来。我国的电子计算机的研制始于1956年，在1957年研制出我国的第一台模拟式电子计算机，并在1958年研制出了我国第一台数字电子计算机—103机。

计算机主要分为以下几个发展阶段：1946-1957年，计算机采用电子管为电子元器件；1958-1964年，计算机采用晶体管为电子元器件；1965-1970年，计算机采用小、中规模的集成电路为元器件；1971-至今，计算机采用大、超大规模的集成电路为电子元器件。计算机的操作系统是出现在第三个发展阶段。

1.2计算机科学技术的发展现状与实际运用

电子计算机是二十世纪人类最伟大的发明之一。从第一台计算机诞生至今，经过70年的高速发展，计算机科学技术已经成为一门学科。随着微型计算机与网络技术的高速发展，计算机渐渐的走进人们的生活，融入人们的生活当中，成为信息时代的主要标志。

2计算机科学与技术的发展趋势

2.1计算机科学与技术不断发展的原因

“有需求才有市场”这句话充分的说明了计算机科学技术飞速发展的根本原因。最开始研发计算机的原因是基于战争时期需要处理各种复杂信息，因此投入了大量的人力财力进行计算机的研发，这为计算机的诞生以及生产提供了良好的环境。目前的计算机技术已经实现了民用化，由于国防、航空航天等国防办公需要更高要求的计算机，这就促进了计算机科学与技术的不断发展。

本世纪是一個信息化的世纪，信息化时代里的信息共享是计算机科学与技术大的发展基础，在信息化的时代里计算机科学与技术的研发可以得到更快、更新、更全面的资料支持，这样可以缩短技术的研发周期，并且提高研发质量。在计算机科学与技术的相关实验与研究中，技术人员的许多设计灵感与理念为计算机科学与技术的研发提供了相关的理论基础，也许有一些灵感在当时的技术物质条件下无法实现，但给未来提供了思考的空间。

2.2计算机科学与技术未来的发展趋势

随着世界科技的不断发展，计算机及其科学技术将迎来更大的发展，可以展预见的是计算机将成为在信息社会生活与工作的必备工具。实现计算机性能的突破式大发展有多种途径，从提高CPU性能方面就可以通过光子计算机、纳米计算机、量子计算机以及DNA计算机等技术来实现。

2.2.1DNA计算机

严格的说DNA计算机属于生物计算机，它利用DNA的编码序列作为计算机的运行内存，通过生物学的运算解决复杂的运算数据。DNA计算机是这个时代最重要的几个发明之一，理论上来说DNA计算机所存储的信息是普通计算机的几亿倍，且运行速度快效率高。

2.2.2量子计算机

量子计算机是一种全新概念的计算机，运用处于多个状态的量子比特进行多进制运算，而不像传统的计算机使用二进制进行运算。基于量子技术的巨大优势，目前全球各个大国对量子技术的研发都投入了大量的人力物力，我国对量子技术的研发进展居世界前列。

2.2.3光子计算机

光子计算机是一种利用光信号进行数据运算、逻辑操作以及信息的储存和处理的计算机。光子计算机用光子运算代替电子运算，以减少信息在介质中传播的损失，同时光子计算机的使用限制条件比电子计算机小。

2.2.4计算机的巨型化与微型化

计算机的巨型化是指发展高速度、大存储容量、强功能以及高可靠性的计算机，这类计算机主要运用在国防、气象、地质等方面。计算机的微型化就是进一步的提高计算机的整合能力，利用超大规模的集成电路实现兼具可靠、高效价廉的微型计算机。

2.2.5计算机的人性化

结合这个时代背景，未来无论计算机向何种方向发展都是为人类服务，因此计算机需要更加的人性化。为了实现人性化，人们对计算机的控制不应只是局限于一种方式，还可以通过书写、语言甚至眼睛、思维对计算机进行控制。

3 未来的计算机

虽然未来的计算机发展充满了可变性，但是科学家们在研制改进这一代计算机的同时，也在积极的探索下一代计算机，下一代计算机采用最新的研究成果，来实现更为复杂的功能。科学家们大致的探索出了如神经网络计算机、生物计算机以及光电子计算机等几个比较可行的未来计算机技术。

神经网络计算机是一种模拟人脑活动的巨型信息处理系统，它能模拟人类的思维、记忆，进行推理、分析以及决策，甚至能够实现人机之间的自然通信。

生物计算机的数据处理速度比当今最快的超级计算机的运算速度还快百万倍以上，且能耗只有其的十几亿分之一。因为生物计算机主要使用以蛋白质为主要原料制成的生物芯片，因此生物计算机具有优秀的自调节能力、自修复能力、再生能力。

世界在不断发展、在不断进步，世界各国对计算机科学与技术的研究都投入大量的人力物力，随着各种科技的发展进步，计算机技术也将迎来发展的黄金时期。目前的计算机技术虽然已经深入到人们的日常生活中，但是仍然存在着诸多的不足之处，需要人们对计算机技术进行更加契合实际的改进，对计算机科学技术的发展趋势的探究有助于人们对计算机技术更好地应用。

参考文献：

[1]浅谈计算机科学与技术的跨越式发展[J].季珊珊.电子制作.2015（01）.

[2]计算机科学与技术的发展趋势探析[J].张浩.品牌（下半月）.2015（03）.