计算机科学与技术的发展趋势探析

孙婷婷+孙荣林

摘要：计算机在生活中的应用越来越广泛，计算机科学处于十分深奥的研究层面，计算机技术的发展也越来越成熟，顺应着人们的各种需求，计算机科学与技术的发展趋势就是朝着更加深入，更加广泛，更有高度的趋势进行。从大方向上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，在这样的形式下，计算机科学与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，该文主要介绍了计算机的发展历程，针对计算机科学与技术的发展趋势做了深入的探析，从深层方面和浅层方向都做了深入的探究，更加清楚的分析了计算机科学与技术未来的发展方向。

关键词：计算机科学；计算机技术；发展趋势；全面发展

中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）31-0027-02

1 计算机的发展历程

计算机的发展大致上已经经历了四个阶段，目前正在朝着更优秀方向发展。

第一阶段是电子管计算机时代，从1946—1958年左右，这个阶段的计算机因为由上万个电子管构成，所以体积庞大，耗电多，运算速度低，存储容量小，可靠性差。这个阶段的代表作品就是1946年在美国宾西法尼亚大学问世的第一台电子计算机“ENIAC”，占地170平方米，运算速度很慢，但是它是计算机发展历史上的一个里程碑，为之后电脑的出现提供了基础技术的支撑。

第二阶段是晶体管时代，大约是1958--1964年，这代计算机比第一阶段的计算机性能提高了十倍以上，开始出现了软件配置、高级程序设计语言等全新技术，外围设备也增加到数十种，不仅可以科学计算，还可以应用到数据的处理以及工业中的测量控制，是计算机科学与技术发展的主要阶段。

第三阶段是集成电路计算机时代，大约是1964—1970年，主要由中小规模的集成电路组成，在一块几平方毫米的芯片上集成了上百个电子元件，计算机的体积大大减小，同时计算速度也提高了、存储容量扩大了、可靠性也有了很大的提高，还出现了操作系统，还与通讯技术想结合，应用于许多技术领域，同期加速了社会经济的进步，这是计算机科学技术发展的重要阶段，也是以后发展的趋势。

第四阶段是大规模电路计算机时代，从20世纪70年代至今，大规模集成电路是在一块几平方毫米的芯片上可以集成成千上万的电子元件，因为元件的增加，这一阶段的计算机更加强大，占地空间更小，耗能更少，运算速度大有提升，计算机可靠性也大大提高。这就是广泛应用于现代科学技术的计算机。

目前计算机的发展在朝着第五阶段发展，实现人工智能计算机，网络化计算机，微型化计算机，巨型计算机等，正在朝着这些方面发展。未来的发展前景广阔，一定会为人们的生活、学习、工作提供便利，提高效率。

2 计算机科学技术发展的浅层探究

在浅层方面也就是宏观方向来说，计算机科学与技术在朝着更高、更深、更广的方向不断发展。

1）更高发展

计算机科学与技术的更高发展，主要指的是计算机CPU的运行速度的提高，然而主频率的提高是提高CPU的运算速度的主要因素，主频越高，相对的运算能力就越强，也就是说运算速度就越快，处理速度越快。一个计算机可以同时运用几个微处理器，一个微处理器可以由上亿个晶体管组成，在国际上使用的专用机中同时采用了上万台处理器，运行速度可想而知，并行程度更高，处理速度就越快。现阶段计算机科学与技术的更高发展就要朝着这个目标进行，实现更快的速度，更高效的处理能力，这是计算机科学与技术应该实现的第一步，也是最基础的一步，只有实现可搞笑，才能应用于生活中的其他领域，实现更广泛的发展。

2）更深发展

虽然目前的计算机科学与技术已经有了很完善的发展，技术也很成熟，但是还需要更加深入的发展，一些现代技术的发展要求更高，需要计算机技术的全力支持。在这个快速发展的时代，人工智能技术的实现越来越亟不可待，所以实现计算机科学与技术的人工智能化就是计算机技术更深入发展的一方面，另外实现计算机科学与技术的巨型化、微型化、网络化等都是更深入的发展，虽然现阶段在这些方面都已经有了初步的发展，但是还需要更高的计算机科学技术为各个领域提供基础的技术支持，所以需要计算机科学与技术实现各个方向的深层发展，在更纯熟的技术支持下才可以实现其他方面的发展，带动科学领域总体的技术水平的提高。

3）更广发展

在实现了更有高度、更深入的发展的前提下，计算机科学与技术需要实现更广泛的发展，广泛发展指的是在其他的科学技术领域广泛的应用，不仅要应用于高新技术领域，还要应用于人们的日常生活中，普及到每个人常用的物品中，涉及生活中的小发明中，为人们的生活提供便利，比如说现在使用的许多产品中都包含微型计算机（普遍成为单片机），在一些小型机械控制中都包含这些微型处理器的存在，比如说饮料厂装箱机械手就是利用的计算机技术实现的，再比如说液晶显示器，也是利用了计算机技术来控制画面的分辨率和清晰度。所以说计算机科学与技术的应用在生活中随处可见，在一些高新技术和高新产业中的应用就可想而知了，正因为广泛的应用计算机技术，产业的发展才会这么迅速，国民生产总值才会迅速上升，拉动我国经济的快速发展，所以说计算机科学与技术的广泛应用对社会发展的各方面都有帮助，尤其是社会经济的发展，所以实现更高、更深的发展是实现时代发展的前提，实现更加广泛的发展是计算机科学技术发展的必然趋势。

3 计算机科学技术发展的深层探究

在介绍完计算机科学与技术的浅层方面的发展方向之后，需要更深一步的探究一下接下来计算机科学与技术的微观发展方向，所谓计算机的微观发展方向就是计算机在技术与科學方面需要实现的提高，在保证大的发展方向不变的前提下提高计算机的科学与技术水平。再次简单介绍几个微观发展方向。

1）计算机巨型化

随着科学技术领域对计算机的要求进一步提高，计算机科学技术需要实现更快的运行速度以及更高的可靠性，所以需要实现计算机的巨型化，巨型化计算机所指并非体积庞大，而是在深层上指的运行速度极快，储存容量极大，功能及其强大、可靠性极高等诸多好处，同时巨型计算机在天文观测，天气预测、矿石勘探等多个领域得到广泛的应用。

巨型计算机的发展代表着社会科技的发展，在计算机科学与技术发展迅速之后，高新技术产业随之迅猛发展，社会经济也会突飞猛进。计算机巨型化的技术水平标志着一个国家计算机科学技术和工业发展的水平，因此，工业发达的国家都十分重视计算机巨型化技术的研究，目前，投入到企业发展的巨型计算机的运算速度已经达到每秒几百亿次，比如我国自行研制的巨型计算机“银河三号”，目前国家正在努力研究能够达到每秒千亿次的巨型计算机，但技术仍有欠缺，还需要研究人员的不懈努力，才能达到更加深入的发展，才能够很好地运用计算机的科学技术。

2）计算机网络化

计算机科学技术发展的网络化需要与通讯技术相结合，计算机网络是指将具有独立功能的多台计算机，通过通信设备线路连接起来，在网络软件的支持下，实现彼此之间资源的共享和数据通信的整个系统。计算机网络化就是要实现更高层面的互联——全球互联。这对于各个领域的发展都是有帮助的。

在计算机发展的第一个阶段主要完成了计算机对计算功能的实现，第二阶段实现了速度的提升，第三阶段实现了对空间的缩减，第四阶段所实现的大规模电路计算机时代实现了将所有计算机联系在一起，实现网络化，这个时期已经不能单单满足每台桌子上摆有一台计算机的情景，而是要求将所有计算机上的资源共享，实现互联，人们能够还发信息，或者在网络上提供信息给别人看。互联网实现了这种趋势，互联网代表了这种趋势，结构也十分灵活。目前计算机的交互式网络的发展对计算机科学技术的发展带来了极大的推动作用，未来将属于全球性的网络。所以计算机科学与技术的网络化是发展的必然，在未来的技术发展方向上应该将网络化作为重中之重。

3）计算机微型化

现在人们使用的电脑都是超薄笔记本，携带方便，占得地方也小，这就是计算机发展的又一个，希望自己的工具简单轻便，所以出现了微型计算机，这个就是配以内存存储器以及输入输出接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。目前许多行业都已经应用了微型计算机，它的特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片机微型计算机，由微型计算机配以相应的外围设备以及足够的软件系统就构成了微型计算机系统。这项技术在各个方面的应用也已经十分广泛。

但是目前的微型计算机的应用还不能满足社会发展的需要，因此又出现了超微技术领域的生物计算机，这是计算机科学与技术发展的有一大飞跃。它是由蛋白质分子组合构成的生物芯片，信息在这种芯片上以波的方式传递，这种传递方式速度极快，能够达到普通计算机传递信息速度的十几万倍，同时它所消耗的能量也很小，这也是微型计算机的一大特色。主要应用于医疗领域，在医疗领域有一个治疗技术叫做“超微纳米生物芯片磁疗法”，就是将高科技生物技术以及计算机技术结合在一起，能够精确定位受损癫痫病灶，并运用生物芯片技术植入病灶顶部，应用生物芯片调节神经兴奋及异常发作的微小电流的同时，以血液为媒介，调节人体正常机体代谢，达到加速神经元细胞修复的功能从而达到治愈。由此可见计算机的微型化对医疗领域的帮助是十分有效的，不仅如此，在其他领域的应用也十分重要，这将成为计算机科学与技术发展的必然趋势。

4）计算机智能化

计算机科学与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。

4 结语

计算机科学與技术在保持着更高、更深、更广的大的发展方向的前提下，也在逐步深入地朝着巨型化、网络化、微型化、智能化发展。为各个行业奠定坚实的基础，计算机科学与技术的发展还大批需要社会人才来贡献智慧和力量，当下社会急需培养出一批计算机能手，能够将计算机发展的队伍壮大，经计算机科学技术带到各个领域，从而带动社会的向前发展。同时，计算机科学技术的发展将为我们的生活提供许多方便，通过计算机实现高效工作和学习，可以在同一时间去做不同的事情，远程控制也很方便。许多应用软件的开发也为我们提供了条件，所以，计算机科学技术的发展趋势一定会制造更高的企业利益，更高的生活质量稳步前进。

参考文献：

[1] 李明. 论计算机科学与技术的发展与研究[J]. 科技研究，2014（3）.

[2] 田博如. 计算机科学与技术的发展趋势探析[J]. 电脑迷， 2014（13）.

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