论述计算机科学与技术发展趋势

于化龙

摘 要：现代人类的生活已经无法离开计算机科学与技术。虽然现代计算机科学与技术发展水平已经非常高，但是依然无法满足人类社会生活的发展需求，因此研究者一直都没有停止对计算机科学、技术的研究。文章首先对计算机科学与技术的整体发展方向进行了介绍，其次对计算机科学技术的具体发展趋势进行了探讨，仅供参考借鉴。

关键词：计算机；科学技术；发展趋势

未来计算机科学与技术定会向更高、更广、更深的方向发展。待到计算机完全达到人类社会发展需求之后，计算机也会和其他消费品一样，成为家庭必需品，价格低廉，随时更换。由于计算机科学与技术的研发一直都没有停止，因此计算机科学与技术定会向着更好的方向发展。

1 计算机科学与技术的整体发展方向

1.1 向“高”度方向发展

这一点发展趋势主要以计算机主频为主。由于计算机主频技术越来越先进，计算机整体性能也越加稳定，速度也随之变快。目前，研究者已经研制成功一种性能更佳的微处理器，该处理器中包含了10亿个晶体管，这些晶体管的存在，可以让计算机能够应用多个处理器。换言之，即计算机能够进行并行处理。现阶段，全球范围内，最先进的通用机中就涵盖了超过1000台的操作系统。在正常情况下，专用机的性能已经高出通用机，这就需要解决两个技术性难题：第一个，不同计算机之间如何能够快速有效的通信，产生联系，实现处理的高效能；第二个，如此众多的计算机，如何才能够统一协调的工作，并且能够对这些计算机展开管理。

1.2 向“广”度发展

现如今，计算机的普及度已经非常高，已经成为人们日常工作学习的常用之物。计算机科学与技术向“广”度发展，简单的说就是指网络普及度更高，能够渗透到每个领域。未来，计算机是会成为每个家庭的必备之物，就犹如发电机一样，各种形式的电器都需要应用计算机。也许未来书籍也会变成电子化形式，学生上课只需要使用在教学版本的计算机即可。学者预言，未来计算机会与其他消耗品一样，价格便宜，方便购买，完全成为最普通的消费品。

1.3 向“深”度发展

所谓“深”度发展，简单的说就是向人工智能方向发展。比如计算机使用者能够将网络中各种资源以及信息通过某种方式变成自己所有；计算机与使用者之间能够进行互动。计算机人工智能中，智能部分占很大比重，计算机不仅仅具有感知能力，同时也具有相应的逻辑思维能力。这样使用者与计算机之间就可以进行沟通，使用者可以通过手写方式、表情等与计算机展开沟通，获取相关信息资源。人机交流使得使用者能够在最短的时间内获得大量的信息资源。现而今，研究者正在致力于研究能够让使用者具有身临其境之感的人机交流设备，该研究者需要解决的问题就是虚拟现实技术。另外，还有一些研究者也在研究永久性储存设备，比如百年储存器。相信随着计算机科学与技术的进一步发展，上述目标都能够实现。

2 计算机科学技术的具体发展趋势

2.1 高速计算机

此种类型的计算机最显著的特点就是运算速度非常快。国外研究者已经研制成功了一种能够提高计算机运行速度的技术。该技术借助的是空气绝缘性原理，提高了计算机的运行速度。研究者研究的计算机中运用了最新的电路，此种类型的芯片连接的导线成分是胶滞体。此种胶滞体空气占绝大部分，达到了90%，研究者正是利用了空气的绝缘性提高计算机的运行速度。通过大量的试验发现，电脑运行速度与晶体管、芯片彼此的信号传递效率有着不可分割的关系。现阶段，计算机信号传递主要是应用“硅二氧化物导线”，而此种类型的导线在运行的过程中，会吞噬信号，所以信息传递的时间比较长。但是胶滞体导线在运行的过程中，几乎不会吞噬信号，因此信息传递速度非常快。另外，此种类型的导线，能够非常有效地降低电耗，材料不必花费过高的成本，并且并不需要改变芯片，能够直接进行安装，最大的优势就是能够提高电脑运行速度。但是此种类型的导线也有一定的缺点，即散热效果不佳，不能及时有效地将计算机电路生成的热量有效地排出去。

2.2 超微技术领域的生物计算机

早在二十世纪八十年代，生物计算机就已经投入研制了，这种计算机最大的特点就是利用生物芯片，由生物工程技术中所产生的“蛋白质分子”组合构成。在这种生物芯片中，信息是以波的方式进行传递的，其运算速度快的惊人，几乎相当于普通计算机运算速度的十万倍，且具备强大的储存空间，而其能量消耗仅为普通计算机的十分之一，这种生物计算机的优势作用显而易见。由于蛋白质分子具有再生能力，因此，它可以通过自我组合而合成新的微型电路，这样就使得计算机具备了生物体的基本特征，因此被称为生物计算机。例如：这种计算机可以通过生物自身的调节作用自主修复出现故障的芯片，甚至能够模拟人脑进行思考。1994年，美国首次将生物计算机公诸于世，随之公布的还有模拟电子计算机而进行的逻辑运算，并提出了解决“虚构”的七座城市之间路径问题的最佳设计方案。前不久，来自世界各国的二百多名计算机专家学者就曾经齐聚美国的普林斯顿大学，联名呼吁计算机科技应向生物计算机领域努力进军。根据现在的生物计算机技术发展来看，预计将在不久的未来，制造出通过物理和化学作用就能检测、处理、储存、分析、传输数据信息的分子元件。现阶段，计算机科学家们已经在生物超微技术领域取得了一定成就，实现了部分突破，制造出了超微机器人。

2.3 以光为传输媒介的光学计算机

光学计算机是一种以光作为信息传输手段的计算机，这种计算机与传统计算机（电子）相比，具有诸多优势特点：光的速度有目共睹，这是电子计算机永远无法比拟的，并且光速具有一定的频率和偏振特征，大大提高了光学计算机传输信息的能力；光的发射根本不需要任何导线，即使发生交汇也不会造成干扰；光学计算机的智能水平也大大高于电子计算机。可见，光学计算机是人类不断追求的理想计算机。

2.4 含苞待放的量子计算机

计算机专家已经根据量子学理论知识，在量子计算机的研制方面取得了一定成果，如：美国科学家已经成功完成了4个“锂离子”量子的缠结状态，这一成果体现了人类在量子计算机研究领域上已经更上一层楼。

3 结束语

综上所述，可知计算机科学与技术要想实现上述目标，研究者必须付出更大的努力，国家也应该给予大力的支持，有些国际的难题，甚至需要国际合作。实际上，计算机科学与技术的发展趋势还有很多方面，这就需要其他学者对其进行更进一步的研究。

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