时间:2023-06-05 10:17:08
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机发展,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
中图分类号:U49TV 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)27-0298-01
1 现代科技与计算机科技的结合与应用
1.1 强化综合性和专业化
从认识客观世界到改造客观世界,形成的专业化与综合性这样一对矛盾体。一方面要求深入客观世界,要求科学技术分工仔细,而另一方面为了适应国家政策和经济,又必须把细分的专业加以整合,毕竟许多工作单靠一方面专业是无法解决的。强化综合性和专业化,正因为此,电子科技渗透国民生活才不致造成极大的困扰或混乱。
1.2 向经济、社会文化、商业流通等各方面渗透科学是绝对的第一生产力,从前是,现在也是。计算机科学与技术作为现代社会中的潜在生产力,具有举足轻重的地位,随着科研工作投入的资金越来越多,工作的规模越来越大,难度和代价也随之加大,为求经济和社会活动能顺利适应科学技术的发展,电子科技的广泛应用势在必行。
1.3 现代科技应用在新产品的周期缩短从 1904 年发明电子管到 1946 年成功造出第一台计算机,耗时42 年。而从发明半导体晶体管到造出半导体计算机,仅为 10 年左右。而微电子精细加工技术到集成电路计算机只用了2年不到的时间。而超微细加工技术到第四代计算机的创造,可以说是同步突破的。“技术突破”型科技逐步让位“系统合成”型科技。
1.4“技术突破”型科技逐渐让位于“系统合成”型的科技早期的三大发现 (达尔文学说,能量转换,细胞学),在1925~1950 年重大科技突破有 40 多件。而 19 世纪 40 年代至 50 年代则为原子能、计算机、空间技术等寥寥几项。50 年代后这种技术突破是越来越少了,70 年代至今,我们人类似乎在循环一个周期,我们将从前的科学原理及技术挖出挖深,并且把他们有机的结合在一起,从而形成新的技术。就好像计算机基本原理虽然有了极大的发展,但论起基础仍然没有离开 100 年前关于程序与存储的设想。而阿波罗宇宙飞船技术,当中没有任何一项是新的突破,而是把原有的理论加以结合,组织,并且排列有条不紊准确无误,通过实践得来。
2 如何发展计算机科学技术
只有大力的开拓应用,才能把计算机技术真正的提升上去。实践得真知,没有群众的实践,科技是根本发展不上去的。从开拓应用来看,我们需要好好把握计算机科技的量变以及质变。国际上,我们要看一个国家真实的计算机应用水平,就是看计算机水平有否迅速推广,有否在国民经济中发挥着重要地位,在使用方面有否两个扩张:a.从科学技术扩展到数据处理、知识处理以及信息处理。b.从军用扩展到民用。
计算机应用中,科学计算只占不到 10%,而信息、数据处理等则占到 90%。大多国家的计算机的发展,均是先大规模应用在军事用途,其后才逐渐转化为民用。然而转变的是否及时、速度的快慢、对计算机发展影响是十分巨大的。苏联 1966 年关注计算机在国民经济各方面的应用,到 1968 年计算机应用已发生了根本性的变化。他们仅仅用了四年时间,就把计算机应用扩展到国民经济各部分总数65%以上。
3 计算机科技发展的整体趋势
3.1 更“高”计算机的性能越来越高,速度越来越快,最集中表现在计算机主频越来越精密。Inter 公司目前已拥有 10 亿以上晶体管的微处理器,在一个计算机中使用上千个处理器,这被称为“并行处理”。目前世界上性能最高的通用计算机已采用上万台计算机并行。而专用计算机的并行程度更高,在关键技术上把各计算机有效并高效的联系起来,以协调工作,并且合理运用了我们最为熟悉的系统软件―――操作系统的功能。在这一基础上,计算机越走越高,却也越走越平民化。
3.2 更“广”计算机发展趋势无处不在,以至于好像“没有计算机一样”。近几年,最为明显的趋势就是网络化以及向各领域的渗透,在广度上进行发展和开拓。在国外,这种趋势被称为“无处不在的计算”。未来的计算机也会像现在的马达一样,存在家中各种电器中,那时候计算机在家中的应用已经数不胜数,就连我们的笔记本、书籍全部都已经电子化了。再过几十年,每个学生甚至每个上班族,都能根据自己需要在身上一本薄薄的计算机上查得自己想要的资料,方便快捷,适应都市高节奏高效率的应用。有人更预言未来计算机的价钱会平民化的人手一台,用计算机就像吃饭睡觉一样正常,计算机能成为人们最常用的日用品。
3.3 更“深”计算机科技向信息的智能化更深层次的发展。网上有海量的信息,我们如何把这些浩瀚又杂乱无章的东西变成我们所需的知识,是计算机科学的重要课题,同时挖掘计算机更多的智能成分,使得人机相处更为和谐自然,更为友好便利。现今的科技是使得计算机越来越有感知能力,越来越有高思维能力,使得我们不再单一的输入计算机语言,而是能通过手写文字与之打交道,甚至可以用表情、手势语言来与计算机进行沟通,令我们产生身临其境感受的人机交互设备已经出现了,而我们经常听到的虚拟技术正是这一领域发展的集中体现。
参考文献
[1]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J]. 制造业自动化. 2010(08)
英文名称:Journal of Computer Research and Development
主管单位:中科院出版委员会
主办单位:中国科学院计算技术研究所;中国计算机学会
出版周期:月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-1239
国内刊号:11-1777/TP
邮发代号:2-654
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1958
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双效期刊
联系方式
关键词:计算科学计算工具图灵模型量子计算
1计算的本质
抽象地说,所谓计算,就是从一个符号串f变换成另一个符号串g。比如说,从符号串12+3变换成15就是一个加法计算。如果符号串f是x2,而符号串g是2x,从f到g的计算就是微分。定理证明也是如此,令f表示一组公理和推导规则,令g是一个定理,那么从f到g的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看,文字翻译也是计算,如f代表一个英文句子,而g为含意相同的中文句子,那么从f到g就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点?为什么把它们都叫做计算?因为它们都是从己知符号(串)开始,一步一步地改变符号(串),经过有限步骤,最后得到一个满足预先规定的符号(串)的变换过程。
从类型上讲,计算主要有两大类:数值计算和符号推导。数值计算包括实数和函数的加减乘除、幂运算、开方运算、方程的求解等。符号推导包括代数与各种函数的恒等式、不等式的证明,几何命题的证明等。但无论是数值计算还是符号推导,它们在本质上是等价的、一致的,即二者是密切关联的,可以相互转化,具有共同的计算本质。随着数学的不断发展,还可能出现新的计算类型。
2远古的计算工具
人们从开始产生计算之日,便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。
早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后来,人们发明了算盘,并在15世纪得到普遍采用,取代了算筹。它是在算筹基础上发明的,比算筹更加方便实用,同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。
3近代计算系统
近代的科学发展促进了计算工具的发展:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1850年,曼南在计算尺上装上光标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员广泛采用。机械式计算器是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642年发明了帕斯卡加法器。在1671年,莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算器,并风行全世界。
4电动计算机
英国的巴贝奇于1834年,设计了一部完全程序控制的分析机,可惜碍于当时的机械技术限制而没有制成,但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。此后,由于电力技术有了很大的发展,电动式计算器便慢慢取代以人工为动力的计算器。1941年,德国的楚泽采用了继电器,制成了第一部过程控制计算器,实现了100多年前巴贝奇的理想。
5电子计算机
20世纪初,电子管的出现,使计算器的改革有了新的发展,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机。电子计算机的出现和发展,使人类进入了一个全新的时代。它是20世纪最伟大的发明之一,也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。
在电子计算机和信息技术高速发展过程中,因特尔公司的创始人之一戈登·摩尔(GodonMoore)对电子计算机产业所依赖的半导体技术的发展作出预言:半导体芯片的集成度将每两年翻一番。事实证明,自20世纪60年代以后的数十年内,芯片的集成度和电子计算机的计算速度实际是每十八个月就翻一番,而价格却随之降低一倍。这种奇迹般的发展速度被公认为“摩尔定律”。
6“摩尔定律”与“计算的极限”
人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升?传统计算机计算能力的提高有没有极限?对此问题,学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高,最终地球上所有的能量将转换为计算的结果——造成熵的降低,这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的,因此,传统电子计算机的计算能力必有上限。
而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)为代表的理论科学家认为到21世纪30年代,芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度(1纳米=10-9米),此时,导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律——牛顿力学沿导线运行,而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象,从而导致芯片无法正常工作;同样,芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸(约5纳米)后,晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。
哲学家和科学家对此问题的看法十分一致:摩尔定律不久将不再适用。也就是说,电子计算机计算能力飞速发展的可喜景象很可能在21世纪前30年内终止。著名科学家,哈佛大学终身教授威尔逊(EdwardO.Wilson)指出:“科学代表着一个时代最为大胆的猜想(形而上学)。它纯粹是人为的。但我们相信,通过追寻“梦想—发现—解释—梦想”的不断循环,我们可以开拓一个个新领域,世界最终会变得越来越清晰,我们最终会了解宇宙的奥妙。所有的美妙都是彼此联系和有意义的。”
7量子计算系统
量子计算最初思想的提出可以追溯到20世纪80年代。物理学家费曼RichardP.Feynman曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题:量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例,在干涉过程中,相互作用的光子每增加一个,有可能发生的情况就会多出一倍,也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的计算量实在太大了,不过,在费曼眼里,这却恰恰提供一个契机。因为另一方面,量子力学系统的行为也具有良好的可预测性:在干涉实验中,只要给定初始条件,就可以推测出屏幕上影子的形状。费曼推断认为如果算出干涉实验中发生的现象需要大量的计算,那么搭建这样一个实验,测量其结果,就恰好相当于完成了一个复杂的计算。因此,只要在计算机运行的过程中,允许它在真实的量子力学对象上完成实验,并把实验结果整合到计算中去,就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。
在费曼设想的启发下,1985年英国牛津大学教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理学定律推导出一种超越传统的计算概念的方法即推导出更强的丘奇——图灵论题。费曼指出使用量子计算机时,不需要考虑计算是如何实现的,即把计算看作由“神谕”来实现的:这类计算在量子计算中被称为“神谕”(Oracle)。种种迹象表明:量子计算在一些特定的计算领域内确实比传统计算更强,例如,现代信息安全技术的安全性在很大程度上依赖于把一个大整数(如1024位的十进制数)分解为两个质数的乘积的难度。这个问题是一个典型的“困难问题”,困难的原因是目前在传统电子计算机上还没有找到一种有效的办法将这种计算快速地进行。目前,就是将全世界的所有大大小小的电子计算机全部利用起来来计算上面的这个1024位整数的质因子分解问题,大约需要28万年,这已经远远超过了人类所能够等待的时间。而且,分解的难度随着整数位数的增多指数级增大,也就是说如果要分解2046位的整数,所需要的时间已经远远超过宇宙现有的年龄。而利用一台量子计算机,我们只需要大约40分钟的时间就可以分解1024位的整数了。
8量子计算中的神谕
人类的计算工具,从木棍、石头到算盘,经过电子管计算机,晶体管计算机,到现在的电子计算机,再到量子计算。笔者发现这其中的过程让人思考:首先是人们发现用石头或者棍棒可以帮助人们进行计算,随后,人们发明了算盘,来帮助人们进行计算。当人们发现不仅人手可以搬动“算珠”,机器也可以用来搬动“算珠”,而且效率更高,速度更快。随后,人们用继电器替代了纯机械,最后人们用电子代替了继电器。就在人们改进计算工具的同时,数学家们开始对计算的本质展开了研究,图灵机模型告诉了人们答案。
量子计算的出现,则彻底打破了这种认识与创新规律。它建立在对量子力学实验的在现实世界的不可计算性。试图利用一个实验来代替一系列复杂的大量运算。可以说。这是一种革命性的思考与解决问题的方式。
因为在此之前,所有计算均是模拟一个快速的“算盘”,即使是最先进的电子计算机的CPU内部,64位的寄存器(register),也是等价于一个有着64根轴的二进制算盘。量子计算则完全不同,对于量子计算的核心部件,类似于古代希腊中的“神谕”,没有人弄清楚神谕内部的机理,却对“神谕”内部产生的结果深信不疑。人们可以把它当作一个黑盒子,人们通过输入,可以得到输出,但是对于黑盒子内部发生了什么和为什么这样发生确并不知道。
9“神谕”的挑战与人类自身的回应人类的思考能力,随着计算工具的不断进化而不断加强。电子计算机和互联网的出现,大大加强了人类整体的科研能力,那么,量子计算系统的产生,会给人类整体带来更加强大的科研能力和思考能力,并最终解决困扰当今时代的量子“神谕”。不仅如此,量子计算系统会更加深刻的揭示计算的本质,把人类对计算本质的认识从牛顿世界中扩充到量子世界中。
如果观察历史,会发现人类文明不断增多的“发现”已经构成了我们理解世界的“公理”,人们的公理系统在不断的增大,随着该系统的不断增大,人们认清并解决了许多问题。人类的认识模式似乎符合下面的规律:
“计算工具不断发展—整体思维能力的不断增强—公理系统的不断扩大—旧的神谕被解决—新的神谕不断产生”不断循环。
无论量子计算的本质是否被发现,也不会妨碍量子计算时代的到来。量子计算是计算科学本身的一次新的革命,也许许多困扰人类的问题,将会随着量子计算机工具的发展而得到解决,它将“计算科学”从牛顿时代引向量子时代,并会给人类文明带来更加深刻的影响。
参考文献
[1]M.A.NielsenandI.L.Chuang,QuantumComputationandQuantumInformation[M].CambridgeUniversityPress,2000.
【关键词】计算机软件;应用;发展趋势
计算机的高速发展不仅改变了人们的生活方式,更带动了社会的发展进步。而现在,计算机的功能早已不仅仅是计算工具,更是人类社会发展的智慧结晶,其应用范围已非常广泛。20世纪中期,计算机技术已从军事领域扩展到各个领域,经济管理、数据通信、医疗设备、文化教育等,对各行业、各领域有着非常重要的影响。计算机核心部分是软件技术,在计算机系统中担当着执行任务需要的数据、程序、文档等。随着信息技术的发展,计算机应用的增加和硬件的更新换代,计算机技术以及软件技术产业的发展壮大,不仅是21世纪的新型产业,更是增加国民经济的主要因素和全球竞争的核心产业之一。近年来,我国计算机软件产业的发展不仅加快了信息化进程,还逐步成为我国经济发展的支柱产业,因此,计算机发展至今,我们必须对其发展现状和未来发展趋势有足够的了解。
1计算机软件发展应用现状
1.1计算机用户增多的原因
初中甚至小学已普及计算机教学,而计算机教学是一门基础性教学任务,不管是城市还是农村,计算机已是我们咨询问题、了解世界、信息交流的重要工具。计算机的应用和发展让全球信息交流加强,视野更为广泛,这也是计算机用户不断增加的原因。与此同时,我国电器行业更新速度快且竞争大,电脑的价格变化很快,而且国家出台的家电下乡贴补等相关政策也促进了人们的消费。此外,基础设施的不断完善,人们生活水平的大幅度提高,促使计算机成为了人们常用家电之一。
1.2计算机软件的用途
计算机用途十分广泛,涉及到方方面面,正因如此,计算机的发展才会日新月异,在这里将其用途主要分为了以下几类:娱乐活动;日常工作工具;运用计算机达到机械的自动化控制;运用计算机进行多媒体教学,按不同教学领域和方法进行教学,将计算机作为辅教学工具为学生传授知识,不仅利于学生对知识的接收,还能有效节省时间;运用计算机进行各类设计,设计的过程可以达到半自动化或者自动化的程度,不仅效果更佳,还能有效缩减设计时间;达到人工智能,计算机有着强大的逻辑和记忆能力,能够模拟人类智力活动,代替人类进行相应的劳力劳动,因此,智能计算机是人类的辅助工具,其应用涉及到生活中的各领域。
2计算机软件的应用发展趋势
计算机软件技术是人类在计算机开发创新、操控欲望增强的情况下产生的,通过一代代科研技术人员坚持不懈的努力,在经历了相对漫长的过程后计算机软件技术才逐步发展起来。随着对计算机研究的不断深入,人们逐渐将构思寄托于软件上,希望能通过某种技术将自己想法融入到软件中,由软件来将人们各种所需运算进行执行。计算机在早期发展中,硬件和软件没有做严格区分,这个时期计算机主要用于庞大数据的计算,也是一种大型计算工具,而此工具主要以计算机硬件为基础来执行,但各领域中软件应用较少。20世纪中期,计算机软件已应用于军事和科研领域,并且其应用范围不断扩大,向民用方向发展。20世纪时期的软件仍处于研究、探索阶段,而制约软件技术发展的重要因素就是缺乏软件编程人员。通过不断的深入研究,突破了此项技术瓶颈,诞生了一种新的编程语言,对于后期逐步出现并发展的个人电脑而言具有历史性变革意义,为计算机软件后期的发展奠基了基础,使得计算机软件技术蔓延到各个领域。计算机软件技术的发展推动了信息时代的到来。为满足新时期信息时代、网络时代、数字时代的要求,计算机操作系统需进行不断地更新换代,而计算机软件技术作为计算机系统中的重要组成部分,也需要不断进行优化设计。
2.1加强增强计算机应用软件的安全性能
现目前,社会各领域已离不开计算机软件的支持,其应用范围也在不断扩大,所以,计算机软件的稳定性、安全性就尤为重要,影响着社会的稳定。现代信息网络技术的飞速发展促进了对计算机软件的需求量不断增加,为满足网络信息技术的发展以及各行业对功能的需求,计算机软件在难度和复杂度上都大大增加。软件系统的复杂和庞大增加了安全风险和安全漏洞的出现几率,因此,为确保计算机信息的安全,需要对软件中的风险和漏洞做安全检测和预防。漏洞的出现源于计算机软件的设计、编写,以及在研发过程中,研发人员因考虑不全面或者失误所造成的,这些漏洞容易被病毒或者黑客利用,并通过此路径进行攻击、入侵。
2.2加强计算机应用软件的版权意识
计算机软件市场整体发展十分迅速,但其可复制特性让计算机软件的知识发明和产权没有得到相应的著作权和版权的保护。盗版软件的大量出现不仅侵害了软件生产者的利益,还减少了生产者对软件的制作热情,而不法分子利用盗版软件中的漏洞来牟利,最后给用户造成大量损失。所以,计算机软件的发展会将著作权、版权、知识产权做进一步加强,把计算机软件技术当做发明创造进行保护,最大程度的对软件编写以及生产企业的利益进行保护,与此同时,也为用户带来更安全、稳定的使用体验。
3小结
21世纪大数据信息时代下,计算机软件的应用范围已覆盖社会的各行业、各领域中。新的形势下,在对计算机软件进行开发中,需要不断分析和探究其存在的问题和整体发展趋势,从而才能更好的推动计算机软件产业的不断发展,社会的进行。
参考文献
[1]徐晓莉.计算机软件的应用及发展趋势探究[J].电子技术与软件工程,2013(22).
[2]梁华.浅论近年来软件开发技术与应用发展趋势[J].科技信息,2010(16):118-120.
关键词:计算机应用技术;发展历史;发展状况;发展趋势
中图分类号:TP3
计算机应用技术的发展对于人们的生活和工作具有很重要的意义,人们对于计算机的依赖程度也越来越高了。这要势必对于计算机应用技术的发展提出了更高的要求,只有不断的改革和更新才能不断地满足社会发展的需要,对计算机应用技术的发展提出了更高的要求。只有这样才能符合可持续发展的发展观念,为企业的发展提供持续不断的高科技原动力。
1 计算机应用技术的概念
计算机应用技术是计算机科学与技术中对经济的发展和社会进步影响最为广泛、最为直接的一门技术和学科。所谓的计算机应用技术就是指计算机能够应用于社会各个行业中和各个领域的理论、方法和技术等,它是一门比较系统的边缘性学科,是计算机专业的学生学习的很重要的一门专业知识。计算机应用技术不单单知识研究着计算机的专业知识,它在应用方面还综合了其他很多的知识,是计算机学科和其他学科的有效结合,也是转向其他专业领域的重要载体。计算机的应用的分类可以大体的分为数值计算领域和非数值计算领域,各有各的特点,对于其他行业的科学技术的发展和进步有很重要的作用。
2 计算机应用技术的发展历史
计算机应用技术在我国最早是在19世纪40年代中期出现的,在我国的主要应用还只是应用于国防武器的生产和研究方面,并没有真真正正的应用于人民的日常和现实生活之中,处于这个阶段的计算机主要还是数值领域的计算机应用。到了20世纪50年代之后,计算机应用技术开始向非数值领域的阶段发展,应用面也开始逐步扩大,逐步由军事领域向企业信息管理、工商业事务处理以及相关的数据处理等方面发展。
随着技术的不断进步和发展,计算机应用技术开始被广泛的应用到社会经济等更多的领域,这大约是发生在20世纪70年代之后,计算机应用技术在现在的阶段已经很广泛的应用于服务行业、农业以及文化教育等行业,也开始进入到了普通人们的生活,进入到了千家万户。与此同时,信息网络也开始在全球的范围内广泛流行,人们将计算机应用技术和网络的技术有效的结合,使得计算机应用技术开始在网络方面的发展有所建树,大大的促进了计算机应用技术的发展,同时也加快了信息化社会的发展。
3 计算机应用技术的现状
3.1 计算机应用技术的广泛应用
计算机应用技术目前为止已经进入到了我国的各行各业,而且其应用技术广泛,涉及面也比较广。除此之外,应用涉及的领域也有所扩大,不单单是数据处理的领域,还设计了数值计算、过程检测与控制和近几年刚刚兴起的人工智能所涉及的领域。
数据处理是现阶段计算机应用最为广泛的一个领域,主要应用是对相关的数据资料的应用和处理,比如加工处理、操作和管理等,使用计算机既方便又快捷,提高了工作的效率。在近几年,各个公司也已经逐步的建立起自己的信息管理系统,有效地对相关的信息进行管理、处理和储存。数值计算也是一个计算机应用技术较为广泛的领域,因为计算机具有运算速度快、精度高、判断能力强等特点,产生了很多的学科,例如生物控制、计算物理、计算化学等学科。过程检测和控制,主要利用计算机的自动控制的能力,对生产中的某些信号进行自动的检测,并且自行的录入到计算机系统并同时进行有效的分析和相关的处理,同时加快了自动化的生产效率。人工智能,是将计算机模拟人类的大脑,主要是人类的思维活动和判断能力等,使得计算机的适应能力和逻辑推理能力等更加强大了。
3.2 计算机应用技术的主要作用和存在的相关问题
计算机应用技术的发展对于社会的主要作用主要表现在对于社会关系的发展和社会关系的发展扮演者很重要的角色。计算机应用技术在社会中的广泛应用,使得人与人之间的交往不在受到时间和地域的影响,解决了很多由于信息不畅而导致的各种不方便的问题。在短短的几秒钟之内,人们就可以将自己想要表达的信息表达出去,大大的增加的社会的交往,使得人与人之间的关系更加密切,有助于社会人际关系的和谐发展和社会交往。除此之外,还促进了社会的信息化的发展,随着计算机应用技术的范围越来越广泛,复杂的信息等可以被储存到电脑之中,更多的信息可以被广泛的共享和使用,这为社会的信息化发展提供了基本的条件。
但是随着计算机应用技术在社会应用的范围越来越广泛,随着也出现了很多的问题。因为我国的计算机应用技术发展历史较短,发展水平相对比较低下,与发达国家相比,我国的上网的企业和上网的家庭用户的数量远远不如西方的发达国家,计算机应用技术的普及程度和应用程度等与西方的国家存在着很大的差距。还有,我国的对于信息化的发展投入力度还不够,进而限制了计算机应用技术的发展,无法满足计算机应用技术在相关的技术方面的要求。西方发达国家的信息化水平比较高,对于信息的研发力度较大,所以计算机的应用技术相对来说就比较发达。所以我国的有关的科技发展速度和改革更新的速度等都有待进一步的加强,其相关的政策法规等也需要进一步的改善。
4 计算机应用技术的未来发展趋势
计算机应用技术为了以后能够充分的符合当今社会的发展需求,要充分的摸清以后计算机技术的发展趋势,使得计算机应用技术能够更好的为当今的社会等服务,朝着微型化、智能化和巨型化的方向发展。
当今的计算机应用技术的发展已经不仅仅应用于一些较大的电器,已经应用到了家用电器和一些比较微型的小型设备之中了,另外还有一些将处于工业控制的核心部位等,使得有些小型的电器步入智能化的步伐之中。除此之外,还有些掌上电脑、iPad等电器之中,受到更广大欢迎。智能化是当今计算机技术的发展一个新的发展阶段,其主要的模仿人们的“听、说、读、写、想”等过程,使得某些电器具有人类的思维模式和逻辑判断的能力。巨型化的发展趋势,与微型化的计算机并不矛盾。这里的巨型化指的并不是计算机的体积,而是计算机的运算速度快速、精度更高,同时能够储存更多的信息,性能更强。目前我国正在研究性能比较强大的计算机应用系统,其运算速度能够达到每秒钟几百亿次,正在朝着巨型化的方向发展。
5 结束语
通过以上的分析,我们对计算机应用技术的发展概述,发展现状和目前存在的主要问题进行了简要的分析,同时还对计算机应用技术的发展趋势等有了比较详细的介绍分析和探讨。计算机应用技术对于人们的学习生活等发挥了越来越重要的作用,同时对企业的发挥有了更明显的作用。计算机应用技术等大大的加快了我国信息化的发展进程,我国以后计算机应用技术必然有更广阔的发展空间,对我国的经济发展等也有更大的促进作用。
参考文献:
[1]侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状和趋势[J].科技创新与应用,2012(27).
[2]冯丽萍,张华.浅谈计算机技术发展与应用[J].现代农业,2012(08).
[3]马忠锋.计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2011(07).
[4]龚炳铮.我国计算机应用发展的回顾与展望[J].自动化博览,2003(S1).
【关键词】计算机软件;应用;发展趋势
计算机软件指的是计算机系统中的程序和文档,程序是指计算任务的处理对象和处理规则的描述,文档是为了便于了解程序而所需的阐述性资料。计算机软件是连接用户和硬件设备的重要桥梁工具,是设计系统的重要依据。改革开放以后,随着高端技术的进一步发展,软件在我国得到了广泛的应用,研究计算机软件的应用范围,扩展计算机软件的可用性,研究计算机软件的发展趋势,引导计算机软件向着良好的发展方向发展,面向大众发展,更高效率地发展,这将有助于推推动计算机软件的产业化整合,促进我国计算机软件的发育。
1计算机软件在当前的应用
1.1计算机软件的应用范围
计算机软件作为一种全方位的技术方法,在我们的日常生活中有着非常广泛的应用。计算机应用渗透于人们日常生活的每一个角落,如服务业的数据整合、建筑业的建造图形数据分析,水利工程的设计规划,金融业经济的预判和调整,甚至是制造业、医疗服务、教育业的方方面面。除此之外,计算机软件对我国的国防建设和军事发展,也有着长久深远的重要影响。我国的卫星发射,网络通讯,宇宙航空的控制,以及众多科研项目的远程调控都与计算机软件有着千丝万缕的联系。计算机软件技术在生活的每一方面都有着全方位的应用,应用范围广,适用性强。
1.2计算机软件的应用深度
计算机软件几乎是每一项重要工程的核心组成部分。在房屋构造中,设计一套实用先进的虚拟构图软件,可以帮助建造师进行合理的设计和创新性的创造,计算机软件可以在房屋设计中起到指导性的蓝图作用。在通讯信息技术中,完整的通讯工程系统软件可以提供给广大用户一个安全稳定,快捷高效的通讯环境,软件起着重要的沟通桥梁的作用。在国家的卫星发射工程中,发射的轨道、速度、距离都是通过电子软件精确的计算和推测从而得出的数据,电脑软件在发射工程中起到了实时检测,实时纠正的守护者作用。计算机软件作为一种全方位,高层次的整合型软件技术,在每一项工程当中都起到了深层次的指导性作用,给我们的日常生活提供了诸多便利,也为我们国家的宇航技术,军事国防建设起到了推动作用。
2计算机软件的发展趋势
随着“十二五信息技术发展”纲要的提出,我国的相关信息技术部门进一步明确了计算机软件发展目标。现代工业化发展迅速,因此我们要以信息建设为基础,加快软件技术和硬件技术的全面发展。随着全球经济化的发展,信息全球化也成为了一种主要的趋势,各国信息产业的建设引起了我们国家的高度重视,电脑软件技术势必会在将来的时间内,在我们国家的各行各业都得到更深入更快速的发展。随着时代的进步和人民生活水平的提高,人们对智能化的要求越来越高,为了跟进时代的脚步,我们在计算机软件的研发过程当中,必须实行以人为本的设计理念,推动我国的智能化发展进程。
2.1软件的核心技术会得到进一步加强
由于我国电计算机软件技术起步较晚,发展速度较慢,因此我国的计算机软件行业的整体水平较低,国内的软件技术发展较某些发达国家有很大的差距,我们国家电子软件自主创新能力不足,导致了软件核心技术实力不足。计算机软件的核心技术能力相当于创新能力和自主设计能力。加强计算机软件的核心技术相当于,拓宽了计算机软件的发展道路,推进了计算机软件的可持续发展进程。现阶段由于我国从事软件技术人员稀少,呈现出严重的结构性矛盾,因此在将来的计算机软件发展中,进一步的专业化,高素质技术软件人才会被培养出来,成为计算机软件行业的领跑者和创造者。核心技术的加强,会推进计算机软件技术朝向更专业,更精细,更透彻的发展方向前进。
2.2人性化的发展趋向
软件没有生命,但是设计者的设计理念会赋予软件不同的意义。随着人们现代信息意识进一步提升,人们对软件有了更高的要求。计算机软件在将来的发展进程中,需要设计师把以人为本的设计理念作为设计计算机软件的纲领和第一要义。软件化会朝向更人性,更全面,更简洁的方向去发展,计算机软件会与我们的日常生活与数字信息连接到一起。软件会提供给我们一个更便捷,高效,环保的生活环境。
3结语
新时代下之下,计算机软件得到了充分的发展,计算机软件的发展很大程度上影响着整个社会的变革,它深刻的改变着人们的学习工作,生活和医疗方式。通过我们的分析和研究,我们可以大胆地推测,计算机软件在以后的发展中,将会朝向更人性化,更智能化,更简洁方向进一步发展。
参考文献:
[1]王枫,张丹凤,林爽.在技术发展革新中的计算机软件发展前景[J].计算机研究手册,2005(02).
[2]李平文,徐畅畅,丁刚.计算机软件的发展与日常实践的关系[J].中国计算机发展报道,2014(12).
关键词:现代企业制度;档案管理;现代化
中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 16-0000-01
各种新型电子产品占据了各大新闻网站科技板块的大半部分,那么这些电子产品是如何发展成现在这种状态,将来又将将向那个方向发展呢。计算机科学技术作为一门发展时间不算太长的技术,现已大大改变人民的生活工作习惯,推动和促进了社会文明进步。
1 计算机科学技术的发展历史
人类在经过了算盘、帕斯卡计算器、莱布尼茨机械计算机、巴尔奇的差分机、德国Z-3通用程序控制计算机和阿塔那索夫-贝利计算机之后,在1946年的2月14日,埃尼亚克(ENIAC)计算机终于正式投入使用,人类从此也进入了电子计算机时代。它是为了计算导弹的弹道而设计的,由于当时设备造价高昂,因此,一般只限于军事单位使用。直到1982年第一台个人计算机产生,从此计算机逐步向家庭和中小企业普及,直到二十世纪90年代,很多家庭已经用上了计算机,直到现在,中国的多数家庭也都有了一些智能计算设备,不管是传统概念上的台式计算机和还是笔记本,疑惑是智能手机等,都在向人们生活的方方面面开始渗透。
2 计算机科学技术的发展现状
一般情况下,使用微处理器发展水平来评价计算机科学技术的发展状态,就目前来看,传统计算机微处理器的发展已经达到了物理极限,必须寻找新的发展方向。不过就计算机的发展应用来看,当前各种计算机产品已经进入了千家万户,各种计算机设备也应已经互联起来,计算机科学技术的发展进入了互联网时代,并且其设备互联的带宽越来越高,它自身所具有的及时性、高效性和合理性的特点逐步显现出来,使人们的生活发生了巨大的变化,随着计算机计算能力通信技术的不断进步,计算机科学逐步迈入云计算时期,它将各种计算能力全部放到一些超级计算机上,这样一些企业就不必自己在投入高昂的资金来购置硬件,只需通过网络来购买相应的计算能力和存储空间,从而脱离复杂的计算机科学技术,更加专心的放在自己的业务上,当前的云计算平台主要包括IaaS、PaaS、SaaS三部分内容,涵盖了计算机的从硬件到顶层软件的所有内容,为用户提供从开发、构建、平衡与商业模式的各个环节。与云计算伴随成长的是物联网技术,尽管现在的物联网技术还不是十分成熟,但是随着计算机科学技术的发展,其应用越来越广泛,也会越来越成熟,并颠覆我们未来的生活方式。比如现在的自动驾驶技术很快就会进入市场。
3 计算机科学技术的未来发展趋势
3.1 生物计算机
随着生物技术的进步,一种基于脱氧核糖核酸的分子计算机正逐步变成现实,一部分科学家已经使用脱氧核糖核酸进行简易的数据计算和存储操作。它采用蛋白质分子构成的生物芯片作为集成电路板,因此比现在的电子元器件结构要小得多,且它自身具有立体的结构,其集成密度要比轨迹的集成电路高五个数量级,且它本身具有并行处理的能力,运算速度比现在最先进的计算机还要快上一万倍,其能量消耗却相当于普通计算机的十亿分之一,一旦出现故障,他们还可以进行自我修复,与人体相连,由细胞提供能量,成为人类身体的一部分。
3.2 光子计算机
光子计算机是一种以光信号进行逻辑运算的一种计算机,它的基本组成部分主要包括集成光路、激光器、透镜等,它与普通计算机相比,电子由于不带电荷,没有静止质量,因此不受电磁场的影响,耗能更低,速度更快,计算能力比电子计算机有了指数倍的增长。并且光存储的储量是普通存储的几万倍,随着光存储、光互连、光集成器等技术方面的突破性进展,使得光子计算机走进人们的生活现实已经不太远。
3.3 量子计算机
量子计算机是一种根据原子或者原子核的量子力学特性进行工作,它是基于量子效应构建起的一个完全以量子为基础的计算机。它可以利用链状分子聚合物的特性来表示0和1两种状态,通过激光来改变分子的状态,使信息沿着聚合物流动,在理论上,量子计算机并行计算可以达到每秒一万亿次。且量子计算机具有类似人类大脑的容错性,当系统一部分发生故障时,原始数据可以自动绕过出错部分,继续计算。量子计算机这种高速度、低功耗的特性,使得计算机向着更加微型化的方向发展成为可能。
4 总结
计算机科学技术的发展已经将人类文明带入了一种新高度,它在过去已经给人们的生活带来了重大的影响,未来将给人们的生活带来更大影响。本文通过对计算机技术发展的历程、现状和未来进行了论述,希望人们能够对计算机科学技术和计算机行业有一个更加全面的认识,帮助人们更好地改善和服务于人们的生产生活。
参考文献:
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[2]陈相吉.未来计算机与计算机技术的发展[J].法制与社会,2009(10)
关键词:科技;计算机;软件应用;软件发展
计算机系统是由计算机硬件和计算机软件两部分组成的。计算机软件作为计算机的灵魂和核心,具有十分重要的作用。随着社会科技的不断发展,算机软件的应用变得越来越广泛,计算机软件可以应用到各行各业中去。计算机软件的广泛应用推动了计算机软件的发展,其发展对社会经济具有现实的重要意义。
一、计算机软件在生活中的应用
计算机软件是计算机的核心和灵魂,可以说没有计算机软件计算机只是一个空壳。自从有了计算机软件,社会科技信息时代迅速发展。计算机软件应用的范围也越来越广泛,IT行业的发展人人有目共睹,还涉及到航空技术、土建、水利工程、金融、电子商务等等。在日常生活中,一般通用的软件其应用随着网络的发展变得越来越普及了。手机上的一般软件,如QQ、MSN、飞信、微信、微博等等。可见计算机软件在信息时代对于信息的传输、信息的共享起到的作用之大。电脑上的软件,如杀毒软件,GPS定位系统,网上订票系统,餐厅订餐系统等。计算机软件很多功能的实现在一定程度上满足了人们的日常生活的需求。以前需要人工做的复杂的事务,都可以通过计算机软件进行实现。例如,数字化图书馆。利用计算机软件实现的数字化图书馆管理系统,读者可以从网络上轻松根据自己的需要查找自己喜欢的书籍,不必亲临书架就可以查阅到图书的具体详细信息。再如,公交车查询软件。人们可以通过公交车查询软件清楚知道公交车行走的路线,还可以查询下一辆公交车到达的时刻,方便乘客们乘坐。其外,管理员可以通过综合管理书籍,将大量的图书信息输入数据库,只有轻点鼠标,图书的详细信息清晰可见。在电子商务中,网上购物,选购商品-下单-付款-确认收货-评价等过程都可以通过计算机软件实现。计算机软件的功能是根据人们的需求实现出来的,在未来时代里,计算机软件的应用将越来越广泛,其涉及各行各业,工农业、教育、娱乐、医疗等等。
二、全球计算机软件发展
全球计算机软件发展速度飞快,软件产业规模长期维持着迅速增长的趋势。发展到2006年后,全球软件进入500强的企业,其营业总额呈现回落状况,但是中小企业的贡献仍然在增强。计算机软件代码程序采取开源的原则,其发展在很大程度上保持增长,并且大大推动了全球软件产业多元化发展。软件开源以来,其产品变得多种多样,整体构架,开源构架LAMP同出现了三足鼎立的局面;操作系统的市场份额呈现明显增加的趋势;中间件中Apache在欧洲美国市场占有比较重的地位;数据库和桌面办公软件在市场上也占有一定的位置。在使用区域上,全球应用开源软件企业占总数的比例是大概是百分之五十;其中美国使用开源软件企业比例是百分之八十九左右;欧洲使用开源软件的企业有百分之四十左右,其中有一半开源软件属于核业务系统;在电子商业、金融经济、通讯网络、媒体等企业使用率也超过八成;拉美使用开源软件的企业超过百分之七十,巴西政务领域使用开源软件率高达百分之八十五;中国政府采购额的操作系统中,而Linux就占有百分之五十六。根据调查研究数据分析出,前几年微软公司在开源软件方面和Novell开展大规模性的合作,随后Oracle公司为RedHatLinux提供完整的应用技术支持,IBM、Google等一些企业也加入开源软件领域中。计算机软件的发展推动了全球软件产业新格局的形成,开源软件和私有软件的界限正被混合架构打破,开源软件和私有软件之间的竞争与合作,将成为世界软件产业发展总势趋。
三、中国软件产业发展现状
一方面,中国软件产业规模增长非常迅速,但从2006年起,其增长率很明显有回落,但从2006年后半年以来到现在,增速低于计算机硬件产品。另一方面,中国软件企业实力虽然在不断增强,但仍然缺乏具有国际竞争力的龙头企业。中国软件企业规模不断扩大,中外软件代表性企业软件销售额对比(单位:亿美元)如下图:
国内软件发展,与国外巨头相比,中国软件企业普遍较小,缺乏大型跨国软件企业集团。
四、计算机软件发展的前景分析
二十一世纪是信息爆发的时代,计算机作为现代信息技术发展的基石,计算机软件需要不断进行创新,无论是功能上还是结构上都要满足信息时代的需求。根据社会的科技发展,各行各业对计算机应用的需求,计算机软件应该朝着更完善、更人性化、更实用、更强大的的路径走。现在计算机软件工程已经是一门完整的学科,人们在不断对其进行深入研究,计算机软件应用也越来越广泛,引起了各界人士的高度关注。因为为计算机软件开发创建了良好的条件。目前,计算机软件开发创造的版权意识有待增强,所谓开源并不是完全指可以复制。另一方面,计算机软件的安全和维护性能需要进一步加强。开发出来的软件供人们使用必须要保证一定的安全性,才会与发展的地步。在开发设计上,要考虑到安全漏洞方面的内容,注重在安全检测上的严格性。很多情况下,软件系统的安全方面存在弱点和漏洞,使得整个软件开发过程陷入危机状态,为例避免软件进入危机,在软件设计、编程、研发、测试等过程必须认真对待。另外,计算机软件的开发要有利于维护,这样提高了软件的性能,有利于修改和应用。其次,国内计算机软件发展现状较世界强国比,还是不容乐观。因此,要加强国内计算机软件产业的开发,培养更多优秀卓越的计算机人才,可以向外国借鉴技术经验,学习更高新的科技进行创新研发。以促进社会经济的发展,让计算机软件应用满足人们生活的更高需求。
五、结语
随着社会科技的不断进步,对计算机技术的发展有更高的要求。计算机软件的应用已经很广泛了,但是为了满足人们的更多需求,根据目前发展的状况,计算机软件的应用和发展还需要进一步的提升。推动计算机软件的大范围发展,应该从管理和技术两个方面去研究如何更好开发和维护计算机软件,让计算机软件更好造福人类。
参考文献:
关键词:计算机;发展;应用
中图分类号:TP393.8 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 24-0000-02
Analysis of Computer Development and Application Trends
Li Bing1,Ding Jianping2
(1.Henan Quality Polytechnic,Pingdingshan467000,China;
2.Bureau for Environmental Protection of PingDingshan,Pingdingshan 467001,China)
Abstract:The potential of computer technology can not be estimated,it will be long-term impact of the development of human social development.In the future,people's life and work,its significance has been far beyond people's imagination,computer technology is now indispensable to the process of people's lives too technical,the future status will be difficult to predict.In this paper,the history of computer technology to do a simple discussion,focus on the development of computer technology direction and now in the world of computer technology development and applications,and computer technology,a simple outlook on future prospects.
Keywords:Computer;Development;Application
时代的变迁速度令人措手不及的同时,也给人带来了许多的新鲜事物,计算机是我们这个时代无法或缺的东西,它已经进入了我们生活的方方面面。如今计算机的发展已经进入了人工智能时代,新型计算机的时代又将是新一轮的计算机革命,这又将对社会的发展产生深远的影响。
一、计算机发展史简述
世界上的第一台电子计算机是因为军事导弹方面技术的发展需要,于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学诞生。刚开始由于计算机的成本高昂,并没有走进普通民众的生活,而只是在军方应用。60年代至80年代间,随着计算机成本的逐渐降低,计算机被应用于有能力的单位机构,大规模的研究组织等政府机构。1982年第一台个人计算机问世,上个世纪90年代计算机已经被众多家庭和企业广泛使用,涉及的领域也越来越广泛。计算机在向实惠,小,轻等方向发展过程中,可以看出计算机的发展是由其不断的创新推动的,这种创新的发展速度远远超过其他任何领域。
二、计算机的发展与应用
1.新型计算机系统陆续出现
信息时代对信息的获得能力决定了一个国家或者地区在这个时代的发展能力。全球化已经越来越迅速的今天,世界各国都在加紧研发新型的计算机,计算机的各个方面都出现了质的飞跃。而新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等也将在不久的将来进入我们生活的各个领域,甚至有些已经进入了我们的生活。
①量子计算机
量子计算机的研发是基于量子效应理论开发的,它的运算工作原理是:利用链状分子聚合物的特性来表示信号的开和关,并用激光脉冲来改变分子的状态,使得信息沿着聚合物移动,进行运算。量子计算机的存储单位比以往的计算机都要小许多,是用量子位存储的。具体的表现就是一个量子位可以存储2个数据,这样量子计算机的优势就是比存储量就变的非常庞大,对于工作要求存储量大的电脑用户来说是一个极佳的选择。目前正在研发的量子计算机类型主要有3种,第一种是核磁共振量子计算机,第二种是硅半导体量子计算机,第三种是离子阱量子计算机。科学家们预测,量子计算机将在不久的2030年获得普及。
②光子计算机
光子计算机也可以被称作是全数字计算机,它的工作原理是以光子代替电子,光互连的特性替代导线的互连,用光硬件代替电脑中的硬件设备,用光运算的方式代替电运算的方式进行运算。这种计算机的优势是信息传递的平行通道密度大,而光具有高速、并行的特性,这也就决定了光子计算机并行处理能力强大,运算速度远超人们的想象。
③生物计算机
生物计算机亦称作DNA分子计算机,它的运算过程简单来说就是蛋白质分子与周围物理化学介质相互作用的过程。计算过程中需要的转换开关是用酶来担任的,程序的表示也将在酶合成系统与蛋白质结构中变得极其明显。生物计算机的运算速度比人脑的运算速度要快100万倍,也就是说生物计算机完成一项运算需要的时间仅仅是10微微秒。这种计算机的优势是惊人的存储量,根据计算,1立方米的DNA溶液可以存储1万亿亿的二进制数据。
④纳米计算机
纳米作为一种计量单位,许多人对其并不陌生,但是对其的具体感觉却并不直观,它的长度大约是一个氢原子的直径的10倍,它的具体表述就是10[-9]米。现在纳米技术在计算机领域正在从微电子机械系统中被运用,这个系统是把传感器、电动机和计算机的个各种处理器放在了同一个芯片上。这种用纳米技术的计算机芯片非常微小,体积一般不过就是数百个原子的大小。它的优点就是几乎不需要消耗任何能源,性能更是比现在的计算机要强大的多。
2.计算机技术发展
①现代微型处理器技术发展
计算机性能的提升关键技术就是微型处理器的发展,这种技术追求的就是把处理器里的晶体线宽和尺寸的减小。要实现减小的目的,一般是通过用较短的波长的曝光光源来掩膜曝光,使做出的联通晶体管的导线和刻蚀于硅片上的晶体管更细更小的方法来实现的,这种技术到现在一般是用紫外线作为曝光光源,不管有个限制难题就是线宽小于或等于0.10流明的情况下会受到阻碍,也因此现在的计算机技术已经不再追求利用紫外线做光源来提升计算机的性能发展方向了。
②以纳米为主的电子科学技术
当今计算机技术的发展障碍是处理速度和集成度,尽管现在的电子计算机的电子元件得到了有效的改善,但是相对于现在要求电子计算机的高速化,智能化,和微型化的要求是远远不够的, 所以今后计算机的技术发展也不再是局限在单纯的缩小尺寸方面,还要用其他的创新手段来完善计算机技术。
③分组交换技术的发展
分组交换技术是把需要传送的数据划分为一些等长的部分,每个部分叫做一个数据段的技术。在这些数据段的前面添加一个控制信息组成首部,就可以构成一个分组。分组通过首部指明了需要发往的地址,然后节点交互机根据分组的地址,将他们发往目的地。整个过程就是分组交换过程,这种技术很好的提升了通信的效率。
3.计算机技术发展方向
现在的计算机在人们的生活中已经扮演了一个非常重要的角色,但是它的角色只会变得越来越重要,因为以计算机技术为基础,人类将进入智能化、物联网的时代。
①纳米技术需要大力发展
纳米技术不受到传统的计算机集成和处理速度的限制,纳米技术就成了今后计算机技术大力发展的一个方向了。今后出现的量子计算机和生物计算机的发展都有赖于纳米技术在计算机领域的应用和发展,为推动今后计算机的运算速度和存储能力远远超越现在的计算机,大力发展纳米技术也成了一个必要的选择。
②着力改善计算机的体系结构
计算机是一个具有不同功能的体系结构,也是一个组合体。当代几乎所有的大型电脑和微型电脑都有可以同时处理不同问题的能力,这种功能就是是当前计算机的主流结构:并行计算。另外大型电脑有一个群集的发展趋势,使用户对相融性和可靠性的需求获得提高。
③网络技术推动计算机智能化、物联网方向发展
大力发展网络技术有助于计算机技术的进一步发展,人们今后进入智能化、物联网时代都要依靠网络技术的发展。今天的人们之所以离不开计算机,一个主要的原因就是网络技术的发展。通过网络,人们在家里都可以实现购物,娱乐,获取信息等目的。
④软件技术的发展
计算机软件的发展是一个非常重要的方面,软件技术的开发对与计算机技术的发展需要协调发展,通过网络技术这个平台,这种协调发展可以使现实中的人们一起合作做好全部工作。
三、计算机的未来
现在各国都在努力的发展新型的计算机技术,这些技术在不久的将来将会进入我们的现实生活。计算机的未来发展也主要定位于智能化发展,这种技术的特点就是具有一定的感知能力,除了具有一定的思考能力,一定的自主分析问题的能力,还具备一定的语言能力。对于这种技术的应用我们可以通过我们日常使用的手机可以看出一些端倪,我们在发短信的时候,不仅仅是键盘输入,还加入了手写输入和语音输入。除此之外,我们现实中还出现了可以令人身临其境的虚拟技术,这种技术的实现也将使得计算机领域的技术发展出现质的提升。同时通过前文对现在各国加紧研究开发的新型计算机的简述,也可以知道,今后的计算机技术的储存能力也将远远超越现在的计算机,而且其对资料的存储时间也将更加的长久。未来的计算机毫无疑问的会被运用于我们生活的各个角落,那个时候的计算机将会为我们人类提供更加优质的服务,更好的满足人们的现实需求。人们的生活在走进智能化,自动化的时代的同时,对于计算机技术的进一步发展也将会提出更高的要求。
参考文献
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[4]黄建儿 浅析计算机科学与技术的发展趋势[J].民营科技.2011
[关键词]计算机;科学;技术;发展
中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0240-01
一、计算机科学技术的发展历史
1946 年美国宾尼法尼亚大学和科研机构共同研制出 ENIAC 计算机,是世界上第一台电子计算机,标志着全球进入计算机时代。它由 1.8 万个电子管组成,体积和重量较大,计算机运算速度为五千次每秒,运算成本较高,以通信技术、核物理电子计数计数、雷达脉冲技术为基础。ENIAC 计算机主要应用于军事方面。1956 年科学家们成功研制出第二代电子计算机―晶体管电子计算机。1959 年,集成电路电子计算机的问世标志着计算机技术进入第三代。计算机的硬件由单一转为固件、软件组合系统,降低了生产成本,计算机技术发展越来越快,提升了计算机使用性能,种类也多种多样,如微型计算机、小型计算机、通用型计算机、中型计算机、大型计算机和巨型计算机等,标志着计算机科学技术趋于成熟。1976 年,计算机技术进入第四代,美国研制出小型化、智能化的计算机―“克雷 1 号”,一些个人用户和小型公司都开始使用计算机。20世纪 90 年代,计算机科学技术逐渐向大型化和微型化发展。进入 21 世纪后,随着科学家们对集成电路的研究,集成电路广泛应用到企业、工厂,计算机也随之趋于智能化、专业化,运算速度更快,操作更方便、简单,逐渐应用到社会生产的各个行业和领域。
二、计算机科学技术的发展现状
1、计算机科学技术在生活中应用广泛
在这个信息化时代,计算机网络作为人们社会生活的重要部分,已经进入千家万户。人们不用出门就可以通过计算机了解国内外新闻、天气预报资讯、股市行情、世界地图、收发电子邮件、检索信息等 ;不用逛街就可以通过互联网中的购物网站买到喜欢的东西 ;通过计算机可以与相隔较远的朋友在线聊天、视频聊天等,加强了人们之间的交流和沟通,进一步增进了友谊 ;人们可以通过计算机网络订购飞机票、火车票等,节省排队时间 ;教师可以更及时、更方便地通过计算机科学技术实现对学生的在线授课 ;动漫工作者可以使用计算机科学技术制作动漫 ;政府机关也可以通过计算机科学技术建立城市网站,及时了解市民反映的问题,并通过计算机与各个行业的工作人员在线交流 ;很多企业使用计算机来处理大量数据和信息,代替传统的人工处理,提高工作效率。计算机科学技术潜移默化地影响着人们的生产、工作和学习。
2、计算机科学技术更加智能化和专业化
计算机科学技术的快速发展和广泛应用,推动了集成电路、微电子和半导体晶体管的发展,计算机科学技术更加智能化和专业化。计算机能根据使用对象的不同需要进行改装、更新,对于有更高需求的用户可以专门定做计算机,用户可以根据使用环境的不同选择台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑和平板电脑等。计算机科学技术在其他特殊领域也能发挥自己的优势,如智能化家用电器和智能手机,家庭式网络分布系统代替了传统的单机操作系统,满足人们的生活需求。
3、计算机的微处理器和纳米技术
微处理器能提高计算机的使用性能,缩小传统处理器芯片中的晶体管线宽和尺寸。利用光刻技术,波长更短的曝光光源经过掩膜的曝光,将晶体管在硅片上制作的更精巧,将晶体管导线制作的更细小。计算机科学技术的快速发展使计算机运算速度更快,体积更微型,操作更智能,传统的电子元件不能适应计算机的发展。纳米技术是一种用分子射程物质和单个原子的毫微技术,可以研究 0.1 ~ 100 纳米范围内的材料应用和特性。计算机科学技术中利用纳米技术,可以使计算机尺寸变小,解决运算速度和集成度的问题。
三、计算机科学技术的未来发展方向
现今,计算机科学技术的应用越来越广,人们对掌握计算机科学的技术水平要求越来越高,促使数学家和计算机学家们不断研究计算机科学技术,使计算机科学技术在各个领域、各个行业发挥更大的作用,满足了人们的不同需求。下面从 DNA 生物计算机、光计算机和量子计算机三方面来探究计算机科学技术的发展前景。
1、DNA 生物计算机
DNA 生物计算机用生物蛋白质芯片代替传统的半导体硅芯片。1994 年,美国科学家阿德勒曼率先提出关于生物计算机的设想。在计算机运算数据时,将生物DNA 碱基序列作为信息编码载体,运用分子生物学技术和控制酶,改变 DNA 碱基序列,从而反映信息,处理数据。这一设想增加了计算机操作方式,改变了传统的、单一的物理操作性质,拓宽了人们对计算机的了解视野。DNA 生物计算机元件密度比大脑神经元的密度高 100 万倍,信息数据的传递速度也比人脑思维快 100 万倍,生物计算机的蛋白质芯片存储量是传统计算机的 10 亿倍。
2001 年,以色列科学家研制出世界上第一台 DNA 生物计算机,体积较小,仅有一滴水的体积。2013 年,英国生物信息研究院的科学家们使用 DNA 碱基序列对文学家莎士比亚154首作品的音乐文件格式和相关照片进行编制,增加了储存密度,使储存密度达到2.2PB/克(1024TB=1PB),提高了人们对信息储存的认识,这一重大突破使生物计算机的设想有望成为现实。
2、光信号和光子计算机
光子计算机是一种由光子信号进行信息处理、信息存储、逻辑操作和数字运算的新型计算机。集成光路是光子计算机的基本构成部件,包括核镜、透镜和激光器。光子计算机和传统计算机相比较,有以下几点好处 :(1) 光计算机的光子互联芯片集成密度更高。在高密度下,光子可以不受量子效应的影响,在自由空间将光子互联,就能提高芯片的集成密度。(2) 光子没有质量,不受介质干扰,可以在各种介质和真空中传播。(3) 光自身不带电荷,是一种电磁波,可以在自由空间中相互交叉传播,传播时各自不发生干扰。(4) 光子在导线中的传播速度更快,是电子传播速度的 1000 倍,光计算机的运算速度比传统计算机更快。
20 世纪 50 年代末,科学家提出光计算机的设想,即利用光速完成计算机运算和储存等工作。与芯片计算机相比较,光子计算机可以提高计算机运行速度。1896 年,戴维 米勒首先研制出光开关,体型较小。1990 年,贝尔实验室的光计算机工作计划正式开启。根据元器件的不同,光子计算机可以分为全光学型计算机和光电混合型计算机。全光学型计算机比光电混合型计算机运算速度快,还可以对手势、图形、语言等进行合成和识别。贝尔实验室已经成功研制出光电混合型计算机,采用的是混合型元器件。研发制作全光学型计算机的重要工作就是研制晶体管,这种晶体管与现存的光学“晶体管”不同,它能用一条光线控制另一条光线。现存的光学“晶体管”体积较大较笨拙,满足不了全光学型计算机的研发要求。
3、量子理论计算机
量子计算机将处于量子状态的原子作为计算机 CPU 和内存,处于量子状态的原子在同一时间内能处于不同位置,根据这一特性可以提高计算机处理信息的精确度,提高处理数据的运算速度,有利于数据储存。量子计算机处理信息时的基本数据单元是量子比特,取代了传统的“1”和“0”,具有极强的运算能力,运算速度比传统计算机快 10 亿倍。
四、结束语
总而言之,计算机科学技术已经涉及到社会生活的各个方面,改变了人们传统的生活、工作、学习方式,推动社会的全面发展,具有广阔发展前景的领域。随着网络和科技的不断进步,未来计算机科学技术势必会朝着高性能、环保化、功能化的方向发展。
参考文献
计算机作为公共性学科是大学公共基础课程中重要的组成部分,但随着社会和科技的发展,计算机基础教育教学面临着很多新的形式,研究重点解析了这些新形势。新形势必然带来新问题和新的要求,需要计算机基础教育进行变革与重塑,研究从教学理念、方法、内容、手段、效果评价和实训/实验及创新能力培养等方面进行了进一步的分析,研究工作对计算机基础教育的发展具有重要的指向作用。
[关键词]
计算机;教育发展;教学研究
0前言
计算机基础教育,是计算机理论知识普及和通用计算机应用技能普及型教育,其核心是培养学习者的计算机素养并掌握未来工作生活相关的计算机使用技能。随着计算机知识体系迅速膨胀、计算机应用领域不断延伸、社会需求的多样化演变及教育相关科学和管理的发展,计算机基础教育与教学迎来了很多新的形势,如何应对新形势,未来如何发展已成为计算机基础教育必须,而且迫切要考虑的问题。
1计算机基础教育面临的新形式
需求是社会发展的本原动力,生产力是社会发展的推动力,而科技毋庸置疑是第一生产力。计算机基础教育在其生产和发展过程中要对所面临的新形势进行新的构建,进而实现自身的变革和对自身的改造和重塑,其所面临的新形势体现在如下几个方面。
1.1新课改的不断推进
从本质上说国家多轮次的基础教育课程改革的根本动因在于其所面临的社会环境和需求的改变。最新一轮的课程改革中国家教育部有针对性的提出了“深化教育改革,全面推进素质教育”的总体方针,摒弃传统的知识性教育,将素质教育提升到前所未有的高度。科技技能素质在素质教育中占重要的位置,计算机基础教育是科技技能素质的基础构成之一,因此,新课改的提出和推进也为计算机基础教育提出了以提升科技素质为目标的教学要求。
1.2高等教育的转型
高等教育的转型本质上体现了高等教育发展对社会及经济发展的适应性,其转型表现在以下两个方面:首先,2014年起高等教育实现了由外延式发展向内涵式转型发展。外延式发展时代,计算机基础教育关注更多的是在学生数量不断增长的情况下如何完成教学的任务,而内涵式发展更关注如何更好的实现教育教学的质量。内涵式发展时代计算机基础教育的迫切问题是教育结构和人才培养结构的优化。其次,高等教育的功能性转型。2014年起国家教育部逐步提出了地方性高等院校由研究型向应用型人才培养转变的功能性转变的方针,600多所高校转为应用型高校,2017年又将一批本科院校明确定义为职业院校,更加明确了教育要服务于社会需求,加强技能型、应用型人才的培养方针。向应用型转变的也成为计算机基础教育发展所要面临的新问题。
1.3教育本身的发展带来教育理念的转变
教育理念是关于教育方法的观念,是对教育发展的主观的、理性的的认知,是教育的人文研究,包括教育思想、教育观念、教育主张等。传统的教育理念注重知识轻能力、注重理论轻实际、注重记忆轻思考、注重知识灌输等方面。经过长时期的历史发展证明:传统教育理念已经难以展现较好的教育效果,更难以满足社会的需求。取而代之的是不断涌现的现代教育理念,如以人为本、自由全面发展、因材施教、教育内容开放化、教育多样化等教育理念,每种理念都有其核心思想包含其中,成为教育的指导,这种形势下计算机基础教育必须要适应其所采取的教育理念才能取得好的教育效果,如何适应教育理念的改变,也是计算机基础教育面临的新形势。
1.4教育信息化的不断前行
教育信息化存在于教育的管理、教学和科研等各个方面,是将现代化的信息技术引入到教育领域当中,其朝着多媒体、网络化、数字化和智能化的方向发展。其目的在于促进信息技术与教育的融合发展,适应社会信息化发展的人才要求,通过推动实现教育的现代化。信息化教育时代的到来对教育的网络构建、教育资源建设、信息技术的应用、教育信息的产业化管理和具有信息化素质的人才的培养,提出了新环境下的新的要求,计算机基础教育的开展也必然要融入到信息化发展的新浪潮,改革和重塑以求得健康、快速发展。
1.5教育相关高科技产品的不断出现
科技是第一生产力,教育的发展落后于科技的发展,但却要能够适应科技发展带来的新形势。网络科技的发展使教育跨越了时空的界限,移动智能科技和无线通信技术的发展使教育变得随手既是,多媒体技术(如3D投影技术、虚拟影像技术)使教育变得更加生动形象,更具体验感。这些都丰富了教育的形式和手段,计算机基础教育如何应对这些变化,如何应用这些新技术进行辅助教育值得思考。
1.6计算机应用领域无限渗透
计算机由最初的用于科学计算发展的现在,已经渗透到几乎所有社会应用,休闲、娱乐、生产加工、科学处理、虚拟仿真和智能化应等无处不在。因此,计算机基础教育不在是只关注计算机原理和基础编程,朝着多元化的方向发展,应用的宽度和广度必将带来计算机基础教学内容的变革。
2计算机基础教育发展方向
2.1实现教育由传统理念向现念的转变
随着计算机应用领域的拓展和计算机应用的普及,除计算机专业之外,更关注计算机的应用是实践价值,相应的教育理念也不应在局限于传统的理论化知识性教学。在理念上一定要尊重社会的需求建立以需求为本,以学生为本,助力于全面发展和多元化发展的大的思想格局。
2.2紧随时展,拓展计算机基础教育内容
传统的计算机基础课程教学内容主要集中于计算机原理与基础、计算机语言和办公软件应用三个方面。但随着计算机教育的普及和深入,学生往往在初级教育阶段就已经接触并学习了相应的内容。在大学的计算机基础教学中应加入更多的应用技能教育,如图形图像处理、多媒体信息处理、网络、电子商务和管理信息化等多元化、多样化的内容,进而服务于其它学科的教学,迎合未来职业发展的多样化需求。内容的拓展不只是计算机教育的广度,从深度上也应进行深入,如同样是办公自动化可以结合社会应用加入高级技能培养的教育教学内容。
2.3实现计算机基础教学方法多样化
目前,计算机基础教学的方法还集中讲授法和演示法方面,相应的方法在知识传输和定性内容实践方面有一定的优势,同样也需引入讨论法、案例法、项目驱动法和自主学习法等,使教学方法多样化更好的迎合教育理念转变带来的需求。其中,项目驱动法就计算机基础教学而言,在学生自主学习构建、实践和创新内力、提升学生关注度和积极性等方面具有较好的效果,受到计算机基础教师的普遍关注。
2.4计算机基础教育要充分利用现代化、先进的教学手段
教学手段是教师与学生之间经行教学活动相互之间进行信息沟通的工具、媒体和设备等。教育手段与科技发展息息相关,先进的科技成果引入计算机基础教学成为必然。计算机基础教学手段不能再只是书本、计算机和投影,而应是以多媒体科技应用,以大规模网络科技应用为方向的先进教育设施的引入。
2.5引入多元化的计算机基础教学评价形式
基于笔试和机试的,依靠定成绩的模式在计算机这类技能型培养的学科,在学生综合素质考核和应用技能考核方面略显不足。为了应对,国内外学者结合教育理念和教育形式进行了大量的研究和探索。如基于项目制的计算机基础教学中引入教学成果的社会评价来对学生和教师进行档案式评价。
2.6加强实训/实验及创新教育
大量的计算机基础教育工作者和研究者已经意识到实训/实验教学在计算机基础教学中的重要性,提出了多种形式的实训/实验教学形式,如提升实践课程的学习时间、加强需求现场的问题式教学、采用项目式的教学形式等。国家教育部也提出了加强实训/实验教学培养的推动方案,大学生创新创业技能项目,通过国家扶持拉动实训/实验及创新能力的培养。
3结论
计算机基础教育存在于各级教育层次,本研究所指的是大学阶段的计算机公共基础性教育,社会发展是引发教育发展变革的直接动力,计算机基础教育的发展面临诸多的新形势,各种问题亟待解决。本文从社会需求和科技发展两个大的方面分析了计算机基础面临的各种新形式,并由新形势引出计算机基础教育未来发展的方向分析。研究具有一定的深度和广度,并对实际教育发展具有重要的指向作用。
作者:高昱 单位:锦州医科大学公共基础学院
主要参考文献
【关键词】计算机专业;产教融合;转型发展
随着科学技术和信息化技术的发展,为现代化教育的改革和创新带来了一个良好的机遇,计算机技术的不断普及和应用受到了更多教育者的关注。为了更好地适应社会的发展步伐,要求计算机专业学生深入掌握全面的计算机知识,不断提升自身的计算机应用能力,从而为今后的生活和工作奠定基础,为我国社会经济的发展作贡献。
1高职院校计算机专业产教融合转型发展的重要作用
在高职院校计算机专业教学中,产教融合转型最主要的目的是培养学生的计算机综合技能。在学生学习过程中,不是只重视他们对理论知识的掌握,更加注重对他们实践能力的培养。在教师教学过程中,应该更新教学观念,改变教学方式,要求学生不仅需要具备专业的理论知识,还需要具备创新思维能力。通过产教融合的转型发展模式,重视学生实践能力和探究精神的培养,为社会和国家培养计算机专业人才。产教融合的方式可以更好地优化高职院校师资力量,提升专业教师的利用率,不仅可以为学校培养计算机专业方面的人才,还能为企业输送更多的高素质人才。通过产教融合的方式,不仅可以提高高职院校的经济效益,还能提升学校在科研方面的工作水平。
2我国高职院校计算机专业教育现状
2.1教学方式单一
我国计算机研究相对发达国家较落后,在教学模式上还处于探索学习的阶段,需要教师不断地根据社会需求进行教学改革与创新,丰富教学内容。计算机专业教育与实践联系很多,目前的社会发展中,主要靠的是信息化技术,计算机技术作为信息化技术的一个重要分支,在现代化的建设中有重要的作用。但是目前在大部分高职院校计算机专业教学中,教学主要侧重于整个专业知识的掌握,对学生实际操作技能的训练关注度不是很高,导致学生的理论知识较为扎实,但是操作起来就显得有些心有余而力不足。不仅教育理念与现实社会脱节,还造成一定的就业困难。传统的教学模式不能很好地调动学生的学习积极性和主动性,学生学习知识完全是为了应付考试和毕业,实践类的课程更是少得可怜,导致学生的学习毫无激情和乐趣。
2.2师资力量不足
现阶段,我国高职院校计算机专业存在师资力量不足的问题。计算机技术属于一种新型技术,不管是行业还是人才都处于成长阶段。随着科技的快速发展,计算机技术随时都在发生着变化。这样一来导致计算机专业教师无法与时俱进,紧跟计算机技术的发展步伐,从而造成计算机专业教学模式处于落后阶段。
3高职院校计算机专业产教融合转型发展的有效手段
3.1搭设产教融合的发展平台
为了更好地实现计算机专业产教融合的转型,应该搭设一个产教融合的发展平台。通过平台的搭设可以加强校企的合作和联系,让更多学生去企业实习,并通过自己所学的计算机知识解决实际的问题,从而促进企业经济效益的提升,有利于学生对计算机知识的理解和掌握。通过实践活动,进而培养他们的实践、分析、处理问题的能力,促进学生全方面能力的发展。此外,通过在企业的实习,让学生可以通过企业拓宽知识面,了解当前最先进的计算机知识,为今后的生活和学习奠定基础。
3.2加强校企合作
为了更好地提高高职院校计算机专业教学质量,高校应该加强和企业的合作,建立长期稳固的教学实践基地,为学生的实践教学奠定基础。首先,加强校企合作可以不断促进实习基地的建设,和企业建立长期合作的关系,双方共同合作教学,为学生提供展现自我能力机会的同时,也能促进企业的发展。其次,加强校企合作,促使企业为学生提供生产实习基地,建立共同发展的合作关系。实习基地的提供,不仅保障了学生的实践和实训,还拓展了毕业生就业的机会,而高校也为企业培养了大量的计算机专业方面的人才。最后,通过产教融合的方式,让更多的高职教师走进企业,对企业以及市场的实际需求和发展有一个深入的了解,从而根据实际需求去制定教学计划,从而培养出适应社会需求的优秀学生。
3.3创办计算机专业相关的产业园
为了解决高校的生产实习基地,以及企业生产人数不够的问题,摒弃传统教学方式,采用校内理论知识教授以及企业实习相结合的教学方式,从而促进学生全方面发展。为了更好地实现高职院校的产教融合,可以创办计算机专业的产业园,通过产业园可以为学生提供实践平台,在提升学生实践能力的同时,实现学校和学生的共同发展。同时,还可以设置计算机实验室,有利于学生对计算机科学技术的研究,进而更好地提升高职院校的教学水平。