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【摘 要】计算机科学来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论和自动计算机器的研究,形成于20世纪30年代后期。计算机科学是用来研究计算机设计、制造及计算机信息获取、存储表示、处理控制等理论和技术的学科,是描述和变换信息的算法,包括其理论、分析、设计、实现和应用的系统研究。计算机科学是一门包含各种各样与计算和信息处理相关主题的系统学科,从抽象的算法分析、形式化语法等,到更具体的主题如编程语言、程序设计、软件和硬件等。
【关键词】计算机;科学技术;认识
一、计算机技术是研究计算设备的科学技术,它的内容非常广泛,可粗分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术和计算机组装技术等几个方面。
计算机技术包括:运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器(CPU)设计、流水线原理及其在CPU设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。从1946年第一台计算机的出现算起,计算机的发展已有六十多年,计算机无论从运算速度、缩小性、降低成本或者开发上都得到了质的飞跃。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。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。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。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。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。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。
二、未来计算机科学发展趋势,可以把它分为三维考虑。
一维是向“高”的方向。性能越来越高,速度越来越快,主要表现在计算机的主频越来越高。像前几年我们使用的都是286、386、主频只有几十兆。到现在出现了奔腾4微处理器,主频达到2GHz以上。而且计算机向高的方面发展不仅是芯片频率的提高,而且是计算机整体性能的提高。二维是向“广”度方向发展,计算机发展的趋势就是无处不在,以至于像“没有计算机一样”。近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透,即在广度上的发展开拓。三维是向“深”度方向发展,即向信息的智能化发展。目前计算机"思维"的方式与人类思维方式有很大区别,人机之间的间隔还不小。人类还很难以自然的方式,如语言、手势、表情与计算机打交道,计算机难用已成为阻碍计算机进一步普及的巨大障碍。随着Internet的普及,普通老百姓使用计算机的需求日益增长,这种强烈需求将大大促进计算机智能化方向的研究。计算机技术则面临着一系列新的重大变革。诺伊曼体制的简单硬件与专门逻辑已不能适应软件日趋复杂、课题日益繁杂庞大的趋势,要求创造服从于软件需要和课题自然逻辑的新体制。并行、联想、专用功能化以及硬件、固件、软件相复合,是新体制的重要实现方法。计算机将由信息处理、数据处理过渡到知识处理,知识库将取代数据库。自然语言、模式、图像、手写体等进行人-机会话将是输入输出的主要形式,使人-机关系达到高级的程度。砷化镓器件将取代硅器件。二十一世纪已经进入了信息社会,席卷全球的信息科技给人类生产和生活方式带来了深刻的变革。信息产业作为知识密集、技术密集的产业,其快速发展的关键是有一大批从事IT技术创新的人才。而计算机科学与技术的专业培养目标就适应社会现代化建设需要,德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高具有创新精神,系统掌握计算机硬件、软件的基本理论与应用基本技能,具有较强的实践能力,能在企事业单位、政府机关、行政管理部门从事計算机技术研究和应用,硬件、软件和网络技术的开发,是计算机管理和维护的应用型专门技术人才,故具有良好的发展前景。
三、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。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。
结语
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】
[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).
[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).
作者简介:彭南逢(1991.12—),男,土家族,本科学生,研究方向:计算机相关专业。
顾鑫(1991.12—),回族,本科学生,研究方向:计算机相关专业。
马兰花(1990.06—),回族,本科学生,研究方向:计算机相关专业。
杨春坪(1992.01—),男,汉族,本科学生,研究方向:计算机相关专业。
林鑫(1991.12—),男,汉族,本科学生,研究方向:计算机相关专业。
【关键词】计算机;科学技术;认识
一、计算机技术是研究计算设备的科学技术,它的内容非常广泛,可粗分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术和计算机组装技术等几个方面。
计算机技术包括:运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器(CPU)设计、流水线原理及其在CPU设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。从1946年第一台计算机的出现算起,计算机的发展已有六十多年,计算机无论从运算速度、缩小性、降低成本或者开发上都得到了质的飞跃。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。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。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。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。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。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。
二、未来计算机科学发展趋势,可以把它分为三维考虑。
一维是向“高”的方向。性能越来越高,速度越来越快,主要表现在计算机的主频越来越高。像前几年我们使用的都是286、386、主频只有几十兆。到现在出现了奔腾4微处理器,主频达到2GHz以上。而且计算机向高的方面发展不仅是芯片频率的提高,而且是计算机整体性能的提高。二维是向“广”度方向发展,计算机发展的趋势就是无处不在,以至于像“没有计算机一样”。近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透,即在广度上的发展开拓。三维是向“深”度方向发展,即向信息的智能化发展。目前计算机"思维"的方式与人类思维方式有很大区别,人机之间的间隔还不小。人类还很难以自然的方式,如语言、手势、表情与计算机打交道,计算机难用已成为阻碍计算机进一步普及的巨大障碍。随着Internet的普及,普通老百姓使用计算机的需求日益增长,这种强烈需求将大大促进计算机智能化方向的研究。计算机技术则面临着一系列新的重大变革。诺伊曼体制的简单硬件与专门逻辑已不能适应软件日趋复杂、课题日益繁杂庞大的趋势,要求创造服从于软件需要和课题自然逻辑的新体制。并行、联想、专用功能化以及硬件、固件、软件相复合,是新体制的重要实现方法。计算机将由信息处理、数据处理过渡到知识处理,知识库将取代数据库。自然语言、模式、图像、手写体等进行人-机会话将是输入输出的主要形式,使人-机关系达到高级的程度。砷化镓器件将取代硅器件。二十一世纪已经进入了信息社会,席卷全球的信息科技给人类生产和生活方式带来了深刻的变革。信息产业作为知识密集、技术密集的产业,其快速发展的关键是有一大批从事IT技术创新的人才。而计算机科学与技术的专业培养目标就适应社会现代化建设需要,德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高具有创新精神,系统掌握计算机硬件、软件的基本理论与应用基本技能,具有较强的实践能力,能在企事业单位、政府机关、行政管理部门从事計算机技术研究和应用,硬件、软件和网络技术的开发,是计算机管理和维护的应用型专门技术人才,故具有良好的发展前景。
三、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。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。
结语
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】
[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).
[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).
作者简介:彭南逢(1991.12—),男,土家族,本科学生,研究方向:计算机相关专业。
顾鑫(1991.12—),回族,本科学生,研究方向:计算机相关专业。
马兰花(1990.06—),回族,本科学生,研究方向:计算机相关专业。
杨春坪(1992.01—),男,汉族,本科学生,研究方向:计算机相关专业。
林鑫(1991.12—),男,汉族,本科学生,研究方向:计算机相关专业。