浅谈计算机科学与计算机发展趋势:计算机科学与技术的发展趋势探析

【摘 要】文章从计算机发展的现状入手，简述计算机发展史，通过计算机科技在现代生活中发挥的巨大作用，点明计算机科技在当代社会生产生活中的地位。探讨了计算机技术迅猛发展的原因，从高性能计算机、智能化的计算机两个方面分析计算机科学与技术的未来发展动向，对未来计算机科学与技术的发展趋势做一些猜想。

【关键词】计算机科学 技术 发展趋势

1946 年，及时台电子计算机出现，经过六十多年的发展，计算机的运算速度极大加快，体积向着小型微型转变，生产成本极大降低。随着人们生活节奏的加快，科技水平的提高，计算机越来越走进我们的日常生活，逐渐成为必备家电。工业领域、军事领域和商业领域越来越多的看到电子计算机的身影，如今，它已经渗透到我们的日常生活，成为必不可少的电子产品。

1.计算机在现代科技中的应用

1.1 经济、社会、文化等领域都离不开计算机身影

科学技术及时生产力。曾何几时，“秀才不出门全知天下事”是梦想，而如今，人们坐在家里，只用看着电脑，便知道当今天下大声的一切或大或小的事情。或是政治领域的近期动态，或是科学领域的近期发现，或是军事领域的重大动作……人们的生活已逐渐习惯了电脑的存在，人们也更热衷于通过电脑了解信息。正是由于人们对计算机质的要求和量的要求都不断加大，这就要求计算机行业不打加快研发、扩大生产，从而满足人们的需求。

1.2 电子产品更新周期大大缩短

1904年，发明了世界上及时根电子管，直到1946年及时台计算机才被成功研制出来，这个过程耗时42 年。然而在那之后的半导体计算机的问世，仅用了10年左右。以现代手机技术的更新换代为例，上世纪90年代，一款新手机可以保障5-8年不被淘汰，到了本世纪初，则缩短为1-3年，而到2008年之后，几乎每一年都有新的技术应用到手机之上，手机更新换代的速度则不足一年。手机产业的变革，是计算机科技在日常应用中的好体现。

1.3更加注重系统合成而不是单一的突破

在计算机问世以前，每隔十年左右就有十几项技术突破，而到了50年代，这种突破速度逐渐放缓。70 年代至今，我们似乎不再单纯关注于技术突破，而是将原有的技术深挖之后，加以整合形成新的技术。比如计算机技术虽然经历的几十年的飞速发展，但其单位还是二进制。而航天技术，更没有一项是新的突破，他只是把原有的理论仔细研究，反复检验，总结其优点改正其不足。

2.计算机科技迅速发展的原因

2.1需求是推动计算机科技创新的动力

有需求就有动力。计算机的兴起在二战之后，当时经受战乱的国家百废待兴，电子计算机的出现，能帮助他们迅速处理相关信息，安排资源配置，提高办事效率。因而，各国花费人力物力投资在计算机领域，这直接促进了计算机行业的迅猛发展。同时，计算机的民用化是促进计算机技术发展的不竭动力。由于人们对计算机的需求，商人在利润的刺激下，迅速扩大生产，计算机行业迅速发展壮大。

2.2信息共享是计算机科技发展的基础

信息共享指不同层次、不同信息系统间，信息和信息产品的交流与共用。在计算机科技领域内实行信息共享，可以使落后国家技术起点比较高，可以获得近期的技术与资料的支持，从而避免浪费，节约成本，缩短研究周期，提高质量。

2.3技术理论的发展是支撑

计算机的设计理念，往往来源于实际。科学家们在原有经验中不断总结，催生出新的产品。例如，铝硅氧化物的发现，直接推动了型集成电路的发展。同时，新技术的不断发现又会催生更新的技术。

3.计算机科技发展趋势分析

3.1高性能计算机

更高、更快、更强是奥林匹克精神的体现，这一点用在今后计算机的发展趋势上同样适用。鉴于科技的发展速度和电子计算机发展的现状，更高更快更强的电子计算机的出现，是时代必然。

3.1.1更高性能。从计算机的命名就可以知道，他最初的设计理念是用来计算――及处理数据的。但在今天，计算机用于生活的方方面面。如天气预报的播报，出门访友的导航，地貌水文的测绘等等。计算机的更高性能、更多功能为我们带来了更多便利。不仅如此，随着计算机科技的进步一发展，越来越多的性能将会被开发出来。

3.1.2更快速度。从1946年及时台计算机每秒只能进行5000次加减运算到2000年银河Ⅳ系超级计算机每秒能进行10000亿次计算，这之间不过50多年，计算机的运算速度却提升了2亿倍。更快速度，是当今社会对计算机的要求。可以想象，未来几十年内，计算机的运行速度将会更快，那将是我们难以想象的天文数字。

3.1.3更强内核。几年之前，民用计算机普遍是单核，用专业一点的话说是单片处理器。现在，双核处理器已经落伍，四核甚至八核才能跟上时代主流。有着多核处理器的计算机，能同时处理视频、音频、游戏等程序。计算机的娱乐功能更为强大，也更加符合民用计算机的特点与发展潮流。

3.2智能化计算机

基于生物进化的智能系统，人类的智能是通过极其漫长的进化过程中产生的。而计算机的进化过程则要快得多。从早期的单极管到后来的半导体直到现在的微型计算机、万亿次计算机，这个过程正变得越来越短。同时，计算机的智能化也是当前及以后一段时间研究的重要内容。目前，计算机在智能化方面已经取得了喜人的成就。如我国神舟系列飞船中，计算机能自动执行变轨、加压、减压、降落等指令，不需要人为操控，这大大减轻了相关工作人员的工作难度。不仅如此，只能计算机的衍生产品――智能机器人也在医疗、探险等发面发挥了不可替代的作用。

计算机已经成为现代生活中必不可少的工具，它在满足人们需要的过程中，也逐渐出现了一些问题，如何解决这些问题，让它更好地满足人们的需要是计算机科技研发的主要课题。让我们跟随它的进步的脚印，跟它一起探索未来神秘未知的世界。

浅谈计算机科学与计算机发展趋势:浅谈信息与计算机科学的发展趋势

摘 要：现今的社会信息与计算机技术迅速发展，计算机技术发展迅速的原因来源于智能化的超级计算机、新型高性能计算机两个方面，进而总结了计算机科学与技术的发展趋势。

关键词：计算机科学 技术 发展趋势

一、引言

经常性的、连续性的创造活动的出现计算机技术快速发展的原因之一就是创造活动经常的、连续性的出现。现实需求的驱动、关于计算机技术认识部分或者说是计算机科学的发展、信息的共享可以用来解释这种经常性的创造活动。持续不断的创新是在需求的驱动下发生的正是二战对信息的紧迫需求减少了创造的障碍，使得资源可以运用于基本的技术试验，促进了计算机的出现。早期阶段各研究所、大公司、大学和政府部门对科学运算的需求导致了计算机迅速地转为民用、转为工业产品，促进了计算机工业的发展。随着计算机在尖端科学技术和其他科学技术与工程设计方面（如数学、物理、力学、化学天文、晶体结构分析、石油勘探与开发、桥梁设计、大地测量等）的普遍应用，对计算机的性能、容量也提出了更高的要求，使创造活动经常性、连续性的出现。在计算机行业，按照技术轨道经验丰富一步推出新计算机技术产品意味着可能提前占有市场。竞争的压力和对利润较大化的要求往往在技术的发展上表现为：计算机技术的进步比市场实际需求发展的更快。这无疑给创造活动的速度、时间快慢提出了更高的要求。

二、信息与计算机科学展迅a速的原因

关于计算机技术的认识部分经常提供计算机技术如何改进的相对有力的指导计算机领域的工程师和科学家们的实践是往复的，科学知识暗含在数量和种类极为可观的设计中而这些设计又体现在计算机产品中，不但在理论上是可行的还必须经过真实世界的约束检验。此外，计算机中的新技术迅速转化为产品首先运用于开发研制下一代的新技术，如计算机辅助设计在芯片制作、软件开发中的运用，极大地缩短了研发周期，加快了创新活动的步伐。稳定的、明显的和迅速的选择机制在对相互竞争的技术价值做出一个共识性判断之前需要一段时间，这段时间内不确定因素可能影响到的选择机制。大多数情况下，围绕计算机技术的若干选择判据和机制及其影响要素在同时发挥作用，选择的环境常常是非常敏锐和稳定的，这是计算机技术迅速发展的一个重要原因。在实践方面，用户和市场同时对新计算机技术进行选择，在市场判据一定的情况下，优于他者的技术取胜，这样经济之间的竞争转化为技术竞争。此外，认识和实践的相互转换是选择机制稳定化、迅速化的另一论据。计算机技术的大多数领域以应用学科和工程学科的出现为标志，这些学科的职责是促进与实践有关的认识的发展，这些学科常吸收更为基础的学科，其本身也是当之无愧的认识部分。传统认为，有认识的提高就能有实践的进步，在对计算机技术研究中，发现常有另外一条路径，这个过程存在着强烈的相互作用，在肖克利及其同事制造出一个运行的晶体管后，作为一个科学领域的热力学建立起来，有关半导体是如何运行的理论也建立了起来，这是用来证明认识随着实践的提高而提高的经典实例。在工程学科和应用学科中，与实践的密切联系给我们这样的启发，认识的提高可以让选择判据更加明显，它们能够使计算机技术的实践中普遍存在的问题得到解决，或者说是促进实践的发展。如果没有所说的认识的帮助，这一切会变的不可能实现或更困难一些。显然，选择机制在计算机技术的实践进化和认识进化之间明显地提供了一种双向的连接，推动计算机技术的快速发展。

三、计算机科学计算发展趋势

超高速计算机采用平行处理技术改进计算机结构，使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理，进一步提高计算机运行速度。硅芯片技术高速发展的同时，也意味看硅技术越来越接近其物理极限。为此，世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机，计算机的体系结构与技术都将产生一次量与质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机、纳米计算机等，将会在二十一世纪走进我们的生活，遍布各个领域。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究，量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。光子计算机是利用光子取代电子进行数据运算、传翰和存储。光子计算机即全光数字计算机，以光子代替电子，光互连代替导线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光运算代替电运算。在光子计算机中，不同波长的光代表不同的数据，可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速地并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息，并以更有效的方式进行组织排列。分子计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围，质地坚固，有着极强的导电性，能代替硅芯片制造计算机。计算机可以通过网络控制着各种家电的运行，并通过互联网下载各种新的家电应用程序，以增加家电的功能，改善家电的性能等等。也可以通过互联网远程遥控家中的家电，在办公室的时候就可以提前让家中的电器做好饭，煮好菜，开空调等等。随着计算机的性能的提高，能耗也将越来越大；而且计算机在家庭生活中的扮演的角色越来越重要，运行的时间也将变长。

四、结语

综上所述，我们可以看到信息与计算机科学主要朝着三个方向发展：一是向“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。另一个方向就是向“广”度方向发展，计算机发展的趋势无处不在，以至于像“没有计算机一样”。第三个方向是向“深”度方向发展，即向信息的智能化发展。

一、引言

经常性的、连续性的创造活动的出现计算机技术快速发展的原因之一就是创造活动经常的、连续性的出现。现实需求的驱动、关于计算机技术认识部分或者说是计算机科学的发展、信息的共享可以用来解释这种经常性的创造活动。持续不断的创新是在需求的驱动下发生的正是二战对信息的紧迫需求减少了创造的障碍，使得资源可以运用于基本的技术试验，促进了计算机的出现。早期阶段各研究所、大公司、大学和政府部门对科学运算的需求导致了计算机迅速地转为民用、转为工业产品，促进了计算机工业的发展。随着计算机在尖端科学技术和其他科学技术与工程设计方面（如数学、物理、力学、化学天文、晶体结构分析、石油勘探与开发、桥梁设计、大地测量等）的普遍应用，对计算机的性能、容量也提出了更高的要求，使创造活动经常性、连续性的出现。在计算机行业，按照技术轨道经验丰富一步推出新计算机技术产品意味着可能提前占有市场。竞争的压力和对利润较大化的要求往往在技术的发展上表现为：计算机技术的进步比市场实际需求发展的更快。这无疑给创造活动的速度、时间快慢提出了更高的要求。

二、信息与计算机科学展迅a速的原因

关于计算机技术的认识部分经常提供计算机技术如何改进的相对有力的指导计算机领域的工程师和科学家们的实践是往复的，科学知识暗含在数量和种类极为可观的设计中而这些设计又体现在计算机产品中，不但在理论上是可行的还必须经过真实世界的约束检验。此外，计算机中的新技术迅速转化为产品首先运用于开发研制下一代的新技术，如计算机辅助设计在芯片制作、软件开发中的运用，极大地缩短了研发周期，加快了创新活动的步伐。稳定的、明显的和迅速的选择机制在对相互竞争的技术价值做出一个共识性判断之前需要一段时间，这段时间内不确定因素可能影响到的选择机制。大多数情况下，围绕计算机技术的若干选择判据和机制及其影响要素在同时发挥作用，选择的环境常常是非常敏锐和稳定的，这是计算机技术迅速发展的一个重要原因。在实践方面，用户和市场同时对新计算机技术进行选择，在市场判据一定的情况下，优于他者的技术取胜，这样经济之间的竞争转化为技术竞争。此外，认识和实践的相互转换是选择机制稳定化、迅速化的另一论据。计算机技术的大多数领域以应用学科和工程学科的出现为标志，这些学科的职责是促进与实践有关的认识的发展，这些学科常吸收更为基础的学科，其本身也是当之无愧的认识部分。传统认为，有认识的提高就能有实践的进步，在对计算机技术研究中，发现常有另外一条路径，这个过程存在着强烈的相互作用，在肖克利及其同事制造出一个运行的晶体管后，作为一个科学领域的热力学建立起来，有关半导体是如何运行的理论也建立了起来，这是用来证明认识随着实践的提高而提高的经典实例。在工程学科和应用学科中，与实践的密切联系给我们这样的启发，认识的提高可以让选择判据更加明显，它们能够使计算机技术的实践中普遍存在的问题得到解决，或者说是促进实践的发展。如果没有所说的认识的帮助，这一切会变的不可能实现或更困难一些。显然，选择机制在计算机技术的实践进化和认识进化之间明显地提供了一种双向的连接，推动计算机技术的快速发展。

三、计算机科学计算发展趋势

超高速计算机采用平行处理技术改进计算机结构，使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理，进一步提高计算机运行速度。硅芯片技术高速发展的同时，也意味看硅技术越来越接近其物理极限。为此，世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机，计算机的体系结构与技术都将产生一次量与质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机、纳米计算机等，将会在二十一世纪走进我们的生活，遍布各个领域。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究，量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。光子计算机是利用光子取代电子进行数据运算、传翰和存储。光子计算机即全光数字计算机，以光子代替电子，光互连代替导线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光运算代替电运算。在光子计算机中，不同波长的光代表不同的数据，可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速地并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息，并以更有效的方式进行组织排列。分子计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围，质地坚固，有着极强的导电性，能代替硅芯片制造计算机。计算机可以通过网络控制着各种家电的运行，并通过互联网下载各种新的家电应用程序，以增加家电的功能，改善家电的性能等等。也可以通过互联网远程遥控家中的家电，在办公室的时候就可以提前让家中的电器做好饭，煮好菜，开空调等等。随着计算机的性能的提高，能耗也将越来越大；而且计算机在家庭生活中的扮演的角色越来越重要，运行的时间也将变长。

四、结语

综上所述，我们可以看到信息与计算机科学主要朝着三个方向发展：一是向“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。另一个方向就是向“广”度方向发展，计算机发展的趋势无处不在，以至于像“没有计算机一样”。第三个方向是向“深”度方向发展，即向信息的智能化发展。

浅谈计算机科学与计算机发展趋势:探析计算机科学与技术的发展趋势

【摘 要】随着社会经济的快速发展，我们步入了信息网络化时代，计算机被广泛应用在生活的各个领域，本文分析了计算机科学与技术迅速发展的原因，从智能化计算机与新型的计算机两方面探析了计算机科学与技术的发展趋势。

【关键词】计算机；科学；技术；发展趋势

计算机从1946年被发明到现在，已有六十多年，随着经济的快速发展和科学的不断进步，使人们进入信息化时代，计算机被广泛应用于生活的各个领域，如教育领域、经济领域、军事领域等。本文对科学与技术的迅速发展趋势给出自己的建议。

1.计算机科学与技术的迅速发展的原因

1.1科学与技术持续进步，推动了计算机科学与技术的发展

由于第二次世界大战对信息的需求迫切，花费大量的人才与资源，创造出计算机。随着科研所、政府机关、学校、企业对信息处理和科学运算的需求强烈，使计算机被民用化，社会的不断进步，尖端的技术领域，如数学、工程测量、天文地理等对计算机运算的速度与存储量的要求越来越高。计算机技术人员对计算机进行反复的实验，在试验中不断的得到灵感，得出新的计算机设计理念，如：铝圭触面集成电路。这种不断循环的研究、创新、设计过程，让计算机科技与技术被迅速发展起来。

1.2共享信息的建立，使计算机科学与技术得以迅速发展

共享信息平台的建立成为计算机的发展的关键，信息的共享可以为计算机科学与技术在进行创新时提供近期资料，能减少计算机创新研究的周期，避免了不必要的浪费，同时还提高了研究的质量。

1.3迅速、稳定、明显的悬着机制

信息的共享推动了国际经济的发展，企业家们为了让自己能在激烈的竞争中获取较大的利益，需要在及时时间利用计算机，选择出正确的机制，选择的环境往往是非常稳定和敏锐的。因此，企业需不断加大对计算机科学与技术的科研的力度，这些原因让计算机科学和技术能发展快速。

2.计算机科学与技术的发展趋势

为了适应社会、经济的发展要求，计算机科学与技术不断地在进行创新，因此，计算机不但没有时代淘汰，反而被广泛应用，成为了人们生活的必须品，不仅使人们的生活品质得到提升还提高了生产的效率。

2.1智能化计算机

因为智能化的超级计算机采用了独有的设计结构与新型的平行处理技术，能够同时对多条指令和数据进行处理与执行，使得智能化的超级计算机能比普通计算机的运算速度高出许多。而且，超级计算机是利用大量的处理器并行完成对指令与数据的处理工作，因此可以轻易的完成普通计算机与服务器完成不了或是需要大量时间来完成的计算工作。

智能超级计算机可以被利用在高端精尖的领域中，推动其研究项目的时间与开发，因为，它不但能对数据进行分析，还能进行模型推演，能够通过计算机对实验进行模拟运行，能够节约大量的实验成本一时间。在日常生活中，智能超级计算机拥有接近人类大脑的复制性能，比人类大脑具备的只能成分更多，为人们的工作、生活、学习提供了方便。如：现在受到全世界欢迎的动画片，将静态的漫画，利用超级计算机与后期软件进行处理，使其放映出来的效果绚彩夺目，冲击人们的视觉感官。目前美国、日本、中国、以色列及印度成为了世界计算机每秒运行1万亿次的国家，超级计算机已经成为了科技行业创新和开发的重点对象。

2.2新型计算机

近年里，硅芯片的高速发展，使硅技术的开发潜力已快要到达极限，因此，世界各国的计算机技术人员，通过摩尔定律，不断地研究与开发，使计算机技术与结构有了质和量的变化，新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机和纳米计算机被研发出来，相信这些新型计算机将会在不久的未来被广泛使用。

2.2.1量子计算机

量子计算机概念的提出，建立在可逆计算机研究的基础上，量子计算机利用量子力学的规律，让计算机能够实现高速数学、逻辑运算、处理大量的量子信息及存储的一种物理装置，它是开发源自于量子效益，这类计算机是透过激光脉冲使一种链状的分子聚合物发生变化后的特性，来表示量子计算机的开、关状态，开、关的状态不断进行转换，让信息能沿着聚合物移动来完成运算的整个过程。量子计算机的数据是利用量子位来储存的，一个量子位能够对2个数据进行储存，由于量子计算机的量子能够叠加，与同样有着相同数量储存位的创痛计算机相比，数量的储存量高出许多。量子计算机因为可以并行运算，所以运算速度比传统计算机Pentium DI晶片还要快上10亿倍。此外，量子计算机的保密体系和对安全性能也是传统计算机不能相比的。

量子计算机利用量子的相干性，世界各国的计算机技术人员还在对其进行各种实验，提出不同的方案，如超导量子干涉、量子点操纵、电子或核自旋共振、冷阱束缚离子等。对量子计算机的编码进行纠错、防错、预错的方法，让量子计算机的设计概念能够焕然一新。

2.2.2光子计算机

光子计算机是一种用光子代替电子对数据的进行运算、储存、传输的计算机，光子计算器将创痛计算机的导线相互连接变为了关的互联，把电子硬件替换成了光硬件，运算方式也由光运算替代了电运算。用不同的波长光来代表不同的数据，因此关子计算机能够对快速的完成计算量较大、较为复杂的并行处理，大大的提升了目前的运算速度的指数。

2.3纳米计算机

纳米计算机将纳米技术与计算机的研发相结合，因为耐你管元件的尺寸只有几至几十纳米的范围之内，所以元件小于现在的电子元件许多，而且质地坚固、还具备极强的导电性能，能够取代硅芯片制造的计算机。纳米是种计量单位，纳米技术是在80年代才被兴起的，当时主要是利用纳米自由的控制原子，现在，把纳米技术引入到微电子机械系统中，将电动机、传感器和处理器都放在同一个硅芯片上，构成一个系统。用纳米技术制造的计算机内存芯片的体积相当于人头发直径的千分之一，因此纳米计算机的耗能很小，小到能够忽略不计，并且纳米计算机的整体性能高于传统计算机很多。纳米计算机由于造价较低、储存量大、体积小、整体性能好，不久之后将会渐渐地取代芯片计算机，使计算机行业得到快速的发展。

3.结束语

计算机科学与技术的发展主要是朝着高、广、深三个方向发展。“高”，是使计算机的操作系统的性能变高、速度变快，让各个处理期间能够进行高速的通信工作，对成百上千的机算计的能协调运行，提高管理的有效性“广”，让计算机能够无处不在，存在在生活的各个领域，让计算机成为家中最平常的日常必需品；“深”，也就是让信息向智能化的方向发展，让计算机中的虚拟内容变为现实。

现今，智能化的超级计算机，处理速度快，让人们的学习、生活、工作变得更为方便；新型的高性能计算机，由于硅的使用快要到达极限，因此出现了量子、光子、纳米等新型的计算机，运行快、耗能少、储存量大、保密系统高。特别是纳米计算机造价较低，在不久的将来能够代替芯片计算机。大大的推动了计算机科技与技术的发展。

浅谈计算机科学与计算机发展趋势:浅议发展计算机科学与技术的现实意义

摘 要：随着大科学时代的到来及科技水平的高速发展，计算机科学与技术已经渗透到我国经济、社会的各个领域。计算机科学与技术的发展与应用，不仅有利于全球经济的发展，还极大地推动了社会的进步，计算机已经成为当前这个时代的“运筹者”，因此，发展计算机科学与技术具有十分重要的现实意义。

关键词：计算机科学与技术；发展；现实意义

自首台计算机诞生之日起，计算机已经历经了六十多年的发展，并获得了巨大的进步，无论是体积、运算速度，还是开发成本方面，均得到了显著的改善。在社会生活节奏不断加快的今天，计算机不仅在各经济领域、社会生活方面得到了广泛应用，还充分渗透了教育、军事、法律等各个领域，呈现多元化的发展态势。因此，大力发展计算机科学与技术，对于我国社会主义现代化建设具有十分重要的现实意义。

1 计算机科学与技术的发展历程

计算机科学技术奠基人――图灵，于1936年发表了《论可计算及其在判定问题中的应用》一文，并由此开创了计算机科学与技术发展的新纪元；1946年到1959年属于电子管计算机时期，世界首台通用计算机成功问世，这一时期，由于计算机体积过于笨重，且成本极高，运行速度相对较慢，因而多用于科研计算领域；1959年到1964年为晶体管计算机时期，在这一时期，除了科研计算领域专用计算机进一步发展以外，各种中、小型计算机，尤其是成本较为低廉的小型计算机也开始投入规模化生产和应用；1964年后，随着集成电路的不断发展，计算机科学技术成功步入了产品系列化发展时期，与此同时，计算机科学与技术的应用领域也随之逐步扩大；上世纪90年代以来，计算机科学技术逐步朝着智能化、微型化方向发展，其在经济发展与社会进步中所发挥的作用也越来越重要，其超强的生命力使其在未来的经济社会发展中拥有无与伦比的发展前景。

2 发展计算机科学与技术具有十分重要的现实意义

当前，计算机科学与技术已经参与到了经济、社会生产及人类生活的各个领域，极大地提高了人们的生活质量与生产效率，在现代化社会的发展和进步中发挥着极为重要的推动作用。随着科技的进一步创新，计算机科学与技术在社会生产、人类生活、文化娱乐等领域所发挥的作用也越来越大，对社会及经济发展的促进作用也将更为显著。

2.1 在经济领域所发挥的作用

计算机科学与技术发展极大地推动了经济的高速发展，Heckman认为：现代经济离不开以计量经济学为基础的实证分析法的应用，计算机技术催生的经济分析软件在经济分析中发挥了巨大的作用。

当前，应用于经济分析的软件类型有很多，如SPSS、EVIEWS、MATLAB、SAS、LINDO等等。其中，SPSS是应用最广的经济分析软件，几乎可以处理所有类型的经济数据统计工作。SPSS可对样本数据进行预处理及描述，可以假设参数、非参数及其他检验，还可进行方差、回归、时间序列、性等分析，同时，可以根据实际情况，对软件程序进行修改，以获取所需结论。EVIEWS较SPSS而言，侧重于分析时间序列，可以对经济动态发展情况进行分析。这两种软件操作简单、无需过多处理程序，因而应用十分广泛。对于LINDO软件而言，其功能较单一，着重进行线性或非线性规划和分析，适用于物流供应链、效率评价等方面的研究。而MATLAB软件需要进行复杂的编程，但在经济分析应用中具有巨大的优势，可以进行模拟分析，该软件提供六百多种数学模型，因而实际工程计算中能够发挥巨大的作用。

此外，计算机技术在经济领域另一个重要应用即可以对实际经济问题进行模拟，由于经济现象多数异常复杂，因此，采用计算机软件所得出的结论不一定科学，因此，需设计有效的程序，对经济模型运算方面的问题进行处理，这是处理许多经济问题过程中的关键之处，下文根据实例对经济问题中计算机模拟技术的作用进行分析。1987年，美国经济学家Krugman层提出“国会山保姆公司模型”，该模型在此后十几年间得到了广泛而深刻的应用，但从未有人对该模型进行定量分析。随后，我国经济学家借助于计算机模拟技术，以复杂适应系统理论为依据，采用了Swarm系统对此模型进行了模拟与定量分析，并得出了具有创造性的结论。我国学者借助于VisualBasic6.0，针对我国化工行业评价方法，构建了科学、简便的辅助评价系统，该系统可以对固定资产的投资、利息及返本期、产品成本等进行科学评估，并将评价所需的经验数据以原图形式嵌入系统界面中，设计人员可以根据需要随时调出，系统以VisualBasic6.0和Word间的有效链接为基础，实现了整个计算过程，且所得结果会自动生成相应的Word文档。

2.2 在社会各领域中的渗透

计算机科学与技术的社会化，使其逐步渗透了教育、法律、军事、工农业等领域，以其在教育和法律领域的应用为例进行说明。

2.2.1 在教育领域的渗透。以计算机技术为基础发展起来的多媒体技术为教育模式的发展与改革提供了途径。一方面，计算机多媒体技术为教学目标的设计、教学策略的实施提供了软硬件基础，利用多媒体对教学内容进行显示，使得教学信息可以超文本方式组织，因而更加符合学生的联想记忆模式；另一方面，多媒体交互界面友好，学生能够在交互操作过程中汲取知识，同时，可以利用CD-ROM对教学信息进行储存，拥有极大的信息量；此外，计算机网络为“网络教学”提供了便利的条件，不仅有效提高了网络资源的利用效率，还打破了传统教育受时间、空间、地域的限制，学生可以更以根据兴趣，自主地选择学习内容；计算机仿真技术为教学过程提供了“虚拟现实模式”，该模式是多媒体技术与计算机仿真技术结合所形成的人机交互式世界，可营造一种身临其境的学习环境。

2.2.2 在法律领域的渗透。首先，计算机技术为侦查工作的进行提供了便利。利用计算机进行取证有效提高了侦查效率，由于犯罪嫌疑人通常会将案件所涉及的文件进行隐藏，要求侦察过程必须拥有较强的技术性，因此，侦察过程中常常会采用Pctools对存储记录进行检索，使所隐含的文件显示出来，且可以利用CMOS上跳线短接等方面避开犯罪嫌疑人所设置的开机密码；其次，利用计算机技术可以辅助判决。由于法律数量日趋增加，因此，当事人，甚至律师及法官也无法弄清某个问题所涉及到的法规及判例共有多少，因此，需要借助于计算机技术，建立一套完善的检索系统，协助法律人员对法律法规进行检索，当前，我国该领域常用的软件为“法律之星”。在判决时，可以将法律所规定的假定及酌定因素进行科学量化，并以程序的形式输入计算机中，利用计算机对案件进行辅助判决。

3 结束语

总而言之，计算机科学与技术的发展已经不仅仅是一种技术现象，更是一种经济、政治、文化、军事及社会现象，其在现代社会中所发挥的作用是其他技术所无可替代的，因此，必须积极推动计算机科学与技术的发展和完善，充分发挥其在社会经济发展中的作用。

浅谈计算机科学与计算机发展趋势:浅谈计算机科学与技术的发展

[摘要]计算机科学技术广泛应用于社会各个领域，其每一次进步都会加快网络技术、集成电路技术、材料科学、软件工程、光导纤维技术和超导技术的发展，这些技术的发展又会推动计算机科学技术的进步，两者相互作用，使计算机科学技术更加完善、壮大，提高人们日常生活质量，增强国家的综合竞争力。本文我们将针对计算机科学与技术的发展问题展开分析与探究。

[关键词]计算机；科学；技术；发展

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，是世界上及时台电子计算机，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及时台 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。