計算機科學與技術的發展趨勢

計算機科學與技術的發展趨勢

　　計算機在經歷六十多年的變遷與發展后，其性能、運算速度及成本等方面均獲得了顯著發展，在知識經濟全球化的引領下，更將朝著不斷深化的發展趨勢邁進。計算機科學與技術在逐步發展與成熟的同時，其應用領域也不斷擴大，并在日常生活、教育、軍事及工業等領域，發揮著利益重要的作用，全面促進了社會經濟的發展。

　　1 當前社會計算機科學與技術具備的重要作用

　　社會的進步與發展離不開計算機科學技術的推動與支持，各類生活問題也在計算機技術發展的影響下，得到了很好的解決，人們也享受著更加舒適和快捷的生活方式。除此之外，計算機科學與技術也極大程度上促進了文化與社會經濟的進步與發展。當前，計算機綜合性能及其系統性不斷增強，計算機科學與技術更是以日新月異的更新速度進行發展，充分滿足了人們個性化及人性化的需求。總體而言，計算機科學與技術已成為社會發展一項不可或缺的工具，并積極影響著社會各個行業的發展。

　　2 計算機科學與技術發展趨勢

　　2.1 計算機智能化發展

　　隨著科技的進步與時代的發展，計算機也受到了更高的要求，傳統計算機已難以完成大量數據的計算任務，在此種形勢下，就需要開發設計出具備強大配置與功能的智能化計算機。作為一種超級計算機，智能化計算機可同時分析并處理計內部多項數據與指令，與普通計算機相比，其具備的運行處理速度更高，且在一些尖端領域同樣可發揮出重要作用。此外，智能計算機可通過模擬數據的形式來完成一些高難度的實驗操作，在有效減少投入成本與時間的同時，大大促進工作效率的提升。由此可知，智能化計算機在日常工作與生活中不斷變得人性化與合理化，給人們帶來了極大的便利。

　　2.2 新型高性能計算機的研究與發展

　　近些年來，硅技術的開發與應用力度不斷加大，并逐步進入了枯竭的發展階段，這也讓我們今后的發展重點落在了新型技術的開發上。現階段，研究量子、光子、納米技術等新型計算機的開發與研究已成為各個國家研究人員的工作重心。每隔幾年的時間，計算機便會經歷一次大的發展改變，我們有理由相信，新型高性能的計算機將會在不久的將來得到大范圍的應用。

　　(1)量子計算機

　　作為根據可逆計算機研制出來的一種物理裝置，量子計算機的高數及邏輯運算主要遵循的是量子力學的規律，其基本原理便是運算與存儲大量數據，并對數據來源進行分析與處理。量子效應為量子計算機的開發基礎，此種計算機通過激光脈沖來改變一種鏈狀的聚合物，進而對開、關狀態起著決定性作用。通過量子位，量子計算機實現了數據的有效存儲。量子計算機的計算速度方面，要遠遠快于傳統的計算機，這主要歸功于利用量子展開計算;當具備相同的存儲數量時，量子計算機同樣可以存儲更多的數據量;而在安全系統保護這一方面，量子計算機也存在非常大的優勢，這也給計算機科學與技術的發展奠定了良好的基礎。

　　(2)光子計算機

　　光子計算機相比于傳統計算機而言，其計算數據的方式主要通過利用光子，此時的光子便起著傳統計算機中的傳輸、計算及存儲等作用。光子的應用使得傳統計算機的導線變成了當前的光互聯，并將光子硬件取代了復雜的電子硬件，以光子運算方式開展各項計算工作。對于光子計算機而言，其運算過程中的數據可通過不同波長體現出來，對于數據較為復雜，計算量大的一些任務，同樣可快速進行處理。這樣一來，便可逐步增加光子計算機的運算速度，使其不斷朝著新型高性能計算機的方向發展。

　　(3)納米計算機

　　納米計算機指的是有機結合納米與計算機這兩種技術，進而研制出來的一種計算機。相比于傳統的電子元件，納米元件的體積更小，同時還具備導向性強、質地優良等顯著優點，因此，硅芯片的最佳替代便納米元件。納米實際上為一種計量的單位，而納米技術最早于上世紀八十年代得到研發，其發展的主要目的便是幫助人類對自然界的與原子進行自由地操控。隨著時代的發展，納米技術逐步出現在各種處理器及傳感器硅芯片系統中，并在計算機領域得到了良好的應用。采用納米芯片的計算機，其消耗的能量非常少，幾乎可忽略不計，但與當前普遍使用的計算機相比，具有非常高的性能與運行速度。我們相信，納米技術必將成為計算機科學與技術一項不可或缺的組成部分，并為計算機行業今后的長遠發展提供無盡的動力與支持。