关键词:计算机;新技术
中图分类号:S464文献标识码:A
1计算机科学与技术的发展现状简述
1.1对于社会发展的贡献
计算机科学与技术的兴起与发展至今,其系统性以及综合性表现越来越全面,成为第三次科技革命的主要标志,并逐步渗透于人类社会生产与生活的方方面面,对于改善人们的生活质量,提升工作效率等方面发挥着越来越重要的作用。与此同时,伴随着计算机科学与技术的不断创新与应用,也引发了系列产业的形成,促进了前沿科技的发展,有效的提升了现代社会的科技、文明及文化发展的水平。另外,值得强调的是,计算机科学与技术向着更为智能化与人性化的方向发展,由此也引发了更为深刻的社会变革。
1.2不同程度引发的问题
众所周知,任何事物都有好的一面也有坏的一面,即事物具有双面性。计算机科学与技术对于人类社会发展带来重大贡献,为人们带来众多效益的同时,也从不同程度上引发了系列问题的产生。其中,就比如安全隐私安全问题越来越突出。比如计算机 2000 年问题(又称“千年虫”)问题,再比如各类病毒侵蚀问题等等,对于人类的正常生活及生产带来了巨大威胁与不利影响。可以说,伴随着计算机科学与技术的发展,也从不同程度上引发了系列问题的产生。对此,如何尽量减少甚至是完全杜绝计算机科学与技术对人类社会发展的威胁,相对应实现其服务职能的充分发挥,势必会在一个长期的时间内始终会成为计算机科学与技术发展过程中的热门课题。换言之,任何事物的发展都不是一帆风顺的,而是在曲折中不断前进。计算机科学技术的发展,是在不断的探索中,总结失败的教训,积累成功的经验,不断重复,而又不断的创新,从而获得更加先进的科学技术。
2纳米计算机
纳米计算机是用纳米技术研发的器件组成的高计算性能的计算机。纳米管元件尺寸极小,有着极强的导电的特征,能代替在计算机中运用硅材料的芯片器件制造。纳米技术融入计算机新技术领域,也是基于电子科技方向进行升级,纳米计算机是从微电子机械系统起步,把极小的计算机元器件都放在一个硅芯片上而构成计算机系统。其作用是将现在的计算机元器件进行缩小化。应用纳米技术研制的计算机内存芯片,其体积只能用纳米来衡量和计算,而且纳米元器件的计算能力比今天的计算机的计算能力要强,且几乎不需要消耗能源。
3光子计算机
如今,人们对光子学推动现代科学技术和生产发展的潜力有了进一步的了解。光子技术正在逐步进入计算机领域。光的高速度性质决定了光子计算机的数据处理能力与电子计算机的数据数据处理能力不在同一等级。而且光子计算机的能耗低,对环境的要求较之于电子计算机对环境的要求更为宽松。不同于现在普及的电子计算机通过电子“0”、“1”状态变化进行的数据转换与数据处理,光子计算模式中,不同波长的光代表不同的数据,光来替代电子进行数据的处理。光子计算机将使运算速度在当前电子计算基础上急速提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆美国贝尔实验室研制出世界上第一个光学计算机,运算速度每秒十亿余次,是现代超级计算机的最高计算速度的十余倍。虽然远远不及理论上的一万亿次,但已显示出强大的光子计算机光明的发展前景。
4计算机科学与技术的发展趋势
4.1运行极速化的研发
未来计算机的性能将会越来越高,其运行速度也会越来越快。比如,在未来的计算机领域当中,并不拘泥于一台计算机配备使用一个处理器的现有模式,而可能会发展为一台计算机配备使用多个乃至极多的处理器,以此来实现运行极速化的同时,有效完成并行处理的任务。再比如,可以创新电路连接方式,传统意义上,芯片是通过“硅二氧化物导线”进行连接的,而美国纽约保利公司所研发的一种新型电路的思路及方法,基于“胶滞体包裹的导线”技术来将所需要的芯片进行电路连接,借助于导线外围胶滞体本身所包含着的大量空气的良好绝缘性功能,同时能够有效减少信号在传输过程中因为导线及芯片等对信号所存在的吸收作用而减少,大幅提升计算机的运行速度,从而进一步实现运行极速化发展。
4.2超微技术的研发
超微技术形成于 20 世纪末,将之应用于计算机当中,美国科学家首次提出了生物计算机和一种以电子计算机模仿技术为基础全新的逻辑运算方式,引发社会普遍关注的同时,也取得了一定的成功。未来计算机科学与技术的发展,围绕新型分子元件的研发势必会成为生物计算机研发人员今后一个重要的研究方向,通过基于生物的化学与物理反应,进而实现一种全新的方式来对数据进行分析与处理。截至目前,超微技术在计算机领域当中的研发已取得了一定的成效,其中就比如一些基于计算机科学与技术而所出现的超微机器人的面世及应用。
4.3以光为传播媒介的研发
新时期,光学计算机的研究较为火热,而其正是以广为传播媒介来实现信号传输的一种计算机技术。光学计算机的优点较为突出,其中就比如光这一传播媒介具有其它传播媒介所无法超越的传播速度,而光学计算机也就具备更为良好的信息传输速度。另外,光所具备的偏振和频率等特性,能够实现信号传输能力的进一步优化。最后,以光为传播媒介,其在进行信号传输的过程当中,并不需要借助于其它媒介就可以独立完成,独立性也较强。而且也正是由于这种较强的独立性,使得信号在传输过程当中不会出现相互交互的情况。目前,世界各国围绕光学计算机不断加大科研力度与投入,在不同领域中取得了成果,各种技术难题被不断克服。
4.4平行处理技术的研发
未来计算机的发展,平行处理技术势必会成为一大亮点,也会成为计算机智能化发展的重要技术支撑。具体来讲,所谓平行处理技术,指的就是一台计算机可以同时运行成百上千个处理器,以此来完成更为大型而复杂的计算任务。电子计算机的智能化、大众化可以更好地为我们的生活提供方便,因为一台智能化的计算机可以具备很多的职能成分,如现在人们一般喜欢观看的动画片、电影中的特技效果都可以通过智能化计算机来完成,给人们以超强大的视觉享受。
结束语
随着时间的流逝和其他方面科研成果的累积,计算机新技术也会像雨后春笋般不断出现,并随着理论的成熟和技术的不断完善,新型计算机真正问世并快速普及。目前普及的计算机只能满足人们日常生活需求和基本的生产需求,但是要实现真正的新型计算机,尚需要一段时间,我们应怀着信心期待融合新技术的计算机尽快问世。
参考文献
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论文作者:付立梅
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期
论文发表时间:2020/3/4
标签:计算机论文; 计算机科学与技术论文; 光子论文; 技术论文; 纳米论文; 新技术论文; 电子计算机论文; 《科学与技术》2019年第17期论文;