淺析計(jì)算機(jī)發(fā)展與應(yīng)用的論文(2)
淺析計(jì)算機(jī)發(fā)展與應(yīng)用的論文篇二
《芻議計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用》
【摘要】時(shí)代的變遷速度令人措手不及的同時(shí)，也給人帶來了許多的新鮮事物，計(jì)算機(jī)是我們這個(gè)時(shí)代無法或缺的東西，它已經(jīng)進(jìn)入了我們生活的方方面面。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī);發(fā)展;應(yīng)用
【中圖分類號(hào)】TP309.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1009-5071(2012)08-0249-01
如今計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了人工智能時(shí)代，新型計(jì)算機(jī)的時(shí)代又將是新一輪的計(jì)算機(jī)革命，這又將對(duì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
1 新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)陸續(xù)出現(xiàn)
信息時(shí)代對(duì)信息的獲得能力決定了一個(gè)國(guó)家或者地區(qū)在這個(gè)時(shí)代的發(fā)展能力。全球化已經(jīng)越來越迅速的今天，世界各國(guó)都在加緊研發(fā)新型的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)的各個(gè)方面都出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。而新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)等也將在不久的將來進(jìn)入我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，甚至有些已經(jīng)進(jìn)入了我們的生活。
1.1 量子計(jì)算機(jī)：量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)是基于量子效應(yīng)理論開發(fā)的，它的運(yùn)算工作原理是：利用鏈狀分子聚合物的特性來表示信號(hào)的開和關(guān)，并用激光脈沖來改變分子的狀態(tài)，使得信息沿著聚合物移動(dòng)，進(jìn)行運(yùn)算。量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單位比以往的計(jì)算機(jī)都要小許多，是用量子位存儲(chǔ)的。具體的表現(xiàn)就是一個(gè)量子位可以存儲(chǔ)2個(gè)數(shù)據(jù)，這樣量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)就是比存儲(chǔ)量就變的非常龐大，對(duì)于工作要求存儲(chǔ)量大的電腦用戶來說是一個(gè)極佳的選擇。目前正在研發(fā)的量子計(jì)算機(jī)類型主要有3種，第一種是核磁共振量子計(jì)算機(jī)，第二種是硅半導(dǎo)體量子計(jì)算機(jī)，第三種是離子阱量子計(jì)算機(jī)?？茖W(xué)家們預(yù)測(cè)，量子計(jì)算機(jī)將在不久的2030年獲得普及。
1.2 光子計(jì)算機(jī)：光子計(jì)算機(jī)也可以被稱作是全數(shù)字計(jì)算機(jī)，它的工作原理是以光子代替電子，光互連的特性替代導(dǎo)線的互連，用光硬件代替電腦中的硬件設(shè)備，用光運(yùn)算的方式代替電運(yùn)算的方式進(jìn)行運(yùn)算。這種計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)是信息傳遞的平行通道密度大，而光具有高速、并行的特性，這也就決定了光子計(jì)算機(jī)并行處理能力強(qiáng)大，運(yùn)算速度遠(yuǎn)超人們的想象。
1.3 生物計(jì)算機(jī)：生物計(jì)算機(jī)亦稱作DNA分子計(jì)算機(jī)，它的運(yùn)算過程簡(jiǎn)單來說就是蛋白質(zhì)分子與周圍物理化學(xué)介質(zhì)相互作用的過程。計(jì)算過程中需要的轉(zhuǎn)換開關(guān)是用酶來擔(dān)任的，程序的表示也將在酶合成系統(tǒng)與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中變得極其明顯。生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比人腦的運(yùn)算速度要快100萬倍，也就是說生物計(jì)算機(jī)完成一項(xiàng)運(yùn)算需要的時(shí)間僅僅是10微微秒。這種計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)是驚人的存儲(chǔ)量，根據(jù)計(jì)算，1立方米的DNA溶液可以存儲(chǔ)1萬億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
1.4 納米計(jì)算機(jī)：納米作為一種計(jì)量單位，許多人對(duì)其并不陌生，但是對(duì)其的具體感覺卻并不直觀，它的長(zhǎng)度大約是一個(gè)氫原子的直徑的10倍，它的具體表述就是10-9米?，F(xiàn)在納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域正在從微電子機(jī)械系統(tǒng)中被運(yùn)用，這個(gè)系統(tǒng)是把傳感器、電動(dòng)機(jī)和計(jì)算機(jī)的個(gè)各種處理器放在了同一個(gè)芯片上。這種用納米技術(shù)的計(jì)算機(jī)芯片非常微小，體積一般不過就是數(shù)百個(gè)原子的大小。它的優(yōu)點(diǎn)就是幾乎不需要消耗任何能源，性能更是比現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)要強(qiáng)大的多。
2 計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展
2.1 現(xiàn)代微型處理器技術(shù)發(fā)展：計(jì)算機(jī)性能的提升關(guān)鍵技術(shù)就是微型處理器的發(fā)展，這種技術(shù)追求的就是把處理器里的晶體線寬和尺寸的減小。要實(shí)現(xiàn)減小的目的，一般是通過用較短的波長(zhǎng)的曝光光源來掩膜曝光，使做出的聯(lián)通晶體管的導(dǎo)線和刻蝕于硅片上的晶體管更細(xì)更小的方法來實(shí)現(xiàn)的，這種技術(shù)到現(xiàn)在一般是用紫外線作為曝光光源，不管有個(gè)限制難題就是線寬小于或等于0.10流明的情況下會(huì)受到阻礙，也因此現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)不再追求利用紫外線做光源來提升計(jì)算機(jī)的性能發(fā)展方向了。
2.2 以納米為主的電子科學(xué)技術(shù)：當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展障礙是處理速度和集成度，盡管現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)的電子元件得到了有效的改善，但是相對(duì)于現(xiàn)在要求電子計(jì)算機(jī)的高速化，智能化，和微型化的要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以今后計(jì)算機(jī)的技術(shù)發(fā)展也不再是局限在單純的縮小尺寸方面，還要用其他的創(chuàng)新手段來完善計(jì)算機(jī)技術(shù)。
2.3 分組交換技術(shù)的發(fā)展：分組交換技術(shù)是把需要傳送的數(shù)據(jù)劃分為一些等長(zhǎng)的部分，每個(gè)部分叫做一個(gè)數(shù)據(jù)段的技術(shù)。在這些數(shù)據(jù)段的前面添加一個(gè)控制信息組成首部，就可以構(gòu)成一個(gè)分組。分組通過首部指明了需要發(fā)往的地址，然后節(jié)點(diǎn)交互機(jī)根據(jù)分組的地址，將他們發(fā)往目的地。整個(gè)過程就是分組交換過程，這種技術(shù)很好的提升了通信的效率。
3 計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展方向
現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)在人們的生活中已經(jīng)扮演了一個(gè)非常重要的角色，但是它的角色只會(huì)變得越來越重要，因?yàn)橐杂?jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，人類將進(jìn)入智能化、物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代。
3.1 納米技術(shù)需要大力發(fā)展：納米技術(shù)不受到傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)集成和處理速度的限制，納米技術(shù)就成了今后計(jì)算機(jī)技術(shù)大力發(fā)展的一個(gè)方向了。今后出現(xiàn)的量子計(jì)算機(jī)和生物計(jì)算機(jī)的發(fā)展都有賴于納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，為推動(dòng)今后計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和存儲(chǔ)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)，大力發(fā)展納米技術(shù)也成了一個(gè)必要的選擇。
3.2 著力改善計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)是一個(gè)具有不同功能的體系結(jié)構(gòu)，也是一個(gè)組合體。當(dāng)代幾乎所有的大型電腦和微型電腦都有可以同時(shí)處理不同問題的能力，這種功能就是是當(dāng)前計(jì)算機(jī)的主流結(jié)構(gòu)：并行計(jì)算。另外大型電腦有一個(gè)群集的發(fā)展趨勢(shì)，使用戶對(duì)相融性和可靠性的需求獲得提高。
3.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)計(jì)算機(jī)智能化、物聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展：大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有助于計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人們今后進(jìn)入智能化、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代都要依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。今天的人們之所以離不開計(jì)算機(jī)，一個(gè)主要的原因就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。通過網(wǎng)絡(luò)，人們?cè)诩依锒伎梢詫?shí)現(xiàn)購(gòu)物，娛樂，獲取信息等目的。
3.4 軟件技術(shù)的發(fā)展：計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展是一個(gè)非常重要的方面，軟件技術(shù)的開發(fā)對(duì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展需要協(xié)調(diào)發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這個(gè)平臺(tái)，這種協(xié)調(diào)發(fā)展可以使現(xiàn)實(shí)中的人們一起合作做好全部工作。
現(xiàn)在各國(guó)都在努力的發(fā)展新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)，這些技術(shù)在不久的將來將會(huì)進(jìn)入我們的現(xiàn)實(shí)生活。計(jì)算機(jī)的發(fā)展也主要定位于智能化發(fā)展，這種技術(shù)的特點(diǎn)就是具有一定的感知能力，除了具有一定的思考能力，一定的自主分析問題的能力，還具備一定的語言能力。人們的生活在走進(jìn)智能化，自動(dòng)化的時(shí)代的同時(shí)，對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展也將會(huì)提出更高的要求。
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