【簡介:】計算機技術是世界上發(fā)展最快的科學技術之一,產(chǎn)品不斷升級換代。當前計算機正朝著巨型化、微型化、智能化、網(wǎng)絡化等方向發(fā)展,計算機本身的性能越來越優(yōu)越,應用范圍也越來越廣泛
計算機技術是世界上發(fā)展最快的科學技術之一,產(chǎn)品不斷升級換代。當前計算機正朝著巨型化、微型化、智能化、網(wǎng)絡化等方向發(fā)展,計算機本身的性能越來越優(yōu)越,應用范圍也越來越廣泛,從而使計算機成為工作、學習和生活中必不可少的工具。
①計算機技術的發(fā)展主要有以下4個特點。
1)多極化
如今,個人計算機已席卷全球,但由于計算機應用的不斷深入,對巨型機、大型機的需求也穩(wěn)步增長,巨型、大型、小型、微型機各有自己的應用領域,形成了一種多極化的形勢。如巨型計算機主要應用于天文、氣象、地質(zhì)、核反應、航天飛機和衛(wèi)星軌道計算等尖端科學技術領域和國防事業(yè)領域,它標志一個國家計算機技術的發(fā)展水平。目前運算速度為每秒幾百億次到上萬億次的巨型計算機已經(jīng)投入運行,并正在研制更高速的巨型機。
2)智能化
智能化使計算機具有模擬人的感覺和思維過程的能力,使計算機成為智能計算機。這也是目前正在研制的新一代計算機要實現(xiàn)的目標。智能化的研究包括模式識別、圖像識別、自然語言的生成和理解、博弈、定理自動證明、自動程序設計、專家系統(tǒng)、學習系統(tǒng)和智能機器人等。目前,已研制出多種具有人的部分智能的機器人。
3)網(wǎng)絡化
網(wǎng)絡化是計算機發(fā)展的又一個重要趨勢。從單機走向聯(lián)網(wǎng)是計算機應用發(fā)展的必然結(jié)果。所謂計算機網(wǎng)絡化,是指用現(xiàn)代通信技術和計算機技術把分布在不同地點的計算機互聯(lián)起來,組成一個規(guī)模大、功能強、可以互相通信的網(wǎng)絡結(jié)構。網(wǎng)絡化的目的是使網(wǎng)絡中的軟件、硬件和數(shù)據(jù)等資源能被網(wǎng)絡上的用戶共享。目前,大到世界范圍的通信網(wǎng),小到實驗室內(nèi)部的局域網(wǎng)已經(jīng)很普及,因特網(wǎng)(Internet)已經(jīng)連接包括我國在內(nèi)的150多個國家和地區(qū)。由于計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)了多種資源的共享和處理,提高了資源的使用效率,因而深受廣大用戶的歡迎,得到了越來越廣泛的應用。
4)多媒體
多媒體計算機是當前計算機領域中最引人注目的高新技術之一。多媒體計算機就是利用計算機技術、通信技術和大眾傳播技術,來綜合處理多種媒體信息的計算機。這些信息包括文本、視頻圖像、圖形、聲音、文字等。多媒體技術使多種信息建立了有機聯(lián)系,并集成為一個具有人機交互性的系統(tǒng)。多媒體計算機將真正改善人機界面,使計算機朝著人類接受和處理信息的最自然的方式發(fā)展。
②、未來計算機
1、量子計算機
量子計算機是一類遵循量子力學規(guī)律進行高速數(shù)學和邏輯運算、存儲及處理的量子物理設備,當某個設備是由兩子元件組裝,處理和計算的是量子信息,運行的是量子算法時,它就是量子計算機。
2、神經(jīng)網(wǎng)絡計算機
人腦總體運行速度相當于每妙1000萬億次的電腦功能,可把生物大腦神經(jīng)網(wǎng)絡看做一個大規(guī)模并行處理的、緊密耦合的、能自行重組的計算網(wǎng)絡。從大腦工作的模型中抽取計算機設計模型,用許多處理機模仿人腦的神經(jīng)元機構,將信息存儲在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡中,并采用大量的并行分布式網(wǎng)絡就構成了神經(jīng)網(wǎng)絡計算機。
3、化學、生物計算機
在運行機理上,化學計算機以化學制品中的微觀碳分子作信息載體,來實現(xiàn)信息的傳輸與存儲。DNA分子在酶的作用下可以從某基因代碼通過生物化學反應轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N基因代碼,轉(zhuǎn)變前的基因代碼可以作為輸入數(shù)據(jù),反應后的基因代碼可以作為運算結(jié)果,利用這一過程可以制成新型的生物計算機。生物計算機最大的優(yōu)點是生物芯片的蛋白質(zhì)具有生物活性,能夠跟人體的組織結(jié)合在一起,特別是可以和人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)有機的連接,使人機接口自然吻合,免除了繁瑣的人機對話,這樣,生物計算機就可以聽人指揮,成為人腦的外延或擴充部分,還能夠從人體的細胞中吸收營養(yǎng)來補充能量,不要任何外界的能源,由于生物計算機的蛋白質(zhì)分子具有自我組合的能力,從而使生物計算機具有自調(diào)節(jié)能力、自修復能力和自再生能力,更易于模擬人類大腦的功能?,F(xiàn)今科學家已研制出了許多生物計算機的主要部件—生物芯片。
4、光計算機
光計算機是用光子代替半導體芯片中的電子,以光互連來代替導線制成數(shù)字計算機。與電的特性相比光具有無法比擬的各種優(yōu)點:光計算機是“光”導計算機,光在光介質(zhì)中以許多個波長不同或波長相同而振動方向不同的光波傳輸,不存在寄生電阻、電容、電感和電子相互作用問題,光器件有無電位差,因此光計算機的信息在傳輸中畸變或失真小,可在同一條狹窄的通道中傳輸數(shù)量大得難以置信的數(shù)據(jù)。