淺析計算機發(fā)展與應(yīng)用的論文(2)
淺析計算機發(fā)展與應(yīng)用的論文篇二
《芻議計算機的發(fā)展與應(yīng)用》
【摘要】時代的變遷速度令人措手不及的同時，也給人帶來了許多的新鮮事物，計算機是我們這個時代無法或缺的東西，它已經(jīng)進入了我們生活的方方面面。
【關(guān)鍵詞】計算機;發(fā)展;應(yīng)用
【中圖分類號】TP309.5 【文獻標(biāo)識碼】B 【文章編號】1009-5071(2012)08-0249-01
如今計算機的發(fā)展已經(jīng)進入了人工智能時代，新型計算機的時代又將是新一輪的計算機革命，這又將對社會的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。
1 新型計算機系統(tǒng)陸續(xù)出現(xiàn)
信息時代對信息的獲得能力決定了一個國家或者地區(qū)在這個時代的發(fā)展能力。全球化已經(jīng)越來越迅速的今天，世界各國都在加緊研發(fā)新型的計算機，計算機的各個方面都出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。而新型的量子計算機、光子計算機、生物計算機、納米計算機等也將在不久的將來進入我們生活的各個領(lǐng)域，甚至有些已經(jīng)進入了我們的生活。
1.1 量子計算機：量子計算機的研發(fā)是基于量子效應(yīng)理論開發(fā)的，它的運算工作原理是：利用鏈狀分子聚合物的特性來表示信號的開和關(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，進行運算。量子計算機的存儲單位比以往的計算機都要小許多，是用量子位存儲的。具體的表現(xiàn)就是一個量子位可以存儲2個數(shù)據(jù)，這樣量子計算機的優(yōu)勢就是比存儲量就變的非常龐大，對于工作要求存儲量大的電腦用戶來說是一個極佳的選擇。目前正在研發(fā)的量子計算機類型主要有3種，第一種是核磁共振量子計算機，第二種是硅半導(dǎo)體量子計算機，第三種是離子阱量子計算機?？茖W(xué)家們預(yù)測，量子計算機將在不久的2030年獲得普及。
1.2 光子計算機：光子計算機也可以被稱作是全數(shù)字計算機，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，用光運算的方式代替電運算的方式進行運算。這種計算機的優(yōu)勢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算機并行處理能力強大，運算速度遠超人們的想象。
1.3 生物計算機：生物計算機亦稱作DNA分子計算機，它的運算過程簡單來說就是蛋白質(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。生物計算機的運算速度比人腦的運算速度要快100萬倍，也就是說生物計算機完成一項運算需要的時間僅僅是10微微秒。這種計算機的優(yōu)勢是驚人的存儲量，根據(jù)計算，1立方米的DNA溶液可以存儲1萬億億的二進制數(shù)據(jù)。
1.4 納米計算機：納米作為一種計量單位，許多人對其并不陌生，但是對其的具體感覺卻并不直觀，它的長度大約是一個氫原子的直徑的10倍，它的具體表述就是10-9米?，F(xiàn)在納米技術(shù)在計算機領(lǐng)域正在從微電子機械系統(tǒng)中被運用，這個系統(tǒng)是把傳感器、電動機和計算機的個各種處理器放在了同一個芯片上。這種用納米技術(shù)的計算機芯片非常微小，體積一般不過就是數(shù)百個原子的大小。它的優(yōu)點就是幾乎不需要消耗任何能源，性能更是比現(xiàn)在的計算機要強大的多。
2 計算機技術(shù)發(fā)展
2.1 現(xiàn)代微型處理器技術(shù)發(fā)展：計算機性能的提升關(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。要實現(xiàn)減小的目的，一般是通過用較短的波長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更小的方法來實現(xiàn)的，這種技術(shù)到現(xiàn)在一般是用紫外線作為曝光光源，不管有個限制難題就是線寬小于或等于0.10流明的情況下會受到阻礙，也因此現(xiàn)在的計算機技術(shù)已經(jīng)不再追求利用紫外線做光源來提升計算機的性能發(fā)展方向了。
2.2 以納米為主的電子科學(xué)技術(shù)：當(dāng)今計算機技術(shù)的發(fā)展障礙是處理速度和集成度，盡管現(xiàn)在的電子計算機的電子元件得到了有效的改善，但是相對于現(xiàn)在要求電子計算機的高速化，智能化，和微型化的要求是遠遠不夠的，所以今后計算機的技術(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)新手段來完善計算機技術(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)劃分為一些等長的部分，每個部分叫做一個數(shù)據(jù)段的技術(shù)。在這些數(shù)據(jù)段的前面添加一個控制信息組成首部，就可以構(gòu)成一個分組。分組通過首部指明了需要發(fā)往的地址，然后節(jié)點交互機根據(jù)分組的地址，將他們發(fā)往目的地。整個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 計算機技術(shù)發(fā)展方向
現(xiàn)在的計算機在人們的生活中已經(jīng)扮演了一個非常重要的角色，但是它的角色只會變得越來越重要，因為以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，人類將進入智能化、物聯(lián)網(wǎng)的時代。
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)的計算機集成和處理速度的限制，納米技術(shù)就成了今后計算機技術(shù)大力發(fā)展的一個方向了。今后出現(xiàn)的量子計算機和生物計算機的發(fā)展都有賴于納米技術(shù)在計算機領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，為推動今后計算機的運算速度和存儲能力遠遠超越現(xiàn)在的計算機，大力發(fā)展納米技術(shù)也成了一個必要的選擇。
3.2 著力改善計算機的體系結(jié)構(gòu)：計算機是一個具有不同功能的體系結(jié)構(gòu)，也是一個組合體。當(dāng)代幾乎所有的大型電腦和微型電腦都有可以同時處理不同問題的能力，這種功能就是是當(dāng)前計算機的主流結(jié)構(gòu)：并行計算。另外大型電腦有一個群集的發(fā)展趨勢，使用戶對相融性和可靠性的需求獲得提高。
3.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動計算機智能化、物聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展：大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有助于計算機技術(shù)的進一步發(fā)展，人們今后進入智能化、物聯(lián)網(wǎng)時代都要依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。今天的人們之所以離不開計算機，一個主要的原因就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。通過網(wǎng)絡(luò)，人們在家里都可以實現(xiàn)購物，娛樂，獲取信息等目的。
3.4 軟件技術(shù)的發(fā)展：計算機軟件的發(fā)展是一個非常重要的方面，軟件技術(shù)的開發(fā)對與計算機技術(shù)的發(fā)展需要協(xié)調(diào)發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這個平臺，這種協(xié)調(diào)發(fā)展可以使現(xiàn)實中的人們一起合作做好全部工作。
現(xiàn)在各國都在努力的發(fā)展新型的計算機技術(shù)，這些技術(shù)在不久的將來將會進入我們的現(xiàn)實生活。計算機的發(fā)展也主要定位于智能化發(fā)展，這種技術(shù)的特點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。人們的生活在走進智能化，自動化的時代的同時，對于計算機技術(shù)的進一步發(fā)展也將會提出更高的要求。
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