未来计算机的发展方向

　　摘 要 随着科技的发展，在日常生活中人们对计算机的依赖越来越大。第一台计算机诞生于美国宾夕法尼亚大学，全称为“电子数字积分计算机”，当时这台计算机的主要元件是电子管，体积庞大，其运算速度只有每秒5000次加法运算。在经过几十年的发展后计算机的运算速度可以在上千万次到上亿次。可见其发展是非常迅速的，在目前计算机已经广泛应用到各个领域，其发展趋势主要表现为：微型化、巨型化、网络化和智能化。 　　关键词 计算机的发展趋势；网络化；智能化；高速运转 　　中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-009-01 　　1 计算机的发展阶段 　　1.1 计算机发展的演变过程 　　1946年2月在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台数字电子计算机，主要用于军事上弹道的高速计算。它的出现是计算工具发展史上的一个重要的里程碑，使人类进入了一个崭新的时代——电子计算机时代。 　　60多年来，随着电子技术的不断发展，计算机先后以电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路为主要元器件，共经历了4代变革。每一代变革在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃。目前使用的计算机都属于第四代计算机。 　　1.2 计算机的特点 　　计算机的主要特点是运算速度快，精度高，整个控制过程高度自动化，应用范围非常广泛。计算机的运算速度主要受限于电信号传输延迟和门路延迟时间。随着计算机元件集成度的提高，器件速度越高。在计算机内表示一个数据的二进制位数越多，计算的精度就越高。由于软件技术的发展，在原理上字长可以成倍增加，因而可满足任意精确度要求。 　　计算机采用数字化信息来表示数和各种形式与内容都十分丰富多样的信息，如语言、文字、图像、音乐等。这使计算机的应用范围越来越广，早已超出了数值计算的范围而深入到各个领域和人们的日常生活中。从基本粒子的研究到宇宙空间的探索，从商业计算到整个国民经济的综合平衡，从文化教育到服务行业都广泛地使用了计算机。 　　1.3 计算机的应用领域 　　计算机的应用领域非常的广泛，首先科学计算是计算机最早的应用领域。第一批问世的计算机最初取名calculator，以后又改称computer，就是因为它们当时全都用做快速计算的工具。计算机在数据处理方面的应用也是非常广泛的。在20世纪50年代，人们就开始把登记账目等单调的事务交给计算机处理。20世纪60年代初期，大银行、大企业和政府机关纷纷用计算机来处理账册、管理仓库或统计报表，从数据的收集、存储、整理到检索统计，应用的范围日益扩大，很快就超过了科学计算，成为最大的计算机应用领域。只有及时掌握全面的数据，才能正确决策，减少失误，使管理更加科学。 　　由于计算机不仅支持高速运算，而且具有逻辑判断能力，所以从20世纪60年代起，就在冶金、机械、电力、石油化工等产业中用计算机进行实时控制。在人工智能方面，计算机也是一个很重要的角色，是计算机应用研究最前沿的科学，主要应用于机器人、专家系统、模式识别、智能检索、自然语言处理、机器翻译、定理证明等方面。 　　2 计算机今后的发展趋势 　　2.1 计算机的高速运转 　　美国发明了一种利用空气的绝缘性能来成倍地提高计算机运行速度的技术。通过很多的研究表明，计算机运行速度的快慢与芯片之间信号传输的速度直接相关，而目前计算机所使用的硅二氧化物在传输信号的过程中会减弱一部分信号，从而延长了信息传输的时间。有了美国发明的那个技术，计算机在未来的发展中其运行速度一定会变得更加的迅速，给人们带来更加高效的生活。 　　2.2 光学计算机蓬勃发展 　　光学计算机是利用光作为信息的传输媒体。与电子相比，光子具有许多独特的优点，例如：它的速度永远等于光速、具有电子所不具备的频率及偏振特征，从而大大提高了传载信息的能力。光学计算机的智能水平也将远远超过电子计算机的智能水平，是人们梦寐以求的理想计算机，相信在未来的科技水平下能够达到。 　　2.3 量子计算机的问世 　　在21世纪初期，科学家在量子力学方面就有所成就，科学家们根据量子力学理论，在研制量子计算机方面取得了新突破，而美国也有科学家宣布他们已经成功地实现了四量子位逻辑门，取得了四个锂离子的量子缠结状态。种种迹象都表明，量子计算机的到来。 　　3 总结 　　计算机在半个多世纪的时间中就向前跨越了一大的脚步，这个结果不是偶然，而是必然，当第一台计算机问世的时候就标志着人们进入了一个新的时代——电子计算机时代。从目前来看，人类已经离不开计算机，不管在哪个领域都有计算机的身影。在当今，人类可以不出门就可以知道世界上任何有网络的地方所发生的重大事件。计算机让世界变得更像一个村落，整个世界已经被网络所覆盖。通过计算机你可以知道天下事，这无疑是计算机给信息传输带来的好处。通过计算机，人们可以控制笨重的机器，不用再耗费大量的人工和体力了，这是人类的生活更加的便利。未来的计算机带给人类的远远不止这些，未来的计算机将会使人们的生活变得更加的有序，幸福，快乐，安逸。 　　参考文献 　　[1]陈炼，陶俊才.大学计算机应用基础[M].北京邮电大学出版社，2011. 　　[2]卓海彬，李睿.通信与信息技术[J].2006. 　　[3]陆志一，吴学庆.黑龙江科技信息[J].2008. 　　作者简介 　　万欢，女，汉族，工程硕士，江西旅游商贸职业学院，讲师。 　　万波，女，汉族，工程硕士，江西旅游商贸职业学院，讲师。