计算机发展

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计算机发展范文第1篇

计算机技术的选择判据和机制往往具有很强的稳定性和快速性的特点，因此在这样的选择环境中，也可以促使计算机技术取得快速的发展。众多实践也证明了激烈的社会经济竞争往往是技术上的较量。计算机稳定、明显的选择判断机制，使得计算机更容易解决在生产、生活中出现的问题。同时，计算机技术的发展与计算机选择机制的发展是相辅相成、相互促进的。

2其他科技的发展依赖于计算机技术的支持

现代科技发展是基于计算机技术之上的，这样或直接或间接的促进了计算机科技的发展。现代计算机科技与其他领域的结合，既满足了行业发展需求，又促进了计算机在各行各业的发展、应用。

3计算机科技的发展趋势展望

3.1从结构和功能等方面看，计算机逐渐走向巨型化、微型化、多媒体化、资源网络化和智能化巨型化是指由于科学技术发展的需要,许多部门要求计算机具有更高的速度和更大的存储容量；微型化是指计算机体积更小、重量更轻、价格更低、更便于应用于各个领域及各种场合；网络化是要实现计算机之间的通信和资源共享，计算机网络是计算机技术和通信技术互相渗透、不断发展的产物。多媒体化是指现代计算机可以集图形、声音、文字处理为一体，为人们创造有声有色、图文并茂的信息环境；智能化是指计算机处理能力更加快捷方便，它是采用平行的处理技术，同时处理和分析计算机中的多个数据及多种指令，更有效地提升工作效率。

3.2新型计算机

由于芯片计算机技术经过多年的发展，目前开发潜力不大，因此开发新型计算机成为计算机行业发展的趋势。（1）纳米计算机。纳米计算机是将纳米技术于计算机技术紧密结合起来，由此形成的计算机。纳米元件具有体积小、质地优、导电性能高的特点，因此可以替代传统的硅芯片。纳米技术起源于上世纪80年代，经过多年的发展过后取得了不错的发展，使用纳米级芯片组成的纳米计算机，能耗小、可行性高，因此纳米计算机会是计算机技术未来发展趋势之一。（2）量子计算机。量子计算机是基于量子力学的原理，进行了计算机研发。相比于传统的计算机量子计算机存储的数据量要大得多，运行速度也非常快。量子计算机除了在运算速度和存储性能的优势之外，还具有极强的安保体系，加大了计算机的安全性能。（3）光子计算机。光子计算机是利用光子进行计算，把传统计算机的导线互联转变成了光互联。这样可以根据光的不同波长来进行不同复杂任务的处理。（4）生物计算机。随着计算机的发展进步，生物技术的快速发展，生物计算机的研发也在逐步变为现实。因为生物蛋白质分子自身结构的立体性，集成密度较高。生物计算机运行速度将会大大提升计算机的运行速度，它还能及时进行自我故障修复。本文来自于《学术论坛》杂志。学术论坛杂志简介详见

4总结

计算机发展范文第2篇

[关键词]：计算科学　计算工具　图灵模型　量子计算

中图分类号：TP301

文献标识码：A　文章编号：1003-8809(2010)-09-0004-01

1、“摩尔定律”与“计算的极限”

人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升?传统计算机计算能力的提高有没有极限?对此问题，学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高，最终地球上所有的能量将转换为计算的结果――造成熵的降低，这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的，因此，传统电子计算机的计算能力必有上限。

而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)为代表的理论科学家认为到21世纪30年代，芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度(1纳米=10-9米)，此时，导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律――牛顿力学沿导线运行，而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象，从而导致芯片无法正常工作；同样，芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸(约5纳米)后，晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。

哲学家和科学家对此问题的看法十分一致：摩尔定律不久将不再适用。也就是说，电子计算机计算能力飞速发展的可喜景象很可能在21世纪前30年内终止。著名科学家，哈佛大学终身教授威尔逊(EdwardO.Wilson)指出：“科学代表着一个时代最为大胆的猜想(形而上学)。它纯粹是人为的。但我们相信，通过追寻“梦想―发现―解释―梦想”的不断循环，我们可以开拓一个个新领域，世界最终会变得越来越清晰，我们最终会了解宇宙的奥妙。所有的美妙都是彼此联系和有意义的。”[论/文/网LunWenNe#Com]

2、量子计算系统

量子计算最初思想的提出可以追溯到20世纪80年代。物理学家费曼RichardP.Feynman曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题：量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例，在干涉过程中，相互作用的光子每增加一个，有可能发生的情况就会多出一倍，也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的计算量实在太大了，不过，在费曼眼里，这却恰恰提供一个契机。因为另一方面，量子力学系统的行为也具有良好的可预测性：在干涉实验中，只要给定初始条件，就可以推测出屏幕上影子的形状。费曼推断认为如果算出干涉实验中发生的现象需要大量的计算，那么搭建这样一个实验，测量其结果，就恰好相当于完成了一个复杂的计算。因此，只要在计算机运行的过程中，允许它在真实的量子力学对象上完成实验，并把实验结果整合到计算中去，就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。

在费曼设想的启发下，1985年英国牛津大学教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理学定律推导出一种超越传统的计算概念的方法即推导出更强的丘奇――图灵论题。费曼指出使用量子计算机时，不需要考虑计算是如何实现的，即把计算看作由“神谕”来实现的：这类计算在量子计算中被称为“神谕”(Oracle)。种种迹象表明：量子计算在一些特定的计算领域内确实比传统计算更强，例如，现代信息安全技术的安全性在很大程度上依赖于把一个大整数(如1024位的十进制数)分解为两个质数的乘积的难度。这个问题是一个典型的“困难问题”，困难的原因是目前在传统电子计算机上还没有找到一种有效的办法将这种计算快速地进行。目前，就是将全世界的所有大大小小的电子计算机全部利用起来来计算上面的这个1024位整数的质因子分解问题，大约需要28万年，这已经远远超过了人类所能够等待的时间。而且，分解的难度随着整数位数的增多指数级增大，也就是说如果要分解2046位的整数，所需要的时间已经远远超过宇宙现有的年龄。而利用一台量子计算机，我们只需要大约40分钟的时间就可以分解1024位的整数了。

3、量子计算中的神谕

人类的计算工具，从木棍、石头到算盘，经过电子管计算机，晶体管计算机，到现在的电子计算机，再到量子计算。笔者发现这其中的过程让人思考：首先是人们发现用石头或者棍棒可以帮助人们进行计算，随后，人们发明了算盘，来帮助人们进行计算。当人们发现不仅人手可以搬动“算珠”，机器也可以用来搬动“算珠”，而且效率更高，速度更快。随后，人们用继电器替代了纯机械，最后人们用电子代替了继电器。就在人们改进计算工具的同时，数学家们开始对计算的本质展开了研究，图灵机模型告诉了人们答案。

量子计算的出现，则彻底打破了这种认识与创新规律。它建立在对量子力学实验的在现实世界的不可计算性。试图利用一个实验来代替一系列复杂的大量运算。可以说，这是一种革命性的思考与解决问题的方式。

因为在此之前，所有计算均是模拟一个快速的“算盘”，即使是最先进的电子计算机的CPU内部，64位的寄存器(register)，也是等价于一个有着64根轴的二进制算盘。量子计算则完全不同，对于量子计算的核心部件，类似于古代希腊中的“神谕”，没有人弄清楚神谕内部的机理，却对“神谕”内部产生的结果深信不疑。人们可以把它当作一个黑盒子，人们通过输入，可以得到输出，但是对于黑盒子内部发生了什么和为什么这样发生确并不知道。

4、“神谕”的挑战与人类自身的回应人类的思考能力

随着计算工具的不断进化而不断加强。电子计算机和互联网的出现，大大加强了人类整体的科研能力，那么，量子计算系统的产生，会给人类整体带来更加强大的科研能力和思考能力，并最终解决困扰当今时代的量子“神谕”。不仅如此，量子计算系统会更加深刻的揭示计算的本质，把人类对计算本质的认识从牛顿世界中扩充到量子世界中。

如果观察历史，会发现人类文明不断增多的“发现”已经构成了我们理解世界的“公理”，人们的公理系统在不断的增大，随着该系统的不断增大，人们认清并解决了许多问题。人类的认识模式似乎符合下面的规律：

计算机发展范文第3篇

关键词：计算科学 计算机科研 计算工具

理论研究科学既有深厚的科学意义，又具备丰富的应用功能，是最基本的计算机科学的组成部分，在国际上一直很受重视，但在国内却是大家不太了解的领域。

据了解，从1998年成立至今，微软亚洲研究院已经确立了五大研究方向，涵盖多媒体、数字娱乐、用户界面、无线及网络技术和互联网搜索与挖掘等领域。本次成立的理论研究组将与原有的五个研究组平行运作，为他们提供理论方面的支持，帮助他们进一步拓展研究的深度和广度。

首先，先谈谈关于计算科学与计算机发展。

第一，计算的本质以及远古的计算工具。抽象地说, 所谓计算, 就是从一个符号串f变换成另一个符号串g。比如说，从符号串12+3变换成15就是一个加法计算。如果符号串f是x2，而符号串g是2x，从f到g的计算就是微分。定理证明也是如此,令f表示一组公理和推导规则,令g是一个定理, 那么从f到g的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看,文字翻译也是计算,如f代表一个英文句子, 而g为含意相同的中文句子, 那么从f到g就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点？为什么把它们都叫做计算？因为它们都是从己知符号(串) 开始, 一步一步地改变符号(串) , 经过有限步骤, 最后得到一个满足预先规定的符号(串) 的变换过程。

从类型上讲, 计算主要有两大类:：数值计算和符号推导。随着数学的不断发展, 还可能出现新的计算类型。早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。

第二，近代计算系统与电动计算机和电子计算机。近代的科学发展促进了计算工具的发展:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1850年,曼南在计算尺上装上光标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员广泛采用。机械式计算器是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642年发明了帕斯卡加法器。在1671年,莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算器, 并风行全世界。

20世纪初,电子管的出现,使计算器的改革有了新的发展,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机。电子计算机的出现和发展,使人类进入了一个全新的时代。它是20世纪最伟大的发明之一,也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。

第三，摩尔定律与计算的极限。人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升?传统计算机计算能力的提高有没有极限?对此问题,学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高,最终地球上所有的能量将转换为计算的结果――造成熵的降低,这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的, 因此, 传统电子计算机的计算能力必有上限。

而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)为代表的理论科学家认为到21世纪30年代,芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度(1纳米=10-9米), 此时,导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律――牛顿力学沿导线运行,而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象,从而导致芯片无法正常工作;同样,芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸(约5纳米)后,晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。所有的美妙都是彼此联系和有意义的

第四，量子计算系统。量子计算最初思想的提出可以追溯到20世纪80年代。物理学家费曼RichardP.Feynman曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题:量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例,在干涉过程中,相互作用的光子每增加一个,有可能发生的情况就会多出一倍,也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的计算量实在太大了,不过,在费曼眼里,这却恰恰提供一个契机。因此,只要在计算机运行的过程中,允许它在真实的量子力学对象上完成实验,并把实验结果整合到计算中去,就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。

量子计算的出现,则彻底打破了这种认识与创新规律。它建立在对量子力学实验的在现实世界的不可计算性。试图利用一个实验来代替一系列复杂的大量运算。电子计算机和互联网的出现,大大加强了人类整体的科研能力,那么,量子计算系统的产生,会给人类整体带来更加强大的科研能力和思考能力。不仅如此, 量子计算系统会更加深刻的揭示计算的本质, 把人类对计算本质的认识从牛顿世界中扩充到量子世界中。

再次，关于理论计算机科学研究提速

据了解，从1998年成立至今，微软亚洲研究院已经确立了五大研究方向，涵盖多媒体、数字娱乐、用户界面、无线及网络技术和互联网搜索与挖掘等领域。本次成立的理论研究组将与原有的五个研究组平行运作，为他们提供理论方面的支持，帮助他们进一步拓展研究的深度和广度。

第一，理论研究科学深厚的科学意义和具备丰富的应用功能。理论研究科学既有深厚的科学意义，又具备丰富的应用功能，是最基本的计算机科学的组成部分，在国际上一直很受重视，但在国内却是大家不太了解的领域。直到2004年,计算机理论学界大师姚期智从任教多年的普林斯顿大学回归清华大学时，才算刚刚起步。

微软亚洲研究院院长沈向洋认为，理论研究组的意义在于，从科研角度来讲，理论相当于底层的基础支撑，丰富的、有深度的、坚实的理论资源将使基础研发走得更快更远。他表示，对于微软亚洲研究院来说，促进地区整体科研实力的提高是其使命之一。理论研究组的成立，除了为研究院其他组的研究以及微软产品的研发做好坚实的理论储备，进一步促进研究院的发展和创新外，还希望能和清华大学等科研院所一道促进理论计算机科学在中国的研究与发展。

第二，理论计算机科学研究的机会与挑战。理论计算机科学怎样才能够做出一些突破性的研究，让中国信息科学的研究更上一层楼，姚期智院士举了两个例子：

其一点，有些问题是效率问题，譬如互联网的搜索就能得益于理论计算机科学的发展。互联网是一个很大的图形，在这个图形里面所做的事情，基本上是理论计算机科学里面所包含的问题，如果能在算法上进行改进的话，就能在科学、时间、商业上取得非常大的效果，从而发挥强大的效益。

另一点，有些问题，不单是效率问题，而是能不能够做到的问题。譬如安全，在过去30年的研究里，大家公认的在信息安全、网络安全方面，没有一个好的理论框架和基础，不可能做到绝对安全，完全避免黑客的攻击。因此，必须在理论发展的基础上去保证各种信息的安全。

未来可能会从两个方面解决摩尔定律的极限问题：一方面是计算机的硬件，譬如说量子计算机；另一方面是计算机的软件。

综上所述，如果观察历史,会发现人类文明不断增多的“发现”已经构成了我们理解世界的“公理”,人们的公理系统在不断的增大,随着该系统的不断增大,人们认清并解决了许多问题。人类的认识模式似乎符合下面的规律：“计算工具不断发展-整体思维能力的不断增强-公理系统的不断扩大-旧的神谕被解决-新的神谕不断产生”不断循环。

无论量子计算的本质是否被发现,也不会妨碍量子计算时代的到来。量子计算是计算科学本身的一次新的革命,也许许多困扰人类的问题,将会随着量子计算机工具的发展而得到解决,它将“计算科学”从牛顿时代引向量子时代,并会给人类文明带来更加深刻的影响。如果我们用最好的方法，写的软件程序能够比现在更有效率的话，计算能力本身就会帮我们做许多现在无法做到的事情。

参考文献：

[1]M.A.NielsenandI.L.Chuang,QuantumComputation and Quantum Information[M].Cambridge University Press.

计算机发展范文第4篇

1计算机技术的发展方向

信息时代的到来，人们对计算机技术的要求越来越苛刻，既希望计算机可以同时实现多种功能，并且要能够根据人们的想法，有顺序的去完成相关的任务，这就要求计算机技术智能化；此外人们希望计算机能够实现更加人性化的操作，在应用相关技术的时候可以满足人们的各种需要。未来计算机技术的发展主要有以下几个方向：

2由有线向无线发展

现阶段，主要是靠有限信号来实现计算机功能的。在很多方面使用有线信号传递信息很不方便，为了更好的适应特殊环境，今后计算机将由有线化向无线化发展。计算机的显示器和主机之间将通过无线链接来实现计算机的功能，此外计算机和其他设备之间也可以通过无线连接来实现设备的功用。就像无线网络一样，只需要设定好相关的参数就可以链接在一起。随着科技的不断发展，在不久的将来这种技术是可以实现的。这种技术目前已经有了相关的研究，人们把这种技术称为“UWB”技术，该技术与无线通信技术上有着一定的差别和联系，要想实现这种技术，还需要进一步的研究。

3逐步趋于人性化

随着社会的不断发展，人们的生活水平有了明显的提高。信息时代的带来，使得人们对信息的需要求越来越多，计算机是信息传递的载体，自然越来越受欢迎，它将成为人们日常生活中的重要组成部分。人们将更多的接触到计算机，这样在计算机与人进行交流时要具有人性化的特点，人们在使用计算机的时候就像使用手机一样，老人和小孩都可以使用，这样才能更好的实现计算机与人之间的交流。

4逐步智能化

随着科技的发展及信息时代的到来，人们对计算机的依赖越来越明显，计算机已经成为人们日常生活中的一部分，人们与计算机间的接触也越来越频繁，这样人们就希望要实现计算机的某一个功能，只需要设定好相关的参数，计算机就可以按照用户的意图去实现。此外，以往的计算机时通过键盘来进行信息传递的，今后的计算机将通过语音来进行人与计算机之间的信息传递，只要用户发出一个语音信号，计算机自动识别语音内容然后按照要求完成相关的任务，这种技术主要是应用在机器人上的，不仅能够实现某些功能，同时还可以和用户进行交流，逐渐趋于智能化。

5实现网络化

现价段，计算机已经越来越普及了，很多家庭都拥有计算机。此外，科技的发展，使得很多家庭用品具有智能化，这样计算机将通过一定的技术手段，实现通过网络控制各种家电工作，人们可以根据自己的需要在相关的网站上搜寻适合家电实现另外功能的程序下载，然后安装后就可以通过相关指令的输入，计算机根据相关的信息快速的处理之后便可实现所需功能。计算机技术实现家用网络化后，将更好的满足人们对计算机技术的要求。

6结语

计算机发展范文第5篇

1.信息承载量大。与传统的通信方式相比，计算机通信技术不需要依托实物进行传递，而是通过数字信号的方式将视频、音频、图片以及文字转化后进行传播，因此这种传播方式能够基本忽略承载量的问题，能够基本满足人们任何容量的信息传递要求。而且通过相关压缩软件的应用，还能够将文件容量压缩到一定程度，提升了信息的传播能力。

2.通信成本低。在互联网技术的基础上建立了计算机通信技术，该技术以数字信号进行通信，在同样的信息通信量下，计算机通信能够比其他通信方式更好地控制通信成本，仅仅需要支付网费即可。

3.信息传递速度快。在进行计算机通信过程中，将音视频、图片以及文字等内容转化为二进制的数字信号，就可以大幅度提升信息的传播速度。目前随着光纤以及高速宽带的使用，互联网速度越来越快，网速提升的同时，也加快了信息的传播速度，使其能够更好地满足人们使用要求。

4.信息安全性好。由于计算机通信技术建立在互联网的基础上，因此我们必须在一定程度上保证信息传递的安全性，通过防火墙、杀毒软件等的应用，就可以从一定程度上避免被病毒、黑客等攻击，而导致的信息泄露，此外传播的信息还具有自我加密功能，能够在传输过程中始终处于加密状态，只有在终端完成接收后才能够将信息内容全部显示出来。

5.较强的抗干扰能力。由于计算机通信技术中关键技术以及独立频率的应用，使其能够更好地面对其他信号的干扰，即使一些信号想要入侵计算机系统也需要经过大量复杂程序的操作，这就从一定程度上减少了入侵的发生概率。而且在信号发出后计算机能够自动对其进行加密，提高了其抗干扰能力。

二、计算机通信技术的应用现状

1.计算机通信技术实现了远距离信息通信。通过计算机通信技术的应用，改变了我们的生活现状，扩大了我们的工作、生活范围。人们通过MSN、QQ等聊天软件的应用，在家里就能够办公，甚至能够实现跨越国界的交流沟通，使远距离信息交流变得更加快捷、方便。此外，通过计算机通信技术的应用，还能够使人们足不出户就完成订票、购物等活动，节省了时间与精力。

2.无线计算机通信技术。随着科学技术的发展，无线计算机通信技术已经得到了长足的进步，能够在各种地点、各种设施都能够实现信息的发送和接收。现阶段的无线计算机通信技术已经实现了这个目标，极大地改善了人们的工作和生活现状。

3.计算机通信技术在多媒体技术中的应用。现阶段的多媒体技术中已经广泛采用了计算机通信技术，实现了多媒体化通信技术的不断发展。计算机通信技术可以通过通信技术与多媒体技术相结合的方式来获得信息。此外由于能够对处理后的信息进行存储，因此能够打破多媒体技术在传统工业发展中的限制，顺利实现了视频、语音以及数据的一体化。

三、计算机通信技术的发展趋势

经过了半个多世纪的发展，计算机通信技术已经形成了较为完整的体系，相关技术也已经日臻成熟。经过笔者多年来工作经验的总结，计算机通信技术的未来发展方向主要有三种，分别是移动技术方向、智能化发展方向以及微型化发展方向。其中计算机通信技术向着移动通信技术方向发展是由于随着通信技术终端的不断发展，人们使用手机的频率越来越高，并且通过移动网络的建立使通信更为便捷，依此衍生出了诸如移动商务以及移动办公等。并且随着通信技术的不断发展，移动通信技术也会得到更好地发展。其次是由于计算机通信技术会向着智能化方向发展，可以根据人们的喜好来对常用信息进行筛选，杜绝了垃圾信息、营销信息等的骚扰。最后是向着微型化方向发展。随着移动通信设备的性能越来越强、体积也越来越小，并且随着技术的不断进步，未来更加便捷、小巧的设备将不断出现，改变人们的生活。

四、结论