計算機納米技術范文

時間:2023-09-19 16:51:37

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計算機納米技術

篇1

關鍵詞:試驗藥劑;馬鈴薯晚疫病;防治效果

1、試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗作物:馬鈴薯,試驗藥劑:30%甲霜靈?嘧菌酯懸浮劑和2.4%復硝酚鈉?萘乙酸懸浮劑,由甘肅富民生態農業科技有限公司提供。對照藥劑:克露,72%可濕性粉劑,上海杜邦農化有限公司生產。

該試驗設在河南鄉仁發村,面積30畝。土壤為黑壤土,肥力中等,有機質含量4.O%,PH值6.7。秋翻春起壟。播種時間5月4日,土壤墑情較好,人工點種施肥,株行距為25cm×70cm,品種為克新13號,施肥量為每畝25公斤(磷酸二銨10公斤、馬鈴薯專用肥15公斤)。出苗時間為5月31日,出苗率為90%。前茬作物是馬鈴薯,用過封閉除草劑,對馬鈴薯生長無影響。

1.2 試驗設計與安排

試驗共設3個處理,采用大區對比法,處理1為20畝,處理2和處理3各5畝,每畝兌水40公斤。

處理1:30%甲霜靈?嘧菌酯懸浮劑+2.4%復硝酚鈉?萘乙酸懸浮劑;

處理2:克露72%可濕性粉劑;

處理3:清水對照。

施藥方法:

按示范方案要求劑量先用少量水兌好母液后再加入實際用水量,采用機械噴霧。施藥器械采用3W-400牽引懸掛式噴霧機(北京豐茂噴霧機械公司生產),由小型四輪拖拉機牽引。

施藥時間和次數:

每隔7~10天施藥一次,共施三次藥,時間分別為7月11日(馬鈴薯現蕾期始見病斑)、7月18日(馬鈴薯初花期)、7月25日(馬鈴薯盛花期)。

處理1:用藥三次,第一次每畝用30%甲霜靈?嘧菌酯懸浮劑50克與2.4%復硝酚鈉?萘乙酸懸浮劑15克混合稀釋噴霧劑;第二次每畝用30%甲霜靈?嘧菌酯懸浮劑50克兌水稀釋噴霧;第三次每畝用30%甲霜靈?嘧菌酯懸浮劑50克與2.4%復硝酚鈉?萘乙酸懸浮劑15克混合稀釋噴霧。

處理2:72%克露可濕性粉劑100克/畝三次葉面噴霧。

1.3 試驗調查與記錄

1.3.1 氣象資料

施藥當日情況,7月11日天氣晴、西南風1~2級、平均溫度21.6℃、相對濕度92%,7月18日天氣晴、西南風1~2級、平均溫度25.2℃、相對濕度82%,7月25日天氣晴、西南風1~2級、平均溫度26.6℃、相對濕度84%。

1.3.2 調查方法、時間與次數

調查方法:施藥前調查發病基數,最后一次施藥后10天調查防效。每大區對角線五點取樣,每點取5株,共調查25株,查全部葉片,并根據以下分級標準記錄病級:

0級:無病斑;1級:個別葉片上有個別病斑;3級:1/3以下葉片有病斑;5級:1/3~1/2葉片有病斑;7級:幾乎所有葉片都有病斑;9級:全部葉片霉爛幾乎無綠色部分。

藥效計算方法:

防治效果(%)={1-(藥前對照區病情指數×藥后防治區病情指數)/(藥后對照區病情指數×藥前防治區病情指數)×100

調查時間與次數:

共調查三次。第一次調查:施藥前(7月11日)調查病情基數;第二次調查:最后一次施藥前(7月25日);第三次調查:最后一次施藥后10天(8月3日)。

安全性調查:

于施藥后1~7天觀察,未發現矮化、畸形、皺縮現象,說明試驗藥劑對馬鈴薯安全。

2、試驗調查結果與分析

2.1 產量調查結果與分析

產量取樣采用對角線五點取樣法,每個示范區取5點,每點10m2,五點平均。

從田間測產結果來看,藥劑處理區均比清水對照區增產。處理1公頃產量32160公斤,比清水對照增產17.12%;處理2公頃產量30380公斤,比清水對照增產10.63%,每處理產量詳見下表:

2.3 效益分析

30%甲霜靈?嘧菌酯懸浮劑與2.4%復硝酚鈉?萘乙酸懸浮劑配套用藥防治馬鈴薯晚疫病效果好,防效為83.05%,從產量上看,處理1公頃產量32160公斤,每公頃增收7520元,處理2公頃產量30380公斤,每公頃增收4672元,(每公斤按1.6元計算),具有顯著的經濟效益和社會效益。

篇2

[關鍵詞]計算機技術 發展與創新

中圖分類號:F224-39 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)21-0101-01

自第三次產業革命中計算機技術被發明應用之后,計算機技術得到了快速的推廣應用,短短幾十年來,計算機技術成為了當今社會發展中最重要的科技技術,在各個行業領域有著廣泛的應用,更是帶動了整個工業時代走向了信息時代。而計算機技術之所以能夠在短時間內得到如此大的發展,離不開計算機技術不斷的創新。本文就對計算機技術發展期間的技術創新進行探究分析。

1、計算機技術的發展現狀

計算機技術作為當前社會發展中最重要的科技技術,其給社會所帶來的貢獻是非常巨大的,可以說計算機技術是一種劃時代的科技技術,極大了促進了社會生產力的變革。目前,從計算機的發展現狀來看,其先進的技術主要有以下幾種:

1.1 現代微型處理器。

總所周知,處理器是計算機硬件系統中的重要組成部分,是整個系統的核心,為此對處理器的技術改進是計算機技術中的重中之重。從處理器的發展趨勢來看,其正向著越來越小的體形發展,目前我國的計算機處理器已經相當小,但還需要做出進一步的微型化處理,受一些量子效應的影響與限制,目前處理器中所采用的紫外光源由于波長過短,已經不是適宜再應用在計算機處理器技術中,為此,我們就需要不斷創新發展,提高計算機處理器的研發技術。

1.2 納米技術在電子元件中的應用。

由于計算機信息技術的應用不斷擴大,使得計算機需要處理的信息量更大,提高計算機的運行效率與處理信息速度就顯得非常重要。而當前大多數計算機仍然是采用電子元件作為數據信息處理的基礎元件,而電子元件的信息處理能力還較為欠缺,不能很好的滿足現代計算機技術的快速發展需求。而納米技術的應用,形成了新的納米元件,極大的提高了計算機元件的集成度,使得計算機的信息處理能力大大提高。

1.3 分組交換技術。

通過分組交換技術將要進行傳輸的數據進行分割,使其成為長度相等的數據段,然后再每段數據的前面加上相應的信息,來對數據發送的位置進行標識,然后根據這個標識進行數據的傳輸。這種數據傳輸方式采用逐段的方式對通信鏈路進行使用,使得通信的效率大大的提升。

2、計算機技術創新發展的趨勢預測

按照當前計算機技術的應用現狀來看,計算機技術還會在未來得到更為廣闊的應用與發展,為了適應社會發展需求,計算機技術仍然需要不斷創新。在此,筆者對未來計算機技術的創新發展趨勢進行了大膽預測,認為計算機技術會向著以下幾個發展方向不斷創新改革,進一步的提高計算機的技術水平。

2.1 大力發展納米技術。

納米技術用于計算機元件中,能夠有效的打破當前所使用的電子元件的性能限制,從而發展出生物計算機甚至是量子計算機,從而使計算機的性能得到質的飛躍,而這種計算機是當前計算機發展的重要趨勢。由于納米技術不受計算機集成以及處理速度這兩方面的限制,因此需要大力發展該項技術。隨著納米技術的發展,可以產生量子計算機和生物計算機,無論它們的運算速度,還是它們的存儲能力都遠遠超過目前的計算機。

2.2 改善計算機的體系結構。

當前計算機在結構設計方面主要是進行多任務的并行計算,這樣可以利用同一臺機器進行多個任務的處理。為了提升當前計算機和用戶之間的交互性,應該重點發展集群性的計算機系統,強化系統的可靠性以及兼容性。

2.3 網絡技術的應用與軟件技術的發展。

在計算機技術不斷發展的同時,網絡技術的研發應用也在快速發展,計算機網絡技術的結合使用實現了相互促進的良好發展局面,提高了計算機的應用水平,擴大了計算機的應用范圍。再加上各種軟件新技術的不斷研發,更是促進了計算機技術的進一步應用與發展。目前軟件技術已經有了很大的發展,相信在未來通過網絡技術的應用,軟件技術會更加完善成熟,從而為計算機信息技術發展更好的提供服務。

2.4多媒體性能。

多媒體性能的開拓與進展把服務器、路由器以及轉換器諸多互聯網需要的設施的技術明顯提高,其中包含有用戶端、內存、圖形片諸多硬件性能。互聯網使用人不再像原來一樣被動地接受解決信息的形態,而是更加以踴躍主動的形式來進入現在的互聯網空間。除此以外還有藍牙技能的發明運用,令多媒體通信技能無線電、數字信息、個人區域網絡、無線寬帶局域網等快速更新。基于新一代的互聯網絡的多媒體軟件開發,結合以前的各類多媒體工作,便可以令PC無線網絡發揮得淋漓盡致,興起互聯網新時期的潮流。多媒體性能數字化是促使將來技能擴展的主要方面,數字多媒體芯片性能就會變成將來多媒體性能生命里的核心。

3、創新是促進計算機技術發展的主要動力

計算機技術之所以能夠得到快速的發展,主要是因為其擁有永不衰竭的源泉,那就是創新能力。正是在不斷的創新下,才促使了計算機信息技術以及其相關的產業技術不斷發展,才為人們的生活帶來了這巨大的轉變。而在計算機技術的創新發展中,要注意結合實際需要,并注重與傳統產業相互配合,只有這樣,才能更好的促進計算機技術的創新發展。

創新發明許多有關計算機科技用品的假設都是因為受到社會需要而產生,但是與此同時,又受很多外在條件的影響,比如經濟條件、文化差異、組織的規模等也會對計算機科技的創新產生阻礙。另外,傳統、專有、封閉的科技體制的文化、構造、機構產生了與計算機科技體制相似的由專有發展到開放的變化。由此可見,計算機科技的創新基于社會的發展,而社會的發展及需求也帶動了計算機科技的創新,是協調一致的。計算機科技的迅速發展,由此也產生了許多比起人們需求還要多的有效科技。

4、結語

綜上所述,計算機技術作為一種新興技術,其對社會發展以及人們生活方式有著巨大的影響,并促進了信息時代的快速到來,成為了一種不可缺少的生活必需品。而這些,都依賴于不斷的技術創新。在軟件、互聯網、納米等技術的不斷發展下,必將會實現高速化、智能化、多元化和微型化的計算機技術,因此還需要進一步加強技術創新。

參考文獻

篇3

關鍵詞:納米技術;機電工程;應用;摩擦性能;納米材料

中圖分類號:TP271+.4文獻標識碼: A 文章編號:

本文對納米技術在實際應用過程中所存在的各種技術問題進行了探討。納米技術的快速發展對于科技發展是非常重大的突破,當前它已經運用在社會各個領域,納米技術在機電工程中的運用更是成為其核心。表現在很多方面,本文從實例出發,展現納米技術在機電領域的運用。

1.納米技術介紹

所謂的納米技術就是借用單一的分子、原則制造物質的一種科學技術,納米科學技術已經成為了將很多現代的先進科學技術,作為基礎科學技術,并且成為了現代科學和現代技術進行組合的重要產物之一,其中,現代科學主要包括分子生物學、介觀物理、量子力學和混沌物理,現代技術主要包括核分析技術、掃描隧道顯微鏡技術、微電子技術以及計算機技術,納米技術一定會引發起一系列的全新的科學技術,比如納米機械學、納米材科學以及納米電子學等等。

納米技術也被稱為毫微技術,是對結構尺寸在0.1 nm-100nm范圍之內材料的應用和性質的研究,從始至今的相關研究來看,人們將納米技術分為了二種概念,第一種納米技術的概念就是指分子納米技術,這一概念將組合分子機器實用化了,因此,我們可以對所有這類的分子進行任意的組合,并且可以將任何種類分子結構進行制造,但是、這一種概念上的納米技術仍然沒有取得很大的發展;第二種概念將納米技術看成了微加工技術的極限,第,種概念主要是從生物角度提出的,納米生物技術中所包含的重要內容已經延伸到了細胞生物計算機開發和DNA分子計算機領域中。

2微型納米軸承

當前形勢下,納米技術不僅僅是單一的一門新型技術或者學科,納米技術被廣泛的應用到了各類學科之中,其中,在機電工程中進行納米技術的應用,已經對機電工程技術的變革產生了不可估量的重要作用。納米技術在機電方面應用甚至是微觀機械技術的產生已經成為了我們這個世紀進行研究的、核心的技術,許多國家都在納米技術方面展開了越來越多甚至越來越深的研究,在機械工程方面,納米技術在機電工程中應用主要存在微型軸承力面。傳統的軸承的體積比較大,其摩擦力也僅僅能夠靠來進行減少,但是,仍然不能夠將摩擦力進行避免,美國科學家對其行了研究,并且研制出來一種沒有摩擦的微型納米軸承,微型納米軸承主要包括以下兩個特點:

第一,微型,微型納米軸承的直徑僅僅為一根頭發半徑的萬分之一,其應用到機電系統微型的軸承只有1nm,為微型機械的千分之一。

第二,摩擦力極小如果軸承的體積很小,那么,套在一起,管子之間摩擦力就會將微型軸承弱點暴露出來,在其產生的摩擦力很大的時候,會導致微型軸承無法使用。通常制造的微型機械軸承與這種納米軸承相比較,摩擦力僅僅是其最小值千分之一。

3 納米技術馬達

新一代的納米技術馬達是由美國一家公司生產,這種微型馬達的體積只有一般電磁馬達體積的二十分之一,它的長度比火柴桿還短很多,但是盡然能夠負載四千克的重量,它的壽命卻可以達到100多萬次。這種馬達主要是通過運用納米技術制造智能材料來取代傳統的銅線圈以及磁鐵,所有它比傳統的馬達要更加的輕、噪音很低,成本也更加的低,可以說是世界上最靜音的馬達。當前這種微型馬達在機械中運用的并不是很不多,主要用于汽車的電動車窗,這項研究同時也已經在深圳進行研發和生產。

4納米磁性液體在旋轉軸中的應用

通常情況下,靜態密封都是采用金屬、塑料或者像膠等等材料制作而成的O型環,將其作為密封的兀件。在旋轉的條件下,動態密封一直沒有對其問題進行解決,動態密封不能夠在高真空、高速的條件進行動態的密封。納米技術在很大程度上都對磁性液體在旋轉軸中的進行起到了促進作用。我國的南京大學也已經成功的進行了硅油、二脂基、烷基以及水基等多種類型磁性液體的制成,電子計算機硬盤處也已經普遍的采用了磁性液體防塵密封,此外。磁性液體也對新型劑的制造起到了一定的促進作用,在機電工程中應用納米技術的例子舉不勝舉,以上新興技術的產生。我們能夠很容易的看出納米技術對機電工程的不斷發展起到了深刻的影響。與此同時,與系統的機電工程相比較,由于納米技術的各種優勢才能夠使得機電工程產生了顯著的效果。

4.1納米磁性液體在旋轉軸中應用之尺寸效應

在納米技術領域中,最為顯著的效果之一是將旋轉軸中的傳統尺寸竿位進行了縮小,將其毫米單位轉化成了納米,而納米也就相當于一米的十億分之一,將納米技術應用到機電工程中,可以將機械的體積大大降低,最終促使微型機械這種新型的機械的形成和產生.這種產生并不是傳統的機械單純的在尺度上產生了微小的變化,而通常指的就是可以進行成批制作的微傳感器、微能源、微驅動器、集合微結構、信號、控制電路等等處置裝置為一體的微型機電系統。大部分都是將納米技術成果進行了運用,因此,它們已經遠遠的超過了傳統機電的范疇和概念,而是基于現代的科學技術之上,并且作為整個的納米科技中,重要的組成部分,以及用嶄新的技術線路和思維方式指導之下的重要產物。

4.2納米磁性液體在旋轉軸中應用

納米技術使原材料形成了更加微小的形態,其功能更加強大,不僅僅能夠對傳統材料進行一定的改良,同樣能夠使新材料源源不斷的產出。磁性液體密封的技術更加證明了磁性液體能夠被磁場控制這一特性,將納米單位液體置于磁場之內,最終達到密封效果。與此同時。在運用材料中,我們能夠將微量元素融入到基礎的材料之中,以便能夠達到更好效果。

4.3納米磁性液體在旋轉軸中應用之材料摩擦性能

納米技術摩擦性能已經成為了其最為顯著的特性之一,在機電工程領域中,各種軸承都會產生摩擦,存在著摩擦性能,但是,自從納米材料出現了以后,各類機械的尺寸和結構都變小了,對于零件過小,其摩擦力就變得尤其重要,如果其摩擦力相對來說比較大,那么就會造成零件的磨損。進而,納米技術也就對這問題進行了克服,現在已經出現的納米材料幾乎處于無摩擦狀態。

4.4納米技術在機械行業中的發展前景

(1)汽車工業以及機械的滑配原件,例如:滑軌、軸承上應用的納米陶瓷鍍膜能產生磨擦界面,這樣可以大大地減低磨損并且能夠提高負載。

(2) 塑膠流道的低粘應用,例如:拉絲模、套筒以及熱膠道,這樣可有效地減少積料碳化的產生概率。

(3)包封短射、射出成型時發生的粘模 、鏡面霧化以及拖痕均具有重要的改善,特別是在和頂針上所展現出來的干式,這樣更是任何金屬都不能表現出來的優異性。

(4)橡膠、IC 封裝膠和發泡塑料,因為其具有極高的粘著性, 所以必須借助大量的脫模劑來協助脫模, 這樣納米陶瓷的荷葉效應就可大大地減少脫模劑的使用和模具清理時間。

(5)納米陶瓷的低沾粘、低摩擦特性能夠使塑膠在模具內的流動性大大提升, 尤其是高精度模具,例如:塑膠鏡片、薄光板、汽車聚光燈罩等一些模具應用后對產品的使用均有顯著的改善。

篇4

【關鍵詞】計算機技術 發展歷程 創新分析 應用實踐

傳統生活方式隨著計算機技術的引入逐漸被打破,我國計算機技術起步較晚,但是發展的速度是非常快的。科學技術的進步,為計算機技術的發展打下了夯實的基礎,隨著技術的不斷創新和革新,計算機技術也得到了很好的完善。計算機領域相關的工作人員,對于技術也進行了創新和改革,推動著計算機技術不斷的向前穩定發展。

1 現代計算機技術的發展現狀

社會信息化過程中的主導力量已經被計算機取代,計算機發展的重點也逐步放在了軟件和硬件系統的開發上,在現代科學技術快速進步的背景之下,計算機技術也得到了迅速的發展。

1.1 微型處理器的發展情況

要想提高計算機的整體性能,就要從微型處理器著手,微型處理器可以有效的人小計算機處理芯片的體積。當計算機內部處理芯片的體積減小到一定范圍時,計算機的整體性能自然而然就得到了提高。為了細化晶體管上的導線和硅片,必須要采用較短的波長掩膜,這樣可以使芯片的尺寸保持在一定范圍之內。曝光的光源主要以紫外線為主,主要應用于芯片方面的處理,如果量子效應和電子行為都受到了不同程度的干擾,就說明此時的芯片尺寸是有誤差的。芯片的尺寸過小,在一定程度上嚴重限制了處理器的微型化。

1.2 分組交換技術

為了達到將數據信息進行有效的切割,必須要采用分組交換技術,可以有效地將一個數據段裁剪成一個個小的組成部分。信息傳輸的終點一般是部首,在傳輸的過程中會提前進行標記,不同的信息分組會有不同的識別信號。在分組交換的過程中,不同的傳遞方式所達到的傳遞效率是不同的。采用分組交換技術,可以提高網絡協議的適應水平和完善程度,主機在處理信息時的效率也會有所提高,傳輸信號的速率也會提升。信息分組在被接收時,會經過許多的節點,這些節點會對網絡信息進行適量的接收和儲存,最后才傳遞到主機中進行處理。

2 計算機發展過程中的創新以及發展趨勢

2.1 根據實際需要進行創新

計算機在發展的過程中,由于發展起步較晚,其實也是一個創新的^程,在發展中進行創新,可以推動計算機穩定可持續的發展。計算機的速率在最終必須要提到一個范圍,穩定性能也需要達到一個標準,計算機發展的最大動力就是創新,創新可以提高一個計算機領域的發展水平。計算機技術的完善已經不是研究點,現代計算機領域發展的重點是,合理的對計算機技術進行配置與優化。計算機技術的推廣和應用,在一定程度上依靠著科技產品的研發,為了順應時展的要求,計算機領域的發展會受到多方面因素的限制。每一個技術在創新的過程中都會受到不同程度的阻礙,這既是地域文化的限制,同時也是技術水平的限制。要依據本國的技術發展國情,對計算機領域的發展進行適當的幫助,無論是在知識方面還是在人才引進方面,都要在不同的程度上進行技術創新。

2.2 與企業機構相互配合,共同謀求發展

計算機技術的創新發展,不僅給自身企業帶來了巨大的變革,同時也給科技體制帶來了不同程度的影響。如今科技領域所涉及到的范圍越來越廣泛,無論是在結構方面還是文化方面,都受到了不同程度的影響。計算機的進步和發展推動了整個社會的進步,也就是說計算機的發展是一個時代進步的表現。計算機技術在發展的過程中,需要和企業有關機構相互配合,共同謀求發展,實現企業和計算機領域的雙贏局面。計算機技術的進步和企業的發展,在一定程度上是相互影響相互促進的,如果加以利用就會形成一個良性的循環,促進雙方不同程度的發展和進步。對于計算機技術來說一定要提高納米技術,大多數的企業對于納米技術都是深有研究的,借助這一點可以大力發展納米技術。納米技術靈活性和自主性較高,對于計算機的發展是很有幫助的,如果將計算機技術和納米技術有機地結合在一起,將會研制出量子計算機和生物計算機,對于企業和計算機技術的發展來說,無疑會為兩方贏得共贏的局面。

2.3 改善計算機的體系結構

計算機并不是由單一的組成部分構成的,而是由許多部件共同組合在一起,在功能上和結構上都比較復雜,但是每一個組成部分的運行是相對獨立的。計算機其實很像人類的細胞,彼此之間可以共同協作,但是彼此之間又相對較為獨立,各自進行獨自的運行,并不會相互影響。家庭計算機一般都是微型結構,大型企業運用的一般都是集成型的計算機,兩種之間都具有多個主流體系共同運作的功能。大型的計算機具有較為完善的集群系統,可以短時間內對問題進行分析和解決,提高企業處理問題方面的效率。為了提高計算機的整體工作水平,必須對計算機的軟件和硬件設備進行升級,在根本上去解決計算機操作系統的問題。計算機經常運用到的溝通方式就是程序語言,可以有效的減少溝通之間存在的問題,完善計算機的多媒體性能。多媒體在不同程度上會支持計算機的運行,為了接收到更多的信息,多媒體一般會發展多樣化的接收方式。計算機領域一般會涉及到數字網絡和無線電,兩者之間進行高速快速的融合,可以擴展計算機功能的適用范圍。計算機中的軟件性能也值非常重要的,計算機的操作系統中離不開軟件和硬件設備,兩者之間共同工作,才可以支持互聯網的新技術,推動計算機領域的穩定可持續發展。

3 結束語

隨著技術的不斷創新和革新,計算機技術也進行了創新和改革,計算機發展的最大動力就是創新,可以合理的對計算機技術進行配置與優化。現代技術的發展為計算機發展提供了廣闊的發展空間,在人們的生活中計算機占據了必不可少的地位,甚至已經成為了人們不可缺少的一部分。

參考文獻

[1]謝梅芬.論計算機技術發展過程中的創新[J].淮海工學院學報,2011.

[2]蔡志剛,李理.計算機技術發展過程中的創新探究[J].黑龍江科技信息,2004.

[3]馬軍利.推動計算機技術不斷創新的影響因素探析[J].科學時代,2007.

[4]徐爽.計算機技術發展過程中的創新[J].數字技術與應用,2001.

篇5

關鍵詞計算機;科學與技術;發展趨勢

中圖分類號TP3 文獻標識碼A 文章編號1674-6708(2016)159-0085-03

計算機科學與技術是當前社會各界高度關注的內容,不僅許多盈利性企事業單位對計算機科學與技術的關注度較高,一些社會團體也迫切需要通過計算機科學與技術進行發展環境的改良,因此,很多社會團隊都加強了對計算機科學與技術的關注。

1分析計算機科學與技術發展趨勢的重要意義

電子計算機的出現很大程度上改變了20世紀40年代以來的人類生活狀態,早在計算機技術誕生之初,人類就已經進入了信息化時代。當前,計算機技術廣泛存在與人類社會的各個領域,能夠使用計算機技術對原有的工作形態進行替代,就能夠很大程度上提升計算機技術的應用水平[1]。在當前計算機技術不斷發展完善的時代背景下,計算機技術下一步該如何發展是社會各界高度關注的問題。總的來看,計算機設備的發展趨勢必須同人類的發展需要相適應,既要保證計算機的服務性能逐步提高,也要保證計算機的使用便捷程度越來于強,還要使計算機技術能夠在更加廣闊的范圍內對人類生活形成積極影響,因此,在計算機技術發展速度較快的情況下,對計算機科學和技術的發展趨勢進行研究,是提升計算機技術發展質量的重要工作。

2當前計算機科學與技術的發展現狀

2.1計算機科學與技術很大程度上提高了社會發展質量

隨著計算機科學與技術的快速發展,我國社會的很多領域使用計算機設備進行了工作方式的改良,并取得了良好的效果[2]。目前,電子計算機是我國公民生活的必備物品,不僅在具備盈利性質的工作領域需要進行計算機的操作,在生活休閑領域也很大程度上需要依靠計算機技術進行生活水平的提升。因此,將計算機技術更好的應用于生活的各個領域,可以使人們的生活質量得到較大的提高。另外,計算機科學技術的發展使得很多工作環境得到了改變,僅僅在計算機運行速度的提高方面,許多公司大量資料的管理效率和管理質量就得到了較大程度的增強。另外,計算機科學技術的發展也使得我國社會的精神娛樂活動得到了較大程度的改良,目前,電子游戲已經廣泛的存在于人們生活的各個領域,并很大程度上改善著人們的精神娛樂生活。在計算機科學技術不斷發展的背景下,社會各界對計算機科學技術的改良獲得了較大程度的認同,人們在計算機的影響下轉變了生活的方式,使得社會的精神文明等級不斷的得到發展完善。另外,計算機技術在人性化建設方面處于較高的等級,很多新興技術不僅對一些社會事業進行了工作效率的改良,也從人類生活習慣的角度出發,對提升人類生活質量的機制進行了構建,使得當前社會的人們更加喜愛使用計算機技術進行生活水平的提升。計算機設備的整體體積較小,在運行的過程中也具有較為便捷的特點,因此,計算機技術在提升人們生活便捷性的同時,不會為人們的生活帶來較大的負擔。計算機技術長期以來處于較快的發展階段,早在70年前,計算機就已經誕生,最初的計算機設備尚且需要通過電子管技術進行基礎性運作,但是,在短短幾十年的發展過程中,計算機設備不僅很大程度上縮小的體積,也使得計算機的運行效率得到了較大程度的提高,計算機的功能也更加豐富多樣,因此,在計算機科學與技術已經較為成熟的背景下,計算機設備在我國社會發揮了較為重要的積極影響。

2.2計算機科學技術發展引發了一些社會問題

雖然計算機技術是20世紀人類的一項偉大發明,但是,計算機科學與技術的發展還是對人類社會構成了一定的負面影響。計算機技術帶來的安全性問題就是計算機技術的主要負面影響之一[3]。例如,計算機網絡病毒的出現使得很多計算機設備遭受了嚴重的威脅,而一些對計算機技術形成依賴的產業,一旦受到計算機病毒的威脅,將很容易出現產業發展質量受損,進而導致很多社會事務不能按照既定的方案進行實現。另外,計算機技術具有較強的復雜性,一旦技術當中的某一細節出現錯誤,將會在很短的時間內將問題進行擴展,使更多的計算機設備受到不良影響,因此,計算機設備在技術層面的漏洞存在較大的脆弱性,如果遭到網絡病毒等因素的影響,將會在很大的社會范圍內產生不良影響。

2.3計算機科學技術正處在規范方案的完善階段

良好的規劃設計是提升計算機科學技術發展質量的重要因素,目前,我國的計算機科學技術發展規劃方案正處在快速完善的階段。我國的計算機技術發展方案科學的進行了重要等級的劃分,首先,計算機技術需要讓步于公共安全事務,任何高科技手段只有在正義的掌握之中才能更好的為人類服務。因此,我國的計算機科學技術需要首先服務于國防事業和公安事業,促進我國社會的公平正義,使我國公民生活在更加安全和諧的環境當中。另外,計算機技術需要服務于關系到國計民生的重大事業當中,尤其在我國經濟發展的重要領域,目前已經加強了對計算機科學技術的關注,并對計算機科學技術的發展方案進行了完善,使得我國經濟的發展可以得到技術層面的保障,提升我國社會的和諧等級。另外,我國很多規劃機構對計算機技術的突出價值進行了分析,并對計算機不同性能的社會影響進行了全面的研究,根據當前我國社會發展的需要,對計算機技術的后續發展方案進行了科學的設計,使計算機設備可以更好的結合現有的各項功能提升社會服務等級。另外,我國在計算機軟件和硬件開發領域已經進行了高水平的規劃設計,使計算機技術的發展能夠借助世界范圍內的技術發展情況進行技術應用水平的提升,使計算機技術能夠更大程度上提升對社會的積極影響力。

3計算機科學與技術的主要發展趨勢

3.1巨型計算機的發展和使用

首先,進行計算機科學技術研究的人員,需要加強對計算機的優勢分析,充分了解到計算機技術的高效便捷是計算機技術的主要優勢,并從在這一思維出發,對計算機技術的具體發展路徑進行科學的規劃。要將巨型計算機作為提升計算機技術社會價值的重要研究方向,巨型計算機相比于普通計算機具有更加強大的運算能力,能夠在短時間內對大量的信息數據進行處理,并保證處理的準確性。巨型計算機還擁有較強的信息儲存功能,在保證信息資源儲存安全性和完整性的同時,不會使存儲設備占據較大的體積空間,使巨型計算機能夠更好的使用于檔案管理等涉及到較大信息資源的領域。目前,已經掌握的巨型計算機技術已經可以在一秒的時間內進行百億次以上的運算,因此,巨型計算機完全可以勝任藝術領域和尖端科技領域的信息存儲工作。另外,巨型計算機的內存容量較大,能夠保持在百兆字節以上,因此,巨型計算機在氣相領域和地質領域能夠得到較為廣泛的應用。巨型計算機的發展正處于快速階段,大量的市場需求使得巨型計算機的技術研發獲得了大量的利益驅動,因此,巨型計算機的發展必定在短時間內替代傳統形式的計算機,并在許多重要的社會領域發揮建設性作用。另外,巨型計算機技術的發展也會很大程度上帶動傳統計算機技術的發展,使更大社會范圍內的事業得到計算機技術的支持。

3.2智能型計算機的發展和使用

目前,智能型計算機的技術正處在快速發展的過程中,智能型計算機最突出的優勢是具備平行處理技術,因此,智能型計算機不僅能夠對傳統計算機的優勢進行保留,還能夠在相同的時間內對多個信息指令進行高效的處理。另外,智能型計算機擁有較強的數據分析能力,能夠在固定的時間內使用多個信息處理機制對信息資源實施高效處置,使信息資源的處理效率能夠實現成倍增長。另外,智能型計算機雖然進行多種信息資源的操作,但是,并不會由于信息處理渠道的增加而產生數據處理時間的延長。因此,智能型計算機目前已經受到了我國尖端科技領域的高度重視,并且將智能型計算機的技術使用于復雜信息資源的管理領域,使大量的信息資源可以更加高質量的完成推演和分析,降低尖端科技領域的信息管理成本。另外,智能型計算機在常規服務方面具有較強的人性化特點,因為智能型計算機的設計理念方面同人類大腦有著較為相似的設計意圖,使得現有的智能型計算機的服務性能更加貼近人類生活和發展的需求,因此智能型計算機相比于普通形式的計算機擁有較強的人性化特點,在人性化需求較為強烈的社會環境中,依然具備較大的發展空間。

3.3量子計算機的發展和使用

量子計算機科學的運用了量子力學的科學原理對計算機的應用技術進行了改良,使得計算機在處理大量信息資源的過程中能夠表現得更加高效。另外,量子計算機在信息處理方面也具有較強的性能,由于量子力學理論在技術層面可以進行逆向處理,使得量子計算機可以在物理裝置的協同之下進行信息儲存機制的完善。因此,量子計算機在進行大量信息資源儲存的過程中,需要根據物理裝置的特點進行計算機造作性能的提高,因此,量子計算機可以結合技術的研制需要,對技術發展的過程進行細化處理,結合信息儲存功能的需求,對已經掌握的技術進行信息存儲層面的在開發,使量子計算機能夠豐富信息資源的儲存形式,實現對大量信息資源的高水平處理。當前,已經掌握的量子計算機技術,可以高質量的進行激光脈沖的控制,使激光脈沖具備較強的靈活性特點。另外,量子計算機可以使用現有技術對鏈狀分子進行深度控制,并使現有的鏈狀分子能夠按照計算機服務的需要進行重新組合,并保證量子計算機能夠通過開關裝置更好的進行聚合物的處理,提升聚合物的移動頻率。另外,量子計算機在技術層面具有量子理論的一些優勢,可以通過量子的疊加效益進行計算機存儲機制的完善,使計算機的信息總存儲量可以得到擴展。量子計算機當前的信息存儲效率已經較常規計算機設備高出十幾億倍,并且能夠保證信息存儲的安全性。

3.4光子計算機的發展和使用

計算機設備在進行基礎性信息資源處理的過程中,大多使用電子形式進行儲存機制的構建,而光子計算機的出現,使得光子技術替代了電子技術,在計算機應用領域起到了較好的作用。例如,光子計算機傳遞信息不再需要使用實體導線進行電子資源的連通,只需要使用光子技術對信息實施傳遞,使信息資源能夠更大程度上提升傳遞的便捷性。另外,信息資源的運算也是決定計算機設備使用性能的重要因素,光子計算機在進行信息運算的過程中,可以利用光子技術對現代化信息運算模式進行操作,使光運算的優勢可以得到更大程度的發揮。光子計算機可以將計算機當前處理的信息,以不同形式的光波進行處理,并通過波長的合理控制實現表現質量的提升,使光運算技術能夠在更加快速的模式下進行信息資源的處理,因此,光子計算機受到了信息技術領域尤其是計算機技術領域的充分重視,目前正處于快速成熟的階段。

3.5納米計算機的發展和使用

納米計算機屬于技術等級較高的計算機,目前在我國一些社會領域并沒有得到普及,但在我國尖端科技領域已經得到了廣泛的應用。納米計算機不僅擁有納米技術的一系列優勢,也能夠良好的整合傳統計算機的一系列優勢,因此,納米計算機在技術層面能夠實現新老技術的科學整合。此外,納米計算機能夠很好的進行納米元件的使用,使納米計算機可以保證以較小的體積對豐富的信息資源進行處理,因此,納米計算機在現實操作的過程中有著較強的便捷性特點。另外,在納米技術不斷完善的背景下,納米計算機的技術正處在快速變革的過程中,目前,很多納米計算機在導電性能方面已經具備了較為理想的性能。在進行納米計算機芯片使用的過程中,納米元件越來越多的受到了技術團隊的關注,而傳統計算機在進行硬件調整改造的過程中,也將納米技術使用于中央控制器和信息傳感裝置等多個方面。另外,納米計算機在進行信息處理的過程中,可以將大量信息計算設備的功能利用芯片裝置進行儲存,使計算機的各項技術成果可以構成一個整體的系統。在納米計算機的硬件設施當中,芯片所占的體積較小,但納米計算機由于納米技術的使用,能夠在增強信息處理質量方面比傳統形式的計算機更具優勢,因此,納米技術是提升納米計算機實用價值的重要技術,必定在未來的納米計算機發展過程中發揮關鍵性作用。

4結論

深入的研究計算機科學與技術的發展現狀,并對計算機科學與技術的重要意義進行分析,可以使社會各界更加清楚計算機的發展意義和發展必要性,因此,對計算機的發展趨勢實施科學分析,是提升計算機科學與技術發展水平的重要工作。

參考文獻

[1]張瑞.計算機科學與技術的發展趨勢探析[J].制造業自化,2010(8):237-240.

[2]陸楓,金海.計算機本科專業教學改革趨勢及其啟示——兼談華中科技大學計算機科學與技術學院的教改經驗[J].高等工程教育研究,2014(5):180-186.

篇6

納米技術與宇宙飛船

在未來20年內,利用納米技術的新興產業將會大大改變我們的生活方式。納米技術包括制造只有幾納米大的微小機器或機器人的技術。一納米只有一米的十億分之一。這些納米機器能夠操控原子,制造原子層次的復合材料。由于能進行自我復制,由微小機器或機器人制造的產品價格將非常低廉。

納米機器最大的用途或許是用來修復合成材料,當材料出現細微裂縫時,納米機器能通過吸收周圍的分子對裂縫進行修補。如果由新型合成材料制成的宇宙飛船的外殼出現了裂縫,被釋放出去的納米機器人就會通過收集宇宙飛船周圍的分子來修補裂縫。

科學家們在運用納米技術之前必須學會如何操控原子。接下來的挑戰就是如何為這些納米機器人編制程序,以便讓它們執行特殊任務。

能自我修復的材料

宇宙飛船殼體的損壞常常起源于殼體表面出現的肉眼看不見的微小裂縫。這些細小裂縫還常常隱匿于材料外表下面,因此發現它們就更加困難了。這些肉眼看不見的裂縫一旦形成就會越裂越大,直到材料撕裂。要想阻止這些細小裂縫繼續擴大,科學家們就必須使用能覺察傷口并能立即進行自我修復的新型材料。這種自我修復能力能大大延長宇宙飛船的壽命。目前,科學家們已研究出3種新型自我愈合材料:

合成材料: 這是一種由多種材料合成的新物質,成分較為復雜。

膠囊式愈合劑:這是一種能黏合合成材料細微裂紋的膠水。這種膠水被密封在遍布整個合成材料的微小氣泡中,每立方英寸合成材料中大約有100~200個氣泡膠囊。

催化劑:為了迅速聚合,愈合劑必須與催化劑結合在一起使用。催化劑與愈合劑在發揮作用之前必須保持相互隔絕的狀態,直到裂縫出現需要它們進行修復時。

當合成材料出現細微裂縫后,縫隙會漸漸延伸和擴展,不斷擴大的裂縫將會撕裂微型膠囊,這樣,愈合劑就被釋放出來。愈合劑順著裂縫流出去,最終會不可避免地與催化劑匯合在一起,從而進入聚合過程。聚合過程將會把裂縫黏合在一起。自我修復合成材料在進行自我修復后能達到原來強度的75%。

這種可自我修復的合成材料的市場前景可能遠遠超出了宇宙飛船的使用范圍。國防工程、沿海石油勘探、電子、生物醫學等產業每年對這種合成材料的需求量可達2 000多萬噸。自我愈合材料還將會應用于我們的日常生活中,像聚合合成材料電路板、人造關節、橋梁支撐物和網球球拍等都適合使用這種材料。

電子系統的自我修復

在遠距離太空旅行中,維護飛船上的計算機和電子系統的安全與維護飛船外殼的安全同樣重要。目前,美國航天局正在研制一種具有自我修復能力的新型飛行系統。它能夠監測電子系統,并能在故障剛發生時糾正系統錯誤。這種可自我修復的飛行系統將首先用機上,然后再用于宇宙飛船上。

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1專業化和智能化發展

計算機在社會中的應用體現出了智能化和專業化的特點。隨著計算機科學技術的發展,其他科學技術不斷的進步,計算機技術已經融合了集成電路、微電子技術和半導體技術等,計算機技術已經顯得更加智能化和專業化。計算機的智能化可以按照人類的思維方式而展開活動,包括信息的提取、儲存和傳送等,可以對用戶提出的問題進行分析,從而完成相應的活動。計算機的智能化分析和解決問題的思路是相同的,但是因為面臨的問題不同,其解決方案和相應的活動也是不同的,因此,計算機技術將不同的解決方案集合起來,可以構建成為一個可以為社會所運用的信息技術平臺,這是計算機智能化的重要體現。隨著計算機智能化的發展,家庭網絡智能化已經代替了傳統的人工操作,可以有效的提高人們的生活質量。

2納米技術和微處理器

計算機的重要發展體現在計算機的微處理器和納米技術。隨著計算機科學技術的不斷發展,微處理器的尺寸也在不斷的縮小中,可以有效的縮小計算機的體積,并且微處理器的發展能夠有效的提高計算機的使用性能,現在的計算機晶體管制作更為小巧精細,從而有效的促進了計算機技術的發展。現在的計算機表現出了諸多的優點,例如運行速度變得更快,與傳統計算機相比其運行速度呈幾何倍數增長;計算機的體積也變得更加微型,比較適合人們的應用和攜帶;同時計算機的操作更加智能化,可以更加有效的讓人們解決問題。隨著納米技術的發展,已經逐步運用在計算機中,計算機利用納米技術,將會使計算機的尺寸變得更加微型,其運算速度將會變得更加迅速,能夠有效的解決人們面臨的各種難題。

3計算機科學技術的發展展望

3.1計算機技術向著生物計算機方向發展

隨著計算機科學技術的發展創新,必然向著生物計算機的方向發展。美國的一位博士在二十世紀九十年代就曾提出生物計算機的概念,所謂的生物計算機是指用DNA的序列來做信息編碼的載體,使用分子技術和控制酶等促使DNA序列發生變化,從而實現計算機數據的運算。隨著科學技術的發展,DNA生物計算機科學技術必然會實現,其運算速度將會遠大于人腦的思維速度。在2013年,英國科學家將莎士比亞的作品編入了DNA序列,其儲存密度竟然達到了2.2PB每克,這一重大發現給計算機科學技術的發展帶來希望的曙光,生物計算機的發展必將成為一種趨勢。

3.2計算機技術向著量子計算機方向發展

隨著科學技術的不斷發展,量子計算機也必然成為計算機的一種發展趨勢,所謂的量子計算機是指,將量子狀態的原子做為計算機的內存和中央處理器,原子具有可以在同一個時間點出現在不同位置的特性,可以有效的提高計算機的運算效率,可以加強計算機的存儲,可以將現在計算機中的二進制代碼替換,可以極大程度的加快計算機的運算效率。其運算速度將比傳統的計算機快上幾億倍。目前,很多科學家都實現了對原子的操作,這為計算機科學技術向著量子化的方向發展提供了無限的動力,使得計算機科學技術向著量子計算機發展成為了可能。

3.3計算機技術向著光子計算機方向發展

隨著科學技術的發展,光子計算機必將成為計算機科學技術的一種發展趨勢,光子計算機是使用光路來做為計算機的基本元件,用光子信號進行信息處理和存儲可以較大程度的提高計算機的運行效率。與現在的計算機相比,光子計算機具有較高的集成密度,不會受到介質的干擾,并且將以幾何的倍數提高計算機的運行效率。目前,科學家已經研制出了光電混合的計算機,其運行速度快,同時可以對圖形等進行識別,但是,光電混合計算機的體積較大,還不適用于推廣和普及,還需要科學家努力發展研究,但是光電混合計算機帶給了我們實現光子計算機的可能性。

3.4計算機技術向著模糊計算機方向發展

現在社會的發展中,存在著一系列無法界定的概念,例如好和壞,我們無法用語言去對其進行劃分,針對這一系列無法界定的概念,科學家設計出模糊計算機,此計算機可以進行思考和判斷,這是未來計算機發展的趨勢,雖然科學家已經設計出了模糊計算機,但是其功能還有待提高,模糊計算機的完善發展,還需要多門學科的融入,例如社會學、心理學和電子學等,模糊計算機是計算機科學技術的發展趨勢,對其進行研制,將會對人們的生活產生重大的影響。

4結語

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關鍵詞:計算機科學與技術;發展趨勢;研究

中圖分類號:TP3-4文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 05-0000-02

計算機科學與技術與我們的社會、生活、工作等方方面面都息息相關,因此,分析計算機科學與技術發展的趨勢問題具有十分重要的現實意義。為此,本文分析了計算機科學技術的發展趨勢,以下是本人對此問題的幾點看法。

一、計算機科學與技術發展的整體方向

計算機科學與技術的發展可以說是日新月異,發展速度非常的快,但統觀計算機技術的未來發展,主要向著“高”、“廣”、“深”三個方向發展。具體分析如下:

第一,向“高”度發展。體現在計算機的主頻上,隨著主頻的逐步提高,計算機的整體性能會越來越穩定,速度會越來越快。英特爾公司已經研制出能集成超出10億個晶體管的微處理器,也就是說一臺計算機不止使用一個處理器,可能會用到幾十、幾百甚至更多的處理器,即并行處理,截止目前,在世界范圍內性能最高的通用機就采用了上萬臺處理器。而專用機的并行程度又要高出通用機,其關鍵核心技術是操作系統,體現在兩方面,一方面是如何高效能的使很多計算機之間產生聯系,實現處理機間的高速通信,另一方面是如何有效管理這些計算機,并使之互相配合、協調工作。

第二,向“廣”度發展。隨著計算機的高速發展,計算機已經普及,成為個人常用之物,可以說人手一臺。向“廣”度發展指網絡化范圍的擴大以及向各個領域的逐漸滲透。到那時,計算機就會無處不在,像現在的發動機一樣,應用于所有電器中,你家里的電器不管是冰箱、洗衣機還是筆記本、書籍等都已電子化。說不定多少年后學生用的教科書也被淘汰,被和教材大小一樣的筆記本計算機所代替,學生可根據自己實際需要查閱、記錄所需的資料。有人預言未來的計算機如此普及價格就和買一本書一樣便宜,還有一次性使用的,用完就可以扔掉,它將成為人們生活中最常用、最方便的日用品。

第三,向“深”度發展。即向人工智能方向發展。比如說,如何把網上豐富的、有用的信息變為己有,如何使人機更好地互動等,這是計算機人工智能發展、研究的的主要課題。所謂人工智能,即計算機的智能成分占主要,會具備多種感知能力、邏輯思維能力,到那時,人們可以與計算機自由交流,用手寫字輸入,甚至可以用表情、手勢和計算機溝通,人機交流方便、靈活、快捷。使人產生身臨其境之感的交互設備也已經發明出來,主要體現在虛擬現實技術領域方面。同時,信息將實現永久性存儲,百年存儲器正在研發當中,讓我們一起期待吧。

二、計算機科學技術的幾個具體發展趨勢

從近幾年來計算機科學的發展來看,計算機科學技術的具體發展趨勢,主要有以下幾個方面:

(一)運算速度大大提高的高速計算機

近年來,美國人發明了一種通過空氣的絕緣性來大幅度提高電腦運行速度的新技術。由紐約保利技術公司研究人員發明生產出一種電腦中使用的新型電路,這種電路的芯片之間是由一種“膠滯體包裹的導線”進行連接的,而組成這種“膠滯體”的物質中有90%的成分是空氣,眾所周知,空氣恰恰是一種不導電的優良的絕緣體。經實踐研究表明,計算機運行速度的快慢與晶體管或芯片之間信號的傳遞速度有直接關系,目前國際上普遍采用的“硅二氧化物導線”在信號傳遞的過程中一般都會吸收掉一部分信號,因此延長了傳遞信息的時間。而保利技術公司研究制造的這種“膠滯體導線”,在信息傳輸過程中幾乎沒有吸收任何信號,所以它能夠更快的傳遞信息。除此之外,這種導線不但有利于大幅度降低電耗,節約材料成本,而且無需更改計算機芯片,可直接安裝,最重要的是極大的提高了計算機運行速度。但美中不足的是,這種導線的散熱效果較差,無法及時排出電路生成的熱量。為此,保利公司迅速組織科研人員,針對這一缺陷進行創新改造,終于研究出一種“電腦芯片冷卻”技術,即在計算機電路中置放許多裝有液體的微型管道,用以吸收電路在工作中形成的熱量。電路開始發熱時,其產生的熱量可以將微型管中的液體汽化,汽化之后的物質逐漸擴散到微型管的另一端,會重新凝結,順流到微型管底部,從而達到吸收熱量、有效散熱的功效。目前,美國宇航局正在對該項技術進行太空失重實驗,如果實驗取得成功,“空氣膠滯體”導線技術將被廣泛應用于全球計算機的使用中,有助于大幅度提高計算機的運行速度。

(二)超微技術領域的生物計算機

早在二十世紀八十年代,生物計算機就已經投入研制了,這種計算機最大的特點就是利用生物芯片,由生物工程技術中所產生的“蛋白質分子”組合構成。在這種生物芯片中,信息是以波的方式進行傳遞的,其運算速度快的驚人,幾乎相當于普通計算機運算速度的十萬倍,且具備強大的儲存空間,而其能量消耗僅為普通計算機的十分之一,這種生物計算機的優勢作用顯而易見。由于蛋白質分子具有再生能力,因此,它可以通過自我組合而合成新的微型電路,這樣就使得計算機具備了生物體的基本特征,因此被稱為生物計算機。例如:這種計算機可以通過生物自身的調節作用自主修復出現故障的芯片,甚至能夠模擬人腦進行思考。1994年,美國首次將生物計算機公諸于世,隨之公布的還有模擬電子計算機而進行的邏輯運算,并提出了解決“虛構”的七座城市之間路徑問題的最佳設計方案。前不久,來自世界各國的二百多名計算機專家學者就曾經齊聚美國的普林斯頓大學,聯名呼吁計算機科技應向生物計算機領域努力進軍。根據現在的生物計算機技術發展來看,預計將在不久的未來,制造出通過物理和化學作用就能檢測、處理、儲存、分析、傳輸數據信息的分子元件。現階段,計算機科學家們已經在生物超微技術領域取得了一定成就,實現了部分突破,制造出了超微機器人。而科學家們更長遠的計劃是讓這種超微機器人變成一部微型生物計算機,從而在生物體內取代某些人體器官,完成血管、內臟等器官的修復作用,并殺死病毒細胞,使人類身體健康、延年益壽。

(三)以光為傳輸媒介的光學計算機

光學計算機是一種以光作為信息傳輸手段的計算機,這種計算機與傳統計算機(電子)相比,具有諸多優勢特點:光的速度有目共睹,這是電子計算機永遠無法比擬的,并且光速具有一定的頻率和偏振特征,大大提高了光學計算機傳輸信息的能力;光的發射根本不需要任何導線,即使發生交會也不會造成干擾;光學計算機的智能水平也大大高于電子計算機。可見,光學計算機是人類不斷追求的理想計算機。早在二十世紀九十年代,世界各國以及各個科研機構,就已經投入大量的人力、物力、財力用以研發“光腦技術”。其中,由英國、德國、法國、意大利等60多個國家組成的科研隊伍研發的光學計算機成果顯著,該計算機的運算速度比電子計算機快了一千多倍,而且準確率相當高。除此之外,有些超高速計算機只能在低溫狀態下運行,而光學計算機不受溫度的限制;光學計算機的存儲量超大,抗干擾能力超強,不管在什么條件下都能正常運行;光腦具有與人腦相似的特性,就算系統中的某一元件出現損壞,也不影響運算結果。

(四)含苞待放的量子計算機

計算機專家已經根據量子學理論知識,在量子計算機的研制方面取得了一定成果,如:美國科學家已經成功完成了4個“鋰離子”量子的纏結狀態,這一成果體現了人類在量子計算機研究領域上已經更上一層樓。

(五)應用納米技術的納米計算機

納米計算機是用納米技術研發的新型高性能計算機。應用納米技術研制的計算機內存芯片,其體積只有數百個原子大小,相當于人的頭發絲直徑的千分之一。美國正在研制一種連接納米管的方法,用這種方法連接的納米管可用作芯片元件,發揮電子開關、放大和晶體管的功能。專家預測,10年后納米技術將會走出實驗室,成為科技應用的一部分。納米計算機體積小、造價低、存量大、性能好,將逐漸取代芯片計算機,推動計算機行業的快速發展。

當然,以上僅是本人對計算機科學與技術發展趨勢的幾點淺薄認識和看法,對于此問題的研究,有待于我們做進一步的探討和思考。

參考文獻:

[1]蔡芝蔚.計算機技術發展研究[J].電腦與電信,2008,2

[2]陳相吉.未來計算機與計算機技術的發展[J].法制與社會,2007,10

[3]文德春.計算機技術發展趨勢[J].科協論壇(下半月),2007,5

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【關鍵詞】計算機技術 信息化 發展趨勢

一、計算機科學與技術的歷史步伐

已去的20 世紀,是計算機飛速發展的一個時期。世界上第一臺電子計算機“ENIAC”誕生于1946年,至此計算機的發展才不過60年的光陰。現代計算機體系結構的形成及其技術實現的有關發明,主要歸功于兩位數學家,與四位物理學家,由于他們的不懈努力奠定了計算機科學與技術發展的基石。

英國數學家布里頓.艾倫.圖靈和美國數學家馮.諾依曼在計算機體系結構方面做出了巨大的貢獻。1935 年到1936年間由圖靈設計的抽象計算機“圖靈機”成為計算機發展歷史中的里程碑,因此,圖靈被人們公認為計算機科學之父。馮.諾依曼在1945年總結了ENIAC計算機的優缺點, 提出了基于存儲程序的通用電子計算機EDVAC邏輯設計方案,1952年成功設計建造,它在體系結構設計中實現了數字化的計算過程、存儲程序控制并按電子學原理工作,這三點奠定了現代計算機體系結構的基礎,因此,人們又把現代計算機稱之為“馮.諾依曼計算機”。

1947美國貝爾實驗室的物理學家威廉.肖克萊、約翰.巴丁和沃爾特.布萊頓共同發明了晶體管,他們一起成為了晶體管之父。11年之后,美國物理學家杰克.基爾比研制出第一塊集成電路(IC),從此,以晶體管為基礎的芯片按照摩爾預言的速度發展,帶來了今天計算機的普及,基爾也成為了電子學革命之父。

大規模集成電路的發展和微處理器的出現,其直接成果就是帶來了計算機的高性能和快速小型化,1971年,世界上第一款微處理器—Intel4004問世,1978年,英特爾公司開發出了8086,首次用于IBM PC機中,電腦走入家庭。一個全新的概念“個人電腦(PC)”取代了“微電腦”的概念,

二、計算機科學與技術得到發展的原因

(一)日新月異的時代需求

起初對計算機的時代需求為“二戰”時期,有著對各種信息進行處理加工的欲求,這樣促使進算計的研發運用。隨后信息化時代的快速發展,計算機的運算速度也在不斷的提高,存儲功能不斷強大,使其在教育、經濟等領域迅速發展普及。市場激烈的競爭之下,計算機要順應社會需求,不斷的研發變化著,無形的競爭很大程度上促進了計算機科學技術的發展進步。

(二)穩定的選擇機制基于計算機技術

對于相互競爭的技術價值做出一個共識性判斷之前需要一段時間,這種不確定因素可能最后影響選擇機制。大多數,同時發揮作用的圍繞計算機技術的若干選擇判據和機制及其影響要素,選擇的環境常常是非常敏銳和穩定的,這是計算機技術迅速發展的一個重要原因。

在實踐中,最強的技術性創新,把經濟之間的激烈競爭轉化為了技術性的較量。其計算機的發展在工程學科和應用學科也給我們許多啟發。這使計算機的選擇機制判斷更加穩定明顯,這樣就更容易解決計算機在生產生活的運用中所存在的各種問題。同時,計算機選擇機制的發展與計算機的發展是一種雙向促進的關系,一種技術的發展可以促進另一種技術的進步。

(三)科學技術的發展離不開計算機技術的支持

新一代的技術與其他領域結合,又為了滿足其需求不斷的研發更新,慢慢計算機技術成為生活生產中的重要工具,并成為其他行業生產中重要的工具,直接與間接的促進了各個行業科學技術的發展,最終提高了社會的經濟水平。

三、計算機科學與技術的發展趨勢

計算機的具體發展趨勢主要分為兩大部分:

(一)智能化

智能化計算機是指設計結構獨特并采用平行的處理技術,對計算機中的多個數據及多種指令可進行同時處理和分析的一種超級計算機。超級計算機相對于普通的計算機來說有著更高的運算速度。這些更智能化的計算機跟接近與人類大腦的性能,可以為人們生活和工作提供方便。更可以在某些高端行業,幫忙處理大量繁雜數據,提高工作效率,節省時間與成本。這也就是計算機發展的趨勢是更人性化,更智能化。

(二)新型計算機

計算機的發展是基于硅芯片技術的不斷更新,但由于需求的不斷加強,硅芯片的研發潛力已近極限。所以很多新型計算機就成為了計算機技術的發展趨勢。

(1)納米計算機。計算機技術與納米技術相結合,便有了納米計算機。納米元件與電子元件相比,其體積較小,質地優良且導電性能較高,完全可以取代傳統的硅芯片。納米技術興起于20世紀80年代初,納米作為一種計量單位,它的目標是使人類可以自由的操作原子。使用納米級芯片組成的納米計算機的能耗非常小,幾乎可以忽略不計,性能上遠遠高于現有的計算機,所以納米計算會是計算機技術的發展趨勢之一。

(2)量子計算機。量子力學的原理來對大量數據進行運算以及存儲和分析處理的源自可逆計算機的一種物理裝置,而量子計算機就是基于這個。量子效應是量子計算機研發的基礎,這種計算機中,開與關的狀態是通過激光脈沖來改變一種鏈狀分子聚合物的特性來決定的。由于量子的疊加效應,與傳統計算機對比而言,量子計算機存儲的數據量要大得多,還有就是,其運算速度是傳統計算機的十億倍。除了其存儲性能及運算速度方面的優勢外,其在安全性及安保體系等方面的優良性能也遠遠高于傳統計算機。這也成為了計算機發展的另一趨勢。

(3)光子計算機。光子計算機是利用光子進行計算,用光子代替傳統的計算機通過電子進行數據計算、傳輸和儲存。并把傳統計算機的導線互聯轉變成了光互聯。傳統的計算機硬件結構復雜,多數為電子硬件,而光子計算機則為光子硬件,并為光運算,不同的數據是由光的不同波長表現出來的,對于復雜的任務可以進行快速處理。成為新型計算機一員。

四、總結

以上為對計算機科學與技術發展趨勢的探究,從其發展趨勢到發展其必要原因到未來計算機從智能化到新型化的發展態勢的必然進行了探究闡述。

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關鍵詞:計算機技術;智能化;網絡化;趨勢研究

一、計算機技術的發展特點

(一)網絡化。所謂計算機網絡化是指利用計算機技術和現代通信技術把位于不同地方的計算機連接起來,共同構建一個多功能、大規模以及隨時隨地相互傳遞信息的網絡,通過大力提高信息資源的整合程度這種方式,使網絡中豐富的優質資源得以共享。目前,在全球范圍內隨著網絡技術的迅速發展,各大公司、各級政府機構以及部分家庭中計算機已近全面普及,加之網絡技術的連接,使各類信息的收集、處理變得更為方便快捷。

(二)多極化。不同的行業對計算機的要求提出了不同的要求,特別是一些大型、巨型計算機在航天航空、現代軍事等領域發揮著不可替代的作用,人們對計算機的要求不再局限在小型個人計算機上,一些微型、小型、大型、巨型計算機都有自己的發展領域,逐漸呈現出多極化的形勢。

(三)智能化。在第五代計算機中,計算機智能化是指通過既定的程序指使計算機模擬人的思維和感覺過程,使更加精確和快速地處理各類信息。在現實生活中,關于計算機智能化的研究領域非常廣泛,其中計算機機器人技術更具有代表性。

(四)多媒體化。在計算機領域的多媒體化是指充分利用通信技術、計算機技術以及大眾傳播技術,綜合處理視頻、圖像、文本、圖形、文字、聲音等多種媒體信息的計算機,使計算機技術中的各種信息資源成為一個相互交叉的整體,突破人機之間矛盾的關系,采取最為適宜的方法處理各種信息。

二、未來計算機的發展趨勢

計算機技術主要的發展成果為巨型計算機、神經網絡計算機、量子計算機、分子計算機、納米計算機和光計算機等。下面將從這幾方面對計算機技術的發展趨勢進行深刻闡述。

(一)巨型計算機。運算速度極快、存儲空間巨大、功能強是巨型計算機的主要特點,通常情況下,巨型計算機內存容量可達幾百兆,運算速度可以達到每秒百億次,已經在航空航天、地質勘測、衛星、氣象、國防等領域里得到廣泛應用,對其技術的進一步研究能夠有力推動計算機軟硬件的應用技術發展。

(二)神經網絡計算機。神經網絡計算機是一種模仿人體大腦神經脈絡所構建的計算機網絡系統,在人腦總體運行速度遠遠高于電腦功能所能達到速度的前提下,神經網絡計算機能夠處理數量繁多的信息,并且能夠進行正確的判斷和相應的處理,進而得到有效的結論,由于神經網絡計算機內的信息存儲在神經元之間的聯絡網中,所以,一旦發生神經元結點斷裂,計算機還可以通過重新組建信息,最大限度地保證計算機內信息不丟失或被泄露。

(三)量子計算機。量子計算機是按照量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的一種新型計算機。如果計算機處理和計算的是量子信息,運行的是量子算法時,它就認為是量子計算機,由于量子計算機的存儲量遠遠大于普通計算機的存儲量,所以,其量子計算機的計算速度遠遠快于個人計算機。

(四)分子計算機。分子計算機是指利用分子計算處理信息的一種新型計算機,其技術原理是利用分子晶體吸收以電荷形式存在的信息,并以更加有效的方式進行組織排列,由于分子計算機耗能少、體積小、存儲信息量大、存儲信息時間長以及運算速度快等特點,會使分子計算機在未來發展中普遍存在。

(五)納米計算機。納米技術從開始研究之時,就受到全世界科學研究者們的高度關注,作為一種新興技術,納米技術的誕生也為計算機未來的發展提供了新的技術導向,在不久的將來,具有眾多優勢的納米計算機將逐漸取代芯片計算機,推動計算機行業快速發展。

(六)光計算機。光計算機是由光代替電流或電子,實現高速處理大容量信息的計算機,它具有運算速度極高、耗電極低的特點,空間光調制器是光計算機的基礎部件,采用光內連技術,在存儲部分與運算部分之間進行光連接,運算部分可直接對存儲部分進行并行存取。與電子相比,光傳播速度更快,同時光子計算機在一般室溫下就可以使用,不易出現錯誤。光計算機的構想使計算機接連體系結構方面實現了創新和突破,但是現階段光計算機還處于研制階段。

三、結語

綜上所述,計算機已經滲透到社會的每一個角落,其計算機技術的不斷發展就代表著社會中人類智慧的不斷進步和創新,因此,未來計算機的發展趨勢將會是更深入、更廣泛、更高端的,其中巨型計算機、神經網絡計算機、納米計算機、分子計算機、光計算機和量子計算機將會突破傳統的計算機模式,并在社會各行各業中得到廣泛運用。

參考文獻: