計算機產業領域發展論文
時間:2022-08-31 03:59:00
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[摘要]自從1946年世界上第一臺電子計算機誕生以來,計算機的體積不斷變小,性能、速度卻在不斷提高。人類的追求是無止境的,科學家們一刻也沒有停止研究更好、更快、功能更強的計算機。伴隨著計算機性能的不斷提高,計算機產業的發展方向更加廣闊。文中就計算機產業發展中幾個領域的發展狀況做以詳細的介紹。主要包括:企業計算、嵌入式系統,人工智能等幾個方面。
[關鍵詞]計算機信息產業嵌入式系統企業計算人工智能
一、企業計算的發展狀況
1.企業計算的含義
企業計算(EnterpriseComputing)主要是指企業信息系統,如ERP軟件(企業資源規劃)、CRM軟件(客戶關系管理)、SCM軟件(供應鏈管理、即物流軟件),銀行證券軟件,財務軟件,電子商務/政務(包括各種網站),數據倉庫,數據挖掘,商務智能等企業信息管理系統。
2.企業計算的發展
回顧IT產業系統的發展脈絡。40年前IBMS/360系統的誕生開創了以大型主機為核心的重心計算時代,計算機開始影響人類發展的歷程。之后小型機的興起和網絡技術的成熟使分布式計算模式被人們廣泛的接收。到了上世紀80年代,IBM發明的個人電腦(PC)更是將客戶機/服務器的計算機模式逐漸推向一個高峰。隨著互聯網的出現,業界進入到了互聯網計算時代,IBM在這個時期率先倡導了電子商務理念,使得IT手段首次成為了商業生活中不可缺少的組成部分。進入21世紀,IT業界再次迎來新變革大潮,我們看到以SOA、虛擬化技術為代表的21世紀企業計算模式已經漸露端倪,并成為成就企業創新成功的重要因素。
今天,企業需要通過不斷的業務創新來推動自身的發展。越來越多的CIO開始意識到,在企業業務創新中,自身扮演著非常重要的角色。業務的創新離不開先進的IT基礎架構支撐,這也對IT基礎架構提出了新的要求,這些要求歸結起來有如下幾個方面:如何滿足企業對掌控信息,優化IT的需求;如何幫助企業降低風險、提升員工的效率,支持業務靈活性。要解決以上的問題,建立一個面向創新的IT基架構是行之有效的途徑。一個面向創新的IT基礎架構的顯著特征是以SOA,虛擬化技術為核心,具有安全、可擴展的特性,同時秉承開放標準的思想,有能力協同各方資源。
3.當今企業計算的模式
在當今的企業計算模式下,以下的一些熱點正在成為重要的應用趨勢:ServerFarm2.0(下一代ServerFarm),ServerFarm2.0實際上代表了虛擬化技術在客戶數據中心的最新應用理念。它以虛擬化的服務器存儲設備、系統管理和自動化軟件為基礎,同時是以一種服務的形式為客戶變化的應用需求提供靈活的基礎架構資源。應用ServerFarm2.0,客戶可以縮短應用部署時間、簡化硬件系統、大大節省硬件投資,同時管理流程自動化可以提高系統維護人員的效率。
綠色數據中心——gartner公司指出,環境的可持續性正在成為IT組織日益優先關心的問題,并預計到2011年將會超過一半的大型IT環境中實現對環境可持續性發展有益的流程和工具。數據中心日益增加的能源成本及供電、散熱和空間方面的管理也正在成為一項重大的挑戰。IBM很早認識到數據中心的能源效率是一個涉及到各個方面且相互聯系的難題——從硅技術和芯片設計的進步,一直到數據中心的系統規劃,以及如何運行這些系統以最大程度地減少能源的使用。
刀片及模塊化計算——刀片以及模塊化計算架構,以其經濟、低功耗和靈活易于擴展的特性越來越受到企業用戶,尤其是中小企業的青睞,并逐漸成為網絡計算的標準設備。到目前為止,全球50多家風險投資公司為了推動刀片服務器生態環境的發展已經投入了超過10億美元。
安全和業務彈性——伴隨著愈演愈烈的網絡侵入、病毒傳播,和數據盜竊等問題的發生,安全和業務彈性越來越成為影響企業生存發展的根本問題之一。企業也開始重新思考解決安全問題的根本之道。企業對于安全性方面的需求主要有以下幾個方面:系統各個層面的安全、安全快速的在線交易,廣泛安全的網絡傳播、強制性的侵入偵測,協同合作伙伴實施企業范圍內的安全保障、集中的密鑰管理等。
二、嵌入式系統的發展狀況
計算機產業革命的技術基礎是集成電路、微處理器、微型計算機,它的計算手段起到了智力替代的作用。通用計算機智力平臺的模式,,推動了嵌入式系統的智力嵌入,整個現代計算機形成了兩個領域:一個是通用計算機領域,一個是嵌入式領域。
1.通用計算機和嵌入系統的區別
通用計算機提供了智力平臺,主要實現軟件設計,包括:計算機輔助設計、輔助制造、科學計算、工程設計等,實現了智力替代平臺。而在嵌入式計算機領域中,智力嵌入是將嵌入式系統嵌入到對象體系中。這個對象體系包含家用電器、智能儀表、工控單元等多個領域,嵌入是帶計算機內核的設備,所以提供了智力平臺和智力嵌入模式,這就是計算機革命的兩個模式。入式計算機出現以后,通用計算機和嵌入計算機分道揚鑣,出現了兩個不同的發展方向。嵌入式系統的發展走向單片機的道路,直到現在單片機仍然是嵌入式系統的重要發展方向。
通用計算機承擔智力平臺的使命,嵌入式系統承擔智力嵌入的使命,這是兩個不可兼容的技術發展方向。所以通用計算機承擔的任務是高速海量的數字計算,而嵌入式系統主要是滿足對象系統的全面智能化要求。現在通用計算機不斷地提高速度和存儲容量,而嵌入式系統中,位計算機仍然是一個很主要的應用形式。嵌入式系統的發展方向是超小型、超低價位、高可靠性和易耦合。嵌入到對象體系時,原對象系統應該和電子系統具備很好的耦合,包括傳感器、傳感器接口、驅動器接口、人機界面等。除了物理耦合性,還需要科學的耦合性,研究人員應對所涉及的技術原理深入了解。
2.嵌入式系統的發展
單片機是嵌入式發展的必然道路,通用計算機的體系結構不能替代嵌入式系統,必須建立一個創新的體系結構。英特爾最早提出了嵌入式系統經典的硬件體系,這個體系精簡、高效、高可靠,它的指令系統突出控制功能,外部總線易擴展、易配置,提供了在位系統中必須遵循的特殊功能計算機管理模式,不管將來擴展任務電路單元,都遵循歸一化的特殊功能管理模式。另外英特爾還帶來了原創嵌入式操作系統。早期嵌入式操作系統受通用計算機影響最大,作為原創RTOS實時多任務操作系統,設計時必須考慮實時性、多任務性。
單片機時代也屬于嵌入式時代,不過單片機進入電子應用領域,主要面對智能儀表、家用電器、工控單位等領域。在通訊網絡遍布的后PC時代,很多計算機人才進入這個領域,形成了嵌入式系統全面發展的新時代,它和單片機時代是銜接的。單片機和嵌入式系統是兩個時代概念,但其內涵相同,單片機是嵌入式獨立發展的時代,兩者之間并沒有技術本質的差異,都遵循MCU和SoC道路。
嵌入式系統包含四個支柱學科:微電子學、計算機學科、電子學科和對象學科。四個學科共同促進嵌入式系統發展。其中對象學科和其他三個學科之間差異最大,所有嵌入式產品從對象學科中走出來,無論是計算機學科、微電子學科還是電子技術學科,都為嵌入式應用提供了一個廣闊的平臺,對象系統在這個平臺上實現嵌入式系統的應用。
嵌入式系統新型的產業模式是一個扇形產業結構,和資本經濟時代一體化封閉的產業結構有本質的差別。此外,半導體產業中還突顯了知識產權產業,嵌入式產業中從百花齊放開始向技術集權方向發展。技術集權方式對整個產業發展很有利,可以做到技術上的高度統一和協調。平臺模式的發展日益明顯,微電子學科、計算機學科、電子學科都為對象學科構建理想的平臺,提供最適合的集成開發環境和操作系統。
三、人工智能的發展狀況
1.人工智能的含義
人工智能實際上是一個計算機系統,是模仿職能活動的程序,使之能顯示出某些人類智能活動的特性以延伸人類智力的科學,所以可以說人工智能是計算機科學與心理科學相結構而產生的研究成果,是用計算機實現人的智力活動和功能的一門邊緣學科。換句話說,它是計算機科學的一個分支,主要研究問題求解中的搜索問題和知識信息的處理問題、涉及計算機科學、心理學、哲學和語言學等多種學科,總的目標是增強人的智力。從實用的觀點看,人工智能是一門以知識為研究對象,研究知識的獲取、知識的表征方法和知識的使用,設計計算機使之模仿人腦的學習、推理等思維活動,來解決需人類專家才能處理的復雜問題,如醫療診斷、石油鉆井、探礦、氣象預報等課題。
2.人工智能的發展
現代人工智能的先驅者創立了很多的學科,例如維納的控制論,馮·諾依曼的博弈論以及申農的信息論,它們對人工智能的形成和發展產生了很大的影響。整個60年代是人工智能發展的黃金時期,很多人工智能科學家在人工智能的各個領域做出了奠基性的貢獻。
網絡技術的發展,特別是世界范圍內因特網的普及給新時期人工智能的發展注入了活力。而研究工作的結果給人工智能的信息系統建設以促進作用。人工智能將在未來的網絡世界中扮演重要的角色。網絡的快速發展,特別是極端豐富的網絡資源要求計算機不但能用文本、圖形,還能通過語音、動作姿勢等與用戶進行交互。這種交互應該是有目標導向的、合作式的,同時應該是自適應的,并為用戶提供沉浸感。
參考文獻:
[1]牛曼冰郭龍:淺析中國計算機產業三十年的璀璨成就.科技咨詢,2008(12)
[2]何立民:現代計算機產業革命的20年.中國單片機20年,2007
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