計算機技術的應用及發展探究論文
摘要：隨著現代社會全球化、信息化發展的速度加快，計算機技術獲得了更廣闊的發展空間，被越來越多的應用在生活生產中的方方面面，計算機技術應用的普及為人們的生活行為方式帶來了極大的便利。本文針對現階段我國計算機技術的發展情況對未來趨勢進行探討。
關鍵詞：計算機技術；智能；應用
引言
計算機技術是計算機領域中所運用的技術方法和技術手段，計算機技術具有明顯的綜合特性，它與電子工程、機械工程、現代通信技術等緊密結合，因此發展很快。現在計算機技術已成為我國綜合競爭力中重要的一部分，為我國的科學發展提供了充足動力。在此基礎上本文對我國計算機技術的應用進行研究，希望能促進計算機技術的快速發展和在各個領域更廣泛的應用。
1 計算機科學技術的發展進程
計算機的發展過程主要包括四個階段，1946年美國制造出了世界上的第一臺電子計算機，其中應用了18800個真空管，它的出現在一定程度上改變了人類的思維和生活方式，為計算機技術的進一步發展打下了堅實的基礎。所以，第一代計算機不僅體積龐大，而且耗電量巨大。1954年由美國科學家崔迪克研制出來的第二代晶體管計算機尺寸小、重量輕、效率高、功耗低，很好的彌補了第一代計算機的缺點。70年代中小規模集成電路將第三代計算機體積進一步減小，可靠性及速度進一步提高。信息產業作為技術與知識密集型產業，為了適應現代化社會建設的需要，第四代計算機便應運而生。第四代計算機的出現促進了計算機的大量生產， 計算機被廣泛的應用到公司企業和人們日常生活中[1]。
2 計算機科學技術的發展現狀
2.1 普及性和發展性
計算機技術正逐漸成為社會發展的重要生產力，計算機技術已經融入了人類生活中的方方面面，如視頻聊天、移動支付、網絡約車等，充分體現出科學技術的迅速發展。計算機技術面向的用戶群體從之前的軍事和科研等轉變為一個個的普通家庭。毋庸置疑，計算機技術將會成為人類生活學習的重要組成部分，對社會的發展產生巨大影響。
2.2 專業化和智能化
計算機技術正朝著專業化和智能化兩個方向發展。隨著科學技術的進步，計算機技術在越來越多的細分領域開花結果，逐漸變得專業化，比如神經網絡、人工智能、面部識別、智能家居等領域[3]。與此同時，由于網絡信息技術的發展，計算機的使用更加傾向于交流互動性，網絡分布式系統逐漸替代了單機模式，大大提高了計算機技術的綜合性。
2.3 微型化和人性化
隨著計算機技術的逐漸普及，計算機技術在許多領域都取得了突破性的進展。計算機的更新速度變快了，人們對于計算機的便攜性和計算機技術的先進性也提出了更高的要求，電腦越做越小，手機越做越薄，計算機技術還可以將更多的實用功能集成到手表之內。計算機技術可根據不同人群的需求，加以創新和改進，更多的體現出計算機技術的人性化和個性化。在計算機技術的核心功能中增加人性化功能，需要設置更多獨立且相互聯系的組件，這不僅是計算機微型化和人性化的難度所在，也對微型傳感器等計算機相關設備提出了新的要求。
3 計算機科學技術的發展展望
3.1 光計算機
與傳統硅芯片計算機不同，光計算機用光信號代替電子進行信息處理和存儲的新型計算機， 其在進行數據存儲時主要利用的是光子和光運算，運算部分可直接對存儲部分進行并行存取，運算速度極高、耗電極低[4]。光子計算機還具有很多優勢，比如，不會受到電磁場的影響，信息傳輸中畸變和失真小，超大規模的信息存儲容量及低能量消耗、低發熱量等。光計算機在未來將廣泛的應用于特殊領域，比如預測天氣、監測氣候等一些復雜而多變的過程等[5]。
3.2 化學、生物計算機
在運行機理上，化學計算機以化學制品中的微觀碳分子作信息載體，來實現信息的傳輸與存儲。生物計算機，也被稱之為仿生計算機，主要原材料是生物工程技術產生的蛋白質分子，并以此作為生物芯片來替代半導體硅片，利用有機化合物存儲數據。生物計算機的基本原理是用生化反應來模擬計算機操作，生物計算機的優點在于其所依托的生物體本身的多樣性和復雜多變的生理現象[6]。生物計算機的運算速度要比當今最新一代計算機快10萬倍，它具有很強的抗電磁干擾能力，并且能徹底消除電路之間的干擾。能量消耗僅相當于普通計算機的十億分之一，且具有巨大的存儲能力。這為生物計算機帶來了很多優勢，不僅表現在體積小功率高，而且存儲和芯片也具有一定的可靠性[7]。
3.3 量子計算機
量子計算機的概念來源于對可逆計算機的研究，在可逆計算的模型中使用的能量很低。量子信息科學的核心目標是實現真正意義上的量子計算機和實現絕對安全的、可實用化的長程量子通信。量子計算機是一類遵循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物理裝置[8]。量子計算機與現有的電子計算機和正在研究的生物計算機、光計算機等的根本區別在于，其信息單元不是比特（bit），而是量子比特（qubit），即兩個狀態是0和1的相應量子態疊加，因此，單個量子CPU具有非常強大的數據平行處理能力，而且其運算能力隨著量子處理器的增加呈現出指數倍的增強，所以量子計算機在數據處理的運算時間大幅度減小[9]。目前，很多專家學者也在不斷的研究量子計算機，研究量子計算機的目的不是要用它取代現有的計算機，而是去解決一些經典計算機無法解決的問題。
3.4 神經網絡計算機
人腦總體運行速度相當于每妙1000萬億次的電腦功能，可把生物大腦神經網絡看做一個大規模并行處理的、緊密耦合的、能自行重組的計算網絡。從大腦工作的模型中抽取計算機設計模型，用許多處理機模仿人腦的神經元機構，將信息存儲在神經元之間的聯絡中，并采用大量的并行分布式網絡就構成了神經網絡計算機[10]。神經網絡計算機的信息不是存在存儲器中，而是存儲在神經元之間的聯絡網中。若有節點斷裂，電腦仍有重建資料的能力，它還具有聯想記憶、視覺和聲音識別能力。
4 結束語
總而言之，計算機技術在社會中有著廣泛的應用范圍，也在社會中發揮了高效的社會功能�，F階段，我國的計算機應用水平與國際應用水平還存在著一定的差距，相信隨著我國科研人員對計算機技術的不斷研究，計算機技術必將得到更加高速的發展。
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