计算机科学与技术的发展趋势

2017-03-15

1 当前社会计算机科学与技术具备的重要作用

社会的进步与发展离不开计算机科学技术的推动与支持，各类生活问题也在计算机技术发展的影响下，得到了很好的解决，人们也享受着更加舒适和快捷的生活方式。除此之外，计算机科学与技术也极大程度上促进了文化与社会经济的进步与发展。当前，计算机综合性能及其系统性不断增强，计算机科学与技术更是以日新月异的更新速度进行发展，充分满足了人们个性化及人性化的需求。总体而言，计算机科学与技术已成为社会发展一项不可或缺的工具，并积极影响着社会各个行业的发展。

2 计算机科学与技术发展趋势

2.1 计算机智能化发展

随着科技的进步与时代的发展，计算机也受到了更高的要求，传统计算机已难以完成大量数据的计算任务，在此种形势下，就需要开发设计出具备强大配置与功能的智能化计算机。作为一种超级计算机，智能化计算机可同时分析并处理计内部多项数据与指令，与普通计算机相比，其具备的运行处理速度更高，且在一些尖端领域同样可发挥出重要作用。此外，智能计算机可通过模拟数据的形式来完成一些高难度的实验操作，在有效减少投入成本与时间的同时，大大促进工作效率的提升。由此可知，智能化计算机在日常工作与生活中不断变得人性化与合理化，给人们带来了极大的便利。

2.2 新型高性能计算机的研究与发展

近些年来，硅技术的开发与应用力度不断加大，并逐步进入了枯竭的发展阶段，这也让我们今后的发展重点落在了新型技术的开发上。现阶段，研究量子、光子、纳米技术等新型计算机的开发与研究已成为各个国家研究人员的工作重心。每隔几年的时间，计算机便会经历一次大的发展改变，我们有理由相信，新型高性能的计算机将会在不久的将来得到大范围的应用。

(1)量子计算机

作为根据可逆计算机研制出来的一种物理装置，量子计算机的高数及逻辑运算主要遵循的是量子力学的规律，其基本原理便是运算与存储大量数据，并对数据来源进行分析与处理。量子效应为量子计算机的开发基础，此种计算机通过激光脉冲来改变一种链状的聚合物，进而对开、关状态起着决定性作用。通过量子位，量子计算机实现了数据的有效存储。量子计算机的计算速度方面，要远远快于传统的计算机，这主要归功于利用量子展开计算;当具备相同的存储数量时，量子计算机同样可以存储更多的数据量;而在安全系统保护这一方面，量子计算机也存在非常大的优势，这也给计算机科学与技术的发展奠定了良好的基础。

(2)光子计算机

光子计算机相比于传统计算机而言，其计算数据的方式主要通过利用光子，此时的光子便起着传统计算机中的传输、计算及存储等作用。光子的应用使得传统计算机的导线变成了当前的光互联，并将光子硬件取代了复杂的电子硬件，以光子运算方式开展各项计算工作。对于光子计算机而言，其运算过程中的数据可通过不同波长体现出来，对于数据较为复杂，计算量大的一些任务，同样可快速进行处理。这样一来，便可逐步增加光子计算机的运算速度，使其不断朝着新型高性能计算机的方向发展。

(3)纳米计算机

纳米计算机指的是有机结合纳米与计算机这两种技术，进而研制出来的一种计算机。相比于传统的电子元件，纳米元件的体积更小，同时还具备导向性强、质地优良等显著优点，因此，硅芯片的最佳替代便纳米元件。纳米实际上为一种计量的单位，而纳米技术最早于上世纪八十年代得到研发，其发展的主要目的便是帮助人类对自然界的与原子进行自由地操控。随着时代的发展，纳米技术逐步出现在各种处理器及传感器硅芯片系统中，并在计算机领域得到了良好的应用。采用纳米芯片的计算机，其消耗的能量非常少，几乎可忽略不计，但与当前普遍使用的计算机相比，具有非常高的性能与运行速度。我们相信，纳米技术必将成为计算机科学与技术一项不可或缺的组成部分，并为计算机行业今后的长远发展提供无尽的动力与支持。