计算机未来发展报告

2024-06-04

计算机未来发展报告(共8篇)

篇1:计算机未来发展报告

1. 计算机的未来发展方向

应该主要向一些操作平台方面发展,因为现在的计算机用户越来越多了。

巨型化:天文、军事、仿真、科学计算等领域需要进行大量的计算,要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量,这就需要研制功能更强的巨型计算机;

专业化:工业计算机、嵌入式设备在工业上和专业领域应用前景广阔,车载电脑、工控计算机、银行系统等;

微型化:专用微型机已经大量应用于仪器、仪表和家用电器中。笔记本电脑已经大量进入办公室和家庭,但是便携性、续航能力仍不够人们全天候使用,应运而生的便携式互联网设备(MID)、智能手机、平板电脑不断涌现,迅速普及;

网络化:移动通信和互联网成为当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务,它们的增长速度都是任何预测家未曾预料到的,所以移动互联网可以预见将会创造怎样的经济神话;

智能化:目前的计算机已能够部分地代替人的脑力劳动,但是人们希望计算机具有更多人的智能,比如:自行思考,智能识别,自动升级等等;

计算机智能

“863”最新成果曙光4000A问世

2004.6.29

2004 年 6月29日,国家科技部在人民大会堂宣布:“863计划重点项目——曙光4000A通过鉴定,曙光4000A实现了对每秒10万亿次运算速度的技术和应用的双跨越,成为国内计算能力最强的商品化超级计算机”。作为国家“863计划”的最新成果,曙光4000A将作为中国国家网格最大主节点落户上海超级计算中心。在今年6月22日刚刚公布的全球高性能计算机TOP500排行榜中,曙光4000A以每秒11万亿次的峰值速度和80610亿次Linpack计算值位列全球第十,这是中国超级计算机得到国际同行认可的最好成绩。随着曙光4000A的推出,中国已经成为继美、日之后第三个跨越了10万亿次计算机研发、应用的国家。科技部副部长马颂德、上海市副市长严隽琪以及中科院计算所、国家智能计算机研究开发中心、北京市政府、上海市政府、曙光公司、上海超级计算中心的相关领导出席了新闻发布会。

曙光4000A超级服务器是国家科技部十五863计划的重大成果,也是中国科学院知识创新工程和上海市信息化建设的重大成果。该成果源于863计划信息领域“高性能计算机及其核心软件” 专项,由中科院计算所、曙光公司、上海超级计算中心三方共同研发制造。曙光4000A于2001年启动预研,2002年10月签定863合同,2003年完成系统设计,2004年6月最终研制成功。曙光4000A实现了国产超级服务器在主板设计等核心级技术上的重大突破和“工业标准机群”的技术增值,攻克了一系列“大规模机群”计算的关键技术,在性能价格比和性能功耗比等方面处于国际领先水平。

建成后的曙光4000A将落户上海超级计算中心(SSC),承担包括国家网格、上海基础科研平台和华东地区信息服务三方面的重任,其将为华东地区各行各业提供海量信息处理、信息开发服务和科学研究高性能计算服务。随着以曙光4000A为基础的国家网格主节点的最终建成,上海超级计算中心提供的高性能计算服务将成为覆盖科学计算、公益事业、工业工程、商业应用等各个领域的综合性计算中心,行业研究领域也将包含气象、环保、船舶、飞机制造、汽车、建筑、钢铁、石油、机电、高校、科学院等各个方面。

科技部副部长马颂德对曙光4000A表示充分肯定和高度褒奖,他在发布会上表示,曙光超级服务器已成为中国高性能计算领域的代表,在国内已占有可观的市场份额。峰值运算速度每秒11万亿次的曙光4000A实现了10万亿次计算机技术和应用的双跨越。曙光4000A进入全球超级计算机前十名,表明我国高性能计算机正在进入一个全新的发展时期,中国正在逐步走向高性能计算技术和应用的强国。

中科院计算所所长李国杰院士认为:曙光4000A作为全球前十的超级计算机,同时也是中国国家网格的主节点机,其研究成果实现了多项全球第一,这是中国计算技术领域的一大创举。但他同时强调要冷静的对待中国IT产业目前面临的挑战,大力加强高性能计算机应用。李院士认为曙光4000A在突破核心技术、推广网格应用等方面为业界提供了可借鉴的成功经验,尤其是其对打破国外垄断、推动中国高性能计算产业发展做出了重要贡献。李院士还透露,在将来的曙光超级计算机中将会采用计算所研制的龙芯CPU,大幅度地降低高端计算机的成本。

曙光公司总裁历军表示,在研制曙光4000A超级计算机的过程中,实现了众多核心技术的突破,曙光4000A的主板和大量系统软件均为计算所和曙光公司自主研发的。同时曙光4000A在基于AMD芯片的超级计算机中Linpack效率也达到了全球第一。截至目前,曙光4000A已成功运行了天气预报,石油地震资料处理,核能开发利用,计算流体力学,基因与蛋白分析和材料科学等领域的30多项应用,表现出强大的科学计算、事务处理和信息服务能力。曙光4000A在体积、功耗、使用效能以及成本等方面优于美、日生产的高性能计算机,有很强的市场竞争力。历军同时表示,TOP500的测试形式实际上是一种很理想化的应用,一味追TOP500的排名则本末倒置。今后三四年,曙光超级计算机的主要竞争方向将不是简单的计算速度的提升,而是对用户的各种不同应用的支持和优化。

上海超级计算中心主任傅文彪谈到,曙光4000A为国内高性能计算应用的提升提供了先进平台。4000A是国家和地方政府对高性能计算的大力支持及南北高性能计算制造和应用合作的结晶。作为国家网格主节点之一,上海超级计算中心还将为这台全球名列前十的超级计算机打造成熟的软件应用环境。上海超级计算中心相信,通过合作与共赢,利用自己独特的运作模式和先进的计算资源为用户提供全方位计算服务,以推动城市建设、促进国民经济和社会发展、提升科学技术创新能力。

背景资料

关于曙光4000A:

曙光4000A高性能计算机系统是中科院计算所国家智能计算机研究开发中心承担的国家863计划“高性能计算机及其核心软件”专项课题。该系统于2004年6月29日通过鉴定,并作为国家863计划支持的“中国国家网格”(CNGrid)中的一个主结点将于2004年8月落户上海超级计算中心。曙光4000A是计算所联合曙光公司研制成功的我国第一台运算速度超过每秒10万亿次的商品化超级计算机,研制开发了拥有自主知识产权的一整套(包括通讯、文件系统、资源管理系统与作业管理系统等)机群系统软件,并成功研制达到国际先进水平的互联网络。曙光4000A在全球第一个推出了具有自主知识产权的高密度主板和2U高度4 CPU的64位Opteron机架服务器,在75平米内聚集了11万亿次以上的计算能力,散热量仅380千瓦;曙光4000A系统中集成了主板管理、硬件监控、KVM切换、系统电源控制等大规模机群的管理功能,提高了系统的可管理性。它还通过支持32/64位计算,Cluster/MPP计算,交互式/协同计算,服务器聚集计算,Wintel(微软英特尔)模式等多种计算模式,使系统服务用户多种需求的能力大为提高,使得曙光4000A系统在网格环境下的应用方面极具特色。曙光4000A拥有自主研制的机群系统软件包括机群管理系统、机群部署系统、机群作业管理系统、并行文件系统、机群监控系统、机群并行通信系统、机群高可用系统、机群负载均衡系统等。作为国家网格主结点的超级计算机,曙光4000A还配有自主研制的各种网格使能技术,包括网格计算环境软件和自行研制的网格零件。

关于曙光4000A的产业贡献:

·“工业标准机群”(Industry Standard Cluster)的技术增值

工业标准机群采用工业化量产的部件构造高性能计算机,使高性能计算机的门槛大大降低,得以降低成本和广泛使用,我们对其中最重要的核心技术进行研究,掌握自主知识产权。

1、具有自主知识产权的5Gbps高速互连网络和通信协议:高速互连网络和通信协议是机群系统的最核心部分,是必需掌握的技术。

2、支持可扩展和海量数据处理的机群文件系统:可扩展文件系统是机群系统中的难度最大的系统软件,没有完善的商品化软件。

3、机群操作系统核心:在机群系统中尚是空白,对在机群系统上开发各种系统软件,和商业应用具有重要作用。

·“大规模机群计算”(Massively Cluster Computing)的关键技术

机群体系结构的高性能计算机具有固有的好处,和缺点,我们通过MCC系统结构的研究和技术开发,提高系统的可扩展性,管理能力,和系统生产率。

1、具有自主知识产权的高密度主板和2U4路机架服务器:使我们能在75平米内聚集11万亿次计算能力,和380千瓦的散热量,提高了机群系统的可扩展性。

2、大规模机群的集成式管理网络:集成了主板管理、硬件监控、KVM切换、系统电源控制等大规模机群的管理功能,提高了系统的可管理性,管理员不需走进主机。

3、支持多种计算模式的操作系统动态部署和轻核心技术:通过多种技术支持32/64位计算,Cluster/MPP计算,交互式/协同计算,服务器聚集计算,Wintel模式,使系统服务用户多种需求的能力大为提高。

4、提高系统生产率的多调度策略作业管理、智能文件浏览器和自治管理器技术:通过海量文件管理、多种作业调度策略、系统自动修复等技术提高系统为用户服务的产出能力。

·面向网格的技术

1.提供高性能计算机的网格零件(Grid-enabling Components):包括网格路由器,网格钥匙,网格网关,网格监控中心,网格文件访问,织女星网格操作系统。

关于曙光4000A的应用性能:

曙光4000A已成功运行证券指数计算、电力安全评估、建筑工程抗震性评估、天气预报、石油地震资料处理、核能开发利用、汽车碰撞、电磁辐射、计算流体力学、基因匹配与拼接、蛋白质结构分析和材料科学等领域的20多项应用。上海超级计算中心在曙光4000A上运行了6个重要的商用应用软件,获得了很好的应用性能,能大大提高上海地区的汽车、飞机、船舶等制造行业的设计能力。

曙光4000A可以在20秒钟内是实时完成10000个5000万瓦以上的并网发电机组,和22万伏变电站构成的全国电网的电力安全评估,为避免类似美加大停电的电力故障提供决策支持,保证供电系统的稳定。

曙光4000A可以在10分钟内完成上海证交所10年的1000多支股票交易信息的200种证券指数的计算,能够实时提供金融衍生产品。

曙光4000A可以在1小时内,可以同时完成4次36小时的中国周边、北方大部、北京周边、北京市的2008年奥运会需要的气象预报计算,包括风向、风速、温度、湿度等,精度1公里,即精确到每个奥运会场馆。

曙光4000A可以在2小时内,可以同时完成20次上海黄埔江过江隧道三维结构的地震数值分析的计算,能够精细评估隧道的抗震性能。

作为面向国民经济建设和社会发展的重大需求的超级服务器,曙光4000A适用于各种大规模科学工程计算、商务计算。在大规模科学工程计算方面,可以担纲电力电网安全评估、汽车碰撞、电磁辐射、石油勘探开发、气象预报、核能与水电开发利用、各类航天器及飞机汽车舰船设计模拟、各类大型建筑工程安全性评估、生物信息处理等重任,在大规模商务计算方面,它可以为证券、税务、银行、邮政、社会保险等行业和电子政务、电子商务等提供服务。在大规模信息服务方面,它可以在各类游戏网站、门户网站、信息中心、数据中心、流媒体中心、电信交换中心和大型企业信息中心中发挥作用。对基于海量存储的数据大集中应用,完全兼容32位计算的具有64位地址空间的曙光4000A超级服务器更可大显身手。

关于TOP500:

目前国际上对高性能计算机最权威的评测为世界计算机排名(TOP500),该排行由美国的田纳西大学、德国的曼海姆大学以及美国国家能源研究科学计算中心每年发布两次,已经连续举行了22届。随着曙光4000A超级计算机进入TOP500前十,中国也成为继美国、日本之后的第三个进入世界前十的高性能计算机应用的国家。

篇2:计算机未来发展报告

什么是微型化?简单来说微型化就是计算机体积更小了。对于那些需要经常携带计算机出门工作的人来说,计算机如果太重了,携带出门是非常累的一件事,而目前计算机的体积显然是还没有达到人们心中理想的重量。小编来和大家举个例子,办公计算机总共有两个尺寸,一个是13英寸左右,体积重量大概是1365g;而另一个是15英寸以上,体积重量基本上不会超过1500g。所以,关于计算机的体积,小编认为这是未来计算机的发展趋势之一,小编希望未来计算机体积可以控制在500g左右。

篇3:生物计算机特点及未来发展

生物计算机也称仿生计算机,实现了生物芯片替代半导体硅片的新型计算机。该种计算机涉及多种学科领域,包括计算机科学、脑科学、分子生物学、生物物理、生物工程、电子工程等有关学科。20世纪70年代以来,人们发现脱氧核糖核酸(DNA)处在不同的状态下,可产生有信息和无信息的变化。科学家们发现生物元件可以实现逻辑电路中的0与1、晶体管的通导或截止、电压的高或低、脉冲信号的有或无等等。经过特殊培养后制成的生物芯片可作为一种新型高速计算机的集成电路[1]。

生物计算机的主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子,并以此作为生物芯片。生物芯片比硅芯片上的电子元件要小很多,而且生物芯片本身具有天然独特的立体化结构,其密度要比平面型的硅集成电路高五个数量级。让几万亿个DNA分子在某种酶的作用下进行化学反应就能使生物计算机同时运行几十亿次。生物计算机芯片本身还具有并行处理的功能,其运算速度要比当今最新一代的计算机更快。生物芯片一旦出现故障,可以进行自我修复,所以具有自愈能力。生物计算机具有生物活性,能够和人体的组织有机地结合起来,尤其是能够与大脑和神经系统相连。这样,生物计算机就可直接接受大脑的综合指挥,成为人脑的辅助装置或扩充部分,并能由人体细胞吸收营养补充能量,因而不需要外界能源。它将成为能植入人体内,成为帮助人类学习、思考、创造、发明的最理想的伙伴。另外,由于生物芯片内流动电子间碰撞的可能极小,几乎不存在电阻,所以生物计算机的能耗极小。

生物计算机是全球高科技领域最具活力和发展潜力的一门学科,通过生物、计算机、电子工程等学科的专家通力合作,有可能在本世纪将实用的生物计算机推向世界。

2 生物计算机特点

2.1 生物计算机的存储与并行处理

生物计算机在存储方面与传统电子学计算机相比具有巨大优势。一克DNA存储信息量可与一万亿张CD相当,存储密度是通常使用磁盘存储器的1000亿到10000亿倍。

生物计算机还具有超强的并行处理能力,通过一个狭小区域的生物化学反应可以实现逻辑运算,数百亿个DNA分子构成大批DNA计算机并行操作,生物计算机传输数据与通讯过程简单,其并行处理能力可与超级电子计算机媲美,通过DNA分子碱基不同的排列次序作为计算机的原始数据,对应的酶通过生物化学变化对DNA碱基进行基本操作,能够实现电子学计算机的各种功能。生物计算机中含有大量遗传物质工具,能够同时进行上百万次计算。传统电子计算机是以电流速度逐个检验所有可能的解决方案,生物计算机同时处理各分子库中的所有分子,无需按照次序分析可能的答案。电子计算机相当于有一串钥匙,一次用一把钥匙开锁,生物计算机在开锁时一次用几百万把钥匙,其计算速度也将比现有超级计算机快100万倍。生物计算机运算次数可高达每秒1020或更高,进一步研制并结合其它高新技术,生物计算机具有广阔前景。

2.2 生物计算机的芯片永久性

蛋白质分子可以自我组合,能够新生出微型电路,具有活性,因此生物计算机拥有生物特性。生物计算机不再像电子计算机那样,芯片损坏后无法自动修复,生物计算机能够发挥生物调节机能,自动修复受损芯片。因此,生物计算机可靠性非常高,不易损坏,即使芯片发生故障,也可以自动修复。因此,生物计算机芯片具有一定的永久性。

2.3 生物计算机硬件

目前最可能成为生物计算机运算单元的,是DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)。由于DNA本身是依靠A、T、G、C四个独立碱基构成,形成了一个四进制组合,与目前半导体开合动作所形成的二进制类似。科学家使用酶作为生物计算机的“硬件”,“运算”[2]。DNA作为其“软件”,输入和输出的“数据”都是DNA链,把溶有这些成分的溶液恰当地混合,就可以在试管中自动发生反应,进行

生物计算机硬件需要操作DNA分子的酶分子,限制性内切酶主要用于切开包含限制性位点双链DNA,链接酶则是实现DNA链的端点链接,聚合酶用于复制与合成DNA,外切酶选择性破坏双链或单链DNA分子。随着生物计算机技术发展,还有许多酶正在逐渐开发和应用。近年来正在研制的DNA酶,是一种识别DNA单链特殊位点并切开的酶。限制性内切酶有很大的应用空间,利用不同的酶可以开发出不同的算法; 如Mcr BC ( Nicking Endonu cleases) 可以识别两个距离很远的甲基化位点并在其中间的特殊位点切开。广义上讲, 能对DNA分子进行特异性操作的分子和溶液系统以及其他任何系统都构成DNA计算机的硬件。这些硬件系统将逐步由现在的试管溶液系统过渡到容易实现高度自动化的芯片系统。

2.4 生物计算机的数据结构

DNA是由核苷酸单元组成,核苷酸随着其化学组或碱基的不同而分类。DNA有四种碱基:腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶与胸腺嘧啶,用A、G、C、T表示。多个核苷酸顺序排列形成DNA数据链。电子计算机属于0、1编码的二进制数据链,而DNA的数据密度更大,碱基沿着DNA分子链方向的空间距离为0.35nm。即使1nm2一个碱基,DNA数据密度155000Gb/cm2。目前,普通硬盘数据密度为1Gb,DNA二维数据密度将是普通硬盘数据密度的15万倍[3]。

DNA链的另一个重要性质是双螺旋结构,A碱基与T碱基、C碱基与G碱基形成碱基对。每个DNA序列有一个互补序列。这种互补性是生物计算机具备独特优势。如果错误发生在DNA某一双螺旋序列中,修改酶能够参考互补序列对错误进行修复。双螺旋结构相当于计算机硬盘RAID1阵列,一块硬盘位另一块硬盘的镜像,当第一块硬盘破坏时,可通过第二块硬盘进行数据修复。生物计算机自身具备修改错误特性,因此,生物计算机数据错误率较低。

3 发展前景

当今生物计算机发展非常活跃,不远的未来,生物计算机将能够开发其自身的“语言”,实现4进制编码,还可以与生命系统相融合,完成更多目前电子计算机所不能完成的任务。

1983年美国提出了生物计算机的概念。此后,各个发达国家开始研制生物计算机。生物学家将仿生学运用到生物计算机领域,产生了生物化学分子构架生物计算机的观点。

生物计算机的研究方向主要分两类:一是分子计算机,即制造有机分子元件去代替传统的半导体元件;二是进一步将人脑的结构、思维规律与人工智能相结合,构想出生物计算机结构。生物计算机所研究的内容还包括:生物分子或超分子芯片;与生物现象类比的自动机模式;以生物智能为基础的仿生算法、可控生化反应的生物化学算法、DNA计算机、采用各种生物化学技术实现的细胞计算机等等。生物计算机研究方向中最关键的一环是寻找关键DNA,DNA是控制生命的最终核心,并且能储存巨大信息,因此寻找或人工制造符合计算机需求的DNA是此领域的一个关键[4]。

篇4:计算机技术未来发展趋势探讨

关键词 计算机技术;发展趋势

中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0114-01

当前,计算机技术获得了迅猛发展,广泛地应用于人们的生活中,给人们的生活带来了巨大的便利,计算机技术也从单一化领域逐步发展到多元化领域。但随着社会经济的发展,各行各业对计算机技术的要求越来越高,要适应社会需求,就必须深入研究计算机技术,以使计算机技术更好地满足社会需求。

1 计算机技术的兴起

计算机技术的兴起要追溯到1946年美国宾夕法尼亚大学莫尔学院研制的大型电子数字积分计算机,这标志着计算机时代的到来。这样的机器当时是为军方研制的,后通过多次的技术改造,这台计算机能进行各种科学计算,应用的领域拓宽。但该台计算机的程序设备还是外加式的,运行速度较快,但存储容量较小,与现代计算机还存在较大差距。直到数学家冯·诺伊曼领导的设计小组对计算机技术进行了重大突破,在1946年完成了《电子计算机装置逻辑结构初探》,这一设计成果引发了存储程序式计算机的制造,英国率先完成了电子离散时序自动计算机,美国相继完成了东部标准自动计算机,计算机的自动化程度越来越高,进入了迅速发展期。

20世纪中期计算机技术获得了高速发展,也有单纯的计算机硬件发展到集硬件、软件和固件等为一体的计算机技术系统,此系统的性能大大提升。同时这一时期,计算机类型开始分化,如通用计算机、小型计算机、微型计算机等类型,此外还有一些专用的计算机如模拟数字混合计算机等。20世纪后期,计算机技术开始逐步应用到社会的各个角落,计算机的性能也获得了提升。不管是家庭、还是企业、机关,计算机都广泛地发挥着作用,成为人们工作生活中不可获取的一部分。目前计算机技术已经决定了计算机的发展方向,其外围设备如音响系统、操作系统等技术性很强,涉及到电子学、光学、机械学等多种学科,同时又要受到电子加工工艺水平、精密机械工艺水平的影响。

2 未来计算机技术的应用

随着硅芯片技术的快速发展,硅技术也越来越接近物理极限,为了解决物理性对硅芯片的影响,世界各国都在加紧研制新技术,计算机领域将会出现一些新技术,给计算机的发展带来质的飞跃。虽然这些新型计算机技术还在发展中,但不久这些新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会遍布我们生活的各个领域,获得广泛的应用。

2.1 量子计算机

这种计算机是根据量子效应设计出来的,借助链状分子聚合物的特性来实现开关状态,分子状态变化借助于激光脉冲改变,使相关的信息跟着聚合物转变,然后实现运算。量子计算机是立足于力学规律之上进行运算及存储信息的,量子计算机的存储量是非常大的,不仅能高速地处理数据,还有着安全的保密体系。量子计算机技术的发展是科学界一直追逐的梦想,现在还只是利用了量子点操纵、超导量子干涉等方面,此领域还有待更进一步的研究,量子计算机的应用必会给未来计算机技术发展带来新机遇。

2.2 光子计算机

光子计算机也就是全光数字计算机,就是用光子代替电子,用光互连代替导线互联,光硬件代替电子硬件,从而实现光运算代替电子运算。光与电子相比,其传播速度非常快,它的能力超过了现有电话电缆的很多倍,同时光子计算机在一般室温下就可以使用,不易出现错误,和人脑具有类似的容错性。这些优势必会提高计算机的效能,使光子计算机获得广泛的发展与应用。

2.3 生物计算机

生物计算机也即是分子计算机,其运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质相互作用的过程。生物计算机的转换开关是由酶来担当的,要更好地显现出酶,就需要酶和蛋白质融合在一起。通过这种技术制作的生物计算机体积小,耗电少,存储量大,还能运行在生化环境或者有机体中,比较适合应用于医疗诊治及生物工程等。

2.4 纳米计算机

纳米属于计量单位,大概是氢原子直径的十倍。纳米技术从开始就受到了科学家们的关注,也是80年代初迅速发展起来的前沿技术,科学家们一直深入研究。现在纳米技术应用领域还局限于微电子机械系统,还没有真正应用于计算机领域。在微电子机械系统中应用纳米技术知识,是在一个芯片上同时放传感器和各种处理器,这样所占的空间较小。纳米技术如果能应用到计算机上,必会大大节省资源,提高计算机性能。

3 未来计算机技术的发展趋势

3.1 无线化趋势

计算机实现无线化一直是人们梦寐以求的,这与当前笔记本实现的无线是不同的,未来计算机无线化是指网络与设备间的无线连接,如果无线化得到了实现,未来在家中使用台式电脑比用笔记本还方便,因为显示器与主机不用再连线。也就是说实现无线显示器,这种技术被称为UWB技术,属于无线通信技术,可以为无线局域网和个人局域网提供方便,带来低功耗、高带宽的优势。

3.2 网络化趋势

目前,信息技术获得了快速发展,计算机也越来越普及,各种家用电器也开始走向智能化,未来有可能实现家电与计算机之间的网络连接,计算机可以通过网络调控家电的运作,也可以通过网络下载新的家电应用程序,从而提高家电的性能。同时利用互联网也可以远程遥控家中的家电,在办公室就能让家中的电器工作,为生活提供便利。

3.3 人性化趋势

计算机的普及必会要求计算机更好地为人服务,这就需要计算机与人之间的交流要人性化,这样人们才会真正使用计算机。要实现这个目标,计算机的交互方式将会走向多样化,可以通过书写控制,也可以通过语言控制、眼镜控制等。随着智能化的提升,計算机可以自动选择操作流程,使用起来较为简单,有可能达到与家用电器操作一样简单,使用者不需要专门学习就能操作。

总之,随着信息技术的发展,计算机给人们的生活带来了诸多便利。目前,一些新型的计算机技术已经开始应用到一些领域,未来计算机技术的发展必会超出人们的预想。

参考文献

[1]赵玉帅.有关计算机技术的讨论及未来的发展方向[J].信息与电脑,2010,3.

[2]杨晔.未来计算机的发展趋势展望[J].黑龙江科技信息,2007,7.

篇5:未来计算机的发展方向

摘 要:随着科技的发展,在日常生活中人们对计算机的依赖越来越大。第一台计算机诞生于美国宾夕法尼亚大学,全称为“电子数字积分计算机”,当时这台计算机的主要元件是电子管,体积庞大,其运算速度只有每秒5000次加法运算。在经过几十年的发展后计算机的运算速度可以在上千万次到上亿次。可见其发展是非常迅速的,在目前计算机已经广泛应用到各个领域,其发展趋势主要表现为:微型化、巨型化、网络化和智能化。

关键词:计算机的发展趋势;网络化;智能化;高速运转

1、计算机的发展阶段

1.1 计算机发展的演变过程

1946年2月在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台数字电子计算机,主要用于军事上弹道的高速计算。它的出现是计算工具发展史上的一个重要的里程碑,使人类进入了一个崭新的时代——电子计算机时代。

60多年来,随着电子技术的不断发展,计算机先后以电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路为主要元器件,共经历了4代变革。每一代变革在技术上都是一次新的突破,在性能上都是一次质的飞跃。目前使用的计算机都属于第四代计算机。

1.2 计算机的特点

计算机的主要特点是运算速度快,精度高,整个控制过程高度自动化,应用范围非常广泛。计算机的运算速度主要受限于电信号传输延迟和门路延迟时间。随着计算机元件集成度的提高,器件速度越高。在计算机内表示一个数据的二进制位数越多,计算的精度就越高。由于软件技术的发展,在原理上字长可以成倍增加,因而可满足任意精确度要求。

计算机采用数字化信息来表示数和各种形式与内容都十分丰富多样的信息,如语言、文字、图像、音乐等。这使计算机的应用范围越来越广,早已超出了数值计算的范围而深入到各个领域和人们的日常生活中。从基本粒子的研究到宇宙空间的探索,从商业计算到整个国民经济的综合平衡,从文化教育到服务行业都广泛地使用了计算机。

1.3 计算机的应用领域

计算机的应用领域非常的广泛,首先科学计算是计算机最早的应用领域。第一批问世的计算机最初取名calculator,以后又改称computer,就是因为它们当时全都用做快速计算的工具。计算机在数据处理方面的应用也是非常广泛的。在20世纪50年代,人们就开始把登记账目等单调的事务交给计算机处理。20世纪60年代初期,大银行、大企业和政府机关纷纷用计算机来处理账册、管理仓库或统计报表,从数据的收集、存储、整理到检索统计,应用的范围日益扩大,很快就超过了科学计算,成为最大的计算机应用领域。只有及时掌握全面的数据,才能正确决策,减少失误,使管理更加科学。

由于计算机不仅支持高速运算,而且具有逻辑判断能力,所以从20世纪60年代起,就在冶金、机械、电力、石油化工等产业中用计算机进行实时控制。在人工智能方面,计算机也是一个很重要的.角色,是计算机应用研究最前沿的科学,主要应用于机器人、专家系统、模式识别、智能检索、自然语言处理、机器翻译、定理证明等方面。

2、计算机今后的发展趋势

2.1 计算机的高速运转

美国发明了一种利用空气的绝缘性能来成倍地提高计算机运行速度的技术。通过很多的研究表明,计算机运行速度的快慢与芯片之间信号传输的速度直接相关,而目前计算机所使用的硅二氧化物在传输信号的过程中会减弱一部分信号,从而延长了信息传输的时间。有了美国发明的那个技术,计算机在未来的发展中其运行速度一定会变得更加的迅速,给人们带来更加高效的生活。

2.2 光学计算机蓬勃发展

光学计算机是利用光作为信息的传输媒体。与电子相比,光子具有许多独特的优点,例如:它的速度永远等于光速、具有电子所不具备的频率及偏振特征,从而大大提高了传载信息的能力。光学计算机的智能水平也将远远超过电子计算机的智能水平,是人们梦寐以求的理想计算机,相信在未来的科技水平下能够达到。

2.3 量子计算机的问世

在21世纪初期,科学家在量子力学方面就有所成就,科学家们根据量子力学理论,在研制量子计算机方面取得了新突破,而美国也有科学家宣布他们已经成功地实现了四量子位逻辑门,取得了四个锂离子的量子缠结状态。种种迹象都表明,量子计算机的到来。

3、总结

计算机在半个多世纪的时间中就向前跨越了一大的脚步,这个结果不是偶然,而是必然,当第一台计算机问世的时候就标志着人们进入了一个新的时代——电子计算机时代。从目前来看,人类已经离不开计算机,不管在哪个领域都有计算机的身影。在当今,人类可以不出门就可以知道世界上任何有网络的地方所发生的重大事件。计算机让世界变得更像一个村落,整个世界已经被网络所覆盖。通过计算机你可以知道天下事,这无疑是计算机给信息传输带来的好处。通过计算机,人们可以控制笨重的机器,不用再耗费大量的人工和体力了,这是人类的生活更加的便利。未来的计算机带给人类的远远不止这些,未来的计算机将会使人们的生活变得更加的有序,幸福,快乐,安逸。

参考文献:

[1]陈炼,陶俊才.大学计算机应用基础[M].北京邮电大学出版社,.

[2]卓海彬,李睿.通信与信息技术[J]..

篇6:计算机未来发展方向论文(精)

后计算机技术的发展将表现为高性能化、网络化、大众化、智能化与人性化、功能综合化,计算机网络将呈现出全连接的、开放的、传输多媒体信息的特点。

未来计算机的发展趋势是:微处理器速度将继续提升,英特尔公司计划在未来几年内制造出每个芯片上有10亿个晶体管的中央处理器,个人电脑将具有原来的高性能服务器所具有的处理能力;高性能计算机采用分布式共享存储结构,将拥有1GHz以上的时钟频率;每个芯片有4个8路并行的以及更为复杂的GISC 接点;计算机将采用更先进的数据存储技术(如光学、永久性半导体、磁性存储等;外设将走向高性能、网络化和集成化并且更易于携带;输出输入技术将更加智能化、人性化,随着笔输入、语音识别、生物测定、光学识别等技术的不断发展和完善,人与计算机的交流将更加便捷。

软件技术的发展将呈现平台网络化、技术对象化、系统构件化、产品领域化、开发过程化、生产规模化、竞争国际化的趋势。高端计算机软件、操作系统微内核与源码技术、软件可靠性和安全性、软件开发和集成工具面向人们个性化需求的应用软件,在相当时期内仍将是软件领域的主要研究内容。软件技术正以计算机为中心向以多媒体信息服务为对象的方向发展,软件开发与芯片设计相互融合和渗透,将人机充分自然地结合起来;网络软件正在成为研究投资的热点;软件业的市场发展空间将超过硬件业的市场规模。

到2005年,全球电子计算机产品的市场规模将超过4000亿美元,软件在3500亿美元以上;2010年又将分别达到5100亿美元与6000亿美元左右。2005年,国内市场对电子计算机产品的需求预测:微机1800万台(其中笔记本电脑占10%、服务器20万套、显示器2000万台、打印机800万台;软件2200亿-2500亿元,其中系统软件为110亿-120亿元、支撑软件300亿-320亿元、应用软件380亿-400亿元。

今后应当鼓励发展高性能服务器、移动式笔记本电脑或掌上电脑(适应2.5G-3G、多功能激光、喷墨打印机、扫描仪;嵌入式操作系统软件(基于LINUX 及UNIX、网络控制软件、数据库软件、CAD/CAM软件和其他应用软件等。继续支

持发展的产品应有:普通针式打印机、彩色显示器、调制解调器等。对低档次个人电脑应实行限产。

作为计算机业界内的霸主,微软早就已不甘于单在PC领域上发展了.早在5月12日,微软公布了下一代主机-----XBOX360,这部由计算机主机基因突变而成的魔盒,拥有IBM的128位POWERPC为原型的CPU,再次超越了目前刚发展到64位的台式机.并且支持USB接口,读卡器HDTV和无线模式.我们可以进行网上购物视频聊天…….而这一切,只需你家中有台XB360即可.而早要3年前,微软推出了平板计算机,虽然计划受挫,但平板计算机无疑拥有比手提计算机更有优势.一是轻便,整台机由手写板屏幕和超薄键盘组成,二是拥有更广泛的应用领域.对

篇7:计算机未来发展报告

计算机专业就业趋势:

从总体上讲,社会对计算机人才总需求量有明显变化,但毕业生就业岗位分布和岗位层次将更加宽泛,需求的`主体由政府机关、金融单位、电信系统、国有企业转向教育系统、非公有制经济实体等中小用人单位,由于毕业生人数剧增,就业率与供求比例明显相差大。

企业是吸纳人才的主力,随着国有企业改革步伐加大,对高新技术人才、计算机专业大学生的需求会迅速增长,高新技术企业每年产值增长在20%以上,中国加入WTO,外国资本、公司的涌入,需要招聘大批高素质的计算机专业人才,毕业生的就业选择和人才流动会偏向外资企业。

篇8:计算机技术未来发展前景展望

计算机技术的进一步推动慢慢地由传统的技术向智能化和使用速度比较高、整体质量比较轻的方面发展, 同时, 现在的计算机也愈发的纤小了, 所以说对于计算机软件规定要必须更加细致、准确, 以后计算机的进步也会深入智能化、人性化, 计算机技术除去现在正在使用的键盘和手写输入, 随着重要技能的进步, 更加能体现出身在网络世界中的感觉, 计算机的虚幻现实技能就是最佳的表现。[1]伴随着计算机技能的进步, 数量很多的最新的计算机体系出现, 国际上的每个国家都给计算机技能的研究学者提供方方面面的支撑, 这也会为以后计算机的蓬勃发展提供最大的助力。目前我们国家正在进一步研究的, 而且已经出现一定成效的生物、纳米等计算机都是最新科学技术的衍生物。伴随着科学计算的不断发展, 这些计算机都会出现在我们的日常生活之中, 给我们的生活、工业产出、经济进步带来更多的便捷。

在量子呈现的特质下所发明的量子计算机, 它内部储存数量比以往的计算机大了很多倍, 计算的速度也非常快, 现如今正在发明的量子计算机有很多种类, 一旦在生活中使用那么就会省下大量的计算机计算的时间, 同时储存的空间也会很大。

一种最新的计算机, 光子计算机一般采用的是光硬件, 这种硬件可以取代一般计算机中的电子硬件, 用光的计算取代对于电的计算, 和以往的用电运算的速度对比来说, 它的运输水平比现在所有国家中最前沿的电缆都会快很多, 光的速度非常快, 而且有并行能力, 这就为信息的传播节约了大量的时间。[2]

生物计算一般是经过生物中的传播媒介的作用从而实现计算, 人们观察到了基因在不一样的形状下能够代表不一样的消息, 基因分子之间产生化学反应就会把一种DNA编码转变成另外一种编码, 这样的DNA互换也是一种计算的流程。[3]我们的基因中有着非常巨大的储存数量, 并且进行运算时消耗的能量不多, 假如可以使用到产出生活里面, 不仅可以提升速度, 而且还能节约能源, 完全贴切了我们国家的可持续发展的战略。

纳米这种技能最后研究的目的是人能够遵照自己的需要控制原子, 创造出满足人们需要的商品。纳米技能使用到计算机内部存储的研讨方面甚至不会产生任何能量的消耗, 还会比现在就有的计算机强很多, 但是这样的技能的使用还需要一些时间。

二、计算机技术下的互联网的发展

现在我们的互联网和计算机已经联系得非常紧密了, 参与到互联网之中的计算机已经深入到了我们的家庭当中, 渐渐地互联网成为了一种学习、生活的惯有形式, 人们可以借助网络获取自己想要的消息, 网络把世界真正变成了一个地球村, 缩短了人和人之间的沟通距离。

伴随着互联网技术的迅速发展, 互联网技术使用在了生活中的多种领域, 计算机系统也在持续地发展, 计算机处理数据的水平不断提高, 不通过线路进行信息沟通的技能也在生活中得以体现, 最新的工作得到了延展和普遍使用, 移动计算机已然成为了整个计算机领域的重要进步方向。[4]移动计算机能够提升工作速率, 而且让正在使用的人在任何时间都可以沟通和获得消息, 人们可以通过移动计算机去做生活、学习中的各项事情, 方便而迅速。

三、计算机技术的未来发展前景展望

(一) 可编程序控制器。

计算机技能的进步需要进行最前沿技术的学习, 其中使用可以编辑的程序调控器就是一种可以应用到工业设计的系统。这种系统一般是经过储存器来保存使用者的命令, 继而凭借输入一些现实存在的或者虚拟的数字来完成逻辑的计算, 例如对于时间进行定时、对于数量进行定量等等, 这样的功能一般都使用规模比较大的集成电路来当做储存的装备使用系统的重要调控设备。[5]在最近一段时间中可以编辑程序调控器因为它所具备的功能、质量、类型等条件都渐渐地成熟了起来, 所以说对于这种技能已经更好地应用到日常生活当中了。

(二) 集合分散调控系统的研究和使用。

计算机调控系统指的是把计算机当做中心, 将计算机和工业调控计算机等体系有目的地综合到一起的一项计算机调控系统。这种体系可以为工业产出提供非常多消息的帮助和计算, 为制造制动化开创了非常有利的条件, 假如说在工业生产的过程中都可以使用这样的系统, 就能够在很大限度上减少成本, 让工业进步向着成本比较低、速度比较高、结果比较可靠的方向迈进, 这样说来要增快这种系统的创造和研讨, 让它能够在最短的时间内在工业生产中使用, 提升产出速度。[6]

(三) 智能系统的发展。

我们这里所说的智能体统是用机器人来模仿和取代人们的日常生活的各种比较主要的方面, 智能系统的最主要的目的就是在没有人类参与的背景下, 智能器械可以主动满足人们的需求。计算机技术中的智能系统一般可以分为分等级递阶和神经网络调控系统等, 用这些系统来让对计算机的调控变成现实, 可以在很多方面和某些意义上很有力度地推进科技的进步, 使用在市场的生活中和生产中。而且在生产中, 可以提升产出的自动化水准, 在生活中使用, 可以给人类带来较多的便捷。计算机的这种系统到现在为止仅仅在比较浅显的方面对人的大脑活动进行模拟, 制造出一些机器人, 已经在很大程度上为生活提供了便利。经过进一步的发明和研讨, 就能够实现对人类思想和各种计算的调控, 这种系统的发明创造会伴随着计算机技能的进步而得到长久的发展, 同时, 计算机的发展也不能脱离了智能系统, 两者是相辅相成的。

参考文献

[1].方锦清.应用数学与计算机技术网络科学在核科学技术及其相关领域的应用前景[J].中国原子能科学研究院年报, 2009 (1) :413~413

[2].李廷林.现代计算机技术的发展前景探讨[J].中国电子商务, 2012 (3) :66~66

[3].万鸣.浅谈现代计算机多媒体技术的特点与发展应用趋势[J].数字技术与应用, 2012 (2) :197~197

[4].李亚博.计算机多媒体技术的发展与应用研究[J].新一代 (理论版) , 2012 (5) :212~212

[5].文萍芳.论计算机技术的应用现状与发展趋势[J].电脑知识与技术 (学术交流) , 2012, 8 (9) :6076~6078

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