论文部分内容阅读
摘要： 未来计算机技术的发展潮流将是超高速、超小型、平行处理、智能化，计算机技术的飞速发展必将对整个社会变革产生推动作用。未来计算机技术前景已经初见端倪，超大型计算机及超小型计算机模式成为业界认同的发展方向，以此为依托的计算机技术的重点发展方向将是超高速、智能化。
关键词： 计算机技术；超高速；智能化
中图分类号：G812. 6文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0510030－01
1 计算机技术的兴起
1946年2月美国宾夕法尼亚大学莫尔学院制成的大型电子数字积分计算机（ENIAC），这台计算机是世界公认的符合计算机运行原理的计算机，标志着计算机时代的到来。最初这台机器是专门用于火炮弹道计算，是专门为军方研制开发的。后来，经多次技术方面的改进，这台最初运用于军事的计算机变为能进行各种科学计算的通用计算机。该计算机完全采用电子线路执行算术运算、逻辑运算和信息存储的计算机，运算速度比继电器计算机快1000倍，该计算机的程序设备依然是外加式的，存储容量相对来说也非常小，还不具备现代计算机的主要特征。
数学家冯·诺伊曼领导的设计小组完成了计算机的重大突破。1945年3月发表一个全新的存储程序式通用电子计算机方案电子离散变量自动计算机（EDVAC）。冯·诺伊曼等人在1946年又提出了更为完善的设计报告《电子计算机装置逻辑结构初探》，冯·诺伊曼的理论成果推动了存储程序式计算机的设计与制造。1949年，英国剑桥大学数学实验室首先制成了电子离散时序自动计算机（EDSAC），美国则于1950年制成了东部标准自动计算机（SFAC），随着计算机自动化程度的提升，电子计算机发展的萌芽时期遂告结束，开始了现代计算机的发展时期。
20世纪中期以来，计算机技术始终处于高速度发展时期，计算机由单纯的硬件发展到包含硬件、软件和固件三类子系统的计算机技术系统，该系统的性能达到平均每10年提高两个数量级。计算机种类在这一时期也开始出现了分化，逐渐形成了微型计算机、小型计算机、通用计算机（包括巨型、大型和中型计算机）等三种类型，并且还有一些各种专用机（如各种控制计算机、模拟数字混合计算机）等。
20世纪70年代以后，计算机技术集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模，微处理器和微型计算机开始陆续出现在社会各个领域，各类计算机的性能迅速得到了提高。微型计算机开上在社会普及，从家庭到企业、从机关到研发部门，微型计算机已经成为工作和生活不可或缺的组成部分。现代计算机中，外围设备的价值（包括音响系统、操作系统、存储系统等）一般已超过计算机硬件子系统的一半以上，技术水平在很大程度上决定了计算机技术发展的方向。外围设备技术性很强，该技术的主要依赖于电子学、机械学、光学、磁学等多门学科知识的综合，又取决于精密机械工艺、电气和电子加工工艺以及计量的技术和工艺水平等。
未来计算机技术将是把信息采集存储处理、通信和人工智能结合在一起的智能计算機系统。这是计算机技术发展的重要方向，该技术不仅能进行一般信息处理，而且能面向知识处理，具有形式化推理、联想、学习和解释的能力，将能帮助人类开拓未知的领域和获得新的知识。
2 未来计算机技术的发展前景
未来计算机技术将是一项系统性工程，今天的计算机技术早已经不是过去某个团队或者某个人就能突破现有技术水平实现“第五代计算机”的梦想。计算机技术已经成为集合化程度较高的技术工程，该工程需要众多的分工程和辅助工程来实现人类对未来计算机技术发展的诉求。
未来计算机技术的两个方向是以超级计算机和微型计算机来划分的，超级计算机自从本世纪初出来以来，计算能力在不断被刷新，超级计算机技术采用的是平行处理技术，它可以使计算机系统同时执行多条指令或者同时处理多个数据。超级计算机在未来的应用领域非常多，空间技术、军事技术及经济模型分析都将用到超级计算机，可以说人类的很多进步都将取决于超级计算机的计算能力和速度。
超级计算机的发展主要还是取决于芯片技术的进步，芯片技术是未来计算机技术的核心，谁掌握了低能高效的芯片技术，谁就能掌控未来计算机技术。微处理器也称之为CPU，是计算机发展最快的领域，一方面CPU技术在不断进步，处理能力在增强，另一方面则是其耗能越来越低。CPU节能技术主要包括CPU功耗控制、CPU频率调整和专用低功耗部件。CPU家用工艺也在不断发展，多核及CPU中集成内存控制器，在提供性能的同时，都降低了主板芯片组的功耗。
在不久的将来，计算机技术将会出现更多种新技术，有些更可能是突破性的技术，例如：日本提出的第五代计算机，如果研发成功将是人类技术上又一次突破。第五代计算机技术是能够实现人工智能的新一代计算机技术，它具有推力、联想、判断、决策、学习等功能。同时，该计算机可以实现计算机、网络、通信技术的三位一体，能够把人丛重复、枯燥的信息处理中解脱出来，改变我们的工作、学习、生活，将给人类社会带来巨大的变革，拓展了人类生活的空间。
除了第五代计算机技术，计算机技术将还有很多新的突破。高速超导计算机技术，该计算机技术耗电仅为半导体器件计算机的几千分之一，但是比半导体计算机快几十倍；激光计算机技术是利用激光作为载体进行信息处理的技术，该技术也称之为光脑技术，运算速度将比普通计算机至少快1000倍；量子计算机技术是通过量子力学原理来运转的，量子力学效应的信息处理器件（称之为光学量子逻辑门），可以实现超过任何性能的计算量和速度；分子计算机技术已经正在开始研究，1999年，分子计算机技术实现了突破，逻辑门电路研发成功，如果成功分子计算机的运算速度是目前计算机的1000亿倍，并将会取代芯片计算机。除此，还有神经元计算机、DNA计算机技术等。
总之未来计算机技术将是超过人类的预期，它或许将会代替人类成为社会发展新的动力。
参考文献：
[1]吴功宜，计算机网络与互联网技术研究、应用和产业发展[M].清华大学出版社，2008.
[2]中国计算机学会主编，中国计算机科学技术发展报告2007[M].清华大学出版社，2008.
[3]刘升贵、黄敏、庄强兵主编，计算机应用基础[M].机械工业出版社，2010.
关键词： 计算机技术；超高速；智能化
中图分类号：G812. 6文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0510030－01
1 计算机技术的兴起
1946年2月美国宾夕法尼亚大学莫尔学院制成的大型电子数字积分计算机（ENIAC），这台计算机是世界公认的符合计算机运行原理的计算机，标志着计算机时代的到来。最初这台机器是专门用于火炮弹道计算，是专门为军方研制开发的。后来，经多次技术方面的改进，这台最初运用于军事的计算机变为能进行各种科学计算的通用计算机。该计算机完全采用电子线路执行算术运算、逻辑运算和信息存储的计算机，运算速度比继电器计算机快1000倍，该计算机的程序设备依然是外加式的，存储容量相对来说也非常小，还不具备现代计算机的主要特征。
数学家冯·诺伊曼领导的设计小组完成了计算机的重大突破。1945年3月发表一个全新的存储程序式通用电子计算机方案电子离散变量自动计算机（EDVAC）。冯·诺伊曼等人在1946年又提出了更为完善的设计报告《电子计算机装置逻辑结构初探》，冯·诺伊曼的理论成果推动了存储程序式计算机的设计与制造。1949年，英国剑桥大学数学实验室首先制成了电子离散时序自动计算机（EDSAC），美国则于1950年制成了东部标准自动计算机（SFAC），随着计算机自动化程度的提升，电子计算机发展的萌芽时期遂告结束，开始了现代计算机的发展时期。
20世纪中期以来，计算机技术始终处于高速度发展时期，计算机由单纯的硬件发展到包含硬件、软件和固件三类子系统的计算机技术系统，该系统的性能达到平均每10年提高两个数量级。计算机种类在这一时期也开始出现了分化，逐渐形成了微型计算机、小型计算机、通用计算机（包括巨型、大型和中型计算机）等三种类型，并且还有一些各种专用机（如各种控制计算机、模拟数字混合计算机）等。
20世纪70年代以后，计算机技术集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模，微处理器和微型计算机开始陆续出现在社会各个领域，各类计算机的性能迅速得到了提高。微型计算机开上在社会普及，从家庭到企业、从机关到研发部门，微型计算机已经成为工作和生活不可或缺的组成部分。现代计算机中，外围设备的价值（包括音响系统、操作系统、存储系统等）一般已超过计算机硬件子系统的一半以上，技术水平在很大程度上决定了计算机技术发展的方向。外围设备技术性很强，该技术的主要依赖于电子学、机械学、光学、磁学等多门学科知识的综合，又取决于精密机械工艺、电气和电子加工工艺以及计量的技术和工艺水平等。
未来计算机技术将是把信息采集存储处理、通信和人工智能结合在一起的智能计算機系统。这是计算机技术发展的重要方向，该技术不仅能进行一般信息处理，而且能面向知识处理，具有形式化推理、联想、学习和解释的能力，将能帮助人类开拓未知的领域和获得新的知识。
2 未来计算机技术的发展前景
未来计算机技术将是一项系统性工程，今天的计算机技术早已经不是过去某个团队或者某个人就能突破现有技术水平实现“第五代计算机”的梦想。计算机技术已经成为集合化程度较高的技术工程，该工程需要众多的分工程和辅助工程来实现人类对未来计算机技术发展的诉求。
未来计算机技术的两个方向是以超级计算机和微型计算机来划分的，超级计算机自从本世纪初出来以来，计算能力在不断被刷新，超级计算机技术采用的是平行处理技术，它可以使计算机系统同时执行多条指令或者同时处理多个数据。超级计算机在未来的应用领域非常多，空间技术、军事技术及经济模型分析都将用到超级计算机，可以说人类的很多进步都将取决于超级计算机的计算能力和速度。
超级计算机的发展主要还是取决于芯片技术的进步，芯片技术是未来计算机技术的核心，谁掌握了低能高效的芯片技术，谁就能掌控未来计算机技术。微处理器也称之为CPU，是计算机发展最快的领域，一方面CPU技术在不断进步，处理能力在增强，另一方面则是其耗能越来越低。CPU节能技术主要包括CPU功耗控制、CPU频率调整和专用低功耗部件。CPU家用工艺也在不断发展，多核及CPU中集成内存控制器，在提供性能的同时，都降低了主板芯片组的功耗。
在不久的将来，计算机技术将会出现更多种新技术，有些更可能是突破性的技术，例如：日本提出的第五代计算机，如果研发成功将是人类技术上又一次突破。第五代计算机技术是能够实现人工智能的新一代计算机技术，它具有推力、联想、判断、决策、学习等功能。同时，该计算机可以实现计算机、网络、通信技术的三位一体，能够把人丛重复、枯燥的信息处理中解脱出来，改变我们的工作、学习、生活，将给人类社会带来巨大的变革，拓展了人类生活的空间。
除了第五代计算机技术，计算机技术将还有很多新的突破。高速超导计算机技术，该计算机技术耗电仅为半导体器件计算机的几千分之一，但是比半导体计算机快几十倍；激光计算机技术是利用激光作为载体进行信息处理的技术，该技术也称之为光脑技术，运算速度将比普通计算机至少快1000倍；量子计算机技术是通过量子力学原理来运转的，量子力学效应的信息处理器件（称之为光学量子逻辑门），可以实现超过任何性能的计算量和速度；分子计算机技术已经正在开始研究，1999年，分子计算机技术实现了突破，逻辑门电路研发成功，如果成功分子计算机的运算速度是目前计算机的1000亿倍，并将会取代芯片计算机。除此，还有神经元计算机、DNA计算机技术等。
总之未来计算机技术将是超过人类的预期，它或许将会代替人类成为社会发展新的动力。
参考文献：
[1]吴功宜，计算机网络与互联网技术研究、应用和产业发展[M].清华大学出版社，2008.
[2]中国计算机学会主编，中国计算机科学技术发展报告2007[M].清华大学出版社，2008.
[3]刘升贵、黄敏、庄强兵主编，计算机应用基础[M].机械工业出版社，2010.