计算机技术的现状及发展趋势

摘要：随着计算机技术的发展，其应用领域不断扩大，与我们的日常工作、学习和生活密切相关。摘要：本文描述了计算机技术发展的历史，从多个方面解释了计算机技术快速发展的原因，分析了计算机技术对人类社会的影响，最后从性能发展和类别发展两个方面探讨了计算机技术未来的发展趋势。

关键词：计算机技术；课程；影响；趋势

1.介绍

计算机是一个年轻的领域，也是一个充满无限生机的领域。计算机技术的发展将极大地改变人们的工作、消费和生活习惯，促进社会文明的进步和发展。计算机技术的发展已经成为国家综合国力竞争的重要组成部分和推动科技进步的重要力量。在这种背景下，加强对计算机技术发展的研究，将有助于我们了解计算机技术发展的历史和现状，从而更好地促进和推动计算机技术的发展。

2.计算机技术的发展

世界上第一台计算机出现在美国。1946年初，宾夕法尼亚大学成功开发了世界上第一台计算机。那台电脑的名字叫肯尼亚。当时这台电脑的用途是计算战时导弹的弹道。20世纪中期，计算机非常昂贵，在很大程度上，计算机只服务于与军事有关的部门，帮助军事部门进行复杂的计算和与导弹或军事有关的验算。20世纪中后期，也就是60年代，通过不断的改进和创新，计算机的生产成本逐步降低。20世纪80年代，计算机的应用扩展到政府部门和一些相对较大的科研机构。这时，有实力的企业开始引进计算机进行企业的运营管理。随着微型CPU处理器的诞生，世界上第一台个人电脑于1982年诞生。随着个人电脑的不断创新和发展，电脑的生产成本也在不断下降，电脑的应用范围已经从军队蔓延到一些小公司或家庭。自20世纪后期以来，计算机取得了巨大的进步。这时候电脑的发展有两个方向：一个是让电脑更小更便宜。另一个方向是计算机向更高更大的方向发展，在军事工业中通常使用大型计算机。在当今社会，它已经进入千家万户，人们正在享受计算机带来的便利。作为一种具有顽强生命力的新型技术和设备，计算机和计算机技术的发展不会停止，需要不断创新和升级[2]。

3.计算机技术迅速发展的原因

3.1时代的变化和需要

随着信息技术的不断进步，计算机科学技术也在不断发展。当初计算机的发展是基于二战时期时代的发展需要和对无数信息的处理，使得大量的人力物力投入到计算机的发展中，对计算机进行了深入的研究开发，推动了计算机的产生和诞生。目前，计算机已经逐渐被民用，因为政府部门、研究领域和各种设计领域对计算机的需求很大，各种前沿领域和设计学科对计算机的存储容量和运算速度有更高的要求，这也使得计算机领域不得不不断发展。在计算机研究领域，如果新技术比竞争对手发展得更快，往往会创造更多的利益。因此，在不断的利益趋势下，所有企业都必须大力发展计算机领域，这是计算机行业发展的重要原因。

3.2计算机科学与技术信息共享的发展基础

在计算机发展过程中，信息共享是其发展的基础。因此，这种信息的建立可以更快地促进各界人士对计算机科学技术的研究和开发，并可以通过创新的技术活动获得更全面的技术和数据支持，缩短开发周期，提高计算机研究质量。

3.3技术的发展是以计算机的理论基础为基础的

在对计算机技术的不断研究和实验中，研究者获得了更多的想法和设计灵感，并且可以将这些想法应用到具体的设计中。理论上的东西必须经过实践的检验才能运行，这将在实际检验的过程中带来意想不到的惊喜，从而使整个计算机概念得以发展，同时新技术的发展也会带来新技术的更新和产生。在检查的过程中，往往会出现一些错误。许多计算机技术都是从对错误的不断总结和归纳中衍生出来的，并不断得到发展、研究和设计，以促进计算机的快速发展。当新的计算机技术成为现实产品时，将对下一代技术的创新起到积极的推动作用，从而提高创新能力的发展。

3.4创新与各领域结合

将新的计算机技术与其他领域合理有效地结合起来，不断满足R&D和更新的需要，并慢慢地将计算机的发展融入到人们的生产生活和其他各种行业的生产中，直接或间接地促进各行各业的发展，努力发展成为科学技术的基础技术。

3.5社会的不断竞争

各行业和国家技术经济之间的竞争是推动计算机技术发展的重要原因。在当今社会，机构的选择和掌握与计算机的发展有着重要的联系。在进行一系列相互竞争之前，需要根据具体情况进行实践，这种不稳定因素最终可能会影响机制的选择。此时，在计算机技术的各种机制和判断等影响因素的共同作用下，通常选择的环境是稳定而敏感的，这也是计算机发展的重要原因。在不断的实践过程中，通过技术创新，经济之间的竞争逐渐转化为技术竞争。计算机行业在应用科学与工程领域的不断发展也给我们带来了很多启发，这也使得对计算机选择机制的判断更加稳定，使计算机更加实用

的运用中存在的问题可以很容易的解决，从而促进了计算机事业的发展。

　　4.计算机技术对社会的影响

随着计算机技术的飞速发展，它在人们的社会生活中所占的地位越来越重要了，已经被应用到社会生产和生活的各个领域并显示出了强大的生命力。那么计算机技术如何影响社会的发展呢？我们将从以下几个方面加以探讨。

4.1推动社会生产力的发展

自工业革命以来，人类社会主要发生了三次技术革命，其中第三次技术革命最有划时代意义的是电子计算机的迅速发展和广泛应用，它是现代信息技术的核心。第三次技术革命与前两次最明显的不同之处就是它更好地解决了技术问题：即科学由潜在生产力向现实生产力转化的中间环节问题。通过计算机的发展和应用，信息技术的可靠性及时性和有效性会变得更强，人们掌握的信息量以及信息的传输渠道将增大。信息技术的发展将会影响到与之相关的产业的产生与发展，例如：现代物流，电子商务、现代生物技术等。同时，信息技术在这些产业的开发和应用过程中也会得到巨大的发展。信息技术作为科学技术的前沿，它的广泛应用使科学技术作为人类社会第一生产力的地位更加提升，加快了社会生产力的发展和人们生活水平的提高。　　4.2对经济的影响

计算机技术在整个社会的生产和应用，对社会经济产生了巨大影响。一方面，原有的产业结构发生变化。以电子计算机为基础，从事信息的生产、传递、储存、加工和处理的信息产业凭借自身的优势迅速从第三产业中划分出来形成独具特色的第四产业。据德国有关部门统计，1997-2000年间，信息与通信技术在全球范围内的市场经济总量增长了50%，达到亿欧元。如果按照每年平均15%的增长速度推算，信息产业未来将逐步超越第一第二产业，在各国经济发展中占据更加突出的地位。另一方面推动社会经济大幅度提升。信息产业是高就业型产业，可扩大就业带动产出。截至2010年上半年，信息产业的国内计算机技术最新发展动态生产总值占中国国内生产总值的4%，对GDP的直接贡献率超过10%。据中商情报网数据显示：2011年中国电子计算机行业规模，以上企业从业人员为万人，同比增长%。

　　4.3对生产方式和工作方式的影响

工业社会里，机器生产取代了以往的农业、手工业生产，生产力水平大幅度提高，大大减轻了工人的劳动强度，但工人沦为“机器的附庸”，仍然是工厂劳动的主力。随着计算机技术的发展，工人的简单重复劳动以及繁重的体力劳动逐渐被计算机与计算机器辅助技术和控制技术相关的机器所取代，工人阶级的素质和知识化层次发生重要变化，越来越多的工人开始从事脑力劳动。

4.4对生活的影响

现在，计算机技术已经融入到人类的日常生活中。我们可以利用计算机进行信息处理[4]，比如处理文字、声音、图像等；教师可利用计算机进行辅助教学，使学生图文并茂地从课件中轻松学到所需知识；医生可以利用具有高水平诊断功能的智能机器人为病人进行诊断等。随着计算机技术和现代通讯技术的结合，一方面我们可以通过计算机进行方便的交流沟通，缩短了人与人之间在空间上、时间上的距离。另一方面我们利用计算机还可以得到任何需要的服务。例如：一部分人可以将原来按时定点上班变为在家网上办公、收发电子邮件、网上看电影、听歌、网上购物、网上授课、网上看病等。计算机使我们的生活变得更加丰富多彩[5]。

　　4.5其他方面

除了上面列举的内容之外，计算机对社会的其他方面也有着积极的影响。例如：可以帮助我们攻克一个又一个科学难题，使得原本用人工需要花费几十年甚至上百年才能解决的复杂难题，计算机在几秒钟或者瞬间就能完成；帮助决策者明确决策目标，提供各种备选方案及评价，提高决策水平，改善运营策略的正确性和有效性；计算机技术在工业中的广泛应用，使得机器代替了工人的体力劳动并部分代替脑力劳动，工人在工作过程中更多的是借助于计算机控制系统，这就对工人的科学文化素质提出了新的要求，类似的全体社会成员的科学文化素质也将会随着计算机的广泛应用而提高。

5.计算机发展趋势

　　5.1计算机技术性能发展趋势

1）强大的服务器计算能力：计算机的计算功能将具有能够在短时间内处理大量信息的能力。专家认为在将来，计算机在信息处理以及计算能力上将会得到很大的提高，甚至要比当前的处理能力高出100倍以上。而要提高计算机的性能以及价格，满足未来对计算机的需求就要以较低的及格提供大功能的计算引擎。计算机计算速度的提高如果只是依赖于LSI的高速化是比较困难的，当前认为能够实现高速计算机的能力还主要依赖于RISC结构。而在将来不仅要开发新的器件还要提高硅技术集成技术。

2）纳米技术的发展：计算纳米技术的发展将会是其一个主要的方向。这种技术的优点在于可以实现计算机高度的集成处理，而且还能够突破处理速度的限制，使得计算机具备更高的运算水平，而计算机的储存能力也将得到突破。这是计算机未来发展质的飞跃。

3）多功能计算机体系：计算机的体系也需要不断的完善，计算机技术发展的关键就是不同的构件完善。在不久的将来集群系统将会得到广泛的应用，不管是UNIX还是，都能够在集群的基础上给客户提供更加完善的服务。

4）架构方面：计算机正向着网络化的方向发展。网络计算的特点在于能够对部分资源进行良好的继承以及协调，在更高的层次上对信息进行了运用，对于当前存在的信息孤岛问题也能够加以解决。

5）环保化：计算机性能的提高也将产生更多的能耗，无论是在生产还是在生活中，大量的使用计算机技术必定会损耗更多的电量。为了解决这个问题，在不久的将来计算机技术将会向环保型发展，通告提高计算机的效率减少能耗。例如：使用量子技术和光子技术代替原来的硅架构。

6）软件生产构件化：计算机技术的应用是领域十分广泛的，为了适应计算机硬件的发展解决供需矛盾，计算机软件生成也要实现构件化。目前，对软件生产的重点是其生产性和并行处理，在软件开发的问题上也会以更高的水平对其进行解决。

7）智能化：在今后，计算机技术将会有更多的新技术出现。例如第五代计算机技术，这种技术具备联想、判断和学习等智能化的功能。能够使得人从枯燥的信息处理中走出来，使得人的学习和生活得到变革，人类的生活空间也得到拓展。

　　5.2计算机种类发展趋势

在计算机技术不断发展的过程中，新型计算机也将层出不穷，而且是愈加的完善和高性能化[6]。

1）量子计算机：量子计算机是以量子力学为基础进行高速数学和逻辑运算的新型计算机。量子计算机的优势在于其能够对量子信息进行计算和处理，当计算机运行量子算法时我们可以称之为量子计算机。计算机领域中使用量子技术是一项新的研究，而量子计算机与当前的计算机相比较而言，其存储空间是巨大的，而且在进行计算时其速度也是当前计算机无法比拟的。对于量子计算机的应用，初步预测在2030年能够实现，以当前计算机技术发展的速度和趋势来看，实现量子计算机的使用的时代将很快到来。

2）分子计算机：分子生物计算机是指通过分子来处理信息的计算机。这种计算机主要是通过分子晶体运行的，其优势在于实现了高效的组织排列，而且体积小，速度快，存储时间长等。在不久的将来，当分子技术在不断的发展的时候分子计算机的出现也指日可待。

3）生物计算机：所谓生物计算机就是指通过生物芯片集成晶体管而制成的计算机。生物计算机的优势在于，耗能低，运算的速度很快且其存储空间巨大。不过，这种计算机也存在一定的缺陷，譬如从生物计算机中提取信息比较困难，因而生物计算机要得到发展以目前的计算机技术条件还无法得到广泛的应用。不过在未来计算机发展下，其缺陷会得到解决，其前景也将会是良好的。

4）神经网络计算机：该计算机是通过模仿人的大脑神经脉络制成计算机网络系统加以运行的新型计算机。和人脑运行的速度相比，电脑功能是无法达到的，在这个基础上神经网络被计算机视为巨大的机器，其要处理很多繁杂的信息。因而，在此过程中，神经网络计算机可以在判断和处理信息时得出结果。其内部的信息要是在神经元上被存储，而一旦神经元结点出现问题，该计算机还能够对原来存储的信息进行备份，确保这些信息不被丢失。

　　6.结束语

计算机科学与技术的发展已经成为社会发展不可或缺的一部分，对人们的日常生活有着很大的影响，同时也改变了人们的生活方式，丰富了我们的日常生活，提高了人们日常工作的效率以及社会发展的速度，计算机技术逐渐向着智能化、高效化、多元化的方向发展。

参考文献

[1]蔡芝蔚.计算机技术发展研究[J].电脑与电信，2008，第2期：54-55.

[2]张珊珊.计算机技术发展的未来走势探究[J].科技创新与应用，

[3]刘健.充分估量计算机技术对现代社会发展的巨大影响[J].实事求是，1998，第1期：65-67.

[4]孙守迁，包恩伟.计算机辅助概念设计研究现状和发展趋势[J].中国机械工程，1999，06期（6）：697-700.

[5]李渊.浅谈信息环境的演变[J].河北科技图苑，2005，02期：74-76.

[6]金怡濂，黄永勤，陈左宁，等.高性能计算机的关键技术和发展趋势[J].中国工程科学，2001，第6期：1-8.

计算机有哪些发展方向 计算机专业有哪些发展方向

杨晓飞

摘要：如今，随着我国信息技术的不断发展，计算机信息技术也发展迅速。为了进一步适应当今时代的发展要求，有必要更加重视计算机技术，加强对当前计算机技术环境的管理。中国未来计算机技术的发展必然会朝着高性能计算机的方向发展。本文主要通过查阅相关文献资料，分析我国计算机技术的发展历程、现状和发展趋势。

[关键词]现代计算机；计算机技术；发展方向；趋势

中国图书馆分类号：G271文件识别码：a文章编号：1009-914X(2018)34-0020-01

介绍

计算机在生活中的应用越来越广泛，计算机技术的发展也越来越成熟，符合人们的各种需求。随着现代计算机技术的发展，我们将把握大方向的全方位发展趋势和深发展方向的大型化、网络化、微型化、智能化的发展趋势。只有这样，现代计算机技术才能在各个领域得到更广泛的应用，为其他领域的发展提供方便高效的手段，从而推动全球科技的进步。

1现代计算机技术概述

1.1计算机的发展过程

1946年，世界上诞生了第一代计算机，其中应用了真空管，在体积上占据了几个房间。它的出现在一定程度上改变了人类的思维和生活方式，为计算机技术的进一步发展奠定了坚实的基础。计算机的发展过程主要包括四个阶段。第一代计算机主要由真空管组成。由于真空管本身的特点，体积大，内存小，第一代计算机不仅体积庞大，而且功耗巨大。1954年，世界上第二代计算机诞生了，它是由美国科学家泰德迪克开发的晶体管计算机。作为一个技术和知识密集型产业，第四代计算机是为了适应现代社会建设的需要而产生的。第四代计算机的出现直接推动了计算机的大规模生产，计算机开始出现在人们的日常生活中。

1.2中国现代计算机技术发展现状

随着计算机的快速发展，我们已经进入了计算机信息技术时代。我们可以直接从互联网上获取信息资源，这也使得我们的生活发生了很大的变化。在许多发达国家，政治、经济、文化开始过于依赖计算机信息技术的基础设施，同时出现了强大的黑客攻击。信息技术就像一种新型的作战技术。在当前形势下，计算机技术的安全已经成为各国面临的巨大挑战，因此有必要进一步加强计算机技术的安全风险管理。

2现代计算机技术的发展方向和趋势

2.1智能开发

现代计算机技术的智能化发展已经渗透到各个方面。所谓智能计算机，就是计算机能够模拟人的感觉和思维能力，像人一样完成各种活动。人工智能发展越来越快，机器人的影子在所有生产领域都能看到。目前开发的机器人可以代替人类完成许多任务，在生活的各个方面帮助人类，提高生活效率，为生活提供很多便利。比如现在很多机器人都可以实现遥控，人工作的时候可以控制它们完成家务。同时，许多领域已经实现了计算机的智能化。比如在教育领域，很多远程教学应运而生，这也是教学的发展方向。在工作方面，很多软件也是智能化的，应用更加人性化，提高了工作效率，同时也调动了员工的积极性。所以，计算机科学技术肯定会向这个方向发展，无论是生活、旅行、学习、工作，还是科研、技术，高科技产业都会向智能化方向发展。

2.2小型化发展

随着现代计算机技术的发展，生物计算机将逐步发展起来。生物计算机使用生物工程产生的蛋白质分子作为生物芯片，而不是半导体的硅片，因此被称为仿生计算机。众所周知，生物的遗传性状是由带有遗传信息的DNA决定的。DNA是由脱氧核糖核酸组成的双链大分子，具有螺旋结构和基因编码。许多生物特性和蛋白质结构都储存在DNA的双链结构中。DNA存储信息的能力很大，比半导体硅片大很多。科学家还发现，DNA信息的有无可以通过控制DNA的状态来控制。另外，DNA具有很强的信息处理能力，为生物计算机的发展提供了很好的前提。生物计算机具有一系列优点：效率高、体积小、芯片永久可靠、并行处理存储、有效解决热量和信号干扰等。

2.3光子计算机

光子计算机是一种利用光信号进行数字运算、逻辑运算、信息存储和处理的新型计算机。光子计算机在处理数据和信息时，不再像传统计算机那样使用电子和电气操作，而是使用光子和光操作。因为光子传输速度快，光子计算机具有超强的并行处理能力。此外，光子计算机的另一个重要优点是，当某个组件或数据在处理信息时发生处理错误时，不影响其最终结果。光子计算机有以下优点：第一，计算速度超高。光子的传输速度比电子快得多，所以光电计算机具有超强的并行处理能力；第二，光子在传输过程中不会受到电磁场的影响。因为光子没有电荷，没有电磁场，所以光子可以向任意方向传播，可以是平行传播，也可以是交叉传播，没有相互影响。第三，超大规模的信息存储能力。光子没有电荷，也没有静质量，所以光子在传输时不需要导线，也不相互影响，所以光电计算机的信息传递能力是无与伦比的；第四，能耗低，热值低。光电计算机可以在非常低的能量下正常工作，大大降低了能耗和发热。

2.4量子计算机的发展

量子计算机也是新计算机技术发展的产物，

它是建立在量子力学规律以及依托量子效应和量子比特而进行的超速运算、强大存储的一种新型计算机装置。假如这个装置处理和运算时使用的是量子信息，那么在进行量子算法的时候，就是所谓的量子计算机量子计算机与一般计算机的一个不同之处在于它不仅能够使用n和1进行存储，还能够用粒子和量子叠加来进行存储信息的汇总。有关数据显示，一个四十位元的量子计算机可以解开一千零二十四位的集成电路计算机需要花费几十年才能够解决的问题。量子计算机的运算速度令人惊叹，到现在为止，全球还没有呈现出一个成熟意义上的量子计算机，不同国家和地区的科研人员仍然没有放弃努力，致力于对量子计算机的研究过程中。在实际研究过程中，这一系列的科学方案仍然存在着一些不成熟的地方，但是伴随着时代的进步，相信量子计算机终究会被攻克，完美地呈现在人们的生活中。

结束语

时代在不断发展，科学技术水平也在不断提升社会的进步和发展对于现代计算机技术的发展要求越来越高。计算机作为人们工作生活中一个必不可少的辅助用品，必将走在不断发展的路上，微型、智能、多功能发展，生物计算机、量子计算机、光子计算机以及纳米计算机等一系列新型计算机，作为现代计算机技术的一个发展力向与趋势一定可以破除各种技术阻碍，通过科研人员坚持不懈的努力成为老百姓生活中的一部分，为美好生活的构建增添色彩。

参考文献

[1]姚浩斯拉.浅析现代计算机技术的发展方向与趋势[J].科技创新导报，2015，12（03）：41-42.

[2]王亚南，尤广辉.现代计算机网络技术应用及发展研究[J].电脑迷，2017（08）：143.

[3]刘新杰.计算机技术的发展与创新[J].电子技术与软件工程，2017（20）：144.

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