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计算机未来的发展趋势

发表于: 2013-04-16   作者:clebers   来源:转载   浏览次数:
摘要: 计算机是20世纪人类最伟大的发明之一.在这个世纪之交,知识经济时代呼啸而来,作为知识和信息的处理、传输和存储之载体的计算机,在即将来临的21世纪,将会不断地开发出新的品种,而这些新颖的多种多样的计算机,将以其更强大的功能,为世人所瞩目,成为知识经济时代人们的新宠儿. 21世纪是人类走向信息社会的世纪,是网络的时代,是超高速信息公路建设取得实质性进展并进入应用的年代。那么在世纪之交的今天,信息技术的

计算机是20世纪人类最伟大的发明之一.在这个世纪之交,知识经济时代呼啸而来,作为知识和信息的处理、传输和存储之载体的计算机,在即将来临的21世纪,将会不断地开发出新的品种,而这些新颖的多种多样的计算机,将以其更强大的功能,为世人所瞩目,成为知识经济时代人们的新宠儿. 21世纪是人类走向信息社会的世纪,是网络的时代,是超高速信息公路建设取得实质性进展并进入应用的年代。那么在世纪之交的今天,信息技术的发展将会有什么新的变化呢?

当今计算机科学发展趋势,可以把它分为三维考虑。一维是是向"高"的方向。性能越来越高,速度越来越快,主要表现在计算机的主频越来越高。像前几年我们使用的都是286、386、主频只有几十兆。90年代初,集成电路集成度已达到100万门以上,从VLSI开始进入ULSI,即特大规模集成电路时期。而且由于RISC技术的成熟与普及,CPU性能年增长率由80年代的35%发展到90年代的60%。到后来出现奔腾系列,到现在已出现了奔腾4微处理器,主频达到2GHz以上。而且计算机向高的方面发展不仅是芯片频率的提高,而且是计算机整体性能的提高。目前世界上性能最高的通用计算机已采用上万台计算机并行,美国的ASCI计划已经完成每秒12。3万亿次并行机。目前正在研制30万亿次和100万亿次并行计算机。美国另一项计划的目标是2010年左右推出每秒一千万亿次并行计算机(Petaflops计算机),其处理机将采用超导量子器件,每个处理机每秒100亿次,共用10万个处理机并行。专用计算机的并行程度比通用机更高。

 另一个方向就是向“广”度方向发展,计算机发展的趋势就是无处不在,以至于像“没有计算机一样”。近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透,即在广度上的发展开拓。未来,计算机也会像现在的马达一样,存在于家中的各种电器中。那时问你家里有多少计算机,你也数不清。你的笔记本,书籍都已电子化。包括未来的中小学教材,再过十几、二十几年,可能学生们上课用的不再是教科书,而只是一个笔记本大小的计算机,所有的中小学的课程教材,辅导书,练习题都在里面。不同的学生可以根据自己的需要方便地从中查到想要的资料。而且这些计算机与现在的手机合为一体,随时随地都可以上网,相互交流信息。所以有人预言未来计算机可能像纸张一样便宜,可以一次性使用,计算机将成为不被人注意的最常用的日用品。 

第三个方向是向"深"度方向发展,即向信息的智能化发展。网上有大量的信息,怎样把这些浩如烟海的东西变成你想要的知识,这是计算科学的重要课题,同时人机界面更加友好。目前计算机"思维"的方式与人类思维方式有很大区别,人机之间的间隔还不小。人类还很难以自然的方式,如语言、手势、表情与计算机打交道,计算机难用已成为阻碍计算机进一步普及的巨大障碍。随着nternet的普及,普通老百姓使用计算机的需求日益增长,这种强烈需求将大大促进计算机智能化方向的研究。近几年来计算机识别文字(包括印刷体、手写体)和口语的技术已有较大提高,已初步达到商品化水平,估计5-10年内手写和口语输入将逐步成为主流的输入方式。手势(特别是哑语手势)和脸部表情识别也已取得较大进展。使人沉浸在计算机世界的虚拟现实(Virtual Reality)技术是近几年来发展较快的技术,21世纪将更加迅速的发展。 

在计算机对科学的影响方面,加州伯克利大学教授卡普经长期探索,提出了科学理论的算法性质的概念。数学和计算机科学的核心概念就是算法。算法,简而言之就是对计算的分步求解。它擅长描述动态过程,而科学公式或方程式适于静态现象。科学研究越来越多地探索动态过程,计算机科学就是算法的系统研究。计算机应用在当前发展最快的生物学领域尤其突出。卡普近年的研究已经超出计算机科学领域,进入到微生物领域。他认为,现在生物学已经被当作信息科学看待。科学家设法将生物过程,如蛋白质的生成用算法来描述,这“自然就是算法。”在社会网络方面,社会科学家早在技术网络出现之前就对其分析了数十年。随着因特网的出现,社会网络和技术网络不可避免地连接起来,社会网络也就可能发展到前所未有的规模。新的社会—技术网络包括电子邮件方式、商业网站(如Amazon)的购物推荐、通信网站(如MySpace和Facebook)的短信或小帖子,还有新闻、见解、时尚、都市神话、网络商品和服务等。

计算机在处理速度、存储容量、网络化,以及软件的精巧化方面经过数十年的发展,已经以难以想象的方式渗入科学、商业和文化领域中,而智能工程又将令其从量变转向质的飞跃.计算功能日益变成模拟和执行。在科学领域,计算可以模拟气候变化,破解人类基因;在商业领域,低成本的计算、因特网和数字通信正在改变全球经济;在文化领域,计算类产品,如iPod、YouTube和计算机动画等无所不在。

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