解读计算机科学与技术的应用及发展趋向

发表时间:2021/1/4   来源:《科学与技术》2020年9月第26期   作者:冯春
[导读] 随着计算机技术的进步与发展,其对我国经济的发展也起着无法估量的效用。

        冯春
        身份证号:310109198103084510
        摘要:随着计算机技术的进步与发展,其对我国经济的发展也起着无法估量的效用。通过系统、全面研究计算机技术发展趋势,能够更好的促进新的计算机技术诞生,进而为社会及国家做出有效贡献。本论文主要对计算机技术涉及到的现状、整体发展趋势、及当前及未来具体发展方向等进行了详细研究,希望本论文涉及到的相关研究工作及理念能够为我国计算机科学技术的发展贡献一点力量。
关键词:计算机科学技术;应用;趋势
引言
        计算机科学与技术在经济基础、信息共享技术等因素的共同作用之下得到了全面而快速的发展,从以前的单一化的应用领域走向多元化,应用程序越来越复杂,功能越来越丰富,运算速度不断加快,计算机的成本却不断降低[1]。现今的计算机科学与技术不仅影响着人们的工作与生活,对于提高国家的综合实力有着极其重要的意义。因此,本文将深入研究计算机科学与技术的发展趋势。
        1计算机科学与技术的发展概况
        计算机科学与技术的发展已有很长的时间,相较于过去,现今的计算机科学与技术已有了极大的突破与发展。在1946年世界上第一台通用电子计算机“埃尼阿克”在美国研发成功,它不仅又大又笨重,而且耗用了大量的计算成本,整体的使用价值不大。随着社会经济与科学技术的发展,它逐渐被新的计算机所取代,退出了历史的舞台。在1960年以后,许多国家逐渐加大了对计算机科学与技术的研究投入,计算机科学与技术逐渐受到了重视,也得到了比较缓慢的发展。直到因特尔思维CPU处理器诞生,计算机科学与技术才开始进入新的发展阶段。到1982年,个人使用的计算机终于被成功研制出来,个人使用的电脑不仅改变了计算机外部的结构,而且降低了计算机的使用成本,使得计算机逐渐走进办公室与家庭之中。随着这一变化的出现,计算机科学与技术的应用范围扩大,一方面它应用于国家军事、科学研究中,促进了国家重要领域的发展,另一方面它又应用于日常的工作与生活之中,为人们的生活与工作提供便利。随着计算机科学与技术的普及与发展,计算机科学与技术的综合性、专业性的特点越来越明显。计算机科学与技术能够得到如此迅速的发展不仅是因为现今的社会经济为其提供的物质支持,还因为当前计算机科学与技术的发展受到了极大的重视、科学家们的研究力度大、创造性强以及现今共享信息平台的建立,这些都对于推动计算机科学与技术的发展有着重要的作用。回顾计算机科学与技术的发展历史,不难发现计算机科学与技术发展速度快、可进步空间大、发展前景好,而且计算机科学与技术的进步发展对于社会整体水平的提高有着重要的意义。
2计算机科学技术的应用
        近年来,国家大力推进信息化建设,在实际生活中计算机科学技术的应用领域也更加广泛。以下选取几个较为重要的领域分析计算机科学技术的应用:
2.1军事、国防领域
        计算机的最初研发就是为了应用在军事发展上,到现今计算机仍是军队和航空航天技术研究的重点课题。至今为止,计算机在政务处理、军事战略、以及队部模拟演练等方面都发挥着重要的作用。国家明确强调要全面打造信息化社会,将先进的计算机科学技术、设备以及产品应用在国家现代化军事建设中。在国际领域,计算机科学技术的发展水平也衡量着一个国家的现代化军事水平与综合国力的高低。
2.2电力领域
        目前我国大多的风力发电厂位于空旷、建筑物较少的地方,如海岸或沙漠中。然而在这些环境较为恶劣的地区建设发电厂,经常会受到过热、过冷、振动、盐雾或电燥等的影响,导致发电机的性能有所降低。因此,为了保障发电机的高性能、稳定性,除了需要硬件加固之外,还需要计算机科学技术来完成自我检测、自我诊断功能。使用计算机科学技术可以将发电机的运行状态、检测记录等操作数据全面的收集整合传输给管理维护人员,不仅极大程度上减轻了工作人员的劳动力,还节省了大量的时间和成本,获得更精准全面的数据。


2.3无人机研发
        随着近年来计算机、网络技术、人工智能等技术的飞速发展,现今我国的无人机研发已经取得较大的成就。无人机在军事方面可以完成侦察、电子干扰、战场目标毁伤效果评估等多种功能,甚至直接可以作为攻击武器打击重点目标或定点清除。一方面这些功能的实现都离不开计算机科学技术,需要强大的信息收集传输和综合计算分析判断提供支撑,另一方面由于无人机应用的环境较为复杂,包括复杂的地区环境、多变的场景、电磁的干扰以及无法预知的突发情况等,这些都需要更高的计算机科学技术来应对。
2.4教育领域
        近年来计算机信息技术在教育领域也逐渐普及。比较常见的应用在教育领域的计算机科学技术,包括多媒体教室、网络课堂、电子图书馆、以及各种计算机应用软件等。在高考中,考生的登记以及高考以后的成绩查询都离不开计算机科学与技术。对于学生来说,计算机有助于了解更多的知识信息,能够拓宽视野,帮助解决学习上、生活上的各种难题。计算机科学技术极大的改变了学生的学习方式,又使学习过程更加方便快捷,有利于提高成绩、丰富知识、培养综合素质。
3计算机技术与科学的发展趋势
        计算机科学与技术的发展本质上是半导体技术的发展,随着近些年传统硅基芯片技术水平的不断成熟,其性能开发的整体高度已经接近极限水平,所以继续研究这个领域可以提升的范围十分有限。值得关注的是,通过大量的实验室分析与研究,人们又发现了许多新的技术,包括纳米技术、量子技术以及光子计算机和超微技术,具体分析如下。
3.1与纳米技术结合
        纳米技术属于较为新兴的技术,通过微观纳米状态进行观察,能够有效提升技术的应用水平。纳米技术与计算机制造技术的结合主要体现在元器件的微型化角度上。其中,能耗低、质量优秀以及性能稳定都是纳米芯片的主要优势。除此之外,相比于硅器件,纳米电子器件的物理极限也更高,可以达到数千倍以上,同时,体积要求较低,不需要占用大量空间,在能耗方面同样具有不错的优势。纳米技术应用于计算机科学与技术领域具有广泛的空间,对突破传统技术的瓶颈具有很强的适用性。
3.2量子技术的引入
        计算机科学与技术的发展同样与量子技术密切相关。20世纪80年代人类发现了量子技术的秘密,美国物理学家费曼提出,量子体系的计算方法,随后,英国的大卫通过量子图灵机模型进一步介绍了量子技术的内涵,量子计算机也因此诞生。实际上,可逆计算机的研究主要体现了量子力学的思想,而技术的融入使得存储、处理的效率变得更高,相比于传统计算机,其计算原理更为复杂,但是速度却十分优秀,可以达到普遍计算机的数十亿倍,具有广阔的发展空间。
3.3光子计算机
        光子计算机实际上就是通过半导体器件处理后获取的计算机硬件,一般包括激光器、滤波器以及反射镜等设备,能够利用激光并行处理的方式来满足信息化的运行要求。光子本身没有静质量,所以具有充分的稳定性,可以利用光子计算机完成各种存储任务与处理工作,容错性也相对比较高,这都是该技术应用发展的优势。
3.4超微技术领域的生物计算机
        生物计算机最早出现于20世纪末期,该技术的优势在于蛋白质分子构成生物芯片,能够依靠化合物来进行数据的传输、存储。同时,具有不错的抗干扰能力,能耗也相对比较低。但是,其目前还面临计算周期长、应用范围狭窄等问题,需要继续进行研究,完善技术环节,才能够最终提升技术应用效果。
4总结
        近些年来,计算机科学技术日新月异,人们生活水平的提高、社会的进步更是与之息息相关,密不可分。简而言之,未来计算机的运行处理系统将会变得更加强大与完善,在数据处理与分析方面势必更加高效、快捷。因此,我们要加强计算机科学技术的研究,准确把握其发展方向,研发新型技术,确保计算机能够完美地应用于人们的日常生活与工作之中。
参考文献
[1]陈亦陆.计算机科学与技术的应用现状与未来趋势分析[J].信息周刊,2020(9):13.
[2]王华英,巩秀.计算机科学与技术的应用及其发展趋势[J].信息通信,2020(7):46.
[3]陆少华.计算机科学与技术的未来发展趋势[J].科技创新与应用,2020(25):65.
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