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1計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)技術(shù)主要的發(fā)展成果有:巨型計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、光計(jì)算機(jī)和納米計(jì)算機(jī)等。下面本文將從這幾方面對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行闡述。
1.1巨型計(jì)算機(jī)巨型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是:運(yùn)算速度極快、存儲(chǔ)空間巨大、功能強(qiáng)大。通常情況下,巨型計(jì)算機(jī)可以達(dá)到每秒百億次以上的運(yùn)算速度,其內(nèi)存容量可達(dá)幾百兆。巨型機(jī)是現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展水平的代表之一,在地質(zhì)勘測(cè)、航空航天、國(guó)防、衛(wèi)星、氣象等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,對(duì)這些領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的影響作用。巨型計(jì)算機(jī)是未來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)之一,對(duì)其技術(shù)的研究能夠有力推動(dòng)計(jì)算機(jī)軟硬件的應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。
1.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)是通過(guò)模仿人腦神經(jīng)高效的運(yùn)算功能而研究出的計(jì)算機(jī)技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)較為復(fù)雜的信息進(jìn)行處理、綜合和判斷,最后得出處理結(jié)果,其數(shù)據(jù)信息都是儲(chǔ)存在神經(jīng)節(jié)點(diǎn)中的,避免了由于各種因素而造成的神經(jīng)元斷裂、數(shù)據(jù)丟失或泄露等現(xiàn)象的發(fā)生。
1.3分子計(jì)算機(jī)分子計(jì)算機(jī)是使用分子方式對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算的,主要是使用分子晶體吸收信息電荷,并對(duì)其進(jìn)行有組織的排列,從而達(dá)到更有效、更快捷的運(yùn)算。分子計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是:存儲(chǔ)信息時(shí)間長(zhǎng)、存儲(chǔ)量大、運(yùn)算速度快、耗能少、體積小等。
1.4生物計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)使用的是“蛋白質(zhì)分子”構(gòu)成的芯片取代了半導(dǎo)體硅片上原有的晶體管而研制成的計(jì)算機(jī),它的特點(diǎn)是:運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)量大、耗能低。生物計(jì)算機(jī)最主要的缺點(diǎn)是從其中提取信息比較困難,這一缺點(diǎn)也使得其使用率較低。不過(guò)在計(jì)算機(jī)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展中,會(huì)通過(guò)不斷創(chuàng)新和改進(jìn)技術(shù),使生物計(jì)算機(jī)揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短、發(fā)揮所長(zhǎng)。
1.5量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)是應(yīng)用量子力學(xué)規(guī)律,并通過(guò)對(duì)量子信息進(jìn)行高速的邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、存儲(chǔ)等處理過(guò)程的新技術(shù)。也就是說(shuō),當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)使用的算法是量子算法,處理的信息是量子信息時(shí),這臺(tái)計(jì)算機(jī)就是量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)比普通計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度快很多,且對(duì)信息的存儲(chǔ)量要遠(yuǎn)比普通計(jì)算機(jī)大。量子計(jì)算機(jī)很有可能在不遠(yuǎn)的將來(lái)普及到千家萬(wàn)戶。
1.6光計(jì)算機(jī)通過(guò)利用光替代電流或電子,可以極大的提高計(jì)算機(jī)的信息速度,可在同一時(shí)間處理大容量的信息,且耗電量微乎其微。光計(jì)算機(jī)技術(shù)是使用光內(nèi)連技術(shù)和空間光調(diào)制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)光技術(shù)將存儲(chǔ)部分和運(yùn)算部分連接在一起,運(yùn)算部分可以直接對(duì)存儲(chǔ)部分進(jìn)行存取。由于光的物理特性比電子的物理特性更適合傳輸,所以使用光傳輸,其傳輸速度更快、穩(wěn)定性更強(qiáng),不易出錯(cuò)。
1.7納米計(jì)算機(jī)納米技術(shù)是一種新興的技術(shù)。一納米相當(dāng)于原子大小的四倍,比單個(gè)細(xì)菌略長(zhǎng)些。納米計(jì)算機(jī)是將納米技術(shù)融入到傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)中,而發(fā)展出來(lái)的一種新計(jì)算機(jī)技術(shù)。是通過(guò)將納米元件集成的芯片應(yīng)用到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中而形成的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),其中納米元件包括有計(jì)算機(jī)的電動(dòng)機(jī)、處理器和傳感器等。納米元件可以很好的提升計(jì)算機(jī)的可靠性,使其導(dǎo)電性能大大增強(qiáng)。
2總結(jié)
本文對(duì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行了介紹,并依據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè),未來(lái)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)是更廣泛、更深入、更高端的,并將向智能化全面發(fā)展。計(jì)算機(jī)與其他行業(yè)和領(lǐng)域的發(fā)展有密切關(guān)系,計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步也會(huì)促進(jìn)其他行業(yè)和領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。
作者:陳俊單位:蘇州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院