计算机科学与技术发展微探

1来自于制造业发展的推动

制造业的发展进步也给计算机科学与技术的发展带来巨大的能量。在上世纪五六十年代，困扰计算机发展的最大因素就是制造计算机的材料品质低下效率很差，使的无法实现相关理论。出现了空有理论却无法实现的局面。但是随着制造业的发展，用以制造计算机的各种元件不断问世，集成电路和微处理器的革命性出现，都给计算机科学与技术的发展注入了强劲的动力，使其在短时间内得到了质的转变。

2来自于个人对于PC的需求

在计算机逐渐推广普及之后，越来越多的个人用户开始接触到计算机PC，并且开始了解其具体功能和一定的技术原理。随着社会整体的科技水平不断进步，智能化时代逐步来临，通过计算机PC进行办公、学习和娱乐，已经成为许多个体单位对计算机的需求。在未来，其对于计算机的需求将会更高。个人用户的不同需求，将成为计算机科学与技术未来发展的关键推动力量。

3计算机科学与技术的发展方向分析

3.1向更高的方向发展

计算机的未来发展，更高是不可避免。更高的要求就是计算机的处理速度越来越高，综合性能越来越高，其核心在计算机的主频上得以体现。目前，英特尔公司已经开发出了晶体管数量超过10亿个的微型处理器，不仅如此，对于一台计算机来说，其不仅仅只是使用一个处理器。根据实际情况和需要，一台计算机可以使用成百上千个处理器进行并行处理，如此可以超大幅提升计算机的性能，使其具有超高的处理能力，能够满足任何计算工作的需要。当前世界上使用处理器最多的通用机达到了上万个处理器，由此可见，专用机的处理器使用数量将会更加庞大。向更高的方向发展，需要注意两个方面的问题，第一是构建高效的操作系统，保证各处理器之间的高速信息交换渠道；第二是加强计算机之间的协调配合工作。

3.2向更广的方向发展

在社会进步和经济发展的背景下，计算机已经走进千家万户，成为大多数家庭的必备产品，大大提升人们的工作和学习效率，丰富了其娱乐生活。但是，计算机的发展绝对不可满足于此，还应该朝着更广的未来发展。更广的发展方向主要可以分为三个方面。第一是大力拓展计算机科学技术的应用范围，使其更广地渗透到各行各业。目前计算机PC的普及率虽然很高，但是相关科学技术的普及程度并不高，诸多行业多缺少计算机科学技术的应用。因此，需要加强计算机科学技术在和行业的普及。第二是大力拓展计算机技术产品的使用范围，当前计算机产品主要被应用工作、学习和娱乐，这并不是计算机产品的全部，其还可以被运用到更多方面，这就需要相关科技企业细心分析大胆创新。第三是大力拓展计算机技术在其他产品中的应用，推动智能化生活的构建。诸如将计算机技术运用到洗衣机、冰箱等各种家用电器，构建智能化的生活环境。

3.3向更深的方向发展

更高和更广的发展方向主要是从外部推动计算机科学技术的发展，而更深的发展方向主要是从内部加强计算机科学技术的发展。具体来说，更深的发展方向主要就是向人工智能的方向发展。人工智能可以说是计算机科学技术发展的致高点，这里所说的人工智能并不只是简单的可以进行人机交互程序的机器，而是具备独立的思维逻辑，能够进行不受人为因素影响的逻辑分析。人工智能将成为社会的一次重大变革，需要足够的计算机科学技术来实现。

4计算机科学与技术的发展趋势具体分析

4.1生物计算机的发展分析

生物计算机的理念提出已经长达三十年了，但是其发展依旧缓慢，成果甚低。这主要是由于世界计算机科学技术人才依旧主要着力与传统计算机的发展，生物计算机缺少足够的人才进行相关研究。生物计算机的研究始于上世纪八十年代，其最显著的特点就是利用生物工程技术产生的蛋白质分子来构成生物芯片，再将其用于计算机。生物芯片的优点十分显著，其信息的传递是通过波的形式进行，运算速度相当于普通计算机的几十万倍，储存空间巨大，能耗极低，只占普通计算机的十分之一左右。生物芯片的这些特点，正是计算机技术未来发展所应该逐步达到的目标。不仅如此，蛋白质分子具有一定的再生能力，在生物计算机发展故障时，其可以通过自我修复排除芯片故障，极大地延长了计算机的使用寿命。目前，生物计算机的相关技术已经得到了初步的应用，证实了其所具备的高效性和实用性。诸如超微生物机器人，就是基于超微生物技术的研究成果。

4.2光学计算机的发展分析

光是速度极快的一种物质，或者说波。就目前的认知范围来讲，还没有任何一样物质的运动速度能够超过光速。所以将光作为计算机的信息传输手段，将可以极大提高计算机的信息数据处理能力。光学计算机相比传统计算机来说具有多个方面的优点，其数据处理能力远超传统计算机；其偏振和频率特性提高了信息传输能力；光的传播不需要导线，所以光学计算机内部信息数据不会产生互相干扰；光学计算机的智能化程度也远远高于传统计算机。光学计算机的研究起于上世纪九十年代，世界范围内诸多国家都投入了大量的人力财力物力来进行光学计算机的研究，并切实研发出来基于光学的计算机，其数据处理速度超出电子计算机一千多倍。光学计算机不会受到环境的限制，可以在各种极限环境下使用，加之抗干扰能力强悍，但从适用性角度来讲，光学计算机的发展前景不可估量。

4.3量子计算机的发展分析

量子理论近年来被广泛提及，其开始被逐渐运用到一些高精尖领域，计算机也是其中之一。基于量子理论开发量子计算机，具有极其重要的意义。量子计算机的运算速度极快，相关信息数据以量子形态进行传输和储存，能够极大地提高硬件使用率；量子计算机的信息安全度很高，基于测不准原理，量子态化的信息数据很难被拦截和破译，可以极大提高计算机的信息安全等级。目前，美国的研究机构已经实现了锂离子的量子形态缠绕，推动量子技术在计算机领域的应用向前跨进了一步。不过从量子计算机的发展历程来说，其仍然处于构想阶段，想要实现还存在技术方面的诸多缺陷。

5结束语

计算机科学与技术的发展历经百年，从一无所有直到今天的高度，离不开一代又一代科学家的努力。计算机科学与技术的未来发展需要明确更高更广更深的发展方向，结合一系列先进的科学技术，创新出更加优良的计算机设计构想，以推动计算机科学技术的发展。

作者：王科超 单位：河南工程学院