計算機技術(shù)的發(fā)展趨勢

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1新計算機技術(shù)革新

1.1量子計算機量子計算機可簡單理解為遵循量子力學(xué)能夠進行高速運算、存儲和處理信息的計算機，它是在社會對高速度、保密好、容量大的通訊及計算提出較高要求的情況下產(chǎn)生的。物理主體主要包括：液態(tài)核磁共振量子計算機、(固態(tài))硅晶體核磁共振量子計算機、離子陷阱、量子光學(xué)、腔室量子電動力學(xué)、超導(dǎo)體方案等。量子計算機的功能在于進行大數(shù)的因式分解，和Grover搜索破譯密碼，但是同時也提供了另一種保密通訊的方式，此外還可以用來做量子系統(tǒng)的模擬。但是在昨晚高難度運算后，能耗高、壽命短，散熱量大等缺點則暴露出來，真正有價值的量子計算機還有待繼續(xù)研究。

1.2光子計算機光子計算機進行數(shù)字運算、邏輯操作、信息存貯等內(nèi)容利用的是光信號，以光運算代替電運算，主要由激光器、光學(xué)反射鏡、透鏡、濾波器等光學(xué)元件設(shè)備組成。它具有運算、處理能力極強的優(yōu)點，同時，兼具容錯性，能夠進行模糊處理，但并不影響運算結(jié)果，智能化更高端。它主要具有以下好處：光子不帶電荷，不產(chǎn)生磁場，也不受磁場作用影響；光子也不具有靜止質(zhì)量，可以在真空和介質(zhì)兩種狀態(tài)下傳播；信息存儲容量大，通道寬，通信能力強；能量耗用低，散熱量小，節(jié)能環(huán)保性較強，也避免了計算機運行時內(nèi)部過熱的情況。目前雖然光子計算機在功能和運算速度方面和電子計算機有一定差距，但光子計算機的進一步研制、完善，在對圖像處理、目標(biāo)識別和人工智能等方面發(fā)揮重大作用。

1.3生物計算機生物計算機也叫做放生計算機，是以仿生學(xué)研究為基礎(chǔ)而形成的新型計算機技術(shù)，它以生物工程技術(shù)生產(chǎn)的蛋白分子制成生物芯片作為基礎(chǔ)元件。它具有并行處理的功能，運行速度比普通的電子計算機要快10萬倍，存儲空間占用更是少之又少。它具有的優(yōu)點很多，首先，體積小、功效高，比集成電路小很多，可以隱藏在地板、墻壁等地方；其次，具有自我修復(fù)功能，它的內(nèi)部芯片出現(xiàn)故障時，不需要人工修理，能自我修復(fù)，永久性、可靠新高；再者，能耗很低，能量消耗僅占普通電子計算機的10億分之1，散熱量很??；第四，不受電路間信號干擾。目前，這種計算機還在研制階段，存在技術(shù)不成熟、信息提取難等問題，還需要繼續(xù)優(yōu)化。

1.4納米計算機納米計算機研制是計算機發(fā)展過程中的一場革命，它以納米技術(shù)為基礎(chǔ)研制出計算機內(nèi)存芯片，其體積相當(dāng)于發(fā)絲直徑的千分之一，生產(chǎn)成本非常低，不需要建造超潔凈生產(chǎn)車間，也不需要昂貴的實驗設(shè)備和人數(shù)眾多的生產(chǎn)團隊，同時，納米計算機也需要耗費能源可以忽略不計，但是對其強大其性能的發(fā)揮絲毫不產(chǎn)生影響。納米計算機可以應(yīng)用到微型機器人，以至于日用電子設(shè)備，甚至玩具中，都能獲得強大的微處理功能，其應(yīng)用范圍也涉及到現(xiàn)代物理學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)、建筑學(xué)、材料學(xué)等各個學(xué)科領(lǐng)域。這項新的課題技術(shù)也在不斷的完善和發(fā)展，將為計算機發(fā)展帶來新的內(nèi)容。

2云技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展

2.1云技術(shù)云計算是分布式計算的一種形式，它通過將計算拆散計算再進行組合回傳的方式進行，可以達(dá)到和超級計算機同樣強大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，這是云技術(shù)的根本。云技術(shù)不僅僅作為資料搜集手段，它是集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、整合技術(shù)管理平臺技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)為一體的綜合資源池，靈活便捷。云技術(shù)作為一種商業(yè)模式的體現(xiàn)方式，其應(yīng)用非常廣泛，目前，已經(jīng)在搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等領(lǐng)域投入使用，未來在手機、GPS等行動裝置上也可實現(xiàn)。云技術(shù)正以它的可靠、實用、安全等性能逐漸被人們所接受，云物聯(lián)、云存儲、云呼叫、私有云、云游戲、云教育、云會議以及云社交等正逐步強化它的服務(wù)功能。

2.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展有賴于光纖技術(shù)的快速發(fā)展。光導(dǎo)纖維技術(shù)在通信、電子和電力等領(lǐng)域日益擴展，成為大有前途的新型基礎(chǔ)材料，與之相伴的光纖技術(shù)也以新奇、便捷贏得人們的青睞。它具有耐濕、耐輻射、易于安裝和保養(yǎng)、24小時的連續(xù)工作等性能被廣泛應(yīng)用。尤其在塑料光纖產(chǎn)生后，海底光纜工程得以順利實施，對世界范圍網(wǎng)絡(luò)通信起到良好的推動作用。

3移動計算機技術(shù)發(fā)展

目前最熱門的是wifi無線技術(shù)，而最新的是4G通信技術(shù)，這兩項技術(shù)對移動計算機的發(fā)展起到了關(guān)鍵的支撐作用。4G網(wǎng)絡(luò)時代剛剛開啟，目前開始應(yīng)用于移動設(shè)備上，但是在微型便攜計算機上的應(yīng)用尚未起步。如何將移動計算機等終端產(chǎn)品通過芯片等形式與4G網(wǎng)絡(luò)完沒相連接，如發(fā)展移動電視、移動電腦、成為一項熱門話題，有待進一步研究探索。

4結(jié)束語

計算機技術(shù)的大發(fā)展，使得計算機深入人們的生產(chǎn)、生活當(dāng)中，帶給人們諸多方便，也成為了人們生產(chǎn)、生活的一部分，因此，其發(fā)展趨勢更加受到人們關(guān)注，所以趨于社會需求的發(fā)展方向就是計算機技術(shù)的主要發(fā)展方向。

作者：孔源 單位：天津市東麗區(qū)疾病預(yù)防控制中心