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1、刍议计算机科学与计算机发展的认识与思考 【摘 要】计算机是20世纪最宏大的科学技术独创之一，其应用领域最初从军事科研领域扩展到社会的各个领域，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展，带给人类发展史上的重大突破。它是人类进入信息时代的重要标记。 【关键词】计算机；变革；发展 1.计算机发展的历史沿革 1.1在20世纪40-50年头，此阶段被称为大型主机阶段 。期间经验了电子管数字计算机、晶体管数字计算机、集成电路数字计算机和大规模集成电路数字计算机的发展历程，计算机技术渐渐走向成熟。 1.2在20世纪60-73年头，此阶段被称为小型计算机阶段 其实就是对大型主机
2、进行的第一次“缩小化”变革，其成本低廉，价格易被接受。而且可以满意息处理的要求。 1.3微型计算机阶段 是20世纪73-80年头的主流，也是对大型主机进行的其次次“缩小化”变革。期间，美国苹果公司推出了AppleII计算机，并此后对它经行了若干次的演进，最终打开了个人计算机市场，为个人计算机的普及奠定了根基。 1.4客户机/服务器阶段 其标记阶段是在1964年，IBM与美国航空公司将2000多个订票的终端用电话线连接在了一起，建立了全球第一个联机订票系统，此举标记着计算机进入了客户机/服务器阶段。在其网络中，网络的核心部分就是服务器，网络的基础就是客户机，服务器不断给客户机供应所须要的网络资源
3、。客户机/服务器结构的最大优点是能让客户端PC的处理实力得到最大充分发挥，经过客户端处理过工作后，再提交给服务器，使得服务器的压力能够得到大幅度降低。 1.5 Internet阶段，也称互联网阶段 互联网始于1969年，最初是因为加利福尼亚高校洛杉机分校、史坦福高校探讨学院、加利福尼亚高校、犹他州高校四所高校在ARPA制定的协定下，将四台主要的计算机根据肯定的通讯协议连接起来，此举标记着互联网的诞生。至今为止，互联网的功能越来越强大，带宽速度也越来越快。其交互性、即时性、多媒体性、全球性、海量性的特性突显。互联网的意义不应低估。它是人类迈向地球村坚实的一步。 1.6从2022年起，云计算时代来
4、临 云计算概念渐渐流行起来，它正在成为一个通俗和大众化的词语。云计算被视为“革命性的计算模型”，因为它使得超级计算实力通过互联网自由流通成为了可能。企业与个人用户无需再投入昂贵的硬件购置成本，只须要通过互联网来购买租赁计算力，用户只用为自己须要的功能付钱，同时消退传统软件在硬件，软件，专业技能方面的花费。云计算让用户脱离技术与部署上的困难性而获得应用。云计算囊括了开发、架构、负载平衡和商业模式等，是软件业的将来模式。它基于Web的服务，以互联网为中心。 2.计算机的将来发展模式 2.1分子计算机 分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是汲取分子晶体上以电荷形式存在的信息，
5、并以更有效的方式进行组织排列。分子计算机的运算过程就是蛋白质分子与四周物理化学介质的相互作用过程。转换开关为酶，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。生物分子组成的计算机具备能在生化环境下，甚至在生物有机体中运行，并能以其它分子形式与外部环境交换。因此它将在医疗诊治、遗传追踪和仿生工程中发挥无法替代的作用。分子芯片体积可比现在的芯片大大减小，而效率大大提高， 分子计算机完成一项运算，所需的时间仅为10微微秒，比人的思维速度快101万倍。分子计算机具有惊人的存贮容量，1立方米的DNA溶液可存储1万亿亿的二进制数据。分子计算机消耗的能量特别小，只有电子计算机的十亿分之一。由于
6、分子芯片的原材料是蛋白质分子，所以分子计算机既有自我修复的功能，又可干脆与分子活体相联。 2.2量子计算机 量子计算机是利用原子所具有的量子特性进行信息处理的一种全新概念的计算机。量子理论认为，非相互作用下，原子在任一时刻都处于两种状态，称之为量子超态。原子会旋转，即同时沿上、下两个方向自旋，这正好与电子计算机0与1完全吻合。假如把一群原子聚在一起，它们不会像电子计算机那样进行的线性运算，而是同时进行全部可能的运算，例如量子计算机处理数据时不是分步进行而是同时完成。只要40个原子一起计算，就相当于今日一台超级计算机的性能。量子计算机以处于量子状态的原子作为中心处理器和内存，其运算速度可能比目前
7、的奔腾4芯片快10亿倍，就像一枚信息火箭，在一瞬间搜寻整个互联网。 2.3光子计算机 光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。光子计算机的基本组成部件是集成光路，要有激光器、透镜和核镜。 由于光子比电子速度快，光子计算机的运行速度可高达一万亿次。它的存贮量是现代计算机的几万倍，还可以对语言、图形和手势进行识别与合成。 2.4纳米计算机 纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围, 质地坚实,有着极强的导电性, 能代替硅芯片制造计算机。“纳米”是一个计量单位, 一个纳米等于10-9米, 大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从
8、20世纪80年头初快速发展起来的新的前沿科研领域，最终目标是人类根据自己的意志干脆操纵单个原子，制造出具有特定功能的产品。现在纳米技术正从微电子机械系统起步，把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积只有数一百零一个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不须要耗费任何能源， 而且其性能要比今日的计算机强大很多倍。 2.5生物计算机 20世纪80年头以来，生物工程学家对人脑、神经元和感受器的探讨倾注了很大精力，以期研制出可以模拟人脑思维、低耗、高教的第六代计算机生物计算机。用蛋白质制造的电脑芯片，存储量可以达到一般
9、电脑的10亿倍。生物电脑元件的密度比大脑神经元的密度高101万倍，传递信息的速度也比人脑思维的速度快101万倍。 2.6神经计算机 其特点是可以实现分布式联想记忆并能在肯定程度上模拟人和动物的学习功能。它是一种有学问、会学习、能推理的计算机，具有能理解自然语言、声音、文字和图像的实力，并且具有说话的实力，使人机能够用自然语言干脆对话，它可以利用已有的和不断学习到的学问，进行思维、联想、推理，并得出结论，能解决困难问题，具有汇合、记忆、检索有关学问的实力。 3.结语 随着计算机信息技术不断渗入经济社会生活中的各个领域中，全球正逐步进入信息产业为主导的新经济时代。计算机的发展必将实现人类发展史上的
10、重大突破，为人类跨向更加美妙的明天，供应无穷的力气。 【参考文献】 王延汀谈谈光子计算机J现代物理学问，2004.16. 卢晓荣网络环境下图书馆的资源共享，图书馆学探讨J.2002(9) 林嘉网络环境下图书馆联盟建设的思索阴中国图书馆学报，2003(2) 王慧高职案例教学探究与实践J教学探讨，2004(28) 宋小华，涂湘波网络环境下图书馆联盟浅论盯图书馆学探讨，2004(3) 叶宏图书馆联盟与传统图书馆管理棋式之比较J情报 李定清构建高职实践教学体系的基本思路J中国职业技术教化，2022(3) 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页