淺談未來計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

1、淺談未來計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 【摘要】計(jì)算機(jī)技術(shù)是世界上發(fā)展最快的科學(xué)技術(shù)之一，產(chǎn)品不斷升級(jí)換代。當(dāng)前計(jì)算機(jī)正朝著巨型化、微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)本身的性能越來越優(yōu)越，應(yīng)用范圍也越來越廣泛，從而使計(jì)算機(jī)成為工作、學(xué)習(xí)和生活中必不可少的工具。其主要發(fā)展主要有四點(diǎn)：多極化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體。 【關(guān)鍵詞】 計(jì)算機(jī)發(fā)展方向；微型化計(jì)算能力；新型計(jì)算機(jī)智能 計(jì)算機(jī)在最近的幾十年發(fā)展突飛猛進(jìn)，是在眾多行業(yè)中發(fā)展最快的高新領(lǐng)域之一。上世紀(jì)九十年代的人還難以預(yù)料今天計(jì)算機(jī)會(huì)如此強(qiáng)大，而今天的我們所預(yù)見的未來的計(jì)算機(jī)又將有幾分準(zhǔn)確性呢。不管未來的計(jì)算機(jī)是什么樣的，根據(jù)現(xiàn)在的研究以及人們的需要來看

2、，有幾個(gè)特點(diǎn)可能會(huì)在較近的未來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)將會(huì)更加微型化，計(jì)算能力還會(huì)更加強(qiáng)大，而隨著計(jì)算機(jī)與諸多領(lǐng)域的相互滲透，新型計(jì)算機(jī)也會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。此外，計(jì)算機(jī)的智能化也是人們研究的熱點(diǎn)話題。 美國計(jì)算機(jī)市場在2009年第四季度打破記錄，共售出了2070萬臺(tái)計(jì)算機(jī)，比2008年同期上升了24%。繼2009年上半年全球個(gè)人電腦市場發(fā)展遭遇重重限制之后，下半年全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步復(fù)蘇，加上個(gè)人電腦打出大幅折扣，使全球個(gè)人電腦市場出現(xiàn)反彈。全球個(gè)人電腦市場2009年全年增長率為2.9%。實(shí)際上，全球范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)銷量都出現(xiàn)了一致性的增長，這自然受益于計(jì)算機(jī)售價(jià)的整體下調(diào)。2009年第四季度，全球計(jì)算機(jī)市場銷量較200

3、8年同期增長了15.2%。計(jì)算機(jī)銷量的增長直接讓很多與計(jì)算機(jī)市場相關(guān)的廠商獲得了巨大利益，比如intel、微軟和惠普。同時(shí)上網(wǎng)本的大受歡迎和windows 7的發(fā)布都刺激了計(jì)算機(jī)市場的增長。 日益更新的計(jì)算機(jī)，未來將會(huì)是什么樣子？ 1 量子計(jì)算機(jī) 量子計(jì)算機(jī)的概念源于對(duì)可逆計(jì)算機(jī)的研究，量子計(jì)算機(jī)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。量子計(jì)算機(jī)是基于量子效應(yīng)基礎(chǔ)上開發(fā)的，它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表小開與關(guān)的狀態(tài)，利用激光脈沖來改變分子的狀態(tài)，使信息沿著聚合物移動(dòng)，從而進(jìn)行運(yùn)算。量子計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)用量子位存儲(chǔ)。由于量子疊加效應(yīng)，一個(gè)量子位可以是0或1

4、也可以既存儲(chǔ)0又存儲(chǔ)1。因此，一個(gè)量子位可以存儲(chǔ)2個(gè)數(shù)據(jù)，同樣數(shù)量的存儲(chǔ)位，量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量比通常計(jì)算機(jī)大許多。同時(shí)量子計(jì)算機(jī)能夠?qū)嵭辛孔硬⑿杏?jì)算，其運(yùn)算速度可能比目前計(jì)算機(jī)的pcntiumiii晶片快10億倍。除具有高速并行處理數(shù)據(jù)的能力外，量子計(jì)算機(jī)還將對(duì)現(xiàn)有的保密體系、國家安全意識(shí)產(chǎn)生重大的沖擊。無論是量子并行計(jì)算還是量子模擬計(jì)算，本質(zhì)上都是利用了量子相干性。世界各地的許多實(shí)驗(yàn)室正在以巨大的熱情追尋著這個(gè)夢(mèng)想。目前已經(jīng)提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束縛離子、電子或核白旋共振、量子點(diǎn)操縱、超導(dǎo)量子干涉等。量子編碼采用糾錯(cuò)、避錯(cuò)和防錯(cuò)等。預(yù)計(jì)2030年有可能普及量子計(jì)算機(jī)。

5、2 光計(jì)算機(jī) 光計(jì)算機(jī)是用光子代替半導(dǎo)體芯片中的電子，以光互連來代替導(dǎo)線制成數(shù)字計(jì)算機(jī)。與電的特性相比光具有無法比擬的各種優(yōu)點(diǎn)：光計(jì)算機(jī)是“光”導(dǎo)計(jì)算機(jī)，光在光介質(zhì)中以許多個(gè)波長不同或波長相同而振動(dòng)方向不同的光波傳輸，不存在寄生電阻、電容、電感和電子相互作用問題，光器件有無電位差，因此光計(jì)算機(jī)的信息在傳輸中畸變或失真小，可在同一條狹窄的通道中傳輸數(shù)量大得難以置信的數(shù)據(jù)。 3 化學(xué)、生物計(jì)算機(jī) 在運(yùn)行機(jī)理上，化學(xué)計(jì)算機(jī)以化學(xué)制品中的微觀碳分子作信息載體，來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸與存儲(chǔ)。dna分子在酶的作用下可以從某基因代碼通過生物化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N基因代碼，轉(zhuǎn)變前的基因代碼可以作為輸入數(shù)據(jù)，反應(yīng)后的基

6、因代碼可以作為運(yùn)算結(jié)果，利用這一過程可以制成新型的生物計(jì)算機(jī)。生物計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是生物芯片的蛋白質(zhì)具有生物活性，能夠跟人體的組織結(jié)合在一起，特別是可以和人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)有機(jī)的連接，使人機(jī)接口自然吻合，免除了繁瑣的人機(jī)對(duì)話，這樣，生物計(jì)算機(jī)就可以聽人指揮，成為人腦的外延或擴(kuò)充部分，還能夠從人體的細(xì)胞中吸收營養(yǎng)來補(bǔ)充能量，不要任何外界的能源，由于生物計(jì)算機(jī)的蛋白質(zhì)分子具有自我組合的能力，從而使生物計(jì)算機(jī)具有自調(diào)節(jié)能力、自修復(fù)能力和自再生能力，更易于模擬人類大腦的功能?，F(xiàn)今科學(xué)家已研制出了許多生物計(jì)算機(jī)的主要部件生物芯片。 4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī) 人腦總體運(yùn)行速度相當(dāng)于每妙1000萬億次的電腦功能，

7、可把生物大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)看做一個(gè)大規(guī)模并行處理的、緊密耦合的、能自行重組的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。從大腦工作的模型中抽取計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)模型，用許多處理機(jī)模仿人腦的神經(jīng)元機(jī)構(gòu)，將信息存儲(chǔ)在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡(luò)中，并采用大量的并行分布式網(wǎng)絡(luò)就構(gòu)成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。 結(jié)束語： 關(guān)于計(jì)算機(jī)未來的發(fā)展趨勢(shì)，不同的人有不同的看法，不同的人也會(huì)從不同的方面去探討，但無論如何，出發(fā)點(diǎn)都是為了能夠更好地幫助人學(xué)習(xí)、工作、計(jì)算、娛樂等等為了更能方便人的生活，更好地完成更加艱巨復(fù)雜的任務(wù)。所以，計(jì)算機(jī)會(huì)基于這些進(jìn)行不斷地改造與創(chuàng)新，當(dāng)一種技術(shù)或基本架構(gòu)遭遇瓶頸時(shí)，新的技術(shù)就會(huì)誕生，這就是計(jì)算機(jī)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新的動(dòng)力。對(duì)于上文的諸多方面，很多已經(jīng)即將或是快要實(shí)現(xiàn)，而有一些則距離現(xiàn)實(shí)還有很大距離，甚至有些研究會(huì)是失敗的，但這完全不能阻擋計(jì)算機(jī)的發(fā)展，也不會(huì)阻止與計(jì)算機(jī)有關(guān)的新技術(shù)的產(chǎn)生。 參考文獻(xiàn)： 1蔡芝蔚.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展研究j.電腦與電信，2008（02）. 2張潔.未來計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展展望j.廣東科技，2006（10）.