计算机发展趋势论文
- 格式:doc
- 大小:28.50 KB
- 文档页数:5
计算机科学与技术论文范文两篇下面是整理了计算机科学与技术论文范文,有兴趣的亲可以来阅读一下!计算机科学与技术论文范文篇一对计算机科学与技术发展趋势的探讨摘要:计算机科学与技术的发展日新月异,因此,我们要把握其发展趋势,才能更好的推动计算机科学与技术的发展。
本文分析了计算机科学与技术发展的整体方向,并就计算机技术的几个具体发展趋势进行了探讨。
关键词:计算机科学与技术;发展趋势;研究中图分类号:TP3-4文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 05-0000-02计算机科学与技术与我们的社会、生活、工作等方方面面都息息相关,因此,分析计算机科学与技术发展的趋势问题具有十分重要的现实意义。
,本文分析了计算机科学技术的发展趋势,以下是本人对此问题的几点看法。
一、计算机科学与技术发展的整体方向计算机科学与技术的发展可以说是日新月异,发展速度非常的快,但统观计算机技术的未来发展,主要向着“高、“广、“深三个方向发展。
具体分析如下:第一,向“高度发展。
体现在计算机的主频上,随着主频的逐步提高,计算机的整体性能会越来越稳定,速度会越来越快。
英特尔公司已经研制出能集成超出10亿个晶体管的微处理器,也就是说一台计算机不止使用一个处理器,可能会用到几十、几百甚至更多的处理器,即并行处理,截止目前,在世界范围内性能最高的通用机就采用了上万台处理器。
而专用机的并行程度又要高出通用机,其关键核心技术是操作系统,体现在两方面,一方面是如何高效能的使很多计算机之间产生联系,实现处理机间的高速通信,另一方面是如何有效管理这些计算机,并使之互相配合、协调工作。
第二,向“广度发展。
随着计算机的高速发展,计算机已经普及,成为个人常用之物,可以说人手一台。
向“广度发展指网络化范围的扩大以及向各个领域的逐渐渗透。
到那时,计算机就会无处不在,像现在的发动机一样,应用于所有电器中,你家里的电器不管是冰箱、洗衣机还是笔记本、书籍等都已电子化。
计算机前沿论文在当今科技飞速发展的时代,计算机领域的创新成果不断涌现,推动着社会各个方面的变革和进步。
从智能设备到云计算,从大数据分析到量子计算,计算机技术的前沿研究正以前所未有的速度改变着我们的生活和未来。
在硬件方面,芯片制造工艺的不断精进使得计算机的性能持续提升。
过去几十年,我们见证了从微米级到纳米级的制程跨越,如今,芯片上可以集成数十亿个晶体管。
然而,随着摩尔定律逐渐接近物理极限,研究人员开始探索新的材料和架构来延续性能提升的趋势。
例如,碳纳米管和石墨烯等新型材料因其出色的电学性能,有望成为未来芯片制造的关键材料。
此外,量子计算作为一项极具潜力的技术,正逐渐从理论走向实际应用。
量子比特的独特性质使得量子计算机在处理某些特定问题时,如大规模数值优化和密码破解,具有远超传统计算机的能力。
在软件领域,编程语言的发展也从未停止。
随着应用场景的日益复杂和多样化,新的编程语言不断涌现,以满足不同的需求。
例如,Rust 语言因其出色的内存安全性和并发性能,在系统编程领域受到越来越多的关注。
而函数式编程语言如 Haskell 则在处理复杂的逻辑和数学计算时展现出独特的优势。
同时,软件开发方法也在不断演进。
敏捷开发和 DevOps 等理念的出现,使得软件开发的效率和质量得到了显著提升。
持续集成、持续部署和自动化测试等技术手段成为了现代软件开发的标配。
人工智能无疑是当前计算机领域最热门的研究方向之一。
然而,除了常见的深度学习算法和训练模式,还有许多前沿的研究值得关注。
例如,可解释性人工智能旨在解决深度学习模型的“黑箱”问题,让人们能够理解模型的决策过程和依据。
这对于在医疗、金融等对决策可靠性要求极高的领域应用人工智能至关重要。
此外,强化学习与环境的交互方式也在不断创新,不仅仅局限于游戏和机器人控制,还在资源分配、网络优化等方面展现出巨大的潜力。
计算机视觉技术的发展也是日新月异。
从简单的图像识别到复杂的视频分析,计算机视觉在自动驾驶、安防监控、医疗诊断等领域发挥着越来越重要的作用。
计算机与日常生活摘要:随着信息技术的发展,计算机在我们的日常生活中扮演了越来越重要的作用,本文所要论述的就是通过现有的技术以及当今在计算机领域还在研究中的尖端科技,对于计算机未来将对我们生活产生那些影响以及未来怎样影响我们的生活。
关键词计算机新型计算机互联网智能日常生活0引言随着时代的发展,科技的进步,计算机已经从尖端行业走向普通行业,从单位走向家庭,从成人走向少年,我们的生活已经不能离开它。
计算机的普及使人类社会迈入了一个新的时代---互联网时代,计算机和互联网已经与老百姓的日常工作、学习和生活息息相关,在计算机技术、网络通讯技术的高速发展的今天,计算机和互联网正在以惊人的速度进入人类社会的各个角落,让全世界的人联系更加紧密,让我们的社会变得更加温暖!计算机在最近的几十年发展突飞猛进,如今的计算机越来越微型化,计算能力越来越强大,而随着计算机与诸多领域的相互渗透,新型计算机越来越受到大家的欢迎,此外,计算机的智能化也必将给人们带来一个全新的生活理念。
1互联网与生活随着21世纪信息技术的发展,网络已经成为了我们触手可及的东西。
网络的迅速发展,给我们带来了很多的方便、快捷,使得我们生活发生了很大的改变,以前的步行逛街已被网络购物所替代,以前的电影院、磁带、光盘已被网络视听所替代,以前的“书中自有黄金屋,书中自有颜如玉”也被BT下载的流行而显得磨灭,以前的“飞鸽传书”也被电子邮件顶替,在年轻的一代当中,有这样一句俗语:21世纪的人不懂电脑那就相当于文盲…。
计算机的发展进一步加深了互联网行业的统治地位,现在互联网在人们的心中已经根深蒂固,人们的大部分活动都从互联网开始。
1.1知识的获取多源化现在是一个动动鼠标就可以获取知识的时代。
俗话说:有疑问,找“度娘”,“度娘”帮你解惆怅。
虽然这是一句俗语,但却表达了互联网对我们的影响,网络搜索可以让我们在很短的时间内就可以上知天文下知地理。
在网络上我们可以随时获取我们想要的知识,让人们可以花费更少的时间获取更多的知识。
计算机的发展史摘要:本论文旨在探讨计算机的发展历程以及其对人类社会的重大影响。
通过对计算机技术的演进和革新的梳理,我们深入剖析了计算机从诞生至今所经历的关键里程碑事件。
此外,我们还将回顾计算机在各个领域的应用和发展趋势,展示计算机科学不断推动人类进步的力量。
引言:计算机作为一项伟大的创造,已经深入到我们日常生活的方方面面。
它们的发展不仅加速了人类的科技进步,也给我们带来了巨大的便利和改变。
然而,背后的计算机科学和技术的发展之路却鲜为人知,这使得探究计算机的发展史显得尤为重要。
本篇论文将从多个角度全面介绍计算机的发展历程,以期能够更好地认识和理解这一伟大产物的意义和价值。
文献综述:现有文献中对计算机的发展史进行了广泛而深入的研究。
然而,过去的研究主要集中在计算机硬件和软件的发展上,较少涉及计算机与人类社会的紧密联系。
因此,本论文将综合各个领域的研究成果,全面而系统地呈现计算机从诞生至今的演变历程,并深入讨论其对我们的社会生活所带来的巨大变革。
1.计算机的起源与发展1.1第一台计算机的诞生计算机的历史可以追溯到数千年前的古代,人们利用原始的计算工具如算盘和寻呼机来辅助计算。
然而,真正的计算机革命始于20世纪上半叶。
在1936年,英国数学家艾伦·图灵提出了通用图灵机的概念,这开创了计算机理论的基石。
随后,康奥尔大学的约翰·冯·诺依曼教授在1945年提出了存储程序的计算机结构,即冯·诺依曼体系结构。
这种结构将程序和数据存储在同一个内存中,极大地简化了计算机的设计和操作。
1.2 电子计算机时代的到来随着二战期间科技的飞速发展,电子管的问世为计算机的发展提供了突破口。
在1946年,宾夕法尼亚大学的ENIAC成为世界上第一台通用电子计算机,其庞大的体积和耗电量令人惊叹。
ENIAC的诞生标志着电子计算机时代的到来,它开启了计算机技术快速发展的新纪元。
1.3 集成电路和微处理器的革命20世纪60年代,由于半导体技术的突破,集成电路(IC)的出现使得计算机更加小型化、高效和可靠。
计算机应用现状与发展探讨(3篇)第一篇:计算机应用的现状与发展趋势摘要:电子计算机对科技的发展起到了重要的推动作用,同时也是人类生活中重要的工具。
信息时代,计算机网络技术在各个地区、各个行业领域普及,已经成为提高国家竞争力的重要推手。
充分了解计算机的应用现状,探索计算机的发展趋势,对促进计算机科学的发展,提升其应用价值具有现实意义。
本论文针对计算机应用的现状与计算机的发展趋势进行研究。
关键词:计算机;应用现状;发展趋势计算机诞生于二十世纪40年代,随着微电子技术的发展,电子计算机更新换代的速度不断加快,并在短时间实现质的飞跃。
目前,电子计算机在应用领域中已经普及,成为人类生活中不可或缺的组成部分。
特别是网络技术得的普及,也给人们的生产生活带来了诸多的便利。
电子计算机在应用领域中要有更好的发展前途,就要技术不断创新,以适应时代发展要求。
1计算机应用的现状计算机技术对区域发展起到了重要的推动作用,各个行业领域为了提升自身的信息技术应用水平,都积极地引进了计算机技术,特别是网络技术的普及,给人们的生产生活带来了新的变化。
但是,现行计算机技术在应用领域中依然存在着诸多的问题,主要体现为以下几个方面:1.1计算机在应用领域中没有发挥较高的技术水平中国的计算机技术发展迅速,但是,与其他国家相比,依然存在着滞后性。
正是由于计算机技术在应用领域中起步较晚,而且发展的速度较为缓慢,使得各个行业领域种应用计算机技术,却没有将计算机技术的应用价值充分发挥出来。
特别是一些地处偏远的地区,对于电子计算机的应用依然局限于文本的电子化处理,甚至受到网络覆盖的局限没有将网站建立起来[1]。
一些行业领域虽然应用电子计算机,但是由于计算机专业技术人才缺乏,导致计算机应用存在着局限性。
1.2计算机在不同区域中的应用存在着不平衡性中国的一些地区的经济发展存在着滞后性,严重制约了计算机技术的发展。
中国的地域广阔,各个地区的经济发展不平衡,虽然多数地区已经引进了计算机技术,获得持续性地发展,但是,往往中心城市的计算机技术得以广泛应用,一些偏远地区的计算机技术应用的发展速度较为缓慢,这种计算机应用不平衡的问题严重制约了其在各个地区的应用价值。
关于计算机发展及未来发展趋势的论文随着现代信息技术的发展,计算机在我们的日常生活中扮演了越来越重要的作用,未来人们对计算机的依赖会越来越强。
下面是店铺为大家整理的关于计算机发展及未来的论文,希望能对大家有所帮助! 计算机发展及未来的论文篇一:《计算机技术的发展现状及未来发展趋势》摘要:随着经济的发展,科技的进步,计算机作为一门新兴的科学技术在人类文明前进的过程发挥越来越重要的作用,计算机专业培养和造就适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高具有创新精神,系统掌握计算机硬件、软件的基本理论与应用基本技能,具有较强的实践能力,能在企事业单位、政府机关、行政管理部门从事计算机技术研究和应用,硬件、软件和网络技术的开发,计算机管理和维护的应用型专门技术人才。
本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识,接受从事研究与应用计算机的基本训练,具有研究和开发计算机系统的基本能力。
本科毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1.掌握计算机科学技术的基本理论、基本知识;2.掌握计算机系统的分析和设计的基本方法;3.具有研究开发计算机软、硬件的基本能力;4.了解与计算机有关的法规;5.了解计算机科学与技术的发展动态。
关键词:创新;技术人才;计算机系统;发展动态一、计算机技术的现状计算机技术专业在诸多方面就业前景都比较好,例如:(1)网络工程方向就业前景良好,学生毕业后可以到国内外大型电信服务商、大型通信设备制造企业进行技术开发工作,也可以到其他企事业单位从事网络工程领域的设计、维护、教育培训等工作。
(2)软件工程方向就业前景十分广阔,学生毕业后可以到国内外众多软件企业、国家机关以及各个大、中型企、事业单位的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作。
也可以继续攻读计算机科学与技术类专业研究生和软件工程硕士。
(3)通信方向学生毕业后可到信息产业、财政、金融、邮电、交通、国防、大专院校和科研机构从事通信技术和电子技术的科研、教学和工程技术工作。
计算机专业毕业论文3000字计算机专业教育是我国高等教育课程体系中开设时间较早、学科建设较为成熟和完善、专业人才数量较多的专业。
下文是店铺为大家搜集整理的关于计算机专业3000字毕业论文的内容,欢迎大家阅读参考!计算机专业毕业论文3000字篇1浅析当前计算机存在的问题及发展趋势1我国计算机应用发展中存在的问题1.1我国计算机应用水平较低与其他发达国家相比较而言,我国计算机应用水平相对较低,上网企业和家庭数量还相对较少,计算机在企业和家庭中的普及还不够,与发达国家相差甚远,尚没有达到信息化和自动化。
1.2我国计算机应用水平发展不平衡我国计算机用户大多集中在东部地区,并且大陆与台湾的计算机普及量相差较大,计算机应用发展水平很不均衡。
另外,我国信息产业不能满足信息化的发展与计算机发展对软硬件商品的需要。
1.3我国信息化产业发展较慢我国国内生产的商品技术水平比较低,不能在世界市场内占据一席之地,科技成果转化速度慢,计算机应用的标准缺乏统一规范。
1.4计算机应用推广的环境不规范我国计算机应用发展起步晚,管理体制不够完善,有待加强。
有关的法律法规和信用体制还没有完全建立,知识的缺乏和资金的供应不足成为了影响我国计算机应用发展的最大阻碍。
1.5引用的外国科技缺乏针对性因为受到条件的限制和科学技术落后等原因,我国对于外国引入的先进计算机技术不能完全掌握,不仅浪费了资源,还赔出了大量成本,造成严重浪费。
2当代计算机应用发展策略2.1加强信息化和办公自动化建设国内企业要逐步推广办公室自动化,实现无纸化办公,积极推行网络自动化处理办公任务,使文件管理更加规范,节约资源,提高工作效率。
2.2加强计算机和网络安全管理设置“防火墙”,防止病毒和黑客的非法入侵,必要时对计算机数据进行备份,建立光盘库,对数据实行档案化管理。
2.3健全体制,完善法律法规相关部门要完善计算机应用管理体制,加强有关法律法规的建立,建立完善的计算机信用体制。
计算机发展的论文计算机技术的发展速度是其它科学行业不可比拟的,现代计算机是采用先进的电子技术来代替陈旧落后的机械或继电器技术,随着大规模和超大规模集成电路的发展,应用到计算机上,使计算机的体积越来越小,计算机的运算速度越来越快,价格越来越低。
下文是店铺为大家搜集整理的关于计算机发展的论文的内容,欢迎大家阅读参考!计算机发展的论文篇1浅谈计算机发展趋势展望【摘要】计算机的发展将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化,量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力,使计算机进入人工智能时代。
这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命,并带动光互联网的快速发展,对人类社会的发展产生深远的影响。
【关链词】计算机发展趋势新型计算机一、前言计算机的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。
自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来,计算机技术迅猛发展,传统计算机的性能受到挑战,开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口,新型计算机的研发应运而生。
未来量子、光子和分子计算机将具有感知、思考、判断、学习以及一定的自然语言能力,使计算机进人人工智能时代。
这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命,对人类社会的发展产生深远的影响。
二、智能化的超级计算机超高速计算机采用平行处理技术改进计算机结构,使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理,进一步提高计算机运行速度。
超级计算机通常是由数百数千甚至更多的处理器(机)组成,能完成普通计算机和服务器不能计算的大型复杂任务。
从超级计算机获得数据分析和模拟成果,能推动各个领域高精尖项目的研究与开发,为我们的日常生活带来各种各样的好处。
最大的超级计算机接近于复制人类大脑的能力,具备更多的智能成份.方便人们的生活、学习和工作。
世界上最受欢迎的动画片、很多耗巨资拍摄的电影中,使用的特技效果都是在超级计算机上完成的。
日本、美国、以色列、中国和印度首先成为世界上拥有每秒运算1万亿次的超级计算机的国家,超级计算机已在科技界内引起开发与创新狂潮。
计算机的发展历程论文摘要:本文回顾了计算机的发展历程,从早期的机械计算工具到现代计算机的出现和发展。
文章探讨了计算机的演进轨迹,重点介绍了电子计算机的发展和进步,并讨论了与计算机发展相关的关键技术创新和里程碑事件。
通过对计算机发展历程的回顾,我们可以清晰地看到计算机技术的迅猛发展对人类社会产生的巨大影响,并展望了未来计算机技术的发展趋势。
引言:计算机是现代社会不可或缺的工具,它在人们的工作、学习和生活中扮演着重要的角色。
然而,计算机的发展经历了一个漫长而复杂的历程,在每一个阶段都有各自的突破和变革。
本文将回顾计算机的发展历程,探讨其中的关键技术和创新,并对未来的发展进行展望。
一、早期计算工具早期的计算工具是人类用来帮助解决数学问题的简单工具,如算盘和计算尺等。
这些机械计算工具虽然操作简单,但限制了计算的复杂性和速度。
然而,它们是计算机发展的基础,为后来的计算机打下了基础。
二、电子计算机的出现20世纪40年代,电子计算机的出现标志着计算机技术的重要突破。
第一台电子计算机ENIAC的诞生引发了计算机行业的革命。
电子计算机利用电子管实现了计算和存储功能,大大提高了计算速度和精度。
随后的几十年里,电子计算机经历了多次升级和改进,不断提高性能和功能。
三、关键技术创新在电子计算机的发展过程中,涌现了许多关键技术创新。
例如,发明了晶体管替代了电子管,使得计算机更小、更快、更稳定。
之后,集成电路的发明大大提高了计算机的集成度和性能。
此外,操作系统、编程语言和软件开发工具的不断发展,也为计算机的应用带来了创新。
四、计算机的应用领域扩展随着计算机技术的进步,计算机的应用领域也得到了扩展。
从最初的科学计算到今天的商务、娱乐和通信等各个领域,计算机已经成为现代社会不可或缺的组成部分。
计算机的应用广泛而多样化,推动了经济的发展和社会的进步。
五、未来发展趋势展望未来,计算机技术将继续迎来新的突破和变革。
随着人工智能、大数据和物联网技术的快速发展,计算机将具备更强大的智能化和自主性能力。
计算机网络毕业论文范文计算机网络毕业论文范文随着计算机技术的飞速发展,计算机网络已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
计算机网络的出现和发展,极大地改变了人们的生活方式和工作方式。
在这样一个信息时代,计算机网络的重要性不言而喻。
因此,本文将从计算机网络的定义、发展历程、现状以及未来发展趋势等方面进行探讨。
首先,我们需要明确计算机网络的定义。
计算机网络是指通过通信设备和传输介质连接起来的计算机系统的集合。
它可以使计算机之间进行数据交换和资源共享,实现信息的传递和共享。
计算机网络的出现,使得人们可以通过互联网进行远程办公、在线购物、在线教育等各种活动,方便了人们的生活。
同时,计算机网络也促进了各行各业的发展,提高了工作效率。
其次,我们来看一下计算机网络的发展历程。
计算机网络的起源可以追溯到20世纪60年代。
当时,美国的军方和科研机构开始研究如何将多台计算机连接起来,实现数据的共享和通信。
随着技术的不断进步,计算机网络逐渐发展成为了一个庞大的系统。
在20世纪80年代,互联网的出现使得计算机网络得到了进一步的发展。
互联网的普及,使得全球范围内的计算机可以互相连接,实现信息的全球传递。
如今,计算机网络已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
接下来,我们来看一下计算机网络的现状。
目前,计算机网络已经广泛应用于各个领域。
在教育领域,计算机网络可以实现远程教育,让学生在家就能接受到优质的教育资源。
在医疗领域,计算机网络可以实现远程医疗,让医生可以通过互联网远程诊断和治疗患者。
在商业领域,计算机网络可以实现在线购物、在线支付等各种商业活动。
可以说,计算机网络已经深入到了人们的生活的方方面面。
最后,我们来探讨一下计算机网络的未来发展趋势。
随着物联网、人工智能等新兴技术的发展,计算机网络将会迎来更加广阔的发展空间。
物联网的出现,使得各种设备可以通过互联网进行连接和通信,实现智能化的控制和管理。
人工智能的发展,将使得计算机网络可以更好地理解和分析人类的需求,提供更加智能化的服务。
计算机发展趋势展望
【摘要】计算机的发展将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化,量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力,使计算机进入人工智能时代。
这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命,并带动光互联网的快速发展,对人类社会的发展产生深远的影响。
【关链词】计算机发展趋势新型计算机
一、前言
计算机的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。
自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来,计算机技术迅猛发展,传统计算机的性能受到挑战,开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口,新型计算机的研发应运而生。
未来量子、光子和分子计算机将具有感知、思考、判断、学习以及一定的自然语言能力,使计算机进人人工智能时代。
这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命,对人类社会的发展产生深远的影响。
二、智能化的超级计算机
超高速计算机采用平行处理技术改进计算机结构,使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理,进一步提高计算机运行速度。
超级计算机通常是由数百数千甚至更多的处理器(机)组成,能完成普通计算机和服务器不能计算的大型复杂任务。
从超级计算机获得数据分析和模拟成果,能推动各个领域高精尖项目的研究与开发,为我们的日常生活带来各种各样的好处。
最大的超级计算机接近于复制人类大脑的能力,具备更多的智能成份.方便人们的生活、学习和工作。
世界上最受欢迎的动画片、很多耗巨资拍摄的电影中,使用的特技效果都是在超级计算机上完成的。
日本、美国、以色列、中国和印度首
先成为世界上拥有每秒运算1万亿次的超级计算机的国家,超级计算机已在科技界内引起开发与创新狂潮。
三、新型高性能计算机问世
硅芯片技术高速发展的同时,也意味看硅技术越来越接近其物理极限。
为此,世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机,计算机的体系结构与技术都将产生一次量与质的飞跃。
新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机、纳米计算机等,将会在二十一世纪走进我们的生活,遍布各个领域。
1.量子计算机
量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究,量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。
量子计算机是基于量子效应基础上开发的,它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态,利用激光脉冲来改变分子的状态.使信息沿着聚合物移动.从而进行运算。
量子计算机中的数据用量子位存储。
由于量子叠加效应,一个量子位可以是0或1,也可以既存储0又存储1。
因此,一个量子位可以存储2个数据,同样数量的存储位,量子计算机的存储量比通常计算机大许多。
同时量子计算机能够实行量子并行计算,其运算速度可能比目前计算机的Pentium DI晶片快10亿倍。
除具有高速并行处理数据的能力外,量子计算机还将对现有的保密体系、国家安全意识产生重大的冲击。
无论是量子并行计算还是量子模拟计算,本质上都是利用了量子相干性。
世界各地的许多实验室正在以巨大的热情追寻着这个梦想。
目前已经提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束缚离子、电子或核自旋共振、量子点操纵、超导量子干涉等。
量子编码采用纠错、避错和防错等。
量子计算机使计算的概念焕然一新。
光子计算机是利用光子取代电子进行数据运算、传翰和存储。
光子计算机即全光数字计算机,以光子代替电子,光互连代替导线互连,光硬件代替计算机中的电子硬件,光运算代替电运算。
在光子计算机中,不同波长的光代表不同的数据,可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速地并行处理。
光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升
3.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吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息,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周围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。
目前正在研究的主要有生物分子或超分子芯片、自动机模型、仿生算法、分子化学反应算法等几种类型。
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100万倍。
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非常小,只有电子计算机的十亿分之一。
由于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,又可直接与分子活体相联。
美国已研制出分子计算机分子电路的基础元器件,可在光照几万分之一秒的时间内产生感应电流。
以色列科学家已经研制出一种由DNA分子和酶分子构成的微型分子计算机。
预计20年后,分子计算机将进人实用阶段。
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,质地坚固,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,大约是氢原子直径的10倍。
纳米技术是从20世纪80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域,最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子,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,其体积只有数百个原子大小,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需要耗费任何能源,而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。
美国正在研制一种连接纳米管的方法,用这种方法连接的纳米管可用作芯片元件,发挥电子开关、放大和晶体管的功能。
专家预测,10年后纳米技术将会走出实验室,成为科技应用的一部分。
纳米计算机体积小、造价低、存量大、性能好,将逐渐取代芯片计算机,推动计算机行业的快速发展。
我们相信,新型计算机与相关技术的研发和应用,是二十一世纪科技领域的重大创新,必将推进全球经济社会高速发展,实现人类发展史上的重大突破。
科学在发展,人类在进步,历史上的新生事物都要经过一个从无到有的艰难历程,随着一代又一代科学家们的不断努力,未来的计算机一定会是更加方便人们的工作、学习、生活的好伴侣。
参考文献:
[1]刘科伟,黄建国.量子计算与量子计算机.计算机工程与应用,2002,(38).
[2]王延汀.谈谈光子计算机.现代物理知识,2004,(16).
[3]陈连水,袁凤辉,邓放.分子计算机.分子信息学,2005,(3).
[4]官自强.纳米科技与计算机技术.现代物理知识,2003,(15).
[5]张镇九,张昭理.量子计算机进展,计算机工程,2004,(4).。