康凱 吉林農(nóng)業(yè)科技學院
引言 :在世界經(jīng)濟快速發(fā)展的環(huán)境背景下,各科學領域技術不斷創(chuàng)新,其中以計算機科學與技術的發(fā)展最快。正是基于計算機科學與技術應用廣泛性,其本身在發(fā)展過程中,還帶動了其他科學技術的發(fā)展,如互聯(lián)網(wǎng)技術、光導纖維技術、集成電路技術等,同時這也促進了計算機科學技術發(fā)展,是一個相互促進作用的過程。在集成了多種學科技術應用的基礎上,計算機科學與技術實現(xiàn)了更加強勁的發(fā)展勢頭,未來價值空間不可估量,是當前學術界研究的重點話題。
計算機科學與技術作為人類歷史上的偉大創(chuàng)舉,在不斷的發(fā)展進步中,現(xiàn)已滲透到人類生活的各個領域,為其帶來了諸多便捷性服務。本節(jié)著重從以下三個方面,對計算機科學與技術的發(fā)展現(xiàn)狀進行了探微,具體表述如下:
信息化時代背景下,人們的生產(chǎn)生活方式發(fā)生了巨大變化,計算機科學與技術應用的融透勢必可少??v觀人類文明發(fā)展史,科學技術作為第一生產(chǎn)力,推動了社會的深刻變革。而計算機科學與技術作為先進生產(chǎn)力的代表,有著極強的生命力和廣闊的發(fā)展前景,其應用性得到了顯著提升,并幫助用戶解決現(xiàn)實生活中的各類問題。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)技術的加持下,基于計算機科學技術應用,人們獲取信息的通道更加順暢,甚至可以做到足不出戶就能了解客觀世界的方方面面。同時,計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)還加速了在線金融、支付等服務體系建設,如淘寶、京東商城等,人們在家就可以購買自己所需的商品,并且所需的成本更低,得到了廣大青年群體的青睞,催發(fā)了新的消費風潮。另外,計算機科學技術還促進了教育、政務等管理的創(chuàng)新發(fā)展,其實效性大幅提升。例如,在教育領域,計算機科學技術應用,為教師教學提供了更加豐富的信息傳導方式,包括文字、圖片、視頻等,實現(xiàn)了理論知識與生活實踐的有效聯(lián)結,激發(fā)了學生參與能動性。
計算機科學與技術的高速發(fā)展,同時還集成了半導體技術、微電子技術和集成電路技術等,為其廣泛應用奠定了扎實的基礎,并表現(xiàn)出了智能化、專業(yè)化的特點。智能化計算機能夠根據(jù)用戶需求,進行各種版本的改裝和升級,并且還可提供定制化服務,按照人類的思維方式進行活動,如信息提取、信息儲存及信息處理等,輔助完成問題分析,其高速運轉能力,大大緩解了用戶工作復雜性,較之人類計算速度過猶不及,是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的基礎。本質上而言,計算機智能化和解決問題的思路是一致的,但因面臨問題差異化,決定了應用解決方案的不同,所以計算機集合了多種解決方案,并構建了一個可為社會所用的信息技術平臺,例如智能化家居就大大便捷了人們的日常生活,使之“動動嘴”就能完成相關操作。同時,緣于人類使用需求的多樣性,計算機類型不斷豐富,如臺式計算機、筆記本、平板電腦、掌上電腦等,大大提升了用戶操作便捷性,進一步拓展了其應用范圍。
如上所述,基于人類使用需求的多元化發(fā)展,計算機類型不斷創(chuàng)新,并向越來越小的體積發(fā)展。在此過程中,納米技術在計算機中的應用,發(fā)揮了重要作用,它通過分子射程物質和單個原子的毫米急速,進一步縮小了計算機體積,并改善和提高了其運算速度,能夠有效輔助解決人類生活中遇到的各類難題。與此同時,計算機構成元件-微處理器的使用,同樣縮小了計算機體積,其發(fā)展還大大提升了計算機的使用性能。時至今日,計算機晶體管制作更加精巧,從而促進了計算機科學與技術的快速發(fā)展,并表現(xiàn)出了諸多性能優(yōu)勢,如較之傳統(tǒng)計算機系統(tǒng),基于微處理器應用的計算機系統(tǒng)運行效率實現(xiàn)了幾何式增長。尤其是隨著計算機應用普及,網(wǎng)絡終端用戶數(shù)量不斷增長,傳播通道中的信息處理量大幅增加,為了提升用戶服務體驗,加速計算機系統(tǒng)運行建設具有十分重要的現(xiàn)實意義,而微處理器技術發(fā)展則發(fā)揮了顯著作用。因此,在納米技術和微處理器的雙重作用下,計算機科學與技術發(fā)展迅猛,并滿足了各個行業(yè)領域的應用需求。
根據(jù)上文所述,現(xiàn)階段的計算機科學與技術發(fā)展,已廣泛應用到社會生產(chǎn)生活各個領域,并發(fā)揮了重要影響作用。信息化時代背景下,計算機科學與技術發(fā)展進步飛速,未來趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面,以供參考和借鑒。
在綠色生態(tài)的發(fā)展理念視域下,人類對于大自然物種的探知和研究更加深刻,計算機科學與技術在生物領域中的應用,開啟了發(fā)展新潮流,并創(chuàng)造了巨大社會價值。所謂生物計算機即是指,運用生物蛋白質芯片取代半導體芯片。最早生物計算機技術概念是由美國科學家阿德勒曼提出的,其主要是將DNA中的堿基序列作為計算機編程載體,通過分子技術和控制酶來改變DNA序列,最終實現(xiàn)計算機數(shù)據(jù)運算目的。該項技術的實現(xiàn),大大提高了計算機運行速度,其理論值可達百倍以上,同時還增加了計算機10億倍以上的信息存儲量。據(jù)相關數(shù)據(jù)資料記載,英國科學家于2013年將莎士比亞做樣品編入了DNA序列,驚奇地發(fā)現(xiàn)其存儲密度竟然高達2.2PB每克。未來隨著計算機科學與技術發(fā)展,可以預見生物計算機的實現(xiàn)勢將帶來人類社會的又一次重大發(fā)展。
所謂光子計算機是指運用光子信號來處理各種信息與操作的計算機,代表著計算機科學與技術發(fā)展新趨勢。眾所周知,在宇宙中光是傳播速度最快的一種物質。基于此認知,充分利用光學材料的特性優(yōu)勢,集成光路,并用于計算機系統(tǒng)中,較之傳統(tǒng)計算機而言,其大大提高了芯片密度,同時,光可在各種介質和真空中傳播的特點,還避免了信號干擾,因而光子計算機的信息傳播速度更快,可達千倍以上,并且具有良好的穩(wěn)定性,大大提升了用戶的信息服務體驗。目前來講,經(jīng)過不懈的努力,科學家們已經(jīng)研制出了光電混合的計算機,其運行速度毋庸置疑,并且實現(xiàn)了圖形識別功能,但是由于其本身體積較大,并不適用于各種場合,未來必將朝著光子計算機的方向發(fā)展,而光電混合計算機則為之提供了基礎。此外,計算機發(fā)展作為一項系統(tǒng)化工程,未來還會融入更多領域知識,如心理學、社會學等,以增強用戶的功能體驗。
綜上所述,當前發(fā)展視域下的計算機科學與技術具有普泛化、智能化等應用特點,未來還將朝著生物計算機、光子計算機的方向發(fā)展。因此,作者希望學術界大家持續(xù)關注和參與此課題研究,在深度解析計算機科學與技術發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上,結合實際情況,對其未來進行展望,并提出更多有效促進發(fā)展措施,進一步拓展計算機應用功能,使之在經(jīng)濟、政治、文化等領域創(chuàng)造更大價值。同時,科學研究領域亦需加強對計算機科學與技術的研究,提升我國綜合競爭水平。