計算機科學與技術的發展論文

計算機科學與技術的發展論文

　　計算機科學技術的快速發展和廣泛應用，推動了集成電路、微電子和半導體晶體管的發展，計算機科學技術更加智能化和專業化。下面是學習啦小編給大家推薦的計算機科學與技術的發展論文，希望大家喜歡!

　　計算機科學與技術的發展論文篇一

　　《淺談計算機科學與技術的發展》

　　[摘要]計算機科學技術廣泛應用于社會各個領域，其每一次進步都會加快網絡技術、集成電路技術、材料科學、軟件工程、光導纖維技術和超導技術的發展，這些技術的發展又會推動計算機科學技術的進步，兩者相互作用，使計算機科學技術更加完善、壯大，提高人們日常生活質量，增強國家的綜合競爭力。本文我們將針對計算機科學與技術的發展問題展開分析與探究。

　　[關鍵詞]計算機;科學;技術;發展

　　中圖分類號：TP3-4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X(2014)18-0240-01

　　一、計算機科學技術的發展歷史

　　1946年美國賓尼法尼亞大學和科研機構共同研制出ENIAC計算機，是世界上第一臺電子計算機，標志著全球進入計算機時代。它由1.8萬個電子管組成，體積和重量較大，計算機運算速度為五千次每秒，運算成本較高，以通信技術、核物理電子計數計數、雷達脈沖技術為基礎。ENIAC計算機主要應用于軍事方面。1956年科學家們成功研制出第二代電子計算機―晶體管電子計算機。1959年，集成電路電子計算機的問世標志著計算機技術進入第三代。計算機的硬件由單一轉為固件、軟件組合系統，降低了生產成本，計算機技術發展越來越快，提升了計算機使用性能，種類也多種多樣，如微型計算機、小型計算機、通用型計算機、中型計算機、大型計算機和巨型計算機等，標志著計算機科學技術趨于成熟。1976年，計算機技術進入第四代，美國研制出小型化、智能化的計算機―“克雷1號”，一些個人用戶和小型公司都開始使用計算機。20世紀90年代，計算機科學技術逐漸向大型化和微型化發展。進入21世紀后，隨著科學家們對集成電路的研究，集成電路廣泛應用到企業、工廠，計算機也隨之趨于智能化、專業化，運算速度更快，操作更方便、簡單，逐漸應用到社會生產的各個行業和領域。

　　二、計算機科學技術的發展現狀

　　1、計算機科學技術在生活中應用廣泛

　　在這個信息化時代，計算機網絡作為人們社會生活的重要部分，已經進入千家萬戶。人們不用出門就可以通過計算機了解國內外新聞、天氣預報資訊、股市行情、世界地圖、收發電子郵件、檢索信息等;不用逛街就可以通過互聯網中的購物網站買到喜歡的東西;通過計算機可以與相隔較遠的朋友在線聊天、視頻聊天等，加強了人們之間的交流和溝通，進一步增進了友誼;人們可以通過計算機網絡訂購飛機票、火車票等，節省排隊時間;教師可以更及時、更方便地通過計算機科學技術實現對學生的在線授課;動漫工作者可以使用計算機科學技術制作動漫;政府機關也可以通過計算機科學技術建立城市網站，及時了解市民反映的問題，并通過計算機與各個行業的工作人員在線交流;很多企業使用計算機來處理大量數據和信息，代替傳統的人工處理，提高工作效率。計算機科學技術潛移默化地影響著人們的生產、工作和學習。

　　2、計算機科學技術更加智能化和專業化

　　計算機科學技術的快速發展和廣泛應用，推動了集成電路、微電子和半導體晶體管的發展，計算機科學技術更加智能化和專業化。計算機能根據使用對象的不同需要進行改裝、更新，對于有更高需求的用戶可以專門定做計算機，用戶可以根據使用環境的不同選擇臺式計算機、筆記本電腦、掌上電腦和平板電腦等。計算機科學技術在其他特殊領域也能發揮自己的優勢，如智能化家用電器和智能手機，家庭式網絡分布系統代替了傳統的單機操作系統，滿足人們的生活需求。

　　3、計算機的微處理器和納米技術

　　微處理器能提高計算機的使用性能，縮小傳統處理器芯片中的晶體管線寬和尺寸。利用光刻技術，波長更短的曝光光源經過掩膜的曝光，將晶體管在硅片上制作的更精巧，將晶體管導線制作的更細小。計算機科學技術的快速發展使計算機運算速度更快，體積更微型，操作更智能，傳統的電子元件不能適應計算機的發展。納米技術是一種用分子射程物質和單個原子的毫微技術，可以研究0.1～100納米范圍內的材料應用和特性。計算機科學技術中利用納米技術，可以使計算機尺寸變小，解決運算速度和集成度的問題。

　　三、計算機科學技術的未來發展方向

　　現今，計算機科學技術的應用越來越廣，人們對掌握計算機科學的技術水平要求越來越高，促使數學家和計算機學家們不斷研究計算機科學技術，使計算機科學技術在各個領域、各個行業發揮更大的作用，滿足了人們的不同需求。下面從DNA生物計算機、光計算機和量子計算機三方面來探究計算機科學技術的發展前景。

　　1、DNA生物計算機

　　DNA生物計算機用生物蛋白質芯片代替傳統的半導體硅芯片。1994年，美國科學家阿德勒曼率先提出關于生物計算機的設想。在計算機運算數據時，將生物DNA堿基序列作為信息編碼載體，運用分子生物學技術和控制酶，改變DNA堿基序列，從而反映信息，處理數據。這一設想增加了計算機操作方式，改變了傳統的、單一的物理操作性質，拓寬了人們對計算機的了解視野。DNA生物計算機元件密度比大腦神經元的密度高100萬倍，信息數據的傳遞速度也比人腦思維快100萬倍，生物計算機的蛋白質芯片存儲量是傳統計算機的10億倍。

　　2001年，以色列科學家研制出世界上第一臺DNA生物計算機，體積較小，僅有一滴水的體積。2013年，英國生物信息研究院的科學家們使用DNA堿基序列對文學家莎士比亞154首作品的音樂文件格式和相關照片進行編制，增加了儲存密度，使儲存密度達到2.2PB/克(1024TB=1PB)，提高了人們對信息儲存的認識，這一重大突破使生物計算機的設想有望成為現實。

　　2、光信號和光子計算機

　　光子計算機是一種由光子信號進行信息處理、信息存儲、邏輯操作和數字運算的新型計算機。集成光路是光子計算機的基本構成部件，包括核鏡、透鏡和激光器。光子計算機和傳統計算機相比較，有以下幾點好處：

　　(1)光計算機的光子互聯芯片集成密度更高。在高密度下，光子可以不受量子效應的影響，在自由空間將光子互聯，就能提高芯片的集成密度。(2)光子沒有質量，不受介質干擾，可以在各種介質和真空中傳播。(3)光自身不帶電荷，是一種電磁波，可以在自由空間中相互交叉傳播，傳播時各自不發生干擾。(4)光子在導線中的傳播速度更快，是電子傳播速度的1000倍，光計算機的運算速度比傳統計算機更快。

　　20世紀50年代末，科學家提出光計算機的設想，即利用光速完成計算機運算和儲存等工作。與芯片計算機相比較，光子計算機可以提高計算機運行速度。1896年，戴維米勒首先研制出光開關，體型較小。1990年，貝爾實驗室的光計算機工作計劃正式開啟。根據元器件的不同，光子計算機可以分為全光學型計算機和光電混合型計算機。全光學型計算機比光電混合型計算機運算速度快，還可以對手勢、圖形、語言等進行合成和識別。貝爾實驗室已經成功研制出光電混合型計算機，采用的是混合型元器件。研發制作全光學型計算機的重要工作就是研制晶體管，這種晶體管與現存的光學“晶體管”不同，它能用一條光線控制另一條光線。現存的光學“晶體管”體積較大較笨拙，滿足不了全光學型計算機的研發要求。

　　3、量子理論計算機

　　量子計算機將處于量子狀態的原子作為計算機CPU和內存，處于量子狀態的原子在同一時間內能處于不同位置，根據這一特性可以提高計算機處理信息的精確度，提高處理數據的運算速度，有利于數據儲存。量子計算機處理信息時的基本數據單元是量子比特，取代了傳統的“1”和“0”，具有極強的運算能力，運算速度比傳統計算機快10億倍。

　　四、結束語

　　總而言之，計算機科學技術已經涉及到社會生活的各個方面，改變了人們傳統的生活、工作、學習方式，推動社會的全面發展，具有廣闊發展前景的領域。隨著網絡和科技的不斷進步，未來計算機科學技術勢必會朝著高性能、環保化、功能化的方向發展。

　　參考文獻

　　[1]王珊珊，王利寧.計算機科學與技術前沿發展狀況淺析[J].中國外資，2013，24：138.

　　[2]王宗運，于敏.計算機科學與技術的現代化運用探究[J].電子技術與軟件工程，2013，23：199.