《芻議計算機科學與計算機發(fā)展的認識與思考》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。

1、芻議計算機科學與計算機發(fā)展的認識與思考【摘要】計算機（puter）是20世紀最偉大的科學技術發(fā)明之一，其應用領域最初從軍事科研領域擴展到社會的各個領域，對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響，并以強大的生命力飛速發(fā)展，帶給人類發(fā)展史上的重大突破。它是人類進入信息時代的重要標志?！　　娟P鍵詞】計算機；變革；發(fā)展　　　　1.計算機發(fā)展的歷史沿革　　1.1在20世紀40-50年代，此階段被稱為大型主機階段　?。吹谝淮娮庸苡嬎銠C）。期間經歷了電子管數字計算機、晶體管數字計算機、集成電路數字計算機和大規(guī)模集成電路數字計算機的發(fā)展歷程，

2、計算機技術逐漸走向成熟?！　?.2在20世紀60-70年代，此階段被稱為小型計算機階段　　其實就是對大型主機進行的第一次“縮小化”變革，其成本低廉，價格易被接受。而且可以滿足息處理的要求。　　1.3微型計算機階段　　是20世紀70-80年代的主流，也是對大型主機進行的第二次“縮小化”變革。期間，美國蘋果公司推出了AppleII計算機，并此后對它經行了若干次的演進，最終打開了個人計算機市場，為個人計算機的普及奠定了根基?！　?.4客戶機/服務器階段　　其標志階段是在1964年，IBM與美國航空公司將2000多個訂票的終端用線連接在了一起，

3、建立了全球第一個聯(lián)機訂票系統(tǒng)，此舉標志著計算機進入了客戶機/服務器階段。在其X絡中，X絡的核心部分就是服務器，X絡的基礎就是客戶機，服務器不斷給客戶機提供所需要的X絡資源?？蛻魴C/服務器結構的最大優(yōu)點是能讓客戶端PC的處理能力得到最大充分發(fā)揮，經過客戶端處理過工作后，再提交給服務器，使得服務器的壓力能夠得到大幅度降低?！　?.5Inter階段，也稱互聯(lián)X階段　　互聯(lián)X始于1969年，最初是因為加利福尼亞大學洛杉機分校、史坦福大學研究學院、加利福尼亞大學、猶他州大學四所大學在ARPA制定的協(xié)定下，將四臺主要的計算機按照一定的通訊協(xié)議連接起

4、來，此舉標志著互聯(lián)X的誕生。至今為止，互聯(lián)X的功能越來越強大，帶寬速度也越來越快。其交互性、即時性、多媒體性、全球性、海量性的特性突顯?；ヂ?lián)X的意義不應低估。它是人類邁向地球村堅實的一步?！　?.6從2008年起，云計算時代來臨　　云計算（Cloudputing）概念逐漸流行起來，它正在成為一個通俗和大眾化的詞語。云計算被視為“革命性的計算模型”，因為它使得超級計算能力通過互聯(lián)X自由流通成為了可能。企業(yè)與個人用戶無需再投入昂貴的硬件購置成本，只需要通過互聯(lián)X來購買租賃計算力，用戶只用為自己需要的功能付錢，同時消除傳統(tǒng)軟件在硬件，軟件，專

5、業(yè)技能方面的花費。云計算讓用戶脫離技術與部署上的復雜性而獲得應用。云計算囊括了開發(fā)、架構、負載平衡和商業(yè)模式等，是軟件業(yè)的未來模式。它基于Web的服務，以互聯(lián)X為中心?！　?.計算機的未來發(fā)展模式　　2.1分子計算機　　分子計算機體積小、耗電少、運算快、存儲量大。分子計算機的運行是吸收分子晶體上以電荷形式存在的信息，并以更有效的方式進行組織排列。分子計算機的運算過程就是蛋白質分子與周圍物理化學介質的相互作用過程。轉換開關為酶，而程序則在酶合成系統(tǒng)本身和蛋白質的結構中極其明顯地表示出來。生物分子組成的計算機具備能在生化環(huán)境下，甚至在生物有

6、機體中運行，并能以其它分子形式與外部環(huán)境交換。因此它將在醫(yī)療診治、遺傳追蹤和仿生工程中發(fā)揮無法替代的作用。分子芯片體積可比現在的芯片大大減小，而效率大大提高，分子計算機完成一項運算，所需的時間僅為10微微秒，比人的思維速度快100萬倍。分子計算機具有驚人的存貯容量，1立方米的DNA溶液可存儲1萬億億的二進制數據。分子計算機消耗的能量非常小，只有電子計算機的十億分之一。由于分子芯片的原材料是蛋白質分子，所以分子計算機既有自我修復的功能，又可直接與分子活體相聯(lián)。　　2.2量子計算機　　量子計算機是利用原子所具有的量子特性進行信息處理的一種全

7、新概念的計算機。量子理論認為，非相互作用下，原子在任一時刻都處于兩種狀態(tài)，稱之為量子超態(tài)。原子會旋轉，即同時沿上、下兩個方向自旋，這正好與電子計算機0與1完全吻合。如果把一群原子聚在一起，它們不會像電子計算機那樣進行的線性運算，而是同時進行所有可能的運算，例如量子計算機處理數據時不是分步進行而是同時完成。只要40個原子一起計算，就相當于今天一臺超級計算機的性能。量子計算機以處于量子狀態(tài)的原子作為中央處理器和內存，其運算速度可能比目前的奔騰4芯片快10億倍，就像一枚信息火箭，在一瞬間搜尋整個互聯(lián)X?！　?.3光子計算機　　光子計算機是一種

8、由光信號進行數字運算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計算機。光子計算機的基本組成部件是集成光路，要有激光器、透鏡和核鏡。由于光子比電子速度快，光子計算機的運行速度可高達一萬億次。它的存貯量是現代計算機的幾萬