浅谈计算机科学与技术的发展趋势

李德华

摘 要：近几年来，随着我国经济水平的不断提高，我国的高新技术也得到了飞速的发展。与此同时，计算机科学与技术被广泛的应用到各个领域。针对于此，本文从计算机科学与技术的起源于概念开始回顾，并分析了近几年促进我国计算机科学与技术的优势条件，从宏观和微观两个方向指出了计算机科学与技术的发展方向和发展趋势。

关键词：计算机科学;计算机技术;发展趋势

1946年，美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机——电子数值积分计算机[1]。自此以后，世界上关于计算机领域的相关技术开始不断的发展，计算机网络也随着计算机的普及逐渐的深入各个领域，在社会上获得了广泛的应用，计算机科学与技术的发展前景也逐渐广阔[2]。计算机又被称作为电脑，作为一个电子脑系统，计算机具有脑系统独有的计算能力，同时还具有逻辑推算能力，记忆存储能力。计算机主要是由前期预设的系统以及软件程序来进行计算，或者是进行信息的处理，是电子设备的一种。在近几年，计算机技术的发展飞速，给人们带来了巨大的便利，在人们生活中应用的频率越来越高，因此，使用计算机已成为人们当前必须掌握的技能。

一、什么是计算机科学与技术

（一）计算机科学

计算机科学主要是指以计算机为研究对象，以计算机自身及其相关科学为主要研究目标的研究科学。计算机硬件系统、计算机软件系统以及计算自身性能和参数这一类的学科都可以作为计算机科学的一部分。因此，计算机科学既包含了对计算机软件以及硬件系统的研究，同时还包括对计算机性能相关的研究以及相关计算公式和处理信息能力的研究。对于其他的计算机语言的计算方法以及计算机语言的语法格式等，被划分为计算机编程一类。因此，目前世界上对于计算机研究方法的不同，将计算机科学分为了计算机理论科学以及计算机实验科学两大类。

（二）计算机技术

计算机技术主要是指对于计算机相关的一些技术问题的研究，计算机技术就是计算机计算方法、运行方式和计算机部件及其组长技术的合集。对于计算机技术来说，其研究对象较多，并且范围广泛，主要包括计算机软件系统、计算机硬件系统、计算机组装技术以及计算机零部件技术等[3]。

（三）计算机的组成

从系统上来说，计算机系统可以分为计算机硬件系统以及计算机软件系统。其中，计算机硬件系统主要指构成计算机的各类物理设备以及其他零部件，是现实中实际存在、看得见摸得着的物体。因此，计算机硬件系统中最主要的包括为计算机供电的电源、电脑工作平台的主办、计算机运算以及控制的核心中央处理器（即CPU）、負责计算机存储工作的内存条以及具有记忆功能的硬盘、负责显示图像以及文字的显卡、声卡以及最主要的网卡。除此之外，还包括显示器、键盘以及鼠标等。

计算机软件系统主要由系统软件和应用软件组成。其中，应用软件主要指计算机用户后期安装的具有针对性服务的软件。应用软件能够从网络中直接下载或者购买，不是计算机必须具备的软件系统[4]。与此相对应的，系统软件是计算机运行所必须的软件，其中计算机的操作系统也属于系统软件的一种。目前我们使用的Window10系统以及之前的Windows7， Windows8，和计算机语言处理系统、计算机的服务程序和数据库管理程序等都属于系统软件。

二、计算机科学与技术发展历程

世界上第一台计算机诞生于1946年，距今已经有了七十多年的发展历史，在此期间，计算机的发展经历了四个主要的阶段，并且目前还在不断地飞速发展中。

（一）电子管计算机时代

我国第一台计算机诞生于美国，这一台计算机有无数个电子管构成，因此，它的体积非常大，占地面积高达170平米。并且在实际应用中，非常浪费电力，并且其运行速度较慢、各项指标较低并且存储容量小，计算机的稳定性也不高。但是为后期电脑的发展奠定了基础，也提供了相对应的技术支持。

（二）晶体管计算机时代

晶体管计算机诞生于十九世纪五十年代末，与电子管计算机相比而言，晶体管计算机的运行速度有了大幅度的提高，并且还产生了与此相关的新技术和gap及程序，配套设备也得到了增加。这时的晶体管计算机不仅能够用来进行科学计算，还能够应用于一些工业生产的数据处理测量工作中。

（三）中小规模集成电路计算机时代

1964年，中小规模集成电路计算机时代正式开启，中小国模集成电路计算机是由数百个电子元件集中在一块小小的芯片上，实现电路的集成功能。这大大缩小了计算机的体积，因此，这一时代的计算机的体积大大缩减，占用空间明显缩小，并且计算机的存储容量也进行了扩大，计算速度也有了提高，计算机的运行更加稳定可靠，同 时操作系统完美的融入了计算机设备当中[5]。

（四）大规模集成电路计算机时代

大规模集成电路计算机时代是计算机发展的第四个阶段，与中小规模集成电路计算机相比，大规模集成电路计算机的芯片中的电子元件数量更加巨大，这标志着计算机的功能更加强大，运行速度也大大提高。这为计算机后期的发展提供了更加稳定和可靠的科学技术。

三、计算机科学与技术发展现状

（一）应用于数据处理

近几年，随着计算机技术的快速发展，我们已经进入到了大数据时代。计算机所具有的运算速度快、计算精度高、记忆能力强、逻辑判断能力强、自动执行程序能力强的优势，促使计算机迅速的渗透进各个领域，并且发挥着越来越重要的作用。目前，人们可以通过互联网以及计算机科学技术更加及时、便捷的传递、查询以及发表信息。并且随着近几年我国经济的飞跃式发展，计算机科学技术开始有了新的创造式发展。计算机的功能不断地得到丰富与发展。并且通过对计算机性能的研究，计算机能够充分的在人们的日常生活中被应用到数据保护中，进而保护人们各种重要的东西[6]。因此，结合计算机的优势，深入研究与创造，就能给人们的生活带来更大的便利，也可以在更多的领域应用这些技术，促进社会的进一步发展。

（二）应用于智能技术

计算机在一定程度上能够模拟人脑的部分功能，并且，计算机要比人脑的存储量更大，并且计算机能够做到永久记忆。由于计算机的所有功能与知识都是人们提前输入、存储进去的，因此，计算机能够做到长时间不间歇工作，并且不会感到疲惫，有着更高的工作效率。同时，计算机能够应用于机器视觉、人脸识别、指纹解锁、智能机器人、定理证明、遗传编程等方面，在各个领域中发挥着极大的智能作用。因此，对于一些高效、精准的繁重业务来说，计算机智能技术有着良好的发展前景[7]。并且能够通过对计算机更有效的利用，使计算机的 操作更加科学专业，更加实用、有价值，更好的让计算机为人们服务。

四、计算机科学与技术发展的优势条件

（一）信息技术发展促进了计算机科学与技术的快速发展

随着近几年全球信息化的快速发展，计算机科学与技术也随之获得了快速发 展。在计算机刚出现之时，计算机仅仅具有单纯的计算功能。但是，随着科学技术的不断发展，计算机科学与技术也日趋成熟，经历了电子管计算机时代、晶体管计算机时代、中小国规模集成电路计算机时代以及大规模集成电路计算机时代四个阶段的发展，计算机科学与技术可以说是有着极大的提高[8]。但这一切都源于信息技术的不断发展，心肌技术的发展始终促进着计算机科学与技术的快速发展。计算机的出现以及计算机功能的不断增加，为人们的日常工作与生活带来了诸多的便利，并且随着计算机科学与技术的不断发展，计算机在社会生活中的应用范围也逐渐扩大，这在一定程度上带动了信息化的发展，基于此，信息技术与计算机科学技术在相辅相成中互相促进[9]。

（二）计算机在实际引用中便捷了人类的生活和工作

随着计算机在人们生活中的应用，人们的生活中更加便利，正是这种便利的生活方式促使科学家不断的对计算机科学与技术进行更加深入的研究，以期计算机科学与技术能够更好的造福人类。

（三）计算机的其他功能

计算机较高的计算精确度使一些高难度的科学技术难题迎刃而解，比如说导弹的控制发射等。除此之外，计算机的逻辑运算能力、较大的存储容量、记忆能力以及自动化程度确保了计算机能够应用于多种高科技领域。同时，计算机科学与技术这种应用的广泛性促使计算机专家和科学家不断的提高相关专业技术，从而研发出计算机能够具有的更高的技能，促进计算机实现更多的价值。

五、计算机科学与技术的发展趋势

（一）计算机科学与技术的宏观发展趋势

從上文促进计算机科学与技术计算机不断发展的优势条件来看，计算机科学与技术科学与技术正在朝着更高层、更深入、更广泛的宏观方向发展。因此，从计算机科学与技术的宏观发展趋势上来说，目前我国计算机正在向第五个计算机时代跨越，计算机科学与技术的未来发展前景不可估量。

1.计算机科学与技术更高层的发展

计算机科学与技术更高层的发展主要指不断的增强计算机中央处理器的运行速度，提高 CPU 的运行速率。对于计算机技术来说，计算机中央处理器的运算速度的提高，意味着计算机的主频不断增高，这也就意味着计算机运算能力的不断提高[10]。因此，目前的计算机科学与技术需要朝着更高层的方向发展，加强处理器运行的稳定性，从而追求更高的数据处理速度，扩宽计算机更加广泛的应用领域。

2.计算机科学与技术更深入的发展

现阶段，计算机科学与技术的发展要更加的深入，不能仅仅停留在表层的技术功能上。对于人工智能技术来说，目前我国的计算机人工智能技术尚待完善和提高，要想促进计算机科学与技术的深入发展，人工智能技术在计算机领域的运用是目前一个很好的突破口。除此之外，对于计算机其他的技术支持，我们也要进行深入的研究，只有掌握更加深入以及熟练地技术才能够促进计算机科学与技术更加稳定的发展，实现计算机科学与技术更加深入的功能。

3.计算机科学与技术更广泛的发展

在计算机科学与技术在完成更高层更深入的发展的前提下，我们也要不断地扩宽计算机科学与技术在社会各行各业中的应用领域，将局限的、办公室环境下的计算机科学与技术的运用逐步扩展到人们日常的生活娱乐中[11]。尤其是对于目前的尖端科学领域和技术研发领域等，更要不断地提高计算机的应用频率，不断的促进社会信息化的快速发展，开启全球电子计算机时代。

（二）计算机科学与技术的微观发展趋势

除了对计算机科学与技术进行宏观的发展预测外，我们还需要进一步的研究计算机科学与技术的微观发展趋势。我国目前对于计算机的巨型化发展趋势主要针对于计算机的运行速度提高、存储量扩大、记忆功能增强等方面，从而做到提高计算机运行的稳定性和可靠性。这种巨型化的发展趋势能够使计算机科学与技术更加广泛的应用到矿物探测工作、天文现象观测、爆破工作中计算机的控制功 能等等[12]。因此，从某种角度来说，计算机科学与技术巨型化的发展趋势代表着计算机领域的前沿技术，能够有效地促进高新技术行业的快速发展，从而也有效的带动经济的发展，促进科学水平的不断提高。

计算机科学与技术的微型化发展主要指计算机体积上的微型发展，即，通过计算机技术的不断提高，在保证计算机功能不便或者增加的情况下，不断地缩小计算机的体积。目前出现的超薄笔记本电脑，即计算机微型化发展的一个体现，计算机的体积缩小，但是功能却没有发展改变，或者功能更加强大。对于现代社会来说，计算机虽然极大地便利了人们的日常工作与学习，但是，由于计算机的体积较大，并不能做到随时移动，因此，人们对于可移动性计算机的要求依旧不断提高。这就要求计算机科学与技术要不断地朝微型化的方向发展。对于微型计算机来说，结合当代人们对于其要求，微型计算机不仅仅要求计算机的体积要缩小，同时，还要求微型计算机要具有高度的灵活性、快速的处理速度以及反应时间。并且，微型计算机的记忆功能、存储功能和运算功能也不能逊色于普通计算机。总之，计算机科学与技术的微型化发展要坚持在保持体积小的前提下保障功能深入性的原则。目前，微型计算机最广泛的引用领域为医疗行业，其中最具代表性的为“超微纳米生物芯片磁疗法”的治疗技术[13]。随着计算机科学与技术不断朝向于微型化的方向演进，计算机科学与技术将会给各个领域带来更多高新技术的快速发展，从而可以解决更多高科技含量的技术难题。

在计算机科学与技术的人工化发展方面，计算机科学与技术在人工智能方面的发展已经可以说是迫在眉睫。目前，我国各行各业中或多或少的都会对于人工智能有着一定的要求。虽然对于一些行业来说，已经出现了较为简单的人工智能，比如餐厅中的智能点餐机，能够通过模拟餐厅服务员的工作方法以及思维来完成顾客的点餐要求，并且能够极大的减少失误。但是，由于我国在计算机科学与技术方面存在着一定的短板，我国的人工智能计算机领域的发展依旧比较缓慢。因此，针对于这一问题，有关部门一定要加大对于人工智能研究的支持力度，降低计算及智能化的发展成本，做到早日普及人工智能计算机。

与世界上其它国家相比，我国的计算机科学与技术的发展还有着一定的差距，尤其是在技术方面，还有待提高。对于实现计算机的网络化，形成计算机与通讯技术的完美对接，实现信息的互通和资源的共享的同时，实现多台计算机网络的独立功能，形成完美的计算机网络，我国目前的技术水平是远远不够的。由此，计算机科学与技术的微观发展已经成为当下的重要课题，这也是目前我国信息化发展中所面临的问题之一。

总结：总之，随着近几年我国经济的发展，计算机在我国的应用领域也更加广泛，计算机的发展愈来愈受到重视。因此，为了促进社会更加快速的发展，我们要对计算机科学及技术进行深入研究，不断地对现在的计算机功能进行改进，不断地强化计算机的功能。从而更好的便利我们的日常工作及生活，促进我国经济社会的快速发展。

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