测绘科学技术学报

浅议计算机科学技术发展趋势 

来源:测绘科学技术学报 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-05-10

引言

计算机科学技术是时代进步的必然产物。从1946年世界上第一台计算机诞生,在之后70多年里,计算机科学技术在运行速度、开发应用等方面得到了飞速发展。随着计算机科学技术在社会各个领域的广泛应用,人们对计算机的依赖程度越来越高。计算机科学技术的发展改变了人们的工作、学习和生活方式,未来必将更加网络化、智能化和人性化。

1 计算机科学技术发展历程

1936年,计算机之父艾伦·图灵发表重要论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》,提出“算法”和“计算机”两个概念,从此开启了计算机科学技术的新纪元。1946年,世界上第一台电子数字计算机“埃尼阿克”的诞生,为后续电子计算机发展奠定了基础。它由个电子管组成,重量达30吨,占地160平方米,耗电174千瓦,耗资45万美元,每秒能运行5000次加法运算,由于造价昂贵,主要用于科学计算,它的诞生标志着计算机时代的正式开启。1964年以后,英特尔公司推出全球第一个微处理器,成本的逐步降低,进一步推动了计算机作为系列化产品的普及与推广。1981年,IBM推出世界上第一台个人计算机,它可以使用盒式录音磁带下载和存储数据,内存只有16K字节。计算机科学技术应用从军事部门和大型企业开始转入普通小公司甚至一般家庭。20世纪90年代开始,家用电脑开始广泛应用,其功能从单一化向多元化转变,为人们的工作、学习和生活提供了便利。1956年开始,我国计算机事业发展进入起步阶段,从电子管小型计算机逐渐发展为集成电路大型计算机。计算机科学技术应用扩展到军事、农业、教育、医疗等领域。1983年,我国自行研制的银河1号弥补了国内巨型机的空白。伴随着技术革命浪潮的蓬勃兴起,计算机科学技术的发展极大地推动了人类社会的进步[1]。

2 计算机科学技术发展的特点

2.1 更新速度快

1904年发明电子管到1946年第一台计算机的诞生,花费了42年。而从发明半导体晶体管到半导体计算机的问世,仅仅用了10年左右。集成电路从无到有仅用了2年,激光器仅用了1年的时间。特别是电子技术问世以后,发展速度明显加快,从1973年研制成功的第一台微处理机到20世纪80年代初期,微处理机更新了四代。如今,具有上亿晶体管的微处理器已经研发成功,计算机在运行的过程中可以使用多个处理器,对数据进行同步处理。计算机在运行过程中的稳定性不断加强,运行速度不断提升。

2.2 运行功能强大

并行处理技术可以节省大型和复杂问题的解决时间。目前世界上性能最高的通用计算机已采用上万台计算机并行。并行处理技术主要以算法为核心,并行为语言描述,通过利用软件和硬件实现计算机数据或图像处理的结构技术。并行处理技术可以实现时间重叠、资源重复和资源共享。时间重叠是指在计算机处理过程中,完成对一套设备的轮流使用,以加快硬件的运转速度;资源重复能够直接提高计算机处理速度;资源共享可以按时间顺序共享CPU,实现多道程序和分时系统[2]。

3 计算机科学技术发展趋势

3.1 网络化

网络化是指将原来的散落的工作状态,落后的单机技术,通过联网,断口通信等技术改良,成为具有高效能传输,高资源共享,高技术支持的新的技术和设备状态。计算机网络分为局域网、城域网、广域网和互联网。学校、单位、家庭内的计算机连接构成了局域网;一个城市不同地理位置的计算机互联构成了城域网;不同城市之间的网络互联构成了广域网;世界范围内的计算机互联构成了互联网。每种网络类型都是计算机科学技术网络化的体现。网络化使计算机科学技术应用的领域得到拓展和延伸,伴随着“互联网+”的快速发展,计算机科学技术的网络化发展必将得到进一步提升。

3.2 智能化

将人的思想意识,比如感知能力、思维能力和逻辑能力和计算机科学技术相结合,衍生出更多人性化的智能机器,即智能化。计算机科学技术的智能化发展不仅可以应用于军事与科研领域,也可以被引入到工业领域。相比于传统人工,机器通过联网实现自主操作的工业智能化,将大幅度提升生产效率。例如美的集团的机器人车间,全部流程由机器人标准化作业,所有零件都有自己的条形码,通过条形码识别,机器人可以接收相应信息,从而完成对应零件和机型的装配。再比如富士康的“熄灯工厂”,在不开灯的情况下,全程没有工人参与,机器人自动运转,运用信号处理就能完成搬运、传送等工作,比起人工作业,效率提高了30%。计算机科学技术不断进行科技创新实现的智能化,将促进经济快速增长。

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