信息与计算机科学的发展进程及在各领域中的应用研究

2017-03-11董力仑

文化创新比较研究 2017年31期

董力仑

（长春大学理学院，吉林长春 130022）

1 计算机技术的发展历史

计算机技术的发展历史并不漫长，从其发展过程我们不难看出，计算机的未来将直接影响到人类生活的未来。

在1946年，美国宾尼法尼亚大学研制出了世界上第一台电子管数字计算机，这台计算机的主要功能是为军工导弹的设计计算而设计。虽然第一台计算机开辟了计算机从无到有的历史，但由于其体积庞大和计算能力有限，并没有得到普及和广泛的应用，更没有得到量产。

随着电子技术的飞速发展，在第一台电子计算机出现后的10年后，也就是1956年，以晶体管为核心的第二代电子计算机出现了。与电子管计算机相比，晶体管电子计算机不仅具备电子管计算机的全部功能，而且又具备了体积小，重量轻、寿命长，计算能力快，效率高，发热少等优点。不仅如此，一系列计算机的高级语言也随之出现，让计算机系统变得更为稳定，多重程序的设计让计算机的应用开始变得逐渐宽泛起来。

可以说，在1958年集成电路的出现，将计算机也带进了第三个时代，那就是集成电路计算机。在同一时期提出的还有计算机结构程序设计思想，计算机的主要存储器也由芯片存储逐步过度到半导体存储，逻辑部件由笨拙繁多的晶体管改变为中小型的集成电路，从而在体积上实现了计算机的进一步减小，为计算机的家庭化和普及化奠定了基础。在运算速度上和存储量上，集成电路计算机在技术上也是突飞猛进的。

现代计算机的雏形，出现在1967年。当时，大规模和超大规模集成电路的出现，为计算的现代化发展和应用提供了完美的技术上的支持。计算机技术更加趋向于专业化和智能化的发展方向，其操作也更为简单，存储量更大，运算速度有了历史性的飞跃。不仅如此，因为大规模集成电路的造价相对较低，其价格优势为计算的量产奠定了价格基础，更为计算机的普及起到了决定性作用。

2 信息和计算机科学的应用现状

信息与计算机科学是一门综合性学科,集计算机、信息经济管理为一体。在当代社会里，我们时刻被来自各个渠道的信息所包围，信息的重要性显得尤为突出。信息技术和计算机科学技术密不可分，相辅相成，通过计算机网络技术对信息的生成、收集、传输及再处理就是现代电子信息工程的主要作用。用最为形象和直白的语言来形容信息和计算机的关系就是：计算机帮助使用者，从众多纷杂的信息中，通过计算、分辨和挑选出用的信息来供使用者参考。

2.1 专业性越来越突出

从1967年到现在，现代计算机已经发展了整整50个年头，在社会各行各业中的应用也是十分普遍，成为现代生产发展必不可少的工具之一。纵览现代科学的发展，其发展方向也越来越向专业化发展，领域内的独特的计算需求表现的越来越突出。如在我国医疗、航天等行业内，专业计算机已经得到了广泛的应用。根据不同的使用领域和对象，计算机的发展也开始进行着相应的调整和改造创新，以满足特殊领域的特殊计算需求，有很多专业的计算机科学技术团队，会根据某一领域的需求，量身定做出适合领域科研要求的计算机。

2.2 智能性越来越明显

2015年，可以说是人工智能发展的元年。在那一年，著名的围棋计算机阿尔法狗，接连赢下多位世界著名的围棋选手。汽车无人智能驾驶，同样出现在那一年。可以说，人工智能所带来的技术性改变，在很大程度上颠覆了人类对传统生活方式的认知，更使得很多的不可能变为了现实。

来自市场的数据显示，计算机硬件的发展周期为一年半，也就是18个月。但目前，计算机应用的发展速度和软件出现的速度，已经远远超过了计算机硬件的发展。智能系统、智能手机、智能机器人、智能门禁等等，越来越多的智能化电子设备出现在我们的生活当中。因此，为了满足智能化发展的需求，计算机硬件的发展方向也越来越智能化。

2.3 实用性越来越强

任何工具的出现，都是为了满足方便人们需求而设计，计算机作为一种高科技的技术性工具，其实用性的本质也不会改变。如在饭店中，服务员点菜开始使用平板电脑，在车辆交易现场，验车工作人员仅用一个平板电脑就能完成车辆的检测、信息录入等工作。

随着移动互联的高度普及，信息和计算机科学技术也逐渐向着轻便、灵巧的移动互联方向发展。如笔记本电脑在一些户外工程上的应用，就远比台式电脑方便的多，而平板电脑的出现，更是将实用性和方便性上升到另外更高的高度。随着计算机科学的实用性越来越强，我们的生活质量也会变得越来越高，信息化程度和智能化程度也将越来越高。

3 信息与计算机科学在各领域中的应用研究

从前面计算机的发展历程上，我们不难看出，计算机的出现就是为人类的发展需求而服务的，半个世纪的发展过程，已经让信息和计算机科学技术发展到了一个前所未有的高度，其应用已经渗透到社会的每一个角落之中。在各个领域中的应用，也绝非用短短几百字就能够完全说的清楚。可以预见的是，在未来一段时间内，计算机将在以下几个方向会得到长足的发展。

首先是在纳米技术上的发展，纳米是一个长度单位，纳米技术的应用，可以改变计算现有的计算能力和处理速度，通过纳米材料的应用，存储设备的存储空间将会变得更加具有扩展性。从而使得信息的存储和处理更加方便，使得整体计算机水平再次得到质的跨越。

其次是在大数据领域中的应用，众所周知，IPv6网络协议的出现，有效解决了网络IP地址紧缺的现状，使得万物互联由设想变得触手可及。万物互联的实现，和大数据的处理和庞大的计算能力，以及信息处理能力密不可分，集群系统将成为计算机科学技术发展的主要应用方向，强大的大数据分析能力将会彻底改变我们目前的生活，使得人类的生活变得更为智能化和便捷化。

最后要说的网络云技术，移动互联网的出现，让人们获取信息的渠道变得更加方便和快捷，看似让人们摆脱了电脑的限制。但实际上，我们从手机、平板电脑等移动互联设备上获取信息的背后，是庞大的计算机后台系统的应用。网络云技术已经成为现代计算机科学发展的核心技术，其发展和应用也将带动着计算机硬件技术的不断改进和创新。