计算机科学与技术的发展趋势探讨

2017-05-30黄铭斌罗海涛

企业科技与发展 2017年6期

黄铭斌罗海涛

【摘要】计算机科学与技术已经深入人们生活的方方面面，与我们每个人息息相关。文章从分析计算机科学与技术所具有的现实意义的角度来探讨计算机科学与技术应用的发展趋势，论述了计算机科学与技术发展现状，并且进行了系统的总结，希望能够为同行业研究计算机科学与技术问题提供些许参考。

【关键词】计算机科学与技术；发展趋势；研究

【中图分类号】TP3-1 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）06-0015-03

计算机的应用在当今社会发展过程中已经变得越来越普遍，其功能也越来越强大、机身越来越小巧、操作反应越来越快速、操作系统也越来越智能化，甚至能够与人类的大脑相互连接，提升了人们处理问题的能力，人们的工作与生活越来越离不开计算机。

一直以来，计算机科学与技术在科学技术、素质教育、军队军事、医院医疗、国家体育等诸多领域的用途都非常广泛，各行各业都离不开计算机，并且计算机科学与技术先于其他技术成为个人所能够掌握的技术，全面辐射到个人生活的方方面面。然而，随着社会的发展，人们对计算机科学与技术的要求越来越高，计算机科学与技术促进人们物质文化财富创造得越多，人越能全面发展，从而又不断地激发着计算机科学与技术的飞速发展。在研究计算机科学与技术的现状及其发展前景时，要关注计算机科学与技术的评价标准表现在计算机带来的现状改变和技术革新的结果返回到现实的世界对我们的影响，从而认识到研究计算机科学与技术发展趋势的必要性。

1 计算机科学与技术发展现状

1.1 计算机相关产品更新换代

由于计算机科学与技术飞速发展，其相关产品不断地更新换代。现阶段，计算机应用已经深入人文、地理、社会、科学技术等领域，人们在实际操作计算机的软件和硬件时会遇到这样或那样意想不到的故障，然而在保证高效解决计算机故障的同时，研究计算机科学与技术的不断完善与更新能够找到计算机软件和硬件出现的问题原因，然后提出与之相对应的解决措施，这是计算机科学与技术发展的核心课题。

目前，旧的计算机科学与技术已经远远不能满足社会对计算机技术革新的需求，过时的科学技术对人们的生活与工作起到了反作用，这时，新的计算机科学与技术应运而生，当前高新的计算机应有最先进的并行算法、最高效的并行编程环境和高性能计算应用及更加人性化的操作平台与外观。结合当前计算机科学与技术研究现状及其发展趋势来看，近几年高性能计算机科学与技术将以更快的速度更新换代，计算机的硬件材料也会大大改进，集成电路的体积不断缩小，这样能够更好地为计算机的功能扩展服务。除了计算机硬件设备的提升外，软件系统也在不断地升级，计算机软件系统的更新换代需要依靠程序员。计算机使用者不用理解计算机的制作过程，只要在使用过程中反馈使用感受给程序开发人员，计算机系统就可以得到预期的更新，实现技术上的持续创新，符合现代人的需要，使计算机系统更加智能化、人性化。

1.2 全社会、多领域的逐渐渗透

计算机科学与技术具有横跨多学科、多领域的特点，突破了以往学科之间的间阂，強调计算机科学与技术应用的开放性，可以结合所有学科的科学技术为人们的生产与工作提供服务。

计算机科学与技术的不断完善，目前已经建设成具有科学计算特色的网格系统，并渗透到我们生活和工作的各个领域。计算机涉及科学运算、数据库处理、人工智能、物联网等技术，各种功能、资源的有效集成和共享逐渐增多，通过高性能计算应用为全国各行业更多的用户提供信息查询、知识教育与学习等服务。

1.3 计算机科学与技术人才需求增多

计算机科学与技术的发展离不开人才的贡献，由于社会的各个领域几乎都涉及计算机技术，社会对这方面的专业人才的需求也越来越大，例如目前计算机科学与技术人才的缺口依然不小，其中包括研发、推广、运营等各类人才。目前，国内对计算机科学与技术人才的引进、培养的配套政策还有待提升。

计算机行业必须通过计算机科学与技术创新来提升自己的竞争力，最终还是需要计算机行业的企业自己想办法，通过培训等方式解决计算机科学与技术人才缺乏的难题。

2 计算机科学与技术的发展趋势分析

计算机科学与技术的发展日新月异，因此我们要把握计算机技术未来的发展趋势，深入研究计算机科学与技术，最大限度地推动计算机科学与技术的发展。计算机科学与技术的发展速度异常之快，纵观其发展历程，主要向着“广、深、高、速”发展。具体总结如下。

2.1 计算机科学与技术向深度发展

计算机科学与技术向深度发展主要体现在CPU（处理器）的不断升级。随着计算机科学与技术的发展，计算机CPU的更新速度越来越快，但内存、硬盘等配件跟不上CPU的发展速度。倍频的出现解决了这个问题，它可以使内存等部件工作在相对较低的系统总线频率下，而CPU的主频可以通过倍频理论无限提升。这样能够把外频看作是生产机器的一条生产线，而倍频则是生产机器生产线的所有条数，一台机器生产速度的快慢（也就是主频）自然就是生产线的速度（也就是外频）乘以生产线的条数（也就是倍频）。

2.2 计算机科学与技术向广度发展

计算机科学与技术向广度发展主要体现在现实生活中。随着计算机科学与技术不断地发展，加上宽带和4G移动网络的普及，人们的生活已经脱离不了网络，无论是工作方面还是生产方面，计算机的应用越来越广泛。未来的发展趋势是除了三大白家电与计算机应用相结合实现智能化控制外，其他房子、家具、窗户、地板等都可以由计算机全面控制，到那时，云计算机的利用会全面普及。

2.3 计算机科学与技术向高度发展

计算机科学与技术向高度发展，即向人工智能方向发展。工信部编制印发了《软件和信息技术服务业发展规划（2016—2020年）》，到2020年，业务收入突破8万亿元。规划提出，开展人工智能基础理论、共性技术、应用技术研究支持软件和信息技术服务业，重点突破自然语言理解、现代化物联网、智能控制与决策等人工智能技术。

今后，随着科技的不断发展，计算机将越来越趋于智能化。计算机科学与技术将依托大数据和人工智能技术的智慧应用，积极推动医疗、电力、城市规划、城市管理、公共服务等领域的智慧化产业发展。

计算机科学与技术的高度发展成就了物联网产业化，使物联网技术得到了深入的发展，其在人们生活和工作中的应用越来越普遍。

2.4 计算机科学与技术向速度发展

计算机的发展速度非常快，从doc系统到Windows系统，从台式机到超级计算机，可以说是质的飞跃。随着全球超级计算机的发展，量子计算机也应运而生。下面对超级计算机与量子计算机的发展进行论述。

（1）超级计算机的发展。计算机科学与技术向速度发展主要体现计算机的计算速度不断地呈指数级提高，机器学习算法可以通过并行处理具有许多相同算法的常见任务，比如执行矩阵乘法、回归、聚类技术及线性回归等，显著地提升了计算性能。计算机比人有更强的存储和计算能力。虽然目前的计算机学习还没有达到意识层面，但我们仍旧需要在初期设置时做好规则，计算机深度学习的开发也是要为人类工作为前提的。未来将构建一套全新的平台，旨在为广大高校和前沿科研团队提供具有资源使用保障和研发效率保障的科研环境，进一步拓展超级计算机在应用领域的服务能力。

（2）量子计算机的发展。随着量子计算机的发展，未来10～15年，传统的摩尔定律或将被量子计算的方式所取代。如今需要几年时间计算的数据量，如果用量子计算的话也许只需几秒钟，因为量子的运算速度是10的24次方。量子人工智能的計算能力已经为其发展提供了革命性的工具，利用相干叠加的方式，实现了无法比拟的超级计算能力，能够指数加速学习速度，轻松地应对大数据时代的挑战。量子的计算能力十分快速，其未来的发展不可估量，颠覆传统摩尔定律也只是时间问题。

3 结论

近年来，计算机科学与技术的高速发展及计算机科学与技术应用万能属性，社会对计算机科学与技术人才的需求会越来越大，当前计算机行业在国民经济发展中一直保持蓬勃生机，我们必须严阵以待，认真研究计算机科学与技术的发展趋势。

4 结语

本文首先从计算机技术革新、技术人才需求方面阐述了计算机科学与技术的发展现状，然后从“广、深、高、速”几个方向论述了计算机技术的发展趋势。只有把握计算机技术未来的发展趋势，才可以最大限度地推动计算机科学与技术的发展。

瞬息万变的社会和市场竞争是促进计算机科学与技术发展的最为核心的驱动因素，针对计算机的应用功能的革新换代是促进计算机科学与技术发展的一个行之有效的措施。

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