计算机技术发展史剖析及未来趋势预测

陈艺丹

摘 要：随着社会生活逐渐向网络化，数字化发展，为了提高生产或销售效率，减少人工操作的误差，我们的生活已经愈来愈依赖计算机和计算机技术了。而计算机和计算机技术发展至今，经历了长时间的积累和技术的不断迭代更新。本文主要介绍计算机和计算机技术的发展历程，并且较为详细的介绍几种在生活中使用较为广泛的计算机技术及正在发展的计算机技术，并在结尾处对未来计算机和计算机技术的发展趋势进行了大胆的预测。

关键词：计算机技术；数字图像处理；人脸识别技术；人工智能；发展趋势

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）24-0034-02

1 计算机概述

1.1 计算机的概念

计算机技术，就要先介绍计算机了，计算机是一种用于高速计算的电子计算器，除了可以进行简单的数值计算外，还可以进行复杂的逻辑运算。随着计算机的不断发展和进步，如今的计算机已经为人类在各个方面提供了便利，比如办公、娱乐、管理等。

1.2 计算机的发展史

计算机经历了由简单到复杂，由低级到高级的演变历程。最初的设计是为了提高计算速度，能够在极短的时间内完成较为庞大的数值计算。不过当时设计的计算机结构十分复杂，占地面积大，消耗能量多，计算速度较慢。但是却为计算机未来的发展奠定了基础。经过不断地技术升级和结构改良设计，计算机体积不断综小，性能不断增强，功耗不断降低，计算速度的增长率超乎人们的想象。

总结起来，计算机发展经历了四个时代：

（1）电子管数字机。也就是最初的计算机，其特点为：速度慢、体积大、功耗高、价格昂贵。（2）晶体管数字机。相比于电子管数字机来说，在各个方面已经有了不少的提高。（3）集成电路数字机。与晶体管数字机相比，在运算速度上有了本质的提高，并且价格更低廉。（4）大规模集成电路机。我们目前使用的计算机，其体积小，甚至可以随身携带，并且价格进一步降低，计算机进入了寻常百姓家。

2 计算机技术的发展和应用

随着计算机的不断发展，人们不再满足于计算机的计算功能，希望计算机能够完成许多对人类来说很难完成甚至无法完成的任务。于是人们开始进一步研究和开发计算机的“潜力”，由此诞生计算机技术。

2.1 计算机技术的概念

计算机技术包含的内容十分广泛，其最直观的含义为：利用计算机完成或实现某种功能，为人类的生活、学习等提供便利的技术。可以将其笼统地分为计算机硬件技术和计算机软件技术两方面。

2.2 计算机技术的发展

计算机诞生之初，为了提高计算速度和减少体积及降低成本，经不断探索和研究，便产生了最初的计算机技术。计算机技术提高了计算机软硬件方面的性能。第一台计算机使用了18000只电子管，7万只电阻，1万只电容。并且计算速度也只有每秒钟5000次[1]。在这样的硬件平台上，无论使用多么强大的软件技术，也无法实现诸多功能。经过人们的不断探索研究，计算机硬件技术和水平得到了飞速发展，目前來说，普通的家用电脑的硬件都足以满足人们日常的使用需求。

但是，硬件技术的发展却不能带来同等的计算机功能和性能的提高。比如使用高水平硬件的计算机进行简单的数值运算，就无法体现出计算机的功能和性能的强大。于是人们同时研究计算机软件技术，搭配计算机硬件技术使得计算机发挥出它的最大作用。其中，计算机网络技术便是计算机软硬件技术结合的代表作，是计算机发展史上具有重要里程碑意义的技术。

如今，基于计算机网络技术又产生了一大批先进的，高级的计算机技术，这些技术已经开始改变人们的生活习惯及生活方式。比如我们常常听到的“大数据技术”、“数字图像处理技术”、“人工智能技术”等等。从计算机发明到现在仅仅70余年的时间，计算机和计算机技术发展速度之快，令人惊叹。

2.3 计算机技术的应用

接下来，我们要介绍这些技术是如何应用到现实生活中的，主要介绍数字图像处理技术、人脸识别技术、人工智能。

2.3.1 数字图像处理技术

在我们的生活中，数字图像处理技术无处不在，举一个最简单的例子，我们几乎每天都要扫一扫二维码，而扫描二维码，为何就能跳转网页或是显示数据呢？其实就是应用了数字图像处理技术。其原理就是将数据转换为与计算机适应的“0”、“1”比特流的形式，通过算法形成二维码。而扫描二维码就是将识别图像中的每一个黑白格，通过解码的算法将其反向转换为原始数据并且显示出来。

除了二维码之外，比如停车场出入口的摄像头可以识别出进出车辆的车牌号，使用数字图像处理技术分析细胞状况，识别癌细胞等，这些都是常见的数字图像处理技术在生活中的应用。

数字图像处理技术将视觉中的图像数据化，使其能够识别，对比，操作图片，在工业，医学，军事，生活等方面都有很广泛的应用。

2.3.2 人脸识别技术

人脸识别技术的应用也十分广泛，它分为很多类别，比如我们是用手机拍照时，它会将场景中的人脸识别并且标记出来。这是用到了人脸检测技术中的人脸规则法。这种方法预先向计算机中设定人类面部的基本规则信息，在识别时，基本符合该规则的部分会被标记为人脸。

另一种人脸识别技术的应用是在许多公司用来记录考勤信息的系统中，常用的考勤方式有两种，第一种方式的使用率在逐渐增加，其使用的技术就是虹膜识别技术。虹膜识别技术具有很好的发展前景[2]，他是一种生物特征识别技术。而另一种方式便是采用了人脸识别技术中的参考模板法。首先系统需要录入员工的人脸信息，向系统中传递一个该员工的标准模板数据。这里也使用到了数字图像处理技术，可见计算机技术不会是完全独立的，可能是多种技术共同组成的。录入模板信息之后，当员工进行人脸考勤时，系统会采集当前人脸信息，与库中已经存在的标准模板信息作对比，如果相似率达到要求，便会认为匹配成功。endprint

人脸识别技术使得确认身份信息时的错误率降低，并且减少了复杂的检验手续，为我们的生活和工作带来了极大的便利。

2.3.3 人工智能

提起人工智能，人们应该都不陌生。AlphaGo便是人工智能的代表，它是第一个击败人类顶尖职业围棋选手的机器。机器的智力已经高于人类，并且在某个方面击败人类，这是令人胆寒的一件事。人工智能是计算机科学的一个分支，是研究计算机模拟人脑的学科[3]。

它和普通机器人的差别在于：普通机器人是根据程序员录入的程序执行操作，也就是说程序员提前编写好了该机器人在什么场景下会进行什么样的行为。即使多次遇到同样的场景，机器人还是会执行相同的行为。但是人工智能则不同，人工智能致力于研究模拟人脑。人相比于机器来讲，能够学习，有独立的思维，有面对不同场景产生的不同意识。所以人工智能要赋予机器学习能力、思考能力，要讓机器会随着时间和经验改变自己的行为习惯，并且能够“学得聪明”。

人工智能到底会给人类社会带来什么影响，目前还不得而知，但是使用人工智能却可以解决人类无法解决的现实问题。[4]

3 计算机技术趋势预测

有很多人认为计算机技术已经达到了顶峰，很难再去进一步发展。我认为计算机技术的发展还有很大的空间。因为有互联网的存在，很多现实中的事物都可以将其数字化，共享化。

首先，互联网会搭配计算机硬件技术，使得计算机向终端化和虚拟化发展。如果网速远远超过了计算机对硬盘的读取速度，那么计算机就可以不需要存储设备了。并且计算机显示方式也会逐渐向虚拟化发展，不再需要显示屏，而是虚拟化显示。

其次，我认为计算机技术会向智慧化发展，人工智能的发展会使机器变得有思想有意识，那么我们的设备不再仅仅按照我们设定好的程序执行，而是会根据使用者的喜好，不断地做出调整以适应使用者。

最终，计算机技术将如同我们生活中必须的水和电一样，充斥在我们生活中的任何角落，无声无息的为人类服务。

参考文献

[1]侯希来.计算机发展趋势及其展望[J].科技展望，2017，27（17）：14.

[2]颜飞.非约束虹膜识别系统研究[D].吉林大学，2016.

[3]邹蕾，张先锋.人工智能及其发展应用[J].信息网络安全，2012，（02）：11-13.

[4]侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状和趋势[J].科技创新与应用，2012，（27）：50.endprint