计算机科学与技术的未来发展趋势

陆少华

摘  要：在我国计算机技术快速发展的背景下，计算机技术在各个产业领域的应用范围不断扩大，而计算机技术的应用性能也得到了最大程度的发挥，人类的学习生活中已经离不开计算机技术的应用。近年来各个国家在计算机科学技术研发中投入的资金比例不断增加，计算机科学技术已经成为提升各个国家核心竞争力的重要组成部分。为此文章对计算机科学与技术的发展现状进行分析、对计算机科学与技术的发展方向进行探究，对计算机科学与技术的发展趋势进行研究。

关键词：计算机;科学;技术;发展

中图分类号：TP30 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）25-0154-02

Abstract： In the context of the rapid development of computer technology in our country， the application scope of computer technology in various industrial fields is constantly expanding， and the application performance of computer technology has also been brought into full play. People's study and life has been inseparable from the application of computer technology. In recent years， the proportion of funds invested by various countries in the research and development of computer science and technology has been increasing， and computer science and technology has become an important part of promoting the core competitiveness of various countries. For this reason， this paper analyzes the present situation of the development of computer science and technology， probes into the development direction of computer science and technology， and studies the development trend of computer science and technology.

Keywords： computer; science; technology; development

引言

计算机科学与技术的应用研究已成为推动国家经济发展的重要原动力，计算机科学与技术所具备的发展生命力极大程度地改善了人们的生活方式，各大企业选择应用计算机技术来提升企业管理效率。在计算机科学与技术研发领域中，其自身的基础性能不断进行创新、研究，计算机科学与技术的应用性能得到质的提升，也因此计算机科学与技术已成为人类生活的必需品，满足了人类的学习生活需求，为此需要对计算机科学与技术的发展趋势进行探究，为计算机科学与技术的未来发展应用奠定坚实的基础。

1 计算机科学与技术的发展现状

1.1 全面深入

重视计算机科学与技术发展是解放我国生产力，提升国民经济的关键要素。计算机作为人们工作学习的必需品，对计算机科学与技术进行全面普及，提升人们的计算机应用水平，使计算机科学与技术能够更好的服务于人们的生产生活。现如今计算机科学与技术以应用至企业内部管理、学校线上考试以及工业生产之中，给人类的学习、生活、工作都提供了极大的便利性，因此计算机科学与技术在各个领域应用过程中具备全面深入发展特征。

1.2 综合专业

人工智能技术以及网络信息技术的应用已改变了人们现有的生活方式，同时也推动了计算机科学与技术的应用发展水平。计算机科学与技术的综合专业化发展是为确保计算机科学与技术在专业发展的同时兼顾综合化的发展形式，只有保证计算机科学与技术实现综合专业化发展，才能保证计算机系统应用的稳定性。

1.3 深入创新

在科学技术研发水平不断提升的背景下，计算机科学与技术在各个领域的应用价值不断提升，为此计算机科学与技术发展只能立足于时代发展前端，才能满足人们的个性化需求，推动社会综合发展水平。

1.4 智能发展

智能化发展主要是指计算机具备人工智能特征，也因此智能发展成为计算机科学技术的重要发展方向。计算机科学与技术的智能化发展，能够帮助电脑实现逻辑能力塑造以及学习能力培养，可对人类的思维能力进行模拟。现如今的计算机科学技术的研究发展已初具智能化发展规模，研发的智能化产品能够与人类进行简单的正常交流。

1.5 网络发展

计算机科学与技术发展水平应用领域不断扩大的背景下，人类对于计算机的依賴性不断提升，同时对计算机应用要求也在不断提高，信息资源共享以及计算机通信技术已经成为计算机科学与技术发展的重要实践。现如今的网络化发展可分为局域网、城域网、广域网以及互联网，网络发展是指将两台以上的计算机进行有效连接，进而达到资源共享目的。

2 计算机科学与技术的发展方向

2.1 宏观方向

2.1.1 高性能。计算机科学与技术的宏观发展方向之一为高性能。CPU作为确保计算机运算速度的重要基础，CPU主频速度越高则代表计算机的运算速度也就越高，同时也有效提升了计算机的运算能力，加快计算机的信息处理速度。计算机运算处理工作的开展是需要应用多个微处理器，而微处理器则是由上亿个晶体管组成，在计算机科学与技术发展过程中，多线程高速处理已经成为计算机必备基础能力。计算机要想提升自身的信息处理能力，需要以CPU技术研发为基础，研发更多高性能的计算机，提升计算机的信息处理能力、工作协调能力，强化计算机与计算机之间的协同性。

2.1.2 广领域。计算机科学与技术不仅应用于高新技术领域外，同时在人类日常生活中也得到了广泛应用，无论是人们日常的生活用品还是小型的生活发明，都给人们带来极大的便利。计算机科学与技术应用至传统生产行业之中，可改善行业的传统生产管理模式，实现自动化生产以及远程控制，提升传统生产行业的发展水平。由此可见只有计算机科学与技术得到进一步发展，才能扩大计算机科学与技术的应用领域。

2.1.3 深层次。计算机科学与技术的深层次发展主要体现在物联网发展、分布式发展等方面，自动化控制发展是计算机科学与技术的常见应用手段，记住计算机技术可有效处理互联网资源，为计算机用户获得更多的信息，最大程度缩短计算机用户进行资源寻找的时间。若计算机科学与技术在未来发展过程中朝向感知能力发展，计算机能够感受到人们的生活工作带来更好应用体验。

2.2 微观方向

2.2.1 芯片技术应用发展。微型计算机的研发应用给人们的生产生活带来本质性变化，同时也让现代科学研究工作出现了质的变化。单片机技术的应用出现引发了现代工业革命，单片机技术作为一种集成性的电路芯片，是需要借助超大规模技术将CUP、ROM以及RAM等电路集中在一起，进而构成完善的计算机应用系统。单片机技术也属于芯片级应用，设计人员需要全面了解单片机芯片的结构及指令系统，根据系统设计需求设计应用集成电路应用技术继而设定系统应用程序。计算机科学与技术中的重要技术基础就是芯片技术，一个芯片是由几百个微电路组合连接在一起，但整体芯片的体积相对较小，芯片微电路所产生的脉冲能够对计算机及自动化装置进行控制管理。计算机科学与技术未来发展竞争就是芯片技术战争，芯片技术的设计流程较为繁琐、在芯片设计技术中应用纳米技术能够对电晶体进行缩小，继而有效缩小芯片体积，实现芯片功能设计的多元化发展。

2.2.2 并行处理技术应用发展。该处理技术主要是指在同一时刻内对不同信息开展信息处理工作，是另一种形式时间叠加，同时也能有效提升计算机的运行效率。并行处理技术的应用形式可分为时间并行、空间并行以及综合并行三种形式。现如今应用发展的计算机系统在不同形式下都应用了并行处理技术，并提升了计算机系统的并行处理能力。其中时间重叠形式是指计算机系统在技术处理过程中，对设备的进行轮流使用，进而加快计算机系统硬件的运转速度;资源重复形式主要是指应用空间因素，最大程度提升计算机的信息处理速度;资源共享形式主要是指借助软件技术，按照时间顺序进行CPU共享，进而实现多道系统的有效应用建立。并行处理技术的应用核心为算法，借助软件系统以及硬件系统对计算机数据进行处理。并行计算机作为计算机科学与技术的主要发展趋势，已成为各个国家开发的重中之重。

2.2.3 网络计算技术应用发展。计算刚开始是数学研究领域的代名词，主要是数学研究人员进行数值计算的重要手段，自计算机领域应用发展以来，网络计算能够及时将非计算机语言编译成为不同的机器代码。网络计算结构可被分为通用数据服务器、应用服务器以及通用客户端，能够提升计算机运作的可靠性以及集成性。未来网络计算结构将会为Web应用以及现有客户系统无缝集成提供稳定性，确保整个信息系统运行的安全可靠性。

3 计算机科学与技术的发展趋势

3.1 研发运算速率高的计算机

能够衡量计算机性能的核心指标就是运算速率，在计算机科学与技术的未来发展过程中，对于计算机运算速率的研究必不可少的。大气层中部分气体的绝缘性能极为良好，在计算机运算速率的提升研发过程中可充分利用气体的绝缘性能，同时对气体资源的有效利用可降低资源损耗。

3.2 研发光能计算机

光能作为可再生资源的一种，光能的利用成本相对较低，将光能资源有效应用至计算机电源之中，利用光能对计算机进行充电，可改善计算机系统应用温度对于计算机电源影响。

3.3 研发生物计算机

在计算机科学与技术的未来发展过程中，可将生物技术与计算机科学技术有机结合，全面提升未来计算机系统的运行处理速度。如世界上已经有部分国家研发并应用了生物质芯片，实现了“波”信息的有效传递，实现存储空间的有效拓展。

3.4 研发超智能计算机

对超智能计算机的研发，能够满足社会发展需求，将平行处理技术有效应用至计算机的程序设计之中，可让计算机系统具备同时处理多条指令的能力，进而有效提升计算机系统的数据分析能力以及数据处理能力。

3.5 纳米技术的研发应用

纳米技术是一种新型的高性能稳定技术，在计算机科学与技术发展研究过程中应用纳米技术，可提升计算机系统的运行稳定性，缩减计算机系统运行体积，扩大计算机系统的存储数量。

4 结束语

总而言之，计算机科学与技术的全面发展应用的背景下，对于人们的生产生活有着极大的影响，尤其是在各个领域先进技术快速發展的背景下，计算机科学与技术能够实现与人们工作生活的有效连接，满足社会经济发展的需求。计算机科学与技术能够帮助企业获得更多的经济利益，强化企业的信息管理能力，提升人们的生活水平，因此需要加大对计算机科学与技术的研发力度，给社会公民带来高品质的生活。

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