浅析计算机科学与技术的发展趋势

杨玉华

［摘 要］随着时代的不断发展进步，计算机科学与技术的应用越来越广泛，覆盖各个行业和领域，极大地改变了我们的日常工作和生活。发展到现在，计算机科学与技术已不再单纯是一种技术，而是发展成一种文化，对其的应用与研究，可以帮助我们更好地理解世界，并从中受益。为了推动行业的不断进步和社会的不断发展，人们还需要对计算机科学与技术进行深入研究，判断其未来的发展趋势，从而实现更广泛的应用，为社会和群众提供优质的服务。

［关键词］计算机科学与技术；发展历程；现状；趋势

［中图分类号］TP3文献标志码：A

近年来，信息技术的飞速发展，使得计算机技术在许多领域得以普及，应用范围广泛。然而，想要更好地应用这些技术，需要相关人员了解技术的应用知识，掌握技术的本质，并能准确判断应用途径和方法，从而为人们的工作和生活做出贡献，更好地满足社会日益增长的对先进技术的需求。计算机科学与技术已经渗透到生活和工作的各个方面，给人们带来了很大的便利。未来随着社会的不断变革以及人们对于先进技术需求的不断变化，计算机科学与技术的发展正迎来前所未有的机遇［1］。对此，需要相关人员针对其应用和发展进行深入研究，不断对其进行革新和优化，从而为国家、社会、经济的发展做出更大的贡献。本文主要通过对计算机科学与技术发展过程的探讨，为相关人员提供一个全新的视角，评估其未来发展的方向。

1 计算机科学与技术的发展历程

如今，计算机科学与技术给人类的社会和经济发展带来巨大的变革。1936年，图灵（Turing）设计的第一台电子计算机的出现，标志着科技迈入一个新台阶。这台计算机拥有惊人的体积和占地面积，无法移动，重量很大，还有很多个工作台，其运转需要多个人员进行操控，被后人称为第一台通用计算机。这台计算机的出现给人类的日常生活和工作带来了巨大的改变。后来，随着晶体管和电子管的出现，计算机的尺寸和重量逐渐减小，慢慢生产出小型计算机。这些先进材料和元件的使用，大大减小了计算机的占地面积和重量，以此为基础制作的晶体管计算机也被称为第二代计算机，其相关的微处理器技术不仅提高了微处理器的性能，还极大地改善了工作环境。后来，集成电路技术的出现有效地改善了计算机的操控程序和功能，使其更加便捷，并且为现代电子计算机的产生和使用打下了坚实的基础。随着技术的持续改善，计算机的功能和功耗得到有效的控制，能够更好地满足日常需求，并且逐渐朝向智能化、网络化、微型和超级计算机等方向发展。

2 计算机科学与技术的发展现状

2.1 普及性

随着科技的快速发展，计算机科学与技术的存在不仅改善了社会的运行模式，也影响着国家的经济建设。目前，计算机技术正被越来越多的人群接受，也被越来越多的领域使用，其应用成功地帮助很多企业实现了跨越式的发展，改善了社会的运行状况［2］。未来需要进一步提高计算机的普及率，实现对其更广泛的利用。新时期，计算机技术正被越来越多的企事业单位和个体所应用，其使用范围日益扩大，为社会的进步和繁荣做出了重要贡献。

2.2 专业性

新时期，计算机科学与技术的应用越来越普遍，这让我们越来越清楚地意识到其重要性。随着先进技术的迅速普及，智能家居的出现，以及利用互联网技术来实现各类设备的远程操作，大大改善了我们的日常生活，提升了人们的生活質量。同时，这也为其继续发展奠定了坚实的基础。但需要注意的是，除了关注计算机科学与技术的独特之处外，还应该充分认识其综合性特点，将专业性与综合性结合起来，更好地发挥协同作用，以期达到最佳的使用效果，为社会发展带来积极影响。

2.3 创新性

时代的快速发展，代表了计算机科学与技术已成为当今社会和经济发展的重要技术支柱，其不仅为人类提供了极大的方便，还为其他先进技术的运用提供了全面的支持，推动了技术的不断创新和完善，彻底颠覆了传统的技术发展模式。而且其发展趋势与时代的发展步伐一致，更加趋于集成化、高速化，还实现了快捷、灵活的应用，有效满足了不同群体的多样化需求，为提升社会综合能力做出了极大的贡献。

3 计算机科学与技术的发展特点

3.1 应用效率逐步提升

随着时代的发展，人们的工作与生活节奏逐步加快，而且现在的社会和经济环境都变得更加复杂，这给我们的日常生活带来了巨大的挑战，要求我们能够以最有效率的方式完成工作，否则可能被淘汰。计算机科学和技术的高效性发展，正好可以满足这一需求。比如，新时期微处理器的规模和功能都得到了显著的扩大，其中晶体管的集成规模已经≥10亿，使得计算机能够轻松应对更复杂的处理器，大大提升了对于数据信息的处理能力和处理效率，从而为用户的日常工作和生活带来很大的便利。当前，计算机已经被普遍运用到医学和教育领域，而因为这些领域的独特性，对计算机的使用也提出了更加严格的要求。因此，如何进一步改善计算机的运行能力，已成为新时期需要重点解决的问题。持续提高计算机科学与技术的应用效率，才能够更好地满足当今社会发展带来的日益增长的迫切应用需求。

3.2 使用率得到提升

伴随着经济全球化趋势的不断深入，传统的手工操作方式已难以满足日新月异的市场变化形势。此外，人们的物质欲望也表现出日益增长的趋势，生活品味越来越高，对于社会提供的服务的需求也越来越严格。因此，计算机科学与技术的发展也需要做到与时俱进，才能满足当前对其应用品质与内容产生的日益增长的需求。随着时代的进步，更加先进的、更加节能的、更具创新性的高科技产品正逐渐成为我们日常生活和工作中的必需品，这些产品的应用更加广泛，其便利性也更强。

3.3 应用逐渐变得人性化

智能化的发展趋势使得计算机设备的感知能力大幅增强。而随着AI技术的不断推进，计算机科学与技术已经成为一种可以与人类思考相互协作的强大力量，从而推动各种智能化产品的诞生，为消费者带来了更加多元化的服务。

4 计算机科学与技术的发展趋势

4.1应用范围不断扩大

计算机科学与技术拥有很高的先进性，备受使用者的认可。而在时代不断发展的背景下，其技术水平也在不断提升，使其应用范围进一步扩大［3］。同时，时代的发展带来的突出变化就是人们的消费理念、水平与方式都出现了很大的转变。从消费结构进行分析，计算机已成为大多数人的生活必需品；从应用领域进行分析，计算机的应用范围已经扩展到教学领域，可以帮助提升学生的专业技能水平，拓宽学生的视野。而在事业单位中，计算机技术的应用大大提高了办公效率；对于企业来说，计算机技术的应用显著提升了生产效率，也能实现对很多环节生产质量的实时监控。但这些应用范围的不断扩大，也意味着管理人员和生产人员需要掌握更高的计算机科学与技术应用水平，以满足生活和工作中的需求。同时，多样化的电子设备的出现，如手机、电子书籍、笔记本电脑等，也意味着计算机技术正在朝向多层次与多领域方向发展。这些电子设备的使用，可以让人们更快速地获知、检索和查询信息，并对信息进行调整等，总之具有很高的便利性。

4.2 不断出现新技术

由于科技的飞速进步和日益增长的物质生活需求，计算机科学与技术的应用也变得越来越广泛，面临的应用要求也更高，推动了其更新效率的提升。当前时代背景下，计算机和智能手机的型号、性能、功能等都在快速地改进和完善，更新换代速度极快。技术人员通过对使用新技术和设备的客户的实时反馈，及时调整和改善现有的电子设备，解决存在的不足，实现技术上的更新，以更好地满足客户的需求，并为客户带来更佳的服务。从应用空间角度进行分析，计算机科学与技术已经渗透到教学、医学、军事、科学院和其他重要领域，为社会发展做出了巨大的贡献。特别是经济全球化的持续推动，各个国家的经济联系日益紧密。面对这样的大环境，需要积极推动计算机科学和技术的创新，拓宽产业链，更新新品种，从而有效增强国家的国际竞争力。

4.3 智能化水平不断提高

AI技术的出现和发展，使得计算机科学与技术的智能化水平大幅提升，并面临广阔的发展空间。同时，其发展层次也逐渐深入，涉及的领域更加精细、精密以及重要，不再单纯是满足日常生活的需求。这个过程中，为了满足人们的多元化需求，与之相关的其他技术也得到飞速发展，如无线网络技术等。在相关技术的支持下，人们可以借助计算机技术收集全世界各个地区的数据信息，获知最新的新闻事件，检索自己需要的资源。同时，计算机科学与技术智能化水平的不断提升，也使其在国防、军事等重要和关键领域的应用更加普遍，这意味着其应用层次更加深入，或者说有新的提升。

4.4 发展方向不断深入

这里所说的发展方向指的是计算机硬件设备的发展水平。CPU作为计算机的核心部分，其技术的进步、运算效率的提升，都可以有效提升计算机的运算能力，并且为计算机科学与技术的发展带来新的机遇。为了应对这一时代机遇，需要不断改进CPU的性能，使其具备足够的功耗，从而实现最佳的性能和使用寿命组合［4］。当前一台计算机的微处理器的数量支持同时多个运行，一个微处理器结构中存在几亿个晶体管，而且随着技术的发展还会继续增长。国外研究的专用机甚至可以实现上万台处理器的同时运行，其运行速度更快、处理速度更快。对此，国内也需要紧跟国际发展趋势，不断推动计算机科学与技术的进步，以达到与世界先进水平同步或更高的层次。

4.5 出现很多新型计算机

一种是智能化超级计算机。其可以实现快速、精确地处理大规模的信息，从而为用户带来便利。为了实现最佳的性能，此类型计算机可以利用各种不同的处理器，最大限度地提高系统的性能，并且满足各种不同应用场景的需求。此类型计算机具有完整、精细的信息和任务处理功能，可以同时处理多个数据和指令，所以被称为超级计算机。此类型计算机的性能很高，不仅拥有极快的运行速度，还拥有极强的处理、分析数据的功能，极大地提升了工作的效率和质量，节约了时间与成本。随着技术的进步，越来越多的人开始利用智能计算机，使他们的生活和工作更加便捷。

一种是高性能新型计算机。近些年来，硅技术的优化与应用推动了新型计算机的发展，但其的继续发展空间有限。所以，要关注对新技术的研究与开发，研究出更多高性能的新型计算机。①光子计算机。其可以借助光子计算数据，替代传统计算机中的电子传输、存储以及计算过程。同时，导线也变成光互联，替代了传统的计算机导线。此类型计算机不仅结构上存在光子硬件，运行方式上也是选择的光子运算方式。其中包括很多不同类别的数据，可以借助不同的波长信息表现出来，并且支持对大量的复杂数据进行极快速的计算，因此强化了其功能发挥。②量子计算机。此类计算机支持同步运算、存储与处理海量的数据，属于具有可逆性的物理装置，建立在量子力学的基本规律基础上，支持进行高数、逻辑运算。此类型计算机的原理，是发挥激光脉冲的作用，更改链状聚合物，直接决定开/关的状态，可以发挥量子位的作用存储数据。其运算速度很快，存储数量更多，而且可以保证系统运行的安全性、可靠性。③纳米计算机。此类型计算机是将计算机技术与纳米技术相结合，结构中包含纳米元件，其体积要远小于传统的电子元件。此类型计算机的导电性能很强，质地比较优良，可以代替硅芯片进行使用。目前，纳米技术的研究方向不再局限于微电子方向，而是集中在对传感器与不同处理器硅芯片系统的研究，所以在计算机中应用广泛。此类型计算机运行时产生的能耗很少，几乎可以忽略不计，但其性能很优越，超过现在的大部分类型计算机。

5 结语

计算机科学与技术的存在对于经济和社会的发展具有至关重要的作用，通过对其进行深入研究和分析，可以更好地掌握其发展趋势，从而更好地服务于社会。但随着时代的发展，当前的计算机科学与技术表现出一定的不足，需要研究人员不断对其进行革新和优化，不断适应时代发展带来的需求变化，提出新的科学与技术内容，从而为国家和经济社会的发展做出应有的贡献。

参考文献

［1］赵宏敏. 基于“互联网+”背景下的计算机科学与技术发展探究［C］//广东省教师继续教育学会. 广东省教师继续教育学会第五届教学研讨会论文集（四）. ［出版者不详］，2022：1611-1613.

［2］朱睿. 計算机科学与技术的应用与展望［J］. 集成电路应用，2022，39（11）：224-225.

［3］张泳富. 浅析人工智能时代下计算机科学与技术的应用与发展［J］. 信息记录材料，2021，22（12）：43-44.

［4］杨远智. 计算机科学与技术的应用及发展趋势解读［J］. 电子元器件与信息技术，2021，5（10）：206-207.