计算机科学技术的发展分析

[摘 要]随着科学技术的不断发展，计算机科学技术在生产生活中的应用已经越来越普遍，给人们的生活带来了极大的便利。当前社会环境下，不论是计算机科学技术的理论体系还是计算机科学技术的实际操作技术，都已经达到了较高的水平。随着人们对计算机科学技术的研究不断深入，计算机科学技术还将获得更加长远的发展。本文就计算机科学技术的发展历史以及促进计算机科学技术发展的推动因素进行了探讨，分析了计算机科学技术未来的发展方向和具体发展趋势，以供参考。

[关键词]计算机科学技术;发展方向;发展趋势;发展历史

[中图分类号]TP3-1 [文献标识码]A

1 前言

随着计算机科学技术的不断发展，计算机在实际生活中的应用已经十分普遍，成为一种支柱性力量，给社会生活的方方面面带来巨大影响。随着社会经济的进步，计算机科学技术的发展也逐步步入多元化和综合化，与人们的生活以及经济发展联系更为紧密。因此，对计算机科学技术的发展方向以及发展趋势进行研究分析，不断改进计算机科学技术，能够使计算机科学技术更好的为社会服务，从而促进社会经济发展和人们生活水平提高。

2 计算机科学技术的发展历史

从计算机研发至今，计算机科学技术已经有了较长的历史。计算机科学技术的发展历史可以主要分为三个阶段，一是起源阶段，计算机科学技术主要起源于上世纪三十年代，由于社会经济的发展，尤其是工业的发展，数据的计算量急剧增加，对数据计算提出了更高的要求，迫切需要先进的数据计算工具来解决这一难题，因而就产生了建造高性能的计算工具的需求。1946年，世界上第一台电子数字型计算机在美国研制成功了，成为计算机发展的重要开端。由于这种新研制的计算机不仅成本高昂，而且体形笨重，所以人们对计算机科学技术的研究并没有停止，从而使计算机科学技术发展进入发展阶段。

二是发展阶段主要开始于上世纪五十年代，进入该时期，人们对计算机科学技术的研究已经进一步深入，关于计算机科学技术的新材料和新技术在不断涌现，科学家们开始考虑优化计算机的结构性能，使计算机的功能能够更丰富。发展阶段主要的成就就是冯诺依曼提出了通用电子计算机EDVAC的设计方案，并通过研究设计完成了对该计算机的建造，冯诺依曼研制的电子计算机实现了计算过程、储存程序以及控制的数字化，它的这一研究设计也为之后计算机的发展打下了坚实基础。

三是革新阶段，这一阶段开始于上世纪八十年代，在这一时期微处理器以及集成电路等出现并获得了一定的发展，计算机科学技术也在这一时期进入了高速发展阶段，尤其是随着英特尔公司在第一款微处理器研发并推广后，计算机科学技术获得进一步发展，计算机逐步从实验室走入了普通家庭，给人们的生活带来了巨大变化。

计算机科学技术经过这三个阶段的发展，已经发展到了一个相对较高的层次，不论是从计算机的运算处理能力来看，还是从计算机的其他相关费用来看，都有了非常大的进步，使计算机成为了生产生活中随处可见的重要工具。

3 计算机科学技术发展的推动因素

计算机科学技术的发展进步其中离不开工业发展、制造业发展、技术创新以及个人对PC的需求等因素的推动作用，所以在对计算机科学技术发展的推动因素进行分析时，可以从以下几个方面展开：

3.1 工业发展需要

计算机是为了适应工业发展需要而产生的，所以工业发展需求是计算机科学技术得以起步和发展的基本推动因素。需求是推动生产的关键动力，随着工业化的发展，工业生产对数据计算的量以及准确度提出了更高的要求，因而刺激了计算机科学技术的研究，如果没有工业发展对更大量更快速数据计算能力的要求，计算机发展也许不会这么快，计算机科学技术也不可能达到现在的水平。

3.2 技术创新的推动

计算机科学技术的发展离不开技术的创新和进步，如果没有技术创新作为支撑，计算机科学技术想要获得快速发展也是非常困难的，技术创新是推动计算机科学技术发展的重要因素。大部分科学家都意识到了，计算机技术在计算机发展的过程中，具有多样化的存在形式和多元性的发展前景，所以都纷纷对其进行了初步尝试，并提出了各种各样的理论，从而为计算机科学技术的发展打下了坚实的技术基础，极大地推动了计算机科学技术的发展进步。

3.3 个人对PC的需求

除了上述推动因素外，各对PC的需求也是推动计算机科学技术发展的重要因素。随着计算机逐步从实验室走进平常百姓的家庭，人们对计算机PC的了解也逐渐增加。计算机的普及使人们对计算机PC的技术原理和具体功能等方面有了更多的了解，人们对计算机的应用更为熟练，在人们生产生活中的应用也越来越普遍。随着智能化时代的到来，使用计算机PC进行学习、办公以及娱乐等的需求也越来越大，个人用户对计算机PC的不同需求，也极大地推动着计算机科学技术的发展。

3.4 制造业发展的推动

在计算机科学技术的发展过程中，制造业发展的推动作用也是不容忽视的，制造业的发展进步为计算机科学技术的发展提供了重要支持。在上世纪五十年代，由于制造业还不够发达，用于制造计算机的材料品质较为低下，从而导致计算机的相关理论无法有效实施，理论与实际操作脱节，因而制造材料的不合格成为困扰计算机发展的重要因素。随着制造业的不断发展，用于计算机生产的各种元件也在不断诞生，极大地促进了计算机科学技术的发展。尤其是集成电路以及微处理器的出现，给计算机科学技术的发展注入了强大的发展动力，从而使得计算机科学技术有了突破性进展。

4 计算机科学技术的发展方向分析

一是计算机科学技术未来还应向更高的要求发展，即最大化地提高计算机的处理速度，提高计算机的综合性能。一台计算机可以根据实际需要，使用成百上千个处理器，使计算机能够满足任何计算工作的需要，提高计算机的运行效率。因此，未来计算机科学技术发展应注重加强计算机之间的协调配合，构建高效的操作系统，从而保证计算机系统的各处理器之间能够高速地进行信息交换。

二是计算机科学技术应该朝更广的方向发展，虽然目前计算机已经成为人们生产生活的必备品，在工作、学习和娱乐中都发挥这重要作用，但计算机科学技术不能止步于此，还应向更广的方向发展，拓宽计算机科学技术的应用范围，使其能够服务于各行各业，加强计算机技术在其他产品中的应用，构建智能化的生活环境。

三是计算机科学技术应向更深的方向发展，从内部加强计算机科学技术生物研究和发展，即计算机科学技术向人工智能的方向发展，人工智能需要强大的计算机科学技术作为支撑，也是计算机科学技术发展的致高点。

5 计算机科学技术的具体发展趋势

近年来，计算机科学技术已经取得了飞速发展，计算机科学技术未来发展前景是光明的，计算机科学技术会逐步向高度智能化发展，不断研发出高性能的新型计算机，如量子计算机、生物计算机以及光学计算机等，使计算机能够更好的为人们的生产生活服务。

5.1 计算机科学技术的智能化发展

智能化发展是计算机科学技术发展的必然趋势，计算机科学技术将会变得更加智能化，计算机的多个处理器能够共同处理计算机问题，提升计算机的运行速度，使智能化的计算机能够通过自身的高配置，解决更加复杂和难度更大的运算，从而提高工作效率，最大化地节约资源。

5.2 高性能计算机的发展

研究高性能的新型计算机能够更好地满足各领域的发展需要，芯片技术的发展和更新是计算机科学技术发展的重要保障。随着近年来芯片技术的不断发展，人们对芯片的研究也越来越深入，通过将纳米技术、量子技术等技术应用于新的芯片研发中，能够使新型计算机在外部硬件和内部构造上都获得极大改进，从而使计算机的功能更强大。

5.2.1 生物计算机的发展分析

虽然生物计算机的理念提出较早，但是在实际研究和应用方面还比较缓慢，关于生物计算机的研究成果还较少，主要还是因为缺少专业的生物计算机人才对其进行研究。生物计算机最早开始于上世纪八十年代，最开始主要是使用生物工程技术制造蛋白质分子，并将其做成生物芯片，最后再将其用于计算机。这种生物计算机的运行速度明显较快，相当于普通计算机的几十万倍，而且计算机的储存空间非常大，有助于计算机的运行。另外，这种计算机的能耗较低，仅为普通计算机的1/10左右，这些优点是普通计算机所不具备的。因此，生物芯片的这些优势，也是计算机未来发展中所要达到的目标。就目前研究情况来看，生物计算机的相关技术已经得到了一定应用，并取得了较好的效果，有效证实了生物计算机发展的实用性和可行性，因而生物计算机也是计算机科学技术未来发展的重要部分。

5.2.2 光学计算机的发展分析

光的速度是极快的，目前还没有什么物质的运动速度能够超过光速。所以，如果我们可以将光作为计算机的信息传输方式，将可以大大提升计算机的信息数据处理能力，从而提高计算机工作效率。与传统计算机相比，光学计算机具有诸多优势，如光学计算机内部信息不会受到干扰、数据处理能力强大、智能化程度较高等，这些都是传统计算机无法与之相比的。目前，很多国家都投入了大量的财力、人力以及物力来对光学计算机进行研究，以研发出高性能的光学计算机。光学计算机不仅数据处理能力强，而且不会受环境所影响，抗干扰能力较强，所以光学计算机在未来的发展前景是不可估量的。

5.2.3 量子计算机的发展分析

顾名思义，量子计算机就是基于量子理论的计算机。随着量子理论的提出和推广，量子理论在计算机中的应用受到极大关注。量子计算机能够以量子形态对信息数据进行传输和储存，其运算速度较快，而且可以极大地提高计算机硬件的使用效率。另外，量子计算机还有一个较大的优势就是，量子计算机的数据信息很难被拦截和破译，信息的安全性较高，所以使用量子计算机可以使计算机信息安全等级获得极大提升，保障信息传输安全。就目前的发展情况来看，量子计算机研发在技术方面还存在一些缺陷和不足，还主要处于构想阶段，所以未来还应加强对量子计算机的研究和尝试。

6 结语

总而言之，计算机科学技术的发展与人们的生活紧密相关，计算机科学技术的发展是所有科学家共同努力的结果，未来计算机科学技术还要向更高的层次发展，提高计算机的智能化程度，不断结合新的科学技术，提出优良的计算机设计构想，研发高性能的新型计算机，促进计算机科学技术的发展。

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