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求论文题目,方向是:计算机最新技术与发展趋 计算机最新技术发展趋势论文

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求 计算机最新技术发展趋势论文

计算机技术的发展趋势

在计算机的发展过程中,最重要的

一个因素是硬件的发展。摩尔定律是30

年前提出来的,在过去的30年里都相当

准确。摩尔说每18个月CPU的处理速度

就会加倍,后来定律不仅仅是覆盖CPU,

还延伸到存储、外设等硬件。可以认为摩

尔定律在以后的10年或20年里会继续有

效,就是说整个存储和计算的发展还会

按照指数性的方式前进。

另外一个定律是贝尔定律,讲的

是如果保持性能不变,每18个月器件的

价格或者体积就会减半,就是说价格越

来越低。麦特卡夫定律讨论计算和带宽

的效应。当我们打电话的时候,一个人和

另外一个人沟通,这个时候的价值是1;

当我们做广播的时候,一个对多个,价值

是N;当我们把N个用户和N个装备连

接起来的时候,这个价值是按照N平方的

速率增长。由于我们有N个用户在这个系

统中得到N个平方的价值,那么N就会

不断增长,所以我们得到的价值很大。由

于N在增加,N平方会越来越大,N就反

馈增长,这就是正向的循环,就是网络效

应。吉尔德定律预测:在未来25年,主

干网的带宽将每6个月增加1倍。其增长

速度超过摩尔定律预测的CPU增长速度

的3倍!

把这四个定律联系起来就是网络计

算发展的基石。贝尔定律告诉我们上网

的设备越来越便宜,体积也会越来越小,

因此越来越多的用户可以使用各种智能

设备上网;麦特卡夫定律说因为有更多

的用户上网,所以这个“网”创造的价值

越来越大;由于价值越来越大,又有更多

的内容和用户上网,网络的流量越来越

大。吉尔德定律说没有关系,我发展得更

快,主干网的带宽将每6个月增加1倍,

以可以传输这些信息;摩尔定律说传

过来的内容我可以存储、处理和控制。

就变成一个正向的反馈,这也就使得

算和网络会继续呈现非线性的、指数

的增长……

具体来说,可以从宏观发展角度和

体技术层面两个方面来归纳计算机技

的发展趋势:

宕现发晨角度

从计算机技术宏观发展的角度来看,

算机技术的发展趋势可以从如下6个方

来研究:

技术方面

计算和通讯技术融合。我们在过去

20年中,在计算方面有分步式计算,智

计算,无线通讯,远程的、近程的很多

多方面的发展,现在计算是建立在通

技术和计算技术融合的基础上。

应用范围

PC的功能正被开拓到更多的环境、

多的设备之上。计算将无处不在,在一

电脑上,在一个PDA上,在一个电视、

台家电或汽车上,任何地方都有计算,

是计算的形式有所改变。智能家电将

变成计算的一个很重要的平台。可以

现在有电源的地方就会有计算,没有

源的地方可能也会有计算,像我们现

的钱包、书都会变成计算的方式。新一

的计算环境不仅仅是现在的电脑,也

括手表、电话,包括各种能够想象和想

不到的方式。

功能和性能

在功能和性能方面,PC将变成所谓

PC3,即从过去的个人电脑成为未来的

人电脑、通讯和控制(Computing,

ommunicationandContr01)三位一体,

不再仅仅是一个计算工具,更是一个通

和控制的平台。比如说在家庭里有许许

多的智能家电,PC这个时候很重要的

能是把智能家电更好地连接、管理和控

起来,把信息存储起来,例如控制家里

灯光、音响等,做各种调配工作。

架构方面

计算正在走向网格化,就是说计算

本身是分布在一张网格上,像电网一样

无处不有,而且分布是有机的,这也是目

前常说的网格计算。网格计算本身很重

要的一个特点就是它更好地集成或者协

同了部分资源,这个资源包括硬件的、软

件的、通讯的、网络的以及信息的,可以

说在更高的层次、更多的层面上把信息

更好地运用起来,使得这个过程变得更

加优化。所以说它可以把很多很多的信

息孤岛,或者分布的资源联系起来,因为

在Intemet上面,信息本身是一个一个的

孤岛,现在由于有了网格计算,可以把物

理层、网页、信息层都连接起来。

计算的环境

当计算的功能或者整个内容、信息

遍布到每一个角落的时候,怎样营造一

个安全、可信的环境就变得十分重要,因

而最近提出的可信计算也是计算机技术

发展的一个保障与前提。可信计算或者

可信赖计算本身是一个生态环境,它是

可用性、安全性、可信赖性、保密性、易

用性的结合,包括硬件、软件、不同的基

础设施;包括管理、机制运营的环境,也

需要有很多很好的标准,产业的、政府的

政策规划也十分重要。

人机交互

随着新一代用户界面技术的发展,

让人们能够用更自然、更多元的方式和

机器“交谈”,让使用计算机像与人交谈

一样自然,是一个可以看得见的趋势。

其体技术层面

随着计算机技术的发展,PC成为我

们工作上的工具、生活中的控制中心将

是必然的事情。从计算机技术发展的趋

势来看,性能的大幅度提高是不容置疑

的,而实现性能的飞跃却有多种途径。单

单CPU方面就有可能通过“量子计算

机”、“DNA计算机”、“光子计算机”等

等技术来实现。不过我们认为:性能的大

幅提升并不是计算机发展的唯一路线,

计算机的发展还应当变得越来越人性化,

同时也要注重环保等等,下面从具体的

技术层面总结计算机技术的发展趋势。

模块化

PC之所以有今天这么大的普及度,

就是因为其通用模块化设计起了决定性

的推动作用,以后的PC同样也不会牺牲

这方面优点,而且还会将它发扬光大,不

但在内置板卡中实现模块化,甚至可以

提供多个外接插槽,以供使用者加人新

的模块,增加性能或功能,使用起来和现

在笔记本中的PCMICA比较接近。

这种插槽将采用PClExPr以如接口技

术,PCIExpress具有高性能高扩展性、

高可靠性、易升级性以及低花费的特点,

它必然取代现在的PCI总线。同时利用它

的热插拔原理我们可以设计出模块化的

概念机,如包括DELL公司在内的一些厂

商已经在WinHEC上展示模块化的概念

机,当我们需要哪一个功能时,只需要把

提供该功能的模块加到机子上,就能提

供该功能,无需关机,就像现在使用USB

设备一样方便。也许未来的计算机将是

一个密封设备,所有外设都将通过USB

或其他外部接口连接。而计算机板卡也

通过PCIExp~总线支持热插拔。

无线化

追求自由一直是人类的梦想,计算

机的无线化风潮同样也是人们梦寐以求

的。与现在笔记本讲的“无线你的无限”

有所不同的是:未来的计算机将实现网

络和设备间的无线连接,这将意味着未

来在家中使用台式机比现在的笔记本还

方便,因为显示器与主机之间也是通过

无线来连接的,使用起来有点像现在的

TabletPC。

实现这种梦想的技术称为UWB

(UltraWideband)技术,它是一种与其

它技术有很大不同的无线通信技术,可

以为无线局域网WLAN和个人局域网

PAN的接口卡和接人技术带来低功耗、

高带宽并且相对简单的无线通信技术,

所以INTEL公司称其为“无线USB”,希

望能够成为计算机与计算机,或是计算

机与消费电子产品(如数字相机)间高频宽

的无线连结。

UWB的传输速度在相对较短的距离

内(大约是15英尺)可达400至50oMbps

之间,目前超级宽带技术已经能够使两

个相距30英尺的设备通过无线方式以

100MbPs的速度传播信号。在最近进行

的实验中,Xtremespectrum利用其芯片

同时向6台电视机传送不同的数字化电视

信号。但是目前只有30英尺的传输距离,

使得UWB技术还无法与802.11等其他

技术竞争家用网络市场。UWB的研发并

没有放弃,技术人员正在进行增强UWB

信号的研究,希望使其有效作用距离能

够覆盖家庭。同时UWB将会定义用于各

种计算机装置和部件间的沟通,而不单

单应用在计算机的网络上。

专门化

其实并不是每一件工作都需要一部

高性能的PC才能完成,有时候采用高性

能的计算机甚至还有可能带来麻烦,因

为高性能势必带来高能耗、高发热量等

不良的负面效应。将来的计算机由于从

事的工作不同,在性能上、外形上都会有

很大的不同。通用PC将逐渐由专用设备

(软硬件一体化的计算机)所代替,以提

高工作效率。

目前我们的身边也正在发生这样的

变化,比如售卖彩票的终端、商场里的收

银机、银行的终端等等,多是为了提高某

一项工作的效率和减少成本,由通用PC

逐渐演变而来的。也许这样的趋势出现

在我们的家庭生活中,专用的“家庭调控

计算机”将成为家中的电器控制中心,为

我们控制家中的电灯、冰箱、微波炉、空

调等等,把我们的家变成一个智能的家。

网络化

计算机已经越来越普及,各种家用

电器也开始具备了智能化,这些现象将

促进家电与计算机的网络化进程,家庭

网络分布式系统将逐渐取代目前单机操

作的模式,计算机可以通过网络控制各

种家电的运行,并通过互联网下载各种

新的家电应用程序,以增加家电的功能,

改善家电的性能等等。也可以通过互联

网远程遥控家中的家电,在办公室的时

候就可以提前让家中的电器做好饭,煮

好菜,开空调等等。

环保化

随着计算机性能的提高,能耗也将

越来越大,而且计算机在家庭生活中扮

演的角色越来越重要,运行的时间也将

变长。为了不让计算机成为家中用电量

最大的电器,技术人员也研究各种方法

让计算机的能耗降低,比如通过上面提

到的专门化的计算机,让计算机的效率

大幅提高,从而可以让低性能的硬件系

统具备专业的功能,减少能耗。另外通过

采用新的架构,比如采用“量子”、“光

子”、“DNA”方式代替现有的硅架构的

计算机,大幅降低计算机的能耗。耗电的

第二大户—显示系统,也将因为LCD、OLED等显示器的普及,而不再成为用电

大户。

环保型计算机的另一个特点是,制

造计算机的材料方面有很大的变化,重

金属和不可回收材料的比例将会进一步

降低,可再生材料大行其道,到了那个时

候,PC也像现在的报纸一样,可以在失

去使用价值以后,还能卖钱(有人专门进

行回收)。

人性化

作为未来人类的工具和家中的控制

中心,计算机需要与使用者进行非常多

的交流,才能更好地为使用者服务。这就

要求计算机与人之间的交流要人性化,

才能让使用者真正乐意使用计算机。

为了实现这个目标,未来的计算机

的交互方式将会多样化,不但可以通过

书写控制,还可以通过语言控制,甚至可

以通过眼睛进行控制。

因为智能化的提高,多数工作计算

机可以自动选择操作的流程,其过程无

需人们参与,所以软件的界面也越来越

简单,使用起来就像现在家用电器或者

手机一样简单,使用者无需再进行专门

的学习,就连老人也都能运用自如。

智能化

Al的研究已进行了很多年,人工智

能是以模糊逻辑为基础,计算机可以主

动分析执行过程中碰到的困难,自动选

择最优的解决方案。最成功的智能化应

用是在航天技术方面,随着机遇号和勇

气号先后成功登陆火星,不但宣示人类

又往外太空行进了一步,同时宣示人工

智能的成功。火星与地球的距离约为

5576万公里,即使是采用无线电进行通

信,一个信号来回就需要6.2分钟,根本

没有办法对身处火星的机器人进行实时

操控。这就要求机器人本身具备一定的

智能,以应付各种突发事件。

随着计算机计算能力的增强,民用

化的计算机也开始具备某种程度的智能

化,以帮助处理日常生活中的琐事,甚至

出现专门做家务的机器人,让人们可以

腾出更多的时间来学习、娱乐、交际等。

电子化宠物也开始大行其道,因为

电子化的宠物饲养更加方便,并可以进

行更新换代,更容易与主人进行交流,甚

至可以模拟多种宠物,可以与计算机之

间进行通信等等。这些优势将让电子宠

物取代一部分真正的宠物,成为未来人

类的新伙伴。

个性化

因为未来的家庭和办公室都将可能拥

有多台计算机,计算机的专门化日趋普

遍,所以各台计算机的功能和定位将更加

明确,这将促使传统计算机出现分化,计

算机厂商根据使用者的习惯和运用范围,

出产不同类型的计算机,以满足人们的要

求。现在传统的台式机和笔记本,以及

PDA之间的界线也将变得模糊不清,计

算机将按照从事的工作进行分类。

由于Al技术的提高,机器人学发展

迅速,总有一天传统计算机和机器人会

结合起来,那么未来计算机之间的差异

可能比现在的笔记本和台式机还要大,

家用计算机可能以机器人或电子宠物的

形式出现在我们的生活中,这样计算机

将不再是一个静止的机器了,还能参与

到我们的生活中来。

而办公计算机也可能演变成办公机

器人和个人便携终端两部分,办公室的

人员通过便携终端进行工作和下达指令,

机器人根据指令准备资料和处理日常事

务,无需人们进行干预,到那个时候,秘

书这个职业也许就会出现就业危机。

计算机技术的发展对

广电系统带来的影响

计算机技术的发展对广电系统带来

的影响主要可以归纳为如下三个方面。

媒体内容

计算机应用学科一直是计算机学科

的重要研究方向之一。特别是随着近几

年计算机软硬件技术的快速发展,计算

机应用学科的覆盖范围日益广阔,它与

其它学科的交叉形成许多新的研究领域

和方向。

虚拟现实的发展是从支撑技术(如

头盔显示器和三维跟踪装置)开始的,然

后走向应用领域。自然、和谐的人机交互

方式是虚拟环境下人机通讯的新技术。基

于网络技术的分布式虚拟环境是近年来虚

拟现实技术研究的热点之一。未来的研究

将进一步提高构建虚拟场景信息模型的效

率,完善虚拟场景信息模型的统一表示方

法,提高用户临场感与参与感,完善多通

道交互手段。

科学计算的可视分析旨在从各种观

测和计算仿真产生的数据中抽取出普遍的

数据表征模式或模型,以此实现低层次数

据向高层次、潜在有用知识的转换,并通

过视觉表达的人机交互手段,达到控制、

操纵计算过程、改进计算结果的目的,为

各种科学与工程问题提供通用的、可感

知、可加工、易发布的科学计算技术。

当前的数字媒体理解技术和人的感

知、认知要求仍存在较大差距。多媒体数

据的底层特征与高层语义之间的“语义鸿

沟”,仍然是当前多媒体分析与理解面临

的挑战性问题。今后的多媒体分析和理解

研究,需要分析与综合现有生成模型

(Generative)、区别模型(Discrilllinative)

和组合模型(Ensemble)等统计学习方法,

探索新的媒体底层特征提取与相似度量方

法,支持不同类型特征相似度度量和索

引、融合分析和跨媒体语义理解。新一代

的多媒体分析和理解技术将为多媒体检索

系统提供更透明、更智能、更准确的技术

支持。

图形处理技术的重要发展趋势是:

实现对各种光照效果的模拟和运动的仿

真,造型与绘制紧密结合,与其它学科方

向交叉。几何造型与处理的发展趋势是:

几何处理理论成为研究的焦点,实体造

型技术与基于物理造型技术相结合,曲

线曲面造型的研究向以网格、点云为代

表的离散曲面转移。

CAD学科技术距离工业界的需要仍

相差很远,所存在的问题依然十分突出,

随着工业界对CAD技术的要求越来越高

以及CAD与纳米和生物等技术的结合日

益紧密,CAD学科的发展空间依然广阔。

而数据库与信息系统也在从传统数据库

技术,发展泛数据,研究一些非传统的数

据管理,如XML数据、流数据、生物信

息等。

事实上,数字化是技术发展的必然

趋势,数字化本身不是目的,但实现数字

化为实现信息化提供了一个很好的手段。

现在建设的媒体资产管理系统,重点是

在内容资产上做文章。从行业内部来讲,

是为了解决前台播出的计算机自动管理

与后台资料手工管理与查询的矛盾,以

及实现资产的保值和增值。其关键就在

于“内容创建”和“内容管理”。

媒体网络

电话、电视、计算机和Intemet的出

现是二十世纪信息技术进步的重要里程

碑。从科学发展的角度看,传统的电信网

基于电路交换理论,广播电视网基于模

拟频分单向分配理论,计算机网基于分

组交换理论。随着传输理论和交换理论

有线电视网和互联网的融合将对人

们的生产、生活方式产生重大影响。首

先,融合后的新一代网络为用户提供了

一个便捷的宽带数字应用平台,使原来

在传统窄带网上不能实现的多媒体应用、

大量数据的自由交换,通过简单的操作

就可以完成,这将进一步促使网络用户

的发展,它

们开始在技

术上趋于一

致,并在业

务上相互融

通,从而对

网络的传统

理论提出了

新的挑战。

网的新型中间件基础理论,突破中间件

的体系结构和关键机制,建立中间件核

心平台,提出面向新型中间件技术的分

布式系统开发模式和开发方法,为基于

互联网的分布式计算提供有效支撑。

数字媒体接人网络的最大特点在于

异构性。有线电视网络和互联网在接人

设备、接

结合有线电视网和互联网的不同特

点,通过其数据信息、音频信息、图像信

息和视频信息的融合,将互联网在传输

方面研究的成果(端对端的通信和组播

通信等)与有线电视网有机地融合,构架

成数字媒体网络具有重要的科学意义和

应用价值。

有线电视网和互联网的融合将对信

息产业结构产生重大的影响。首先,二者

的融合为全业务提供者创造了良好的机

遇,而提供全业务要求地理上的网络扩

展、市场上的全覆盖以及终端业务上的

融合,这就导致了不同行业公司间的兼

并或业务扩展。从长远看,基于传统的地

理和业务市场渠道的分类(长途、本地、

有线电视、ISP等)将被传送网络提供者、

业务提供者(含零售业务和批发业务提

供者)和接入提供者的新分类所代替。行

业和市场的融合也为传统电信、数据产

品和娱乐产品制造商提供了机遇与挑战,

不仅导致各自产品结构的重要变化,而

且也将导致市场的交叉、丢失和获取。适

者生存,就是信息产业结构变革中的生

存法则。在这一大变革中,电信与信息制

造产业将面临整体换代的问题。如电视

机正逐步计算机化,而计算机将逐步电

视机化,等等。

人介质、

接人协议

方面本身

就存在着

非常强的

异构特征。

由两者融

合形成的

数字媒体

不断增长,上网将逐渐成为人们日常生

活中不可或缺的一件事。同时,日益丰富

的用户需求又刺激了网络内容服务的不

断发展,包括话音、数据和视频的多媒体

应用服务也悄然进人人们的生活,视频

会议、电子商务、远程教育等宽带业务的

应用,将逐渐影响到整个社会的政治、商

业、教育以及人们日常生活和工作的方

方面面。

有线电视网和互联网的融合将对下

一代网络的发展产生积极的影响。从长

远看,三网融合的最终结果是产生下一

代网络,但它不是现有三网的简单延伸

和叠加,而应是其各自优势的有机融合,

实质上是一个类似于生物界优胜劣汰的

演化过程。让传统电信和电视业务与数

据业务结为一体,构成可以提供在现有

三种网络上话音、数据、视频和各种业务

的新型网络。它将支持在同一个高性能

网络平台上,运行同一个协议族,满足未

来话音、数据和视频的多媒体应用要求,

保证服务质量。通过优化设计,高效、合

理地使用网络资源,实现网络资源最大

程度的共享。

为应对互联网的无序性引发的分布

式计算的基础性挑战,将建立基于互联

接人网络将是一个分布式的高度异构的

网络。因此,对于异构性的研究和分析是

接人网络体系结构设计与协议设计的基

础。需要借助互联网络异构性研究的方

法,对数字媒体业务广泛应用后的互联

网接人异构性进行研究和分析,并对有

线电视网络的接人机制进行研究,然后

借鉴分布式异构对象的集成模型,分别

研究它们在数字媒体网络背景下应用于

不同异构对象与异构层次时的有效性和

可行性,实现整体接人机制对各种对象

和各个层次异构性的包容,从而实现数

字媒体接人网络的介质无关性和设备无

关性,形成数字媒体接人网络体系结构

的模型化描述。

根据数字媒体的信息模型,提出切

合数字媒体信息生成机制的接人终端环

境模型,从统计意义上归纳数字媒体接

人终端的行为,从而优化接人网络的体

系结构,充分利用接人网络和接人终端

的资源。应用层叠网络与对等网络的概

念,减少数字媒体业务对于网络底层设

备的依赖性,建立更简单、更易于分析的

体系结构。

由于有线电视网络与互联网的人机

交互方式非常不同,数字媒体网络的人

机交互模式将应用目前多通道人机交互

等方面的研究成果,提升人机交互方式

的易用性和多样性,同时将数字媒体模

型与接人终端环境的研究成果结合起来

应用于人机交互方式的研究,以减少信

息生成过程中的冗余,从源头规范信息

格式。

操体计算

普适计算是在新型计算设备与下一

代互联网基础上,以建立和谐的人机环

境、提供高效的信息访问能力为目标的

一个交叉学科的研究领域。新型计算设

备的研制是其一项重要内容,但普适计

算并非单纯追求计算设备的丰富多样和

通信能力的无所不在,它更强调在计算

设备上提供的信息服务能自动适应用户

及其任务的需要,其重点在于软件基础

设施和人机交互技术。

计算已经从稀缺独特的资源演化为

丰富平常的资源,计算机的一项主要任

务就是帮助人们提高日常工作生活的质

量。普适计算(PervasiveComputing)

从字面可以解释为计算的普及性和适应

的普遍应用,具有重要的战略意义。普

适计算的技术实现可划分在设备、软件、

应用和交互几个层面上。其中,应用技

术主要考虑数据检索和多媒体应用,文

本检索、流媒体已经广泛应用,如何实

现应用随用户在设备间移动处在初步尝

试阶段;交互技术(也叫作用户技术)是

以人为本的直接体现,探索性强,尤其

是对新的人机交互模型还缺乏坚实的理

论依据和可靠的实现技术,距普遍可用

还有很大距离。

高性能计算正处于新思想、新方法

的探索与发展的变革前夜,必将探索和

发展新型体系结构与存储技术。一方面,

高性能计算技术已从过去单纯追求高的

峰值速度,转而关注系统的高效能(High

Produetivity),即提高系统的实用性能、

可编程性、可移植性、可靠性、可扩展性,

降低能耗,同时降低系统的开发、运行及

维护成本。另一方面,传统的电子计算机

技术发展将面临2020年前后“摩尔定律”

失效的挑战,而新概念计算尚处于研究

探索阶段,离完全实用化尚有较大差距。

制约当前高性能计算系统与应用发展的

off一The一Shelf)结构,即采用商品化的

部件构建系统的技术,技术简单、成本

低、但实用性能差.一是定制结构,指构

成系统的主要部件,如处理器、互连网

络、基本系统软件都是专门定制的,实用

性能高,但技术复杂、成本高。SMP与机

群已成为高性能计算机的主流。

随着高性能计算应用领域不断拓展

和深人,包括大型科学工程计算和海量

数据处理两个方面,网格计算成为了拓

展高性能计算机应用的重要手段,一些

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最早的电子计算机远远不同于如今强有力的台式机。它们的重量达到好几吨,可是仅能存储少量的数字和字母。这类首批计算机之一是约翰·莫奇利与约翰·埃克尔特领导的一群科学家在美国研制出来的。他们在1942年-1946年间建造了该计算机,并给它取名为“ENIAC”(即电子数值积分计算机—译注)。

ENIAC的极小存储量意味着它很难使用。另外它还非常不可靠,因为它装有约1.8万个电子管。这此电子管很容易过热,并且经常需要更换。但那是一个开端。ENIAC能在0.2毫秒内算出两数之和,这意味着它1天能做的计算相当于人类一个数学家花1年时间所做的。

右图:第一台计算机非常难用。现代计算机被设计得如此简单,幼儿居然也能操作它们!

后来计算机的发展是从使它用起来更为方便着手的:存入了“程序”,或者说一系列告诉计算机做什么的指令;寻找到了增加计算机存储量的途径;加上了诸如键盘这样日器械,使所需数据的输入更为容易。

也许计算机的突飞猛进是与晶体管在1947年发明出来分不开的。这项发明为电子管提供了较小的替代物,它是一种会变热的东西。

很快,计算机变得更小、更可靠。现代“信息时代”真正开始了!

左图:约翰·莫奇利在操作ENIAC,必须输入的数字使用了几百个标度盘。与今天的键盘相比,这些处理是费力的,但那时却具有革命性。

19世纪时,英国发明家查尔斯·巴贝奇曾得到洛夫莱斯伯爵夫人埃达(变以埃达·奥古斯塔而出名)的协助,设计了一部巨大的机械“计算发动机”。它满是控制杆和嵌齿轮。有些人把这部机器看作第一台计算机。

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计算机技术发展趋势

  21世纪是人类走向信息社会的世纪,是网络的时代,是超高速信息公路建设取得实质性进展并进入应用的年代。那么在世纪之交的今天,信息技术的发展将会有什么新的变化呢?本文将从以下十一个方面回答这个问题。

  1、芯片技术

  从1971年微处理器问世后,计算机经历了4位机、8位机和16位机的时代,90年代初,出现了32位结构的微处理器计算系统,并将进入64位计算时代。自从1991年MIPS公司的64位机R4000问世之后,已陆续有DEC公司的Alpha 21064、21066、21164和21264,HP公司的PA8000IBM/Motorola/Alpha的Power PC 620,Sun的Ultra-SPARC以及Intel公司的Merced等64位机出现。

  2、并行处理技术

  并行处理技术括:并行结构、并行算法、并行操作系统、并行语言及其编译系统。另外,并行处理方式有多处理机体系结构、大规模并行处理系统、工作站群(包括工作站机群系统、网络工作站)。

  目前,MP是指具有100个以下CPU的系统,MPP是指具有100个上以CPU的系统。

  3、分布式客户/服务器模式

  早期的集中式主机模式逐渐被客户/服务器模式所取代,如今已发展为基于Internet和Web技术的三层模式,在这种模式下,服务器网络通信和应用平台的发展趋势如何,也是人们关注的焦点。服务器技术的发展趋势是由32位机向64位机过渡。DEC已率先实现了这一过渡。预计,在1998--1999年各主要硬件厂商也将完成这一过渡,如HP、IBM、SGI等。服务器的总体结构模式将由目前的UMA、NUMA和MPP等模式发展到利用高速交换设备把多个CPU、内存和I/O模块联接在一起的Crossbar Switches模式,从而将大大提高CPU、内存和I/O的通信带宽与互联能力以及服务器的处理能力,其配置更注重灵活性、可伸缩性和可靠性,而成为下一代高性能服务器。

  存储设备也将向网络化发展,通过高速光纤通道与其存储交换设备通道联接在一起;存储设备将实现集中管理;存储设备的动态分布和分配使应用软件所需的存储容量变得十分灵活;网络化存储设备可实现网络连到哪里,存储设备也分布到哪里。

  4、64位操作系统

  目前有DEC的Digital Unix 4.0、Open VMS 7.0版(1996年)和SGI公司的Cluter IRIX 6.2版。在1998~2000年还将有Windows NT(64位)5.0版,SUN的Solaris将支持Intel的Merced 64位芯片,因而64位的Solaris将成为64位Unix的主流。此外,SCO公司也宣布过支持64位OS。

  2001-2005年64位计算系统将走向成熟。DEC和SGI的64位Unix系统最为完善,包括64位计算的硬件平台、操作系统、应用开发工具。DEC的64位技术处于明显的领先地位,不仅有64位芯片、操作系统、开发工具,还有8000多种应e799bee5baa6e58685e5aeb931333264633466用软件正从32位向64位移植。DEC的Alpha Server 8400、4100和2100已有相当多的用户。未来的5-10年中仍然是纵向技术市场集成,易于实现网络时代各档系统无缝联接的要求。支持Unix/Windows NT集成软件环境,这是未来技术市场发展的大趋势。

  5、千兆位网络

  千兆位以太网很有吸引力,这主要是因为: 在不影响现有网络的情况下,可获得更高带宽。千兆位以太网与以太网及快速以太网使用相同的变量长度帧格式。无须对网络进行其它改动便可使用千兆位以太网。千兆位以太网是在老的以太网用户中安装的,因而总成本较低。千兆位以太网分为交换式、路由式和共享式多种解决方案。所有的网络技术,包括IP交换技术和Layer交换技术,均与千兆位以太网全面兼容。

  6、网络计算

  企业管理,特别是经历了库存管理、物料需求计划(MRP)、制造资源计划(MRP-Ⅱ)等发展阶段,如今发展到了企业资源计划(ERP)。企业在生产计划、物资需求、成本核算、营销管理、市场策略等方面的需求构成了企业计算。

  在21世纪即将到来之际,世界各大硬件公司都提出了自己对未来的看法,诸如IBM的网络中心计算、SCO的Internet计算、Oracle的网络计算、Sybase的分布式计算、Intel的MMX计算、Microsoft的NT计算、DEC的Web计算、HP的可缩放优质服务器、Sun公司的Java计算等。Sun早就提出了“网络就是计算机”的口号。总之,从世界IT发展趋势看,网络计算时代已经到来。

  7、企业网络技术的发展

  从80年代初开始,企业局域网经历了两个主要发展阶段,即共享主干网(如单一局域网、桥式局域网和路由局域网等)和交换主干网(如以太网、快速以太网、FDDI交换网、ATM交换网)。总的发展趋势是从共享式主干网向交换式主干网方向发展。目前,企业网主要面临着以下问题:

  · 网络的规模越来越大,企业内部用户增多,信息量增大,处理模式也趋于复杂,因而对响应时间和运算精度的需求也越来越高。网络结构、通信介质和方式越来越复杂,既有广域通信和移动通信,也有局域通信,既有拨号低速通信介质,也有高速光纤介质。

  Internet/Intranet的应用增加了对网络带宽的需求,特别是对多媒体通信的要求越来越迫切。

  网上应用越来越多,这一切都对网络的带宽、速度、可靠性和灵活性提出了越来越高的要求。虚拟网具有允许建立独立于物理位置的逻辑网、通过软件进行网络配置等功能,以及简化网络管理、优化带宽使用等一系列优点,代表了网络技术今后的发展方向。

  8、应用平台的发展

  21世纪信息系统的应用模式必然走开放的道路。IEEE把开放系统定义为基于开放标准的中性应用环境。Unix和Windows NT是开放的操作系统,Internet是最大的开放应用环境。Internet的发展使人们看来未来的NII(国家信息基础设施)和NIN(国家信息网络)的一种新的应用模式,即Internet/Intranet/Extranet模式。这种模式的基本思路是:

  整个网络使用Internet高速开放的TCP/IP协议进行通信。

  利用防火墙或隧道技术,形成单位的Intranet,建立必要的安全保密机制。 利用Web作为统一的软件开发和应用平台。

  利用Web作为软件开发和应用平台具有以下优点:

  具有很强的系统独立性,用户可以使用具有HTML浏览器的计算机,而不管是运行Unix还是Windows NT。

  系统管理员不需要针对具体用户安装软件,系统可以整体升级。

  · 系统设计人员可以假定前端的应用服务器全部是Web服务器。

  · 具有很强的位置独立性,不论安装在何处或安装在什么计算机上。

  · 对联接的带宽没有特殊要求,可以很宽,且存取很快,也可以是带宽较窄的低速通信。

  · 容易检索数据,可以使用适当的索引引擎,有效地找到Web资料。

  · 具有很高的可靠性,保护所有数据和事务处理的保密性和完整性。

  ·Web是世界上最大的多处理机和分布式系统,它使用冗余技术(系统机群、双网络通道、RAID磁盘阵列),保证系统的可靠性和完整性。

  总之,Web平台把开放性和通用性结合在一起,提供应用平台、运行环境和人机界面,实现软件和信息的广泛共享,必将引起信息产业界的一场革命。

  9、基于Internet的中文信息处理技术

  ·中文信息处理平台。

  ·中文信息处理关键技术,包括中文需求信息的输入、中文文本的自动生成、语义理解、快速检索、双向翻译、Internet多媒体中文信息处理、基于WWW的语境类似度的研究。

  基于Internet的现代汉语语料库的建立。

  ·中文界面的可视化、可听化、可操作化技术。

  ·Internet URL的中文分类、对照索引和内容提要。

  10、Java技术

  Java芯片的开发,如芯片的设计和生产、嵌入式家用电器、基于Java技术的新型计算机系统、网络计算机系统、Web TV或Internet TV顶置盒(TSB)等。

  企业综合信息处理系统,如企业Java Computing、Java在金融业中的应用、电子贸易、电子商务等。

  Java在Internet和Intranet方面的应用,如Website信息咨询服务、WWW资源集成、电子广告、远程教学、远程医疗等。

  使用Java是大势所趋。

  11、多媒体技术

  多媒体技术使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力,其丰富的声、文、图信息和方便的交互性与实时性,极大地改善了人机界面,改善了计算机的使用方式,为计算机进入人类生活的各个领域打开了大门。因而,尽快发展我国多媒体技术和多媒体产业具有重大意义。

  多媒体技术是我国信息化工程的接口技术,也是我国计算机产业的关键技术。多媒体技术是解决高清晰度电视、常规电视数字化、交互式电视、点播电视、多媒体电子邮件、远程教学、远程医疗、家庭办公、家庭购物、三电一体化等问题的最佳方法。另外,也是改造传统产业,特别是出版印刷、影视、广告、娱乐等产业的先进技术。

  多媒体软件开发技术的主要项目有:

  ·多媒体数据库开发技术;

  多媒体通信开发技术;

  ·多媒体著作工具开发技术;

  ·利用多媒体应用软件,发展多媒体电子出版物的技术。

求计算机未来发展趋势的1000字论文

我摘来的,仅供参考:

李国杰院士:我在看待计算机科学发展趋势时,通常是把它分为三维考虑。一维是是向"高"的方向。性能越来越高,速度越来越快,主要表现在计算机的主频越来越高。像前几年我们使用的都是286、386、主频只有几十兆。90年代初,集成电路集成度已达到100万门以上,从VLSI开始进入ULSI,即特大规模集成电路时期。而且由于RISC技术的成熟与普及,CPU性能年增长率由80年代的35%发展到90年代的60%。到后来出现奔腾系列,到现在已出现了奔腾4微处理器,主频达到2GHz以上。而且计算机向高的方面发展不仅是芯片频率的提高,而且是计算机整体性能的提高。一个计算机中可能不只用一个处理器,而是用几百个几千个处理器,这就是所谓并行处理。也就是说提高计算机的性能有两个途径:一是提高器件速度,二是并行处理。与前所述,器件速度通过发明新器件(如量子器件等),采用纳米工艺、片上系统等技术还可以提高几个数量级。以大规模并行为标志的体系结构的创新与进步是提高计算机系统性能的另一重要途径。目前世界上性能最高的通用计算机已采用上万台计算机并行,美国的ASCI计划已经完成每秒12。3万亿次并行机。目前正在研制30万亿次和100万亿次并行计算机。美国另一项计划的目标是2010年左右推出每秒一千万亿次并行计算机(Petaflops计算机),其处理机将采用超导量子器件,每个处理机每秒100亿次,共用10万个处理机并行。专用计算机的并行程度比通用机更高。IBM公司正在研制一台用于计算蛋白质折叠结构的专用计算机,称做兰色基因(Blue Gene)计算机,一块芯片中就包括32个处理机,峰值速度达每秒一千万亿次,计划2004年实现。将几千几万台计算机连结起来构成一台并行机,就如同组织成千上万工人生产一个产品一样,决不是一件容易的事。并行计算机的关键技术是如何高效率地把大量计算机互相连接起来,即各处理机之间的高速通信,以及如何有效地管理成千上万台计算机使之协调工作,这就是并行计算机的系统软件---操作系统的功能。如何处理高性能与通用性以及应用软件可移植性的矛盾也是研制并行计算机必须面对的技术选择,也是计算机科学发展的重大课题。

另一个方向就是向“广”度方向发展,计算机发展的趋势就是无处不在,以至于像“没有计算机一样”。近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透,即在广度上的发展开拓。国外称这种趋势为普适计算(Pervasive Computing)或叫无处不在的计算。举个例子,问你家里有多少马达,谁也说不清。洗衣机里有,电冰箱里有,录音机里也有,几乎无处不在,我们谁也不会去统计它。未来,计算机也会像现在的马达一样,存在于家中的各种电器中。那时问你家里有多少计算机,你也数不清。你的笔记本,书籍都已电子化。包括未来的中小学教材,再过十几、二十几年,可能学生们上课用的不再是教科书,而只是一个笔记本大小的计算机,所有的中小学的课程教材,辅导书,练习题都在里面。不同的学生可以根据自己的需要方便地从中查到想要的资料。而且这些计算机与现在的手机合为一体,随时随地都可以上网,相互交流信息。所以有人预言未来计算机可能像纸张一样便宜,可以一次性使用,计算机将成为不被人注意的最常用的日用品。

第三个方向是向"深"度方向发展,即向信息的智能化发展。网上有大量的信息,怎样把这些浩如烟海的东西变成你想要的知识,这是计算科学的重要课题,同时人机界面更加友好。未来你可以用你的自然语言与计算机打交道,也可以用手写的文字打交道,甚至可以用你的表情、手势来与计算机沟通,使人机交流更加方便快捷。电子计算机从诞生起就致力于模拟人类思维,希望计算机越来越聪明,不仅能做一些复杂的事情,而且能做一些需“智慧”才能做的事,比如推理、学习、联想等。自从1956年提出“人工智能”以来,计算机在智能化方向迈进的步伐不尽人意。科学家多次关于人工智能的预期目标都没有实现,这说明探索人类智能的本质是一件十分艰巨的任务。目前计算机"思维"的方式与人类思维方式有很大区别,人机之间的间隔还不小。人类还很难以自然的方式,如语言、手势、表情与计算机打交道,计算机难用已成为阻碍计算机进一步普及的巨大障碍。随着nternet的普及,普通老百姓使用计算机的需求日益增长,这种强烈需求将大大促进计算机智能化方向的研究。近几年来计算机识别文字(包括印刷体、手写体)和口语的技术已有较大提高,已初步达到商品化水平,估计5-10年内手写和口语输入将逐步成为主流的输入方式。手势(特别是哑语手势)和脸部表情识别也已取得较大进展。使人沉浸在计算机世界的虚拟现实(Virtual Reality)技术是近几年来发展较快的技术,21世纪将更加迅速的发展。