未来计算机的发展与展望
进入21世纪,人们对计算机提出了更高要求。如希望计算更快,每秒万亿次;存储更大,以亿亿字节计;体积更小,如钮扣别针;能源更省,最好太阳能就够用;具备智能,会看、听、学、写,能表达喜怒哀乐的情感;不受外界的干扰和破坏,使用更为安全;价格愈来愈低,能进入千万普通百姓家等。人们希望自己能够拥有神奇的水晶球,清晰看到未来几十年技术发展的去向,但实际很难办到(至少现在办不到)。这是人类对计算机新的追求和希望。下面展望今后一段时间里,计算机会发展成一个什么样子。
未来计算机如何发展,其实还是很难预测的,只能说个大概,很难确切。
根据近二三十年一些有效的关于计算机发展的经验法则,如根据“摩尔定律”,微处理器的速度会每18个月翻一番,根据“贝尔定律”如果保持计算能力不变,微处理器的价格和体积每18个月减一倍,据此预测计算机速度和价格的发展;根据“吉尔德定律”和“麦特卡尔夫定律”,主干网的带宽将每6个月增加一倍,网络用户也会有极大增加,社会效益和用户数的平方成正比,据此预测计算机网络及其应用的发展。
计算机几十年发展的历史告诉我们,任何对计算机发展的预测,都没有计算机本身发展的史实丰富多彩和出人意料,特别还要考虑到会有和电子计算机完全不同的新原理计算机问世,结果可能更会难以预料。
电子计算机的发展,可分为硬件发展与软件发展两部分。硬件的发展,核心是电子元器件,特别是半导体芯片。芯片受物理条件的限制,它的集成度和信号传输速度等方面都受到一定的限制,再继续提高的难度很大,过密不易散热,体积不可能做的过小,这些方面都已形成共识。但现在的芯片,是离上限尚远,还是已接近上限,甚至已达到上限,还存在争议。不管怎么说,在电子方式下,数字计算机发展的局限性已经暴露出来,非电子式数字计算机的研制已提上议事日程,形成了根据不同原理发展新型数字计算机的模式。
传统的、基于集成电路的计算机虽还在大行其道,短期还不会退出历史舞台,但从技术上看,基于不同原理、旨在超越它的诸如生物计算机、光学计算机和量子计算机等都已在跃跃欲试。
计算机技术的发展主要有以下4个特点:
1、多极化
在现今社会,个人计算机已席卷全球,但由于计算机应用的不断深入,对巨型机、大型机的需求也稳步增长,巨型、大型、小型、微型机各有自己的应用领域,形成了一种多极化的形势。如巨型计算机主要应用于天文、气象、地质、核反应、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域和国防事业领域,它标志一个。目前运算速度为每秒几百亿次到上万亿次的巨型计算机已经投入运行,并正在研制更高速的巨型机。
2、智能化
智能化使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力,使计算机成为智能计算机。这也是目前正在研制的新一代计算机要实现的目标。智能化的研究包括模式识别、图像识别、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等。目前,已研制出多种具有人的部分智能的机器人。
3、网络化
网络化是计算机发展的又一个重要趋势。从单机走向联网是计算机应用发展的必然结果。所谓计算机网络化,是指用现代通信技术和计算机技术把分布在不同地点的计算机互联起来,组成一个规模大、功能强、可以互相通信的网络结构。网络化的目的是使网络中的软件、硬件和数据等资源能被网络上的用户共享
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