计算机导论论文.doc

地球人只需要一台计算机
--关于计算机计算方法的思考
请包容我的无知少识,请理解我的年少冲动,或许你觉得我的想法荒诞不经,或许你觉得我的思考违反了基本的科学原理,我想说的是我带着满腔热血,以未入门学徒的角度写下了这篇文章。
首先我给出一个大胆而且看起来不可思议的猜想:
随着现代无线通讯技术的发展,个人计算机必将会退出历史的舞台!世界上将只留下一台计算机,一台数据处理能力极强,数据存储量极大的,能同时对数十亿用户的请求做出反应的超级智能计算机。我们暂且叫它“总机”吧。


试想一下:
若过世界上真的存在这样一台计算机,那我们的生活方式将发生巨大的且进步的变化!
我们将不再为高额的个人PC烦恼了,将不再用背着沉重的笔记本到处奔走,我们将不用维护升级我们的电脑,因为这个世界将只有一台计算机,一台能允许全球用户同时操作的巨型计算机。
看吧!我们什么也不用带,的设备,它可以是手机,是移动播放设备,抑或是一个无线信号接收器。我们只需要将我们的请求和操作指令发出(可以是声音,文字,图像,甚至可以是脑电波,这一点依赖于计算机的智能水平和信号的传输能力),然后我们只需要极短的等待,操作将传输到“总机”,由“总机”的设备进行数据计算,最终将结果传输过来。(结果可以是任何类型数据,由用户输出设备的支持类型决定,可以期待以空气为承载介质的)!
指令
输出
结果










这也许只是一种幻想,可是我们坚信它有实现的可能!
下面我们来讨论下它的可实现性:
首先我们需要高速的无线数据传输技术,以实现对指令,和结果的传输。在这里我们不做讨论。我们有理由对现代通讯技术充满信心。
输入输出设备,鉴于对语音输入技术和三维成像技术的信心,我们完全可以想象在不久的未来,我们将抛弃鼠标键盘和显示器。
最重要的是如何制造出“总机”,对于这样一台计算极其强大的计算机是否有可能实现的问题。
因此,今天这里的重点便是总机的问题。
首先,“总计”是否有必要存在?
我给出的回答是肯定的,理由如下:
共用硬件必将减少投入在硬件上成本,即投入在总机硬件上的成本远小于目前全球计算机硬件成本之和。
共用软件必将减少软件生产的成本,共用数据必将减少数据存储的成本。
由于存在多个用户同时进行同项操作,共用操作结果或中间状态必将减少计算的重复进行。
阿尔达定律给出的sp<=1/(f+(1-f)/p)告诉我们并非并行操作一定优于串行操作,鉴于“处理器数目并非越多运算越快”的命题。因此我认为同样的对于多个计算机完成的操作,“总机”同样可以完成,如果设计得好,完全可以优于多个计算机并行处理。
鉴于以上等原因,我们有理由相信“总机”是大势所趋,必将成为未来热门
研究方向之一。
因此我们在这里对“总机”的具体要求声明下:
强大的中央处理器:保证指令流顺序流动的控制器,判断复杂执行条件的逻辑元器件(用于指令的流动判断),多个运算能力极强的运算器,可以连接基于不同进制的部分的硬件设备。(这一点我将在后面作出解释)。
大内存:用于存储指令和中间数据,并输出到外存或用户。
基于3进制的外部存储设备:由于数据量的极大必将导致2进制存储设备的捉襟见肘。我们将寻找拥有更多种的稳定的物理状态的元器件。当然鉴于目前在三进