刍议计算机技术的发展与应用

刍议计算机技术的发展与应用

苏水旺广东茂名525000

摘要:计算机技术是二十世纪中叶最伟大的发明之一,也是几十年来发展最快、影响最为深远的技术。计算机技术不仅在各行业中得到广泛应用,而且已经渗透到人们的日常生活之中,可以说没有计算机,人类科学和工业技术的发展要推迟很多年。可以预见未来计算机的发展前景将更加广阔。本文讨论了计算机技术的发展状况和主要一些应用。

关键词:计算机技术发展应用

计算机是新技术革命的一支生力军,是推动社会向现代化迈进的最活跃因素。计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。二十一世纪将是高度信息化和计算机化的世纪。在计算机大家族中,超级巨型计算机(或超级计算机)是计算技术发展的顶峰,它集中了现代高科技之精华,因而国际上公认超级计算机技术及其超级计算机产品是一个国家综合国力的象征。在二十一世纪超级计算机将是决定谁能在经济和科学技术上居于领先地位的关键因素。计算机的发展将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化方向发展,新型计算机将推动新一轮计算技术革命,并带动互联网的快速发展,对人类社会的发展产生深远的影响。

1计算机的发展状况

1.1计算机的诞生

根据资料记载,阿塔纳索夫-贝瑞计算机(Atanasoff-BerryComputer,简称ABC)是世界上第一台电子计算机的雏形,由爱荷华州立大学的约翰?文森特?阿坦那索夫(JohnVincentAtanasoff)和他的研究生克利福特?贝瑞(CliffordBerry)在1937年至1941年间开发,但万事开头难,由于当时技术水平的限制,最终未能达到预期的设想,它的研究历程也到此告了一个段落,但对当时来说是给计算机发展道路垫定了基础。经过五年时间,1946年2月15日历史上第一台电子计算机埃尼阿克(ENIAC)问世了,这个历史性时刻揭开了计算机发展的序幕,也被后人公认为计算机发展的第一阶段。当时,正值二战时期,经历了一战的洗礼后,谁也不愿再在战场上倒下,各国都在竭尽全力发展新技术并用到战场上,当时实现自动化就是战略性目标之一。正是在这样的背景下萌发了发明计算机的念头。

1.2庞然大物——第一台计算机

第一台计算机的结构,其最基本的电子元件是电子管,数量达到18000多个,有1800个继电器,功率为150KW,它的体积也大得惊人,占地170平方米,重量达30吨,运转速度5000r/s。从这台计算机的物理数据也可大概看出它的局限性,体积大、功耗大、稳定性得不到保证等,当时只有机器语言和汇编语言的,系统软件还未问世,对计算机的操控是由专业技术人员通过相应的按钮指令来完成的。但是,计算机的研究号角已吹响,各国都看到了计算机的巨大潜力,更多的研究机构大量涌现[1]。

1.3计算机技术的飞速发展

经过以后十来年的发展,电子计算机技术得到了进一步的突破,这阶段被称为第二代计算机,其最大的技术变革在于电子管被晶体管代替,存储器元件也由水银延迟线换用磁芯。这时,操作系统出现了,软件方面也相继出现了如FOR-TRAN、COBOL等一系列的高级程序设计语言,同时在应用领域上得到了很大的拓展,如典型的实时控制、数据处理及计算机控制技术领域等。此阶段的技术主要在提高速度、增强功能、缩小体积的同时,在信息处理方面走向多元化。

随着美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路,在引发电路设计革命的同时,诞生了集成电路计算机,这便是计算机发展的第三阶段,这一代计算机的突破性在于可以在程序的控制下同时运行许多不同的程序,显然在秉承了上述几代计算机的特点即体积小、运算速度加快等,又向前迈出了革命性的一步。

随着集成电路的发展成熟,出现了超大集成电路,进而第四代超大规模集成电路计算机随之诞生,此时的计算机可以在一个芯片上容纳几十万个元件,它的体积小、运算速度快、系统稳定性高、维护方便等系列优点得到了全面体现。

从上世纪90年代至今为第五代计算机——智能计算机。智能机的研究不是让计算机代替人脑的概念,而是充分发挥人和计算机各自的特长,形成互补,达到人机合作的目的,典型的例子有数控技术、机器人代替人作业、无人侦察机等智能计算机应用。

1.4计算机两极化发展

在后续的不断发展进程中,计算机的发展出现了两极化现象,即巨型化计算机和微型化计算机。典型例子如我国研制成功的“银河”计算机,就属于巨型计算机。“银河”系列计算机先后出现“银河—I”、“银河—II”、“银河—III”巨型计算机,计算机的运算系统达到了百亿次的能力。相对于巨型机的微型计算机即我们简称的“微型机”、“微机”、或者“微电脑”,甚至那时的小型计算器也列入微机范畴中。微机的发展经历了四个阶段,由第一代4位机发展到64位,向着高精度、高速度、智能型、记忆性、通用性方向发展。

2计算机技术的应用

2.1科学计算

早期的计算机主要用于科学计算。目前,科学计算仍然是计算机应用的一个重要领域。如高能物理、工程设计、地震预测、气象预报、航天技术等。由于计算机具有高运算速度和精度以及逻辑判断能力,因此出现了计算力学、计算物理、计算化学、生物控制论等新的学科。

2.2信息管理

信息管理是目前计算机应用最广泛的一个领域。利用计算机来加工、管理与操作任何形式的数据资料,如企业管理、物资管理、报表统计、帐目计算、信息情报检索等。近年来,国内许多机构纷纷建设自己的管理信息系统(MIS);生产企业也开始采用制造资源规划软件(MRP),商业流通领域则逐步使用电子信息交换系统(EDI),即所谓无纸贸易。

2.3检测与控制

利用计算机对工业生产过程中的某些信号自动进行检测,并把检测到的数据存入计算机,再根据需要对这些数据进行处理,这样的系统称为计算机检测系统。特别是仪器仪表引进计算机技术后所构成的智能化仪器仪表,将工业自动化推向了一个更高的水平。

2.4计算机辅助系统

⒈计算机辅助设计(CAD)是指利用计算机来帮助设计人员进行工程设计,以提高设计工作的自动化程度,节省人力和物力。目前,此技术已经在电路、机械、土木建筑、服装等设计中得到了广泛的应用。

⒉计算机辅助制造(CAM)是指利用计算机进行生产设备的管理、控制与操作,从而提高产品质量、降低生产成本。缩短生产周期,并且还大大改善了制造人员的工作条件。

⒊计算机辅助测试(CAT)是指利用计算机进行复杂而大量的测试工作。

⒋计算机辅助教学(CAI)指利用计算机帮助教师讲授和帮助学生学习的自动化系统,使学生能够轻松自如地从中学到所需要的知识。

2.5其他应用

农业、医疗系统、文化、治安系统、军事、商务领域、娱乐新闻等都已应用计算机技术,互联网把计算机应用推向了大众化[2]。

3结语

通过对计算机技术发展和应用的阐述,计算机从起源至今不到一个世纪时间里,其发展速度之快,预示着今后的计算机技术仍将会不断地取得突破,高度智能的电脑的出现将不会是幻想,相应的应用也将实现飞跃。

参考文献:

[1]杨露斯,黎炼.论计算机发展史及展望[J].信息与电脑(理论版),2010,(06),188

[2]乔正洪,葛武滇.计算机网络技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2008..

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