新計算機的時代PPT

1、未來時未來時代的引領(lǐng)代的引領(lǐng)者者 新式新式計算計算 機機 計算機是20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一. 在這個世紀(jì)之交,知識經(jīng)濟時代呼嘯而來,作 為知識和信息的處理、傳輸和存儲之載體的 計算機,在即將來臨的21世紀(jì),將會不斷地開 發(fā)出新的品種,而這些新穎的多種多樣的計 算機,將以其更強大的功能,為世人所矚目, 成為知識經(jīng)濟時代人們的新寵兒. 21世紀(jì)是 人類走向信息社會的世紀(jì)，是網(wǎng)絡(luò)的時代， 是超高速信息公路建設(shè)取得實質(zhì)性進展并進 入應(yīng)用的年代。那么在世紀(jì)之交的今天，信 息技術(shù)的發(fā)展將會有什么新的變化呢？ 隨著隨著電子信息時代的飛速電子信息時代的飛速 發(fā)展，各式各樣的新式計算機技術(shù)越發(fā)展，各式各樣的

2、新式計算機技術(shù)越 來越廣泛地應(yīng)用在人類的生產(chǎn)生活活來越廣泛地應(yīng)用在人類的生產(chǎn)生活活 動中。它們在未來時代的演變大致會動中。它們在未來時代的演變大致會 朝著以下幾個方向深化地進行朝著以下幾個方向深化地進行 無線可觸摸交互式計算機無線可觸摸交互式計算機方向一：方向一： 1 1、觸摸識別輕松快捷：、觸摸識別輕松快捷：無須坐在電腦前，可直接站立于互動式電 子白板前面講解，直觀清晰，手指或教鞭完全代替鼠標(biāo)，輕松快捷、 易于操作；可打開電腦里面的任何文件，用戶可直接在白板屏幕上 實現(xiàn)計算機上的常用操作，包括進行各種文本編輯的操作，如編輯 word、Excel 或其他文件；此時，用戶無需操作計算機的鼠標(biāo)或鍵

3、 盤，即可在投影屏幕上直接手寫輸入文本。 2 2、自由書寫擦除自如：、自由書寫擦除自如：可在互動式電子白板上自由、流暢 地書寫；可在任一投影屏幕窗口上作標(biāo)記、注釋、畫圖等，使 整個教學(xué)過程或演示過程毫無阻礙。針對板書內(nèi)容，板擦還可 對其進行擦除，如有需要還可對其進行恢復(fù)，按撤消鍵即可達 到恢復(fù)要求。 3 3、同步記錄隨機輸出：、同步記錄隨機輸出：在課堂、培訓(xùn)會議過程中，學(xué)生或參與者可以專心的聽 講并積極參與討論，無需再為筆記忙碌；針對會議內(nèi)容，可以對其進行自動同步 記錄，如錄音、錄屏等。會議過程及內(nèi)容可清晰記錄，便于會后整理；白板書寫 內(nèi)容自動保存于計算機；存盤資料不僅可以實時回放，也可以通過

4、網(wǎng)絡(luò)進行同步 直播；還可以保存打印出來、發(fā)送郵件等。 4 4、文檔標(biāo)注桌面共享、文檔標(biāo)注桌面共享：可實現(xiàn)幻燈片播放，對文檔可對已圈點標(biāo)注，調(diào) 用文檔或相關(guān)的圖片進行分析，讓講師更能清晰表達自己的觀點，讓聽眾 更能明白所講的重點。同時可以將文檔共享給所有參與者，包括BMP、JPG 等格式的文件滿足了客戶實現(xiàn)多元化會議的需求。 5 5、遠程會議互動溝通：、遠程會議互動溝通：運用互聯(lián)網(wǎng)，還可實現(xiàn)異地遠程會議，在網(wǎng)絡(luò) 會議中，通過局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)所有參與成員都可以看到同一畫面，并自由 地進行語言溝通，實現(xiàn)講師與聽眾的互動交流；不僅可以實現(xiàn)記錄白板的 板書，而且可以通過同步錄音老師或會議組織者的講解過程，

5、可自動生成 教學(xué)課件或會議記錄。 方向二：方向二：模塊化概念計算機模塊化概念計算機 普通的PC機都是把所 有的元件整合在機箱里面， 需要更換的時候就得打開機 箱。加入能夠把電腦的各個 部件都做成模塊化的設(shè)計， 就像搭積木一樣拼接在一起， 就可以隨意的更換主要部件 而不必經(jīng)過繁瑣的開箱拆線 的過程了。 超級計算機（萬億次計算超級計算機（萬億次計算機）機） 方向三：方向三： 超級計算機是一種超大型電子計算機。具有很強的計算和處理數(shù)據(jù) 的能力，主要特點表現(xiàn)為高速度和大容量，配有多種外部和外圍設(shè) 備及豐富的、高功能的軟件系統(tǒng)。 現(xiàn)有的超級計算機運算速度大都可以達到每秒一太 （Trillion，萬億）次

6、以上。 超超級計算機是計算機中功能最強、級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存運算速度最快、存 儲容量最大儲容量最大的一類計算機，多用于國家高科技領(lǐng)域和的一類計算機，多用于國家高科技領(lǐng)域和 尖端技術(shù)研尖端技術(shù)研究。究。 方向四：方向四：人工智能化（兩臺人工智能化（兩臺“阿西莫阿西莫”機器人服務(wù)員為公司員工送茶機器人服務(wù)員為公司員工送茶） 人工智能人工智能 人工智能是人造的智能,是計算機 科學(xué)、邏輯學(xué)、認知科學(xué)交叉形成 的一門科學(xué)。其基本目標(biāo)就是使機 器表現(xiàn)出類似人類的智慧,使機器 具有類似人類的智能行為,使機器 思維(Making Machine“Think”)。 智能接口技術(shù)是研究如何

7、使人們能 夠方便自然地與計算機交流。為了 實現(xiàn)這一目標(biāo)，要求計算機能夠看 懂文字、聽懂語言、說話表達，甚 至能夠進行不同語言之間的翻譯， 而這些功能的實現(xiàn)又依賴于知識表 示方法的研究。 因此，智能接口技術(shù)的研究既有巨大的應(yīng)用價值，又有基礎(chǔ)的理論意義。 目前，智能接口技術(shù)已經(jīng)取得了顯著成果，文字識別、語音識別、語音 合成、圖像識別、機器翻譯以及自然語言理解等技術(shù)已經(jīng)開始實用化。 方向五：很特別的透明電腦熒幕 方向六：視覺控制的計算機，無須再進行專門的訓(xùn)練， 就連老人都能運用自如 計算機視覺是研究用計算機和成像 設(shè)備來模擬人和生物視覺系統(tǒng)功能 的技術(shù)學(xué)科，其目標(biāo)是從圖像或圖 像序列中獲取對外部世界

8、的認知和 理解，即利用二維圖像恢復(fù)三維環(huán) 境中物體的幾何信息，比如形狀、 位置、姿態(tài)、運動等，并能描述、 識別與理解。 未未來的計來的計算算機機 巨型化巨型化：天文、軍事、仿真、科學(xué)計算等領(lǐng)域需要進行大量的計算，要 求計算機有更高的運算速度、更大的存儲量，這就需要研制功能更強的巨 型計算機； 專業(yè)化專業(yè)化：工業(yè)計算機、嵌入式設(shè)備在工業(yè)上和專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊， 車載電腦、工控計算機、銀行系統(tǒng)等； 微型化：專用微型機已經(jīng)大量應(yīng)用于儀器、儀表和家用電器中。筆記本電 腦已經(jīng)大量進入辦公室和家庭，但是便攜性、續(xù)航能力仍不夠人們?nèi)旌?使用，應(yīng)運而生的便攜式互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（MID）、智能手機、平板電腦不斷

9、涌現(xiàn)，迅速普及； 網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化：移動通信和互聯(lián)網(wǎng)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快、市場潛力最大、前 景最誘人的兩大業(yè)務(wù)，它們的增長速度都是任何預(yù)測家未曾預(yù)料到的，所 以移動互聯(lián)網(wǎng)可以預(yù)見將會創(chuàng)造怎樣的經(jīng)濟神話； 智能化智能化：目前的計算機已能夠部分地代替人的腦力勞動，但是人們希望 計算機具有更多人的智能，比如：自行思考，智能識別，自動升級等等； 下一代計算機下一代計算機 計算機的未來充滿了變數(shù)。性能的大幅度提高是不可置疑的，而 實現(xiàn)性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升并不是計算 機發(fā)展的唯一路線，計算機的發(fā)展，還應(yīng)當(dāng)變得越來越人性化， 同時也要注重環(huán)保等等。 基于集成電路的計算機短期內(nèi)還不會退出歷史

10、舞臺。但一些新的 計算機正在躍躍欲試地加緊研究，這些計算機是：超導(dǎo)計算機、超導(dǎo)計算機、 納米計算機、光計算機、納米計算機、光計算機、DNA計算機和量子計算機等。計算機和量子計算機等。 芯片的集成度越高，計算機的體積越小，這樣才不致因信 號傳輸而降低整機速度。但這樣一來就使機器發(fā)熱嚴(yán)重。 解決問題的出路是研制超導(dǎo)計算機。電流在超導(dǎo)體中流過 時，電阻為零，介質(zhì)不發(fā)熱。1962年，英國物理學(xué)家約瑟 夫遜提出了“超導(dǎo)隧道效應(yīng)”，即由超導(dǎo)體絕緣體超 導(dǎo)體組成的器件（約瑟夫遜結(jié)），當(dāng)對其兩端加電壓時， 電子就會像通過隧道一樣無阻擋地從絕緣介質(zhì)穿過，形成 微小電流，而該器件兩端的壓降幾乎為零。與傳統(tǒng)的半導(dǎo)

11、體計算機相比，使用約瑟夫遜器件的超導(dǎo)計算機的耗電量 僅為其幾千分之一，而執(zhí)行一條指令所需的時間卻要快 100倍。 1999年11月，日本超導(dǎo)技術(shù)研究所與企業(yè)合作，制作了由 1萬個約瑟夫遜元件組成的超導(dǎo)集成電路芯片。據(jù)悉，該 所定于2003年生產(chǎn)這種超導(dǎo)芯片，2010年前后制造出這種 超導(dǎo)計算機。 超導(dǎo)計算機超導(dǎo)計算機 納米計算機 在納米尺度下，由于有量子效應(yīng)，硅微電子芯片便 不能工作。其原因是這種芯片的工作，依據(jù)的是固 體材料的整體特性，即大量電子參與工作時所呈現(xiàn) 的統(tǒng)計平均規(guī)律。如果在納米尺度下，利用有限電 子運動所表現(xiàn)出來的量子效應(yīng)，可能就能克服上述 困難?？梢杂貌煌脑韺崿F(xiàn)納米級計算，

12、目前已 提出了四種工作機制： （1）電子式納米計算技術(shù)； （2）基于生物化學(xué)物質(zhì)與DNA的納米計算機； （3）機械式納米計算機； （4）量子波相干計算。它們有可能發(fā)展成為未來 納米計算機技術(shù)的基礎(chǔ)。 納米計算機納米計算機 光子計算機光子計算機 與傳統(tǒng)硅芯片計算機不同，光計算機用光束代替電子 進行計算和存儲：它以不同波長的光代表不同的數(shù)據(jù)， 以大量的透鏡、棱鏡和反射鏡將數(shù)據(jù)從一個芯片傳送 到另一個芯片。 研制光計算機的設(shè)想早在20世紀(jì)50年代后期就已提出。 1986年，貝爾實驗室的戴維.米勒研制成功小型光開關(guān)， 為同實驗室的艾倫.黃研制光處理器提供了必要的元件。 1990年1月，黃的實驗室開始用

13、光計算機工作。光計算 機有全光學(xué)型和光電混合型。上述貝爾實驗室的光計 算機就采用了混合型結(jié)構(gòu)。 相比之下，全光學(xué)型計算機可以達到更高的運算速度。 研制光計算機，需要開發(fā)出可用一條光束控制另一條 光束變化的光學(xué)“晶體管”?，F(xiàn)有的光學(xué)“晶體管” 龐大而笨拙，若用它們造成臺式計算機將有輛汽車那 么大。因此，要想短期內(nèi)使光學(xué)計算機實用化還很困 難。 DNADNA計算機在與人對玩游戲中取勝 計算機在與人對玩游戲中取勝 DNA計算機計算機 1994年11月，美國南加州大學(xué)的阿德勒曼博士用DNA堿基對序列作 為信息編碼的載體，在試管內(nèi)控制酶的作用下，使DNA堿基對序列 發(fā)生反應(yīng)，以此實現(xiàn)數(shù)據(jù)運算。阿德勒曼在

14、科學(xué)上公布了DNA 計算機的理論，引起了各國學(xué)者的廣泛關(guān)注。 阿德勒曼的計算機的計算與傳統(tǒng)的計算機不同，計算不再只是簡單的 物理性質(zhì)的加減操作，而又增添了化學(xué)性質(zhì)的切割、復(fù)制、粘貼、插 入和刪除等種種方式。 DNA計算機的最大優(yōu)點在于其驚人的存儲容 量和運算速度：1立方厘米的DNA存儲的信息比一萬億張光盤存儲的 還多；十幾個小時的DNA計算，就相當(dāng)于所有電腦問世以來的總運 算量。更重要的是，它的能耗非常低，只有電子計算機的一百億分之 一。 與傳統(tǒng)的“看得見、摸得著”計算機不同，目前的DNA計算機還是 躺在試管里的液體。它離開發(fā)、實際應(yīng)用還有相當(dāng)?shù)木嚯x，尚有許多 現(xiàn)實的技術(shù)性問題需要去解決。 O

15、rion量子計算機 用于將量子計算機冷卻在5K 溫度下的散熱裝置 集成了16個量子 比特的計算機 Orion量子計算機 量子計算機量子計算機 量子計算機以處于量子狀態(tài)的原子作為中央處理器和內(nèi)存，利用原子的量 子特性進行信息處理。由于原子具有在同一時間處于兩個不同位置的奇妙 特性，即處于量子位的原子既可以代表0或1，也能同時代表0和1以及0和1 之間的中間值，故無論從數(shù)據(jù)存儲還是處理的角度，量子位的能力都是晶 體管電子位的兩倍。對此，有人曾經(jīng)作過這樣的比喻：假設(shè)一只老鼠準(zhǔn)備 繞過一只貓，根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)理論，它要么從左邊過，要么從右邊過，而 根據(jù)量子理論，它卻可以同時從貓的左邊和右邊繞過 量子計算機在外形上 有較大差異，它沒有盒式外殼；看起來像是一個被其它物質(zhì)包圍的巨大磁 場；它不能利用硬盤實現(xiàn)信息的長期存儲；但高效的運算能力使量子計算 機具有廣闊的應(yīng)用前景。 如何實現(xiàn)量子計算，方案并不少，問題是在實驗上實現(xiàn)對微觀 量子態(tài)的操縱確實太困難了。這些計算機機異常敏感，哪怕是 最小的干擾-比如一束從旁邊經(jīng)過的宇宙射線-也會改變機器 內(nèi)計算原子的方向，從而導(dǎo)致錯誤的結(jié)果。目前，量子計算機 只能利用大約5個原子做最簡單的計算。要想做任何有意義的 工作都必須使用數(shù)百萬個原子 計算機為什么會引領(lǐng)我們的生活計算