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文檔簡(jiǎn)介

1、將來計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)技術(shù)-計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)分析將來計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)技術(shù)-計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)分析 將來計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)技術(shù)-計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)分析將來計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)技術(shù)-計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)分析計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)繼續(xù)開展 同時(shí)計(jì)算機(jī)將具備更多的智能成分,它將具有多種感知才能、一定的考慮和斷定才能及一定的自然語言才能。除了提供自然的輸進(jìn)手段(如語音輸進(jìn)、手寫輸進(jìn))外,讓人能產(chǎn)生身臨其境感覺的各種交互設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是這一領(lǐng)域開展的集中表達(dá)。傳統(tǒng)的磁存儲(chǔ)、光盤存儲(chǔ)容量繼續(xù)攀升,新的海量存儲(chǔ)技術(shù)趨于成熟,新型的存儲(chǔ)器每立方厘米存儲(chǔ)容量可達(dá)10TB(以一本書30萬字計(jì),它可存儲(chǔ)約1500萬本書)。信息的永久存

2、儲(chǔ)也將成為現(xiàn)實(shí),千年存儲(chǔ)器正在研制中,這樣的存儲(chǔ)器可以抗干擾、抗高溫、防震、防水、防腐蝕。如是,本日的大量文獻(xiàn)可以原汁原味保存、并流芳百世。新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)硅芯片技術(shù)的高速開展同時(shí)也意味著硅技術(shù)越來越近其物理極限,為此,世界各國(guó)的探究職員正在加緊探究開發(fā)新型計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)從體系構(gòu)造的變革到器件和技術(shù)革命都要產(chǎn)生一次量的乃至質(zhì)的奔騰。新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)等將會(huì)在21世紀(jì)走進(jìn)我們的生活,遍布各個(gè)領(lǐng)域。量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)是基于量子效應(yīng)根底上開發(fā)的,它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開和關(guān)的狀態(tài),利用激光脈沖來改變分子的狀態(tài),使信息沿著聚合物挪動(dòng),從而進(jìn)展運(yùn)算

3、。 光子計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)即全光數(shù)字計(jì)算機(jī),以光子代替電子,光互連代替導(dǎo)線互連,光硬件代替計(jì)算機(jī)中的電子硬件,光運(yùn)算代替電運(yùn)算。和電子計(jì)算機(jī)相比,光計(jì)算機(jī)的“無導(dǎo)線計(jì)算機(jī)信息傳遞平行通道密度極大。一枚直徑5分硬幣大小的棱鏡,它的通過才能超過全世界現(xiàn)有 電纜的很多倍。光的并行、高速,自然地決定了光計(jì)算機(jī)的并行處理才能很強(qiáng),具有超高速運(yùn)算速度。超高速電子計(jì)算機(jī)只能在低溫下工作,而光計(jì)算機(jī)在室溫下即可開展工作。光計(jì)算機(jī)還具有和人腦相似的容錯(cuò)性。系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯(cuò)時(shí),并不影響終極的計(jì)算結(jié)果。 生物計(jì)算機(jī)(分子計(jì)算機(jī))生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算過程就是蛋白質(zhì)分子和四周物理化學(xué)介質(zhì)的互相功能過程。計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)換開

4、關(guān)由酶來充當(dāng),而程序那么在酶合成系統(tǒng)本身和蛋白質(zhì)的構(gòu)造中極其明顯地表示出來。20世紀(jì)70年代,人們發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(DNA)處于不同狀態(tài)時(shí)可以代表信息的有或無。DNA分子中的遺傳密碼相當(dāng)于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),DNA分子間通過生化反響,從一種基因代瑪轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N基因代碼。反響前的基因代碼相當(dāng)于輸進(jìn)數(shù)據(jù),反響后的基因代碼相當(dāng)于輸出數(shù)據(jù)。假設(shè)能控制這一反響過程,那么就可以制作成功DNA計(jì)算機(jī)。 納米計(jì)算機(jī)“納米是一個(gè)計(jì)量單位,一個(gè)納米即是10-9米,大約是氫原子直徑的10倍。納米技術(shù)是從80年代初迅速開展起來的新的前沿科研領(lǐng)域,終極目的是人類按照自己的意志直接操縱單個(gè)原子,制造出具有特定功能的產(chǎn)品。如今納米

5、技術(shù)正從MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))起步,把傳感器、電動(dòng)機(jī)和各種處理器都放在一個(gè)硅芯片上而構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。應(yīng)用納米技術(shù)研制的計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片,其體積不過數(shù)百個(gè)原子大小,相當(dāng)于人的頭發(fā)絲直徑的千分之一。納米計(jì)算機(jī)不僅幾乎不需要消耗任何能源,而且其性能要比今天的計(jì)算機(jī)強(qiáng)大很多倍。目前,納米計(jì)算機(jī)的成功研制已有一些鼓舞人心的消息,惠普實(shí)驗(yàn)室的科研職員已開始應(yīng)用納米技術(shù)研制芯片,一旦他們的探究獲得成功,將為其他縮微計(jì)算機(jī)元件的研制和消費(fèi)展平道路?;ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)蔓延和提升今天人們談到計(jì)算機(jī)必然地和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)起來,一方面孤立的未加進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)越來越難以見到,另一方面計(jì)算機(jī)的概念也被網(wǎng)絡(luò)所擴(kuò)展。二十世紀(jì)九十年代興起

6、的Internet在過往如火如荼地開展,其影響之廣、普及之快是前所未有的。從沒有一種技術(shù)能像Internet一樣,劇烈地改變著我們的學(xué)習(xí)、生活和習(xí)慣方式。全世界幾乎所有國(guó)家都有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接或間接地和Internet相連,使之成為一個(gè)全球范圍的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。人們可以通過Internet和世界各地的其它用戶自由地進(jìn)展通訊,可從Internet中獲得各種信息。 人們已充分領(lǐng)略到網(wǎng)絡(luò)的魅力,Internet大大縮小了時(shí)空界限,通過網(wǎng)絡(luò)人們可以共享計(jì)算機(jī)硬件資源、軟件資源和信息資源?!熬W(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)的概念被事實(shí)一再證實(shí),被眾人逐步承受。在將來10年內(nèi),建立透明的全光網(wǎng)絡(luò)勢(shì)在必行,互聯(lián)網(wǎng)的傳輸速率將進(jìn)

7、步100倍。在Internet上進(jìn)展醫(yī)療診斷、遠(yuǎn)程教學(xué)、電子商務(wù)、視頻會(huì)議、視頻圖書館等將得以普及。同時(shí),無線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建將成為眾多公司競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng),將來我們可以通過無線接進(jìn)隨時(shí)隨地連接到Internet上,進(jìn)展交流、獲取信息、觀看電視節(jié)目。挪動(dòng)計(jì)算技術(shù)和系統(tǒng)隨著因特網(wǎng)的迅猛開展和廣泛應(yīng)用、無線挪動(dòng)通訊技術(shù)的成熟以及計(jì)算機(jī)處理才能的不斷進(jìn)步,新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。挪動(dòng)計(jì)算正是為進(jìn)步工作效率和隨時(shí)可以交換和處理信息所提出,業(yè)已成為產(chǎn)業(yè)開展的重要方向。挪動(dòng)計(jì)算包括三個(gè)要素:通訊、計(jì)算和挪動(dòng)。這三個(gè)方面既互相獨(dú)立又互相聯(lián)絡(luò)。挪動(dòng)計(jì)算概念提出之前,人們對(duì)它們的探究已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間了,挪動(dòng)計(jì)算是第一次把它們

8、結(jié)合起來進(jìn)展探究。它們可以互相轉(zhuǎn)化,例如,通訊系統(tǒng)的容量可以通過計(jì)算處理(信源壓縮,信道編碼,緩存,預(yù)取)得到進(jìn)步。挪動(dòng)性可以給計(jì)算和通訊帶來新的應(yīng)用,但同時(shí)也帶來了很多新題目。最大的新題目就是如何面對(duì)無線挪動(dòng)環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)。在無線挪動(dòng)環(huán)境中,信號(hào)要受到各種各樣的干擾和衰落的影響,會(huì)有多徑和挪動(dòng),給信號(hào)帶來時(shí)域和頻域彌散、頻帶資源受限、較大的傳輸時(shí)延等等新題目。這樣一個(gè)環(huán)境下,引出了很多在挪動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中未碰到的新題目。第一,信道可靠性新題目和系統(tǒng)配置新題目。有限的無線帶寬、惡劣的通訊環(huán)境使各種應(yīng)用必須建立在一個(gè)不可靠的、可能斷開的物理連接上。在挪動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,挪動(dòng)終端位置的挪動(dòng)

9、要求系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)進(jìn)展配置和更新。第二,為了真正實(shí)如今挪動(dòng)中進(jìn)展各種計(jì)算,必需要對(duì)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)展支持。第三,如何將現(xiàn)有的主要針對(duì)話音業(yè)務(wù)的挪動(dòng)治理技術(shù)拓展到寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。第四,如何把一些在固定計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的成熟技術(shù)移植到挪動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中。面向全球網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的各類新型微機(jī)和信息終端產(chǎn)品將成為主要產(chǎn)品。便攜計(jì)算機(jī)、數(shù)字基因計(jì)算機(jī)、挪動(dòng)和終端產(chǎn)品,以及各種手持式個(gè)人信息終端產(chǎn)品,將把挪動(dòng)計(jì)算和數(shù)字通訊交融為一體,將被嵌進(jìn)高性能芯片和軟件,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的無窮通訊協(xié)議(如藍(lán)牙)上網(wǎng),觀看電視、收聽播送。在Internet上成長(zhǎng)起來的新一代自然不會(huì)把汽車僅作為代步工具,汽車將向用戶提供上網(wǎng)、辦公、家庭娛樂等功能,成為車輪上的信息平臺(tái)。跨進(jìn)新世紀(jì)的門檻,暢想將來之時(shí),我們不妨回憶本世紀(jì)人們對(duì)計(jì)算機(jī)的熟悉。1943年IBM總裁ThomasWason說“我以為全世界市場(chǎng)的計(jì)算機(jī)需求量約為五臺(tái)。1957年美國(guó)PrenticeHall的編輯撰文“我走遍了這個(gè)國(guó)家并和很多最優(yōu)秀

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