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1、闽南理工学院毕业设计（论文）专用笺+摘要计算机技术是指进行硬件设计及制造和软件开发，并广泛应用于各个领域的技术，它是信息化时代的核心技术。现在，计算机技术已经渗透到社会生产和生活方方面面，由此，不但是改变了人类进行生产和生活的方式，也决定了许许多多学科的未来的发展状况。关键词：计算机技术，发展现状，发展趋势，相应方法AbstractComputer technology refers to hardware design and manufacturing and software development, and widely used in All areas of technology,
2、 it is the core technology of the information age. Now, the computer technology has Permeate all aspects of social life and production, therefore, not but changed human production and Way of life, also determines the future of many disciplines of development .Keywords: computer technology, developme
3、nt present situation, development trend, the corresponding method 19目录前言21. 计算机发展概述32. 计算机技术的现状与发展前景特点5 2.1多级化.52.2智能化52.3网络化52.4多媒体化53. 具体技术发展趋势浅析73.1芯片技术73.2并行处理技术73.3分布式客户/服务器模式73.4 64位操作系统83.5千兆位网络83.6网络计算83.7企业网络技术的发展8 3.8应用平台的发展9 3.9基于INTERNET的中文信息处理技术.10 3.10 JAVA技术.10 3.11多媒体技术.104. 未来的计算机12
4、4.1量子计算机124.2神经网络计算机124.3化学、生物计算机124.4光计算机125. 从宏观的角度来看计算机技术的发展14 5.1无线化.14 5.2专门化.145.3网络化.14 5.4人性化.15 5.5智能化.156结束语17致谢18参考文献19前 言计算机是20世纪人类最伟大的发明之一.在这个世纪之交,知识经济时代呼啸而来,作为知识和信息的处理、传输和存储之载体的计算机,在即将来临的21世纪,将会不断地开发出新的品种,而这些新颖的多种多样的计算机,将以其更强大的功能,为世人所瞩目,成为知识经济时代人们的新宠儿. 21世纪是人类走向信息社会的世纪，是网络的时代，是超高速信息公路建
5、设取得实质性进展并进入应用的年代。当前计算机正朝着巨型化、微型化、智能化、网络化等方向发展，计算机本身的性能越来越优越，应用范围也越来越广泛，从而使计算机成为工作、学习和生活中必不可少的工具。1.计算机发展概述计算机的诞生酝酿了很长一段时间。1946年2月，第一台电子计算机ENIAC在美国加州问世，ENIAC用了18000个电子管和86000个其它电子元件，有两个教室那么大，运算速度却只有每秒300次各种运算或5000次加法，耗资100万美元以上。尽管ENIAC有许多不足之处，但它毕竟是计算机的始祖，揭开了计算机时代的序幕。 计算机的发展到目前为止共经历了四个时代：从1946年到1959年这段
6、时期我们称之为“电子管计算机时代”。第一代计算机的内部元件使用的是电子管。由于一部计算机需要几千个电子管，每个电子管都会散发大量的热量，因此，如何散热是一个令人头痛的问题。电子管的寿命最长只有3000小时7，计算机运行时常常发生由于电子管被烧坏而使计算机死机的现象。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。 从1960年到1964年，由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管，所以我们将这段时期称为“晶体管计算机时代”。晶体管比电子管小得多，不需要暖机时间，消耗能量较少，处理更迅速、更可靠。第二代计算机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。接着，高级语言FORTRAN语言和cOBOL语言相继开发出
7、来并被广泛使用。这时，开始使用磁盘和磁带作为辅助存储器。第二代计算机的体积和价格都下降了，使用的人也多起来了，计算机工业迅速发展。第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。 从1965年到1970年，集成电路被应用到计算机中来，因此这段时期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。集成电路（Integrated Circuit，简称r）是做在晶片上的一个完整的电子电路，这个晶片比手指甲还小，却包含了几千个晶体管元件。第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。 从1971年到现在，被称之为“大规模集成电
8、路计算机时代”。第四代计算机使用的元件依然是集成电路，不过，这种集成电路已经大大改善，它包含着几十万到上百万个晶体管，人们称之为大规模集成电路（LargeScale lntegrated Circuit简称LSI）和超大规模集成电路（Very Large Scale lntegrated Circuit简称VLSI）。1975年，美国1BM公司推出了个人计算机PC（PersonaI Computer），从此，人们对计算机不再陌生，计算机开始深入到人类生活的各个方面 2.计算机技术的现状与发展前景特点。计算机技术的发展主要有以下4个特点：2.1多极化如今，个人计算机已席卷全球，但由于计算机应用的
9、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，它标志一个国家计算机技术的发展水平。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。2.2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
10、，已研制出多种具有人的部分智能的机器人。2.3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。目前，大到世界范围的通信网，小到实验室内部的局域网已经很普及，因特网（Internet）已经连接包括我国在内的150多个国家和地区。由于计算机网络实现了多种资源的共享和处理，提高了资源的使用效率，因而深受广大用户的欢迎，得到了越来越广泛的应用。2.4多媒体化多媒体计算机是
11、当前计算机领域中最引人注目的高新技术之一。多媒体计算机就是利用计算机技术、通信技术和大众传播技术，来综合处理多种媒体信息的计算机。这些信息包括文本、视频图像、图形、声音、文字等。多媒体技术使多种信息建立了有机联系，并集成为一个具有人机交互性的系统。多媒体计算机将真正改善人机界面，使计算机朝着人类接受和处理信息的最自然的方式发展。3.具体技术发展趋势浅析。3.1芯片技术 从1971年微处理器问世后，计算机经历了4位机、8位机和16位机的时代，90年代初，出现了32位结构的微处理器计算系统，并将进入64位计算时代。自从1991年MIPS公司的64位机R4000问世之后，已陆续有DEC公司的Alph
12、a 21064、21066、21164和21264，HP公司的PA8000IBM/Motorola/Alpha的Power PC 620，Sun的Ultra-SPARC以及Intel公司的Merced等64位机出现。 3.2并行处理技术 并行处理技术括：并行结构、并行算法、并行操作系统、并行语言及其编译系统。另外，并行处理方式有多处理机体系结构、大规模并行处理系统、工作站群（包括工作站机群系统、网络工作站）。 目前，MP是指具有100个以下CPU的系统，MPP是指具有100个上以CPU的系统。 3.3分布式客户/服务器模式 早期的集中式主机模式逐渐被客户/服务器模式所取代，如今已发展为基于In
13、ternet和Web技术的三层模式，在这种模式下，服务器网络通信和应用平台的发展趋势如何，也是人们关注的焦点。服务器技术的发展趋势是由32位机向64位机过渡。DEC已率先实现了这一过渡。预计，在1998-1999年各主要硬件厂商也将完成这一过渡，如HP、IBM、SGI等。服务器的总体结构模式将由目前的UMA、NUMA和MPP等模式发展到利用高速交换设备把多个CPU、内存和I/O模块联接在一起的Crossbar Switches模式，从而将大大提高CPU、内存和I/O的通信带宽与互联能力以及服务器的处理能力，其配置更注重灵活性、可伸缩性和可靠性，而成为下一代高性能服务器。 存储设备也将向网络化发
14、展，通过高速光纤通道与其存储交换设备通道联接在一起；存储设备将实现集中管理；存储设备的动态分布和分配使应用软件所需的存储容量变得十分灵活；网络化存储设备可实现网络连到哪里，存储设备也分布到哪里。 3.4 64位操作系统 目前有DEC的Digital Unix 4.0、Open VMS 7.0版（1996年）和SGI公司的Cluter IRIX 6.2版。在19982000年还将有Windows NT（64位）5.0版，SUN的Solaris将支持Intel的Merced 64位芯片，因而64位的Solaris将成为64位Unix的主流。此外，SCO公司也宣布过支持64位OS。 2001-200
15、5年64位计算系统将走向成熟。DEC和SGI的64位Unix系统最为完善，包括64位计算的硬件平台、操作系统、应用开发工具。DEC的64位技术处于明显的领先地位，不仅有64位芯片、操作系统、开发工具，还有8000多种应用软件正从32位向64位移植。DEC的Alpha Server 8400、4100和2100已有相当多的用户。未来的5-10年中仍然是纵向技术市场集成，易于实现网络时代各档系统无缝联接的要求。支持Unix/Windows NT集成软件环境，这是未来技术市场发展的大趋势。 3.5千兆位网络 千兆位以太网很有吸引力，这主要是因为： 在不影响现有网络的情况下，可获得更高带宽。千兆位以太
16、网与以太网及快速以太网使用相同的变量长度帧格式。无须对网络进行其它改动便可使用千兆位以太网。千兆位以太网是在老的以太网用户中安装的，因而总成本较低。千兆位以太网分为交换式、路由式和共享式多种解决方案。所有的网络技术，包括IP交换技术和Layer交换技术，均与千兆位以太网全面兼容。 3.6网络计算 企业管理，特别是经历了库存管理、物料需求计划（MRP）、制造资源计划（MRP-）等发展阶段，如今发展到了企业资源计划（ERP）。企业在生产计划、物资需求、成本核算、营销管理、市场策略等方面的需求构成了企业计算。 在21世纪即将到来之际，世界各大硬件公司都提出了自己对未来的看法，诸如IBM的网络中心计算
17、、SCO的Internet计算、Oracle的网络计算、Sybase的分布式计算、Intel的MMX计算、Microsoft的NT计算、DEC的Web计算、HP的可缩放优质服务器、Sun公司的Java计算等。Sun早就提出了“网络就是计算机”的口号。总之，从世界IT发展趋势看，网络计算时代已经到来。 3.7企业网络技术的发展 从80年代初开始，企业局域网经历了两个主要发展阶段，即共享主干网（如单一局域网、桥式局域网和路由局域网等）和交换主干网（如以太网、快速以太网、FDDI交换网、ATM交换网）。总的发展趋势是从共享式主干网向交换式主干网方向发展。目前，企业网主要面临着以下问题： 网络的规模越
18、来越大，企业内部用户增多，信息量增大，处理模式也趋于复杂，因而对响应时间和运算精度的需求也越来越高。网络结构、通信介质和方式越来越复杂，既有广域通信和移动通信，也有局域通信，既有拨号低速通信介质，也有高速光纤介质。 Internet/Intranet的应用增加了对网络带宽的需求，特别是对多媒体通信的要求越来越迫切。 网上应用越来越多，这一切都对网络的带宽、速度、可靠性和灵活性提出了越来越高的要求。虚拟网具有允许建立独立于物理位置的逻辑网、通过软件进行网络配置等功能，以及简化网络管理、优化带宽使用等一系列优点，代表了网络技术今后的发展方向。 3.8应用平台的发展 21世纪信息系统的应用模式必然走
19、开放的道路。IEEE把开放系统定义为基于开放标准的中性应用环境。Unix和Windows NT是开放的操作系统，Internet是最大的开放应用环境。Internet的发展使人们看来未来的NII（国家信息基础设施）和NIN（国家信息网络）的一种新的应用模式，即Internet/Intranet/Extranet模式。这种模式的基本思路是： 整个网络使用Internet高速开放的TCP/IP协议进行通信。 利用防火墙或隧道技术，形成单位的Intranet，建立必要的安全保密机制。 利用Web作为统一的软件开发和应用平台。 利用Web作为软件开发和应用平台具有以下优点： 具有很强的系统独立性，用户
20、可以使用具有HTML浏览器的计算机，而不管是运行Unix还是Windows NT。 系统管理员不需要针对具体用户安装软件，系统可以整体升级。 系统设计人员可以假定前端的应用服务器全部是Web服务器。 具有很强的位置独立性，不论安装在何处或安装在什么计算机上。 对联接的带宽没有特殊要求，可以很宽，且存取很快，也可以是带宽较窄的低速通信。 容易检索数据，可以使用适当的索引引擎，有效地找到Web资料。 具有很高的可靠性，保护所有数据和事务处理的保密性和完整性。 Web是世界上最大的多处理机和分布式系统，它使用冗余技术（系统机群、双网络通道、RAID磁盘阵列），保证系统的可靠性和完整性。 总之，Web
21、平台把开放性和通用性结合在一起，提供应用平台、运行环境和人机界面，实现软件和信息的广泛共享，必将引起信息产业界的一场革命。 3.9基于Internet的中文信息处理技术 中文信息处理平台。 中文信息处理关键技术，包括中文需求信息的输入、中文文本的自动生成、语义理解、快速检索、双向翻译、Internet多媒体中文信息处理、基于WWW的语境类似度的研究。 基于Internet的现代汉语语料库的建立。 中文界面的可视化、可听化、可操作化技术。 Internet URL的中文分类、对照索引和内容提要。 3.10Java技术 Java芯片的开发，如芯片的设计和生产、嵌入式家用电器、基于Java技术的新型
22、计算机系统、网络计算机系统、Web TV或Internet TV顶置盒（TSB）等。 企业综合信息处理系统，如企业Java Computing、Java在金融业中的应用、电子贸易、电子商务等。 Java在Internet和Intranet方面的应用，如Website信息咨询服务、WWW资源集成、电子广告、远程教学、远程医疗等。 使用Java是大势所趋。 3.11多媒体技术 多媒体技术使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力，其丰富的声、文、图信息和方便的交互性与实时性，极大地改善了人机界面，改善了计算机的使用方式，为计算机进入人类生活的各个领域打开了大门。因而，尽快发展我国多媒体技
23、术和多媒体产业具有重大意义。 多媒体技术是我国信息化工程的接口技术，也是我国计算机产业的关键技术。多媒体技术是解决高清晰度电视、常规电视数字化、交互式电视、点播电视、多媒体电子邮件、远程教学、远程医疗、家庭办公、家庭购物、三电一体化等问题的最佳方法。另外，也是改造传统产业，特别是出版印刷、影视、广告、娱乐等产业的先进技术。 多媒体软件开发技术的主要项目有： 多媒体数据库开发技术； 多媒体通信开发技术; 多媒体著作工具开发技术； 利用多媒体应用软件，发展多媒体电子出版物的技术。4.未来的计算机4.1量子计算机量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理的量子物理设备，当某个
24、设备是由两子元件组装，处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。4.2神经网络计算机人脑总体运行速度相当于每妙1000万亿次的电脑功能，可把生物大脑神经网络看做一个大规模并行处理的、紧密耦合的、能自行重组的计算网络。从大脑工作的模型中抽取计算机设计模型，用许多处理机模仿人脑的神经元机构，将信息存储在神经元之间的联络中，并采用大量的并行分布式网络就构成了神经网络计算机。4.3化学、生物计算机在运行机理上，化学计算机以化学制品中的微观碳分子作信息载体，来实现信息的传输与存储。DNA分子在酶的作用下可以从某基因代码通过生物化学反应转变为另一种基因代码，转变前的基因代码可以作为输入
25、数据，反应后的基因代码可以作为运算结果，利用这一过程可以制成新型的生物计算机。生物计算机最大的优点是生物芯片的蛋白质具有生物活性，能够跟人体的组织结合在一起，特别是可以和人的大脑和神经系统有机的连接，使人机接口自然吻合，免除了繁琐的人机对话，这样，生物计算机就可以听人指挥，成为人脑的外延或扩充部分，还能够从人体的细胞中吸收营养来补充能量，不要任何外界的能源，由于生物计算机的蛋白质分子具有自我组合的能力，从而使生物计算机具有自调节能力、自修复能力和自再生能力，更易于模拟人类大脑的功能。现今科学家已研制出了许多生物计算机的主要部件生物芯片。4.4光计算机是用光子代替半导体芯片中的电子，以光互连来代
26、替导线制成数字计算机。与电的特性相比光具有无法比拟的各种优点：光计算机是“光”导计算机，光在光介质中以许多个波长不同或波长相同而振动方向不同的光波传输，不存在寄生电阻、电容、电感和电子相互作用问题，光器件有无电位差，因此光计算机的信息在传输中畸变或失真小，可在同一条狭窄的通道中传输数量大得难以置信的数据。5. 从宏观的角度来看计算机技术的发展。计算机技术的发展趋势可以分为以下5个方面：5.1无线化 追求自由一直是人类的梦想，计算 机的无线化风潮同样也是人们梦寐以求 的。与现在笔记本讲的“无线你的无限” 有所不同的是:未来的计算机将实现网 络和设备间的无线连接，这将意味着未 来在家中使用台式机比
27、现在的笔记本还 方便，因为显示器与主机之间也是通过 无线来连接的，使用起来有点像现在的 TabletPC。 实现这种梦想的技术称为UWB (UltraWideband)技术，它是一种与其 它技术有很大不同的无线通信技术，可 以为无线局域网WLAN和个人局域网 PAN的接口卡和接人技术带来低功耗、 高带宽并且相对简单的无线通信技术， 所以INTEL公司称其为“无线USB”，希 望能够成为计算机与计算机，或是计算 机与消费电子产品(如数字相机)间高频宽 的无线连结。 UWB的传输速度在相对较短的距离 内(大约是15英尺)可达400至50oMbps 之间，目前超级宽带技术已经能够使两 个相距30英尺
28、的设备通过无线方式以 100MbPs的速度传播信号。在最近进行 的实验中，Xtremespectrum利用其芯片 同时向6台电视机传送不同的数字化电视 信号。但是目前只有30英尺的传输距离， 使得UWB技术还无法与802.11等其他 技术竞争家用网络市场。5.2专门化 其实并不是每一件工作都需要一部 高性能的PC才能完成，有时候采用高性 能的计算机甚至还有可能带来麻烦，因 为高性能势必带来高能耗、高发热量等 不良的负面效应。将来的计算机由于从 事的工作不同，在性能上、外形上都会有 很大的不同。通用PC将逐渐由专用设备 (软硬件一体化的计算机)所代替，以提 高工作效率。 目前我们的身边也正在发生
29、这样的 变化，比如售卖彩票的终端、商场里的收银机、银行的终端等等，多是为了提高某 一项工作的效率和减少成本，由通用PC 逐渐演变而来的。也许这样的趋势出现 在我们的家庭生活中，专用的“家庭调控 计算机”将成为家中的电器控制中心，为 我们控制家中的电灯、冰箱、微波炉、空 调等等，把我们的家变成一个智能的家。5.3网络化 计算机已经越来越普及，各种家用 电器也开始具备了智能化，这些现象将 促进家电与计算机的网络化进程，家庭 网络分布式系统将逐渐取代目前单机操 作的模式，计算机可以通过网络控制各 种家电的运行，并通过互联网下载各种 新的家电应用程序，以增加家电的功能， 改善家电的性能等等。也可以通过
30、互联 网远程遥控家中的家电，在办公室的时 候就可以提前让家中的电器做好饭，煮 好菜，开空调等等。 环保化 随着计算机性能的提高，能耗也将 越来越大，而且计算机在家庭生活中扮 演的角色越来越重要，运行的时间也将 变长。为了不让计算机成为家中用电量 最大的电器，技术人员也研究各种方法 让计算机的能耗降低，比如通过上面提 到的专门化的计算机，让计算机的效率 大幅提高，从而可以让低性能的硬件系 统具备专业的功能，减少能耗。5.4人性化 作为未来人类的工具和家中的控制 中心，计算机需要与使用者进行非常多 的交流，才能更好地为使用者服务。这就 要求计算机与人之间的交流要人性化， 才能让使用者真正乐意使用计
31、算机。 为了实现这个目标，未来的计算机 的交互方式将会多样化，不但可以通过 书写控制，还可以通过语言控制，甚至可 以通过眼睛进行控制。 因为智能化的提高，多数工作计算 机可以自动选择操作的流程，其过程无 需人们参与，所以软件的界面也越来越 简单，使用起来就像现在家用电器或者 手机一样简单，使用者无需再进行专门 的学习，就连老人也都能运用自如。 5.5智能化 Al的研究已进行了很多年，人工智 能是以模糊逻辑为基础，计算机可以主 动分析执行过程中碰到的困难，自动选 择最优的解决方案。最成功的智能化应 用是在航天技术方面，随着机遇号和勇 气号先后成功登陆火星，不但宣示人类 又往外太空行进了一步，同时
32、宣示人工 智能的成功。火星与地球的距离约为 5576万公里，即使是采用无线电进行通 信，一个信号来回就需要6.2分钟，根本 没有办法对身处火星的机器人进行实时 操控。这就要求机器人本身具备一定的 智能，以应付各种突发事件。 随着计算机计算能力的增强，民用 化的计算机也开始具备某种程度的智能 化，以帮助处理日常生活中的琐事，甚至 出现专门做家务的机器人，让人们可以 腾出更多的时间来学习、娱乐、交际等。 电子化宠物也开始大行其道，因为 电子化的宠物饲养更加方便，并可以进 行更新换代，更容易与主人进行交流，甚 至可以模拟多种宠物，可以与计算机之 间进行通信等等。这些优势将让电子宠 物取代一部分真正的
33、宠物，成为未来人 类的新伙伴6.结束语计算机技术是世界上发展最快的科学技术之一，产品不断升级换代。如果人们想要继续享受计算机带来的种种好处，继续使国家安全和经济繁荣得到保障，就必须发展好计算机技术，使它更好的服务于我们，让我们的生活更美好。致 谢本论文是在指导老师曹卿老师的悉心指导下完成的.曹老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。在此，谨向老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！然后还要感谢大学三年来
34、所有的老师，为我们打下计算机专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。 感谢学院计算机系和实验室老师给我们提供充足的计算机和良好的工作环境。最后感谢闽南理工学院两年来对我的大力栽培。参考文献1 孙凤宏. 探索未来计算机技术发展与应用J. 青海统计, 2007,(11) . 2 蔡芝蔚. 计算机技术发展研究J. 电脑与电信, 2008,(02) . 3 文德春. 计算机技术发展趋势J. 科协论坛(下半月), 2007,(05) . 4 姚正. 计算机发展趋势展望J. 商情(教育经济研究), 2008,(01) . 5计算机研究与发展简介J. 计算机研究与发展, 2008,(01) . 6 许封元. 计算机发展趋势J. 农业网络信息, 2006,(08) . 7 陈相吉. 未来计算机与计算机技术的发展J. 法制与社会, 2007,(10) . 8 何文瑶. 计算机技术发展态势分析J. 科技创业月刊, 2007,(05) .
