未来的计算机

计算机未来的发展方向是什么？

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。

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计算机技术的发展主要有以下4个特点。

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）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，已研制出多种具有人的部分智能的机器人。

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。

4）多媒体 多媒体计算机是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。 ②、未来计算机 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。

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。

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、光计算机 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。

未来计算机的发展趋势是巨型化、微型化、网络化，巨型化的意思是计算机具有极高的运算速度和大的存储空间。微型化是大规模和超大规模集成电路发展的必然。智能化就是让计算机模拟人类的智能活动。

1.发展大规模和超大规模集成电路的必要性。自从第一个微处理器芯片问世以来，发展速度日益加快。电脑芯片的集成度每18个月翻一倍，而价格降低一半。这就是信息技术发展功能与价格之比的摩尔定律。计算机芯片的集成度越来越高，完成的功能越来越强，使得计算机小型化的进程和普及率越来越快。

2.网络化是计算机技术和通信技术紧密结合的产物。特别是20世纪90年代以来，随着Inter的快速发展，计算机网络在政府、学校、企业、科研、家庭等领域得到了广泛的应用，越来越多的人接触并理解了计算机网络的概念。

3.计算机通过通信设备和传输介质将不同地理位置上具有独立功能的不同计算机相互连接起来。在通信软件的支持下，网络中的计算机可以共享资源、交换信息、相互协作。计算机网络的发展水平已经成为衡量国家现代化程度的重要指标，在社会经济发展中发挥着极其重要的作用。

4.计算机可以模拟人类的智力活动，如学习、感知、理解、判断、推理等。有理解自然语言、声音、文字、图像的能力，有说话的能力，使人机能用自然语言直接对话。它可以利用现有的和不断学习的知识来思考、联想和推理，并得出结论。它可以解决复杂的问题，并具有收集记忆和检索相关知识的能力。