以下是小编为大家收集的对计算科学与计算机发展的思考,本文共9篇,欢迎参阅,希望可以帮助到有需要的朋友。本文原稿由网友“Tree”提供。
篇1:对计算科学与计算机发展的思考
对计算科学与计算机发展的思考
摘 要: 本文从什么是计算说起, 通过对计算机的发展历史和人类对计算本质认识的回顾, 提出量子计算系统的发展和成熟, 并且提出了人类认识未知世界的规律:“计算工具不断发展—整体思维能力的不断增强—公理系统的不断扩大—旧的神谕被解决—新的神谕不断产生”不断循环。
关键词:计算科学 计算工具 图灵模型 量子计算
1 计算的本质
抽象地说, 所谓计算, 就是从一个符号串f 变换成另一个符号串g 。比如说, 从符号串1 2 + 3 变换成1 5 就是一个加法计算。如果符号串f 是x2,而符号串g 是2x,从f 到g 的计算就是微分。定理证明也是如此, 令f 表示一组公理和推导规则, 令g 是一个定理, 那么从f 到g 的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看, 文字翻译也是计算, 如f 代表一个英文句子, 而g 为含意相同的中文句子, 那么从f 到g 就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点?为什么把它们都叫做计算?因为它们都是从己知符号( 串) 开始, 一步一步地改变符号( 串) , 经过有限步骤, 最后得到一个满足预先规定的符号( 串) 的变换过程。
从类型上讲, 计算主要有两大类: 数值计算和符号推导。数值计算包括实数和函数的加减乘除、幂运算、开方运算、方程的求解等。符号推导包括代数与各种函数的恒等式、不等式的证明, 几何命题的证明等。但无论是数值计算还是符号推导,它们在本质上是等价的、一致的, 即二者是密切关联的, 可以相互转化, 具有共同的计算本质。随着数学的不断发展, 还可能出现新的计算类型。
2 远古的计算工具
人们从开始产生计算之日, 便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。
早在公元前5 世纪, 中国人已开始用算筹作为计算工具, 并在公元前3 世纪得到普遍的采用, 一直沿用了二千年。后来, 人们发明了算盘, 并在15 世纪得到普遍采用, 取代了算筹。它是在算筹基础上发明的, 比算筹更加方便实用, 同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。
3近代计算系统
近代的科学发展促进了计算工具的发展: 在1 6 1 4 年, 对数被发明以后, 乘除运算可以化为加减运算, 对数计算尺便是依据这一特点来设计。1 6 2 0 年, 冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1 8 5 0 年, 曼南在计算尺上装上光标, 因此而受到当时科学工作者, 特别是工程技术人员广泛采用。机械式计算器是与计算尺同时出现的, 是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642 年发明了帕斯卡加法器。在1671 年,莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器, 是长1 米的大盒子。自此以后, 经过人们在这方面多年的研究, 特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后, 出现了多种多样的手摇计算器, 并风行全世界。
4 电动计算机
英国的巴贝奇于1 8 3 4 年, 设计了一部完全程序控制的分析机, 可惜碍于当时的机械技术限制而没有制成, 但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。此后, 由于电力技术有了很大的发展,电动式计算器便慢慢取代以人工为动力的计算器。1 9 4 1 年, 德国的楚泽采用了继电器, 制成了第一部过程控制计算器, 实现了1 0 0 多年前巴贝奇的理想。
5 电子计算机
2 0 世纪初, 电子管的出现, 使计算器的改革有了新的发展, 美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1 9 4 6 年制成了第一台电子计算机。电子计算机的出现和发展, 使人类进入了一个全新的时代。它是2 0 世纪最伟大的发明之一, 也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。
在电子计算机和信息技术高速发展过程中, 因特尔公司的创始人之一戈登·摩尔(GodonMoore)对电子计算机产业所依赖的半导体技术的发展作出预言: 半导体芯片的集成度将每两年翻一番。事实证明,自2 0 世纪6 0 年代以后的数十年内, 芯片的集成度和电子计算机的计算速度实际是每十八个月就翻一番, 而价格却随之降低一倍。这种奇迹般的发展速度被公认为“摩尔定律”。
6 “摩尔定律”与“计算的极限”
人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升? 传统计算机计算能力的提高有没有极限? 对此问题, 学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高, 最终地球上所有的能量将转换为计算的结果——造成熵的降低, 这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的, 因此, 传统电子计算机的计算能力必有上限。
而以IBM 研究中心朗道(R.Landauer)为代表的理论科学家认为到2 1 世纪3 0 年代, 芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度( 1纳米= 1 0 - 9 米) , 此时, 导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律——牛顿力学沿导线运行, 而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象, 从而导致芯片无法正常工作; 同样, 芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸( 约5 纳米) 后, 晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。
哲学家和科学家对此问题的看法十分一致: 摩尔定律不久将不再适用。也就是说, 电子计算机计算能力飞速发展的可喜景象很可能在2 1 世纪前3 0 年内终止。著名科学家, 哈佛大学终身教授威尔逊(EdwardO.Wilson)指出: “科学代表着一个时代最为大胆的猜想( 形而上学) 。它纯粹是人为的。但我们相信, 通过追寻“梦想—发现—解释—梦想”的不断循环, 我们可以开拓一个个新领域, 世界最终会变得越来越清晰, 我们最终会了解宇宙的奥妙。所有的美妙都是彼此联系和有意义的。”[论/文/网 LunWenData/Com]
7 量子计算系统
量子计算最初思想的提出可以追溯到20 世纪80 年代。物理学家费曼RichardP.Feynman 曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题:量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例,在干涉过程中, 相互作用的光子每增加一个, 有可能发生的情况就会多出一倍, 也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的.计算量实在太大了, 不过, 在费曼眼里, 这却恰恰提供一个契机。因为另一方面, 量子力学系统的行为也具有良好的可预测性: 在干涉实验中, 只要给定初始条件, 就可以推测出屏幕上影子的形状。费曼推断认为如果算出干涉实验中发生的现象需要大量的计算, 那么搭建这样一个实验, 测量其结果, 就恰好相当于完成了一个复杂的计算。因此, 只要在计算机运行的过程中, 允许它在真实的量子力学对象上完成实验, 并把实验结果整合到计算中去, 就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。
在费曼设想的启发下, 1 9 8 5 年英国牛津大学教授多伊奇DavidDeutsch 提出是否可以用物理学定律推导出一种超越传统的计算概念的方法即推导出更强的丘奇——图灵论题。费曼指出使用量子计算机时,不需要考虑计算是如何实现的, 即把计算看作由“神谕”来实现的: 这类计算在量子计算中被称为“神谕”(Oracle)。种种迹象表明: 量子计算在一些特定的计算领域内确实比传统计算更强, 例如,现代信息安全技术的安全性在很大程度上依赖于把一个大整数( 如1 0 2 4 位的十进制数) 分解为两个质数的乘积的难度。这个问题是一个典型的“困难问题”, 困难的原因是目前在传统电子计算机上还没有找到一种有效的办法将这种计算快速地进行。目前, 就是将全世界的所有大大小小的电子计算机全部利用起来来计算上面的这个1 0 2 4 位整数的质因子分解问题, 大约需要2 8 万年, 这已经远远超过了人类所能够等待的时间。而且, 分解的难度随着整数位数的增多指数级增大, 也就是说如果要分解2 0 4 6 位的整数, 所需要的时间已经远远超过宇宙现有的年龄。而利用一台量子计算机, 我们只需要大约4 0 分钟的时间就可以分解1024 位的整数了。
8 量子计算中的神谕
人类的计算工具, 从木棍、石头到算盘, 经过电子管计算机, 晶体管计算机, 到现在的电子计算机, 再到量子计算。笔者发现这其中的过程让人思考: 首先是人们发现用石头或者棍棒可以帮助人们进行计算, 随后, 人们发明了算盘, 来帮助人们进行计算。当人们发现不仅人手可以搬动“算珠”, 机器也可以用来搬动“算珠”, 而且效率更高, 速度更快。随后, 人们用继电器替代了纯机械, 最后人们用电子代替了继电器。就在人们改进计算工具的同时,数学家们开始对计算的本质展开了研究,图灵机模型告诉了人们答案。
量子计算的出现, 则彻底打破了这种认识与创新规律。它建立在对量子力学实验的在现实世界的不可计算性。试图利用一个实验来代替一系列复杂的大量运算。可以说。这是一种革命性的思考与解决问题的方式。
因为在此之前, 所有计算均是模拟一个快速的“算盘”, 即使是最先进的电子计算机的CPU 内部,64 位的寄存器(register),也是等价于一个有着6 4 根轴的二进制算盘。量子计算则完全不同, 对于量子计算的核心部件, 类似于古代希腊中的“ 神谕”, 没有人弄清楚神谕内部的机理, 却对“神谕”内部产生的结果深信不疑。人们可以把它当作一个黑盒子, 人们通过输入, 可以得到输出, 但是对于黑盒子内部发生了什么和为什么这样发生确并不知道。
9 “神谕”的挑战与人类自身的回应人类的思考能力, 随着计算工具的不断进化而不断加强。电子计算机和互联网的出现, 大大加强了人类整体的科研能力,那么, 量子计算系统的产生, 会给人类整体带来更加强大的科研能力和思考能力, 并最终解决困扰当今时代的量子“神谕”。不仅如此, 量子计算系统会更加深刻的揭示计算的本质, 把人类对计算本质的认识从牛顿世界中扩充到量子世界中。
如果观察历史, 会发现人类文明不断增多的“发现”已经构成了我们理解世界的“ 公理”, 人们的公理系统在不断的增大, 随着该系统的不断增大, 人们认清并解决了许多问题。人类的认识模式似乎符合下面的规律:
“ 计算工具不断发展— 整体思维能力的不断增强—公理系统的不断扩大—旧的神谕被解决—新的神谕不断产生”不断循环。
无论量子计算的本质是否被发现, 也不会妨碍量子计算时代的到来。量子计算是计算科学本身的一次新的革命, 也许许多困扰人类的问题, 将会随着量子计算机工具的发展而得到解决, 它将“计算科学”从牛顿时代引向量子时代, 并会给人类文明带来更加深刻的影响。[论*文*网]
参考文献
[1] M.A.NielsenandI.L.Chuang,QuantumComputation and Quantum Information[M].Cambridge University Press,.
[2] A.M.Turing.On computable numbers,with an application to the Entscheidungsproblem,Proc. Lond,1936(42):230~265.
[3] Quantum Information Scienceand TechnologyQuIST program ver.2.0[J].Defense Advanced Research ProjectsAgency DARPA,,4.
篇2:对计算科学与计算机发展的思考
对计算科学与计算机发展的思考
摘 要:本文从什么是计算说起, 通过对计算机的发展历史和人类对计算本质认识的回顾, 提出量子计算系统的发展和成熟, 并且提出了人类认识未知世界的规律:“计算工具不断发展—整体思维能力的不断增强—公理系统的不断扩大—旧的神谕被解决—新的神谕不断产生”不断循环。
关键词:计算科学 计算工具 图灵模型 量子计算
1 计算的本质
抽象地说, 所谓计算, 就是从一个符号串f 变换成另一个符号串g 。比如说, 从符号串1 2 + 3 变换成1 5 就是一个加法计算。如果符号串f 是x2,而符号串g 是2x,从f 到g 的计算就是微分。定理证明也是如此, 令f 表示一组公理和推导规则, 令g 是一个定理, 那么从f 到g 的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看, 文字翻译也是计算, 如f 代表一个英文句子, 而g 为含意相同的中文句子, 那么从f 到g 就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点?为什么把它们都叫做计算?因为它们都是从己知符号( 串) 开始, 一步一步地改变符号( 串) , 经过有限步骤, 最后得到一个满足预先规定的符号( 串) 的变换过程。
从类型上讲, 计算主要有两大类: 数值计算和符号推导。数值计算包括实数和函数的加减乘除、幂运算、开方运算、方程的求解等。符号推导包括代数与各种函数的恒等式、不等式的证明, 几何命题的证明等。但无论是数值计算还是符号推导,它们在本质上是等价的、一致的, 即二者是密切关联的, 可以相互转化, 具有共同的计算本质。随着数学的不断发展, 还可能出现新的计算类型。
2 远古的计算工具
人们从开始产生计算之日, 便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。
早在公元前5 世纪, 中国人已开始用算筹作为计算工具, 并在公元前3 世纪得到普遍的采用, 一直沿用了二千年。后来, 人们发明了算盘, 并在15 世纪得到普遍采用, 取代了算筹。它是在算筹基础上发明的, 比算筹更加方便实用, 同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。
3近代计算系统
近代的科学发展促进了计算工具的发展: 在1 6 1 4 年, 对数被发明以后, 乘除运算可以化为加减运算, 对数计算尺便是依据这一特点来设计。1 6 2 0 年, 冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1 8 5 0 年, 曼南在计算尺上装上光标, 因此而受到当时科学工作者, 特别是工程技术人员广泛采用。机械式计算器是与计算尺同时出现的, 是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642 年发明了帕斯卡加法器。在1671 年,莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器, 是长1 米的大盒子。自此以后, 经过人们在这方面多年的研究, 特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后, 出现了多种多样的手摇计算器, 并风行全世界。
4 电动计算机
英国的巴贝奇于1 8 3 4 年, 设计了一部完全程序控制的分析机, 可惜碍于当时的机械技术限制而没有制成, 但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。此后, 由于电力技术有了很大的发展,电动式计算器便慢慢取代以人工为动力的计算器。1 9 4 1 年, 德国的楚泽采用了继电器, 制成了第一部过程控制计算器, 实现了1 0 0 多年前巴贝奇的理想。
5 电子计算机
2 0 世纪初, 电子管的出现, 使计算器的改革有了新的发展, 美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1 9 4 6 年制成了第一台电子计算机。电子计算机的出现和发展, 使人类进入了一个全新的时代。它是2 0 世纪最伟大的发明之一, 也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。
篇3:云计算与云计算机
近年来,云计算在公众视野中频现,引发公众关注和探究云计算和云计算机的特别之处,在此笔者与大家共同探讨云计算和云计算机的神秘之处及其未来发展,
一、云计算与云计算机
“云计算”是Google提出的一种全新网络应用模式。狭义上的云计算是指通过网络以按需、易扩展方式获得所需资源的IT基础设施交付和使用模式,而广义上的云计算是指服务的交付和使用模式,即通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。简言之,透过具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效的云计算,网络服务提供者可以在数秒之内,处理数以千万计或亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务,如图1所示。云计算机并不是一个实体计算机,而是一种通过网格计算与网络进行分布式的操作。就像BT下载一样,将其所供下载的文件数据分布在各个联接中,从而在形成种子档时不会产生网络瓶颈。云计算机也是基于这个原理,把计算量分布到各个节点,再返回组装所需结果的。
云计算与先前的网络计算和效用计算不同,是将传统计算机技术中的网格计算、分布式计算、并行计算、网络存储、虚拟化以及负载均衡等技术与网络技术融合,核心是通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统或资源池,并借助SaaS(软件即服务)、PaaS(平台即服务)、LaaS(基础设施即服务)、MSP(管理服务供货商)等先进商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中,进而减少用户终端的处理负担,最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备,并能按需享受“云”的强大计算处理能力。
二、云计算技术及其特征
1、基本原理
云计算的基本原理是将用户所需的计算分布在数量无限的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,使得企业数据中心的运行类似于互联网,企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机及其存储系统。就像从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式,从而意味着计算能力透过互联网来作为一种商品进行流通,如同水电一样,取用方便,费用低廉。
目前,云计算有IaaS、PaaS和SaaS三种类型,不同的厂家提供不同的解决方案,但没有形成统一的技术体系架构。笔者综合不同厂家的方案,提出了一个如图2所示,供大家商榷的云计算体系架构。云计算技术体系架构可分为物理资源层、资源池层、管理中间件层和SOA构建层等4层。其中,物理资源层包括计算机、内存、网络设施、数据库和软件等,
资源池层是将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池,如计算资源池、数据资源池等,资源池构建主要是物理资源的集成和管理工作。管理中间件层负责对云计算的资源进行管理,并对众多应用任务进行调度,使资源能够高效、安全地为应用提供服务。SOA构建层是将云计算能力封装成标准的Web Services服务,并纳入到SOA体系进行管理和使用,包括服务注册、查找、访问和构建服务工作流等。管理中间件层和资源池层是云计算技术的最关键部分,SOA构建层的功能更多依靠外部设施提供。
根据上述体系结构,本文以IaaS云计算为例,阐述有关云计算的实现机制,如图3所示。用户首先通过交互接口以Web Services方式向应用方提供访问接口需求,获取用户响应。其次用户访问可获得服务清单的服务目录获得选择的服务内容。最后任务管理负责执行用户或应用提交的任务,包括完成用户任务映象(Image)的部署和管理、任务调度、任务执行、任务生命期管理等。系统管理模块负责管理和分配所有可用的资源,其核心是负载均衡。配置工具负责在分配的节点上准备任务运行环境。监视统计模块负责监视节点的运行状态,并完成用户使用节点情况的统计。
云计算的执行过程并不复杂,用户交互接口允许用户从目录中选取并调用一个服务,将该请求传递给系统管理模块后,将为用户分配恰当的资源,然后调用配置工具来为用户准备运行环境以及确保用户使用云计算的整体安全。
2、主要特征与技术特点
云计算服务是由多组机群系统或一个类似网络操作系统的用户体验所构成。用户操作的响应完全由云端多组不同用处的机群来承担,用户依托浏览器所呈现的网络操作系统来获得一个亲切、丰富的用户体验。
(1)主要特征
目前,云计算的主要特征可概括为6个方面。其一是自主计算,即“可自我管理的计算机系统”。其二是客户服务器模式,即客户端服务器计算主要通过引用分布式应用程序来区分服务提供者(服务器)和服务请求者(客户端)。其三是网格计算,即采用一种由集群网络化和松散耦合计算机的协同来构建可执行巨大任务的‘超级计算机及其虚拟” 。其四是大型主机,即面向海量信息处理,存储等的功能强大计算机及其应用程序。其五是效用计算,即依托类似公用事业计量服务的“计算资源”,如计算和存储系统。其六是P2P,即采用点对点(P2P)方式所组成的一个没有中心协调的分布式结构体系。
(2)技术特点
基于云计算应用的现状,云计算的技术特点可归纳如下:
① 基于虚拟化技术快速资源部署或服务获取
云计算支持用户在任意位置、使用各种终端来获取应用服务,并依托服务器端的虚拟化技术来实现全部的计算工作。云端的终端虚拟化、存储虚拟化等技术代替用户实际计算机的存储设备和运算设备,数据运算将变成可共享的公共资源。
篇4:计算与科学哲学
计算与科学哲学
认知科学、人工智能和计算理论的发展使得计算的观念逐渐影响到当前哲学、心理学、语言学等学科的.研究,同时,认知模型化和人工智能技术的发展也为科学哲学家提供了理解理论评价、科学发现等传统科学哲学问题的新方法,因此,传统的科学哲学研究正被赋予一些新的内容.
作 者:宋伟 作者单位:武汉大学,人文科学学院,湖北,武汉,430072 刊 名:武汉大学学报(人文科学版) PKU CSSCI英文刊名:WUHAN UNIVERSITY JOURNAL (HUMANITY SCIENCES) 年,卷(期): 55(4) 分类号:N03 关键词:计算 科学哲学 科学发现篇5:计算科学与计算机应用研究所实习报告
计算科学与计算机应用研究所实习报告实习报告
我于XXX年*月XXX日至*月XXX日在XXX计算科学与计算机应用研究所进行了为期两个月的实习。通过此次实习,我对自己的专业有了更全面、更深入的认识,看到了自己专业知识上的不足,同时也提高了自己的观察分析、交流沟通、组织协调等能力。 这次的实习工作主要是开发广州供电分公司的劳动定员测算系统,它是用计算机根据《国家电力公司供电劳动定员标准(试行)8月版》(下称《定员标准》)和分公司内各单位送的设备台帐来计算分公司内的.员工数和生成测算汇总表上报的自动化系统。我参与了该系统开发的全过程:需求分析阶段‘设计编码阶段‘测试调试阶段。“计算科学与计算机应用研究所实习报告”版权归所有;请注明出处! N-US style=“FONT-SIZE: 9pt”> 需求分析阶段 这个系统的需求比较简单,主要是根据用户输入的各种台帐(送电、配电、变电设备台帐及用电户数、用电设备、试验仪表台帐),调用数据库内的定员测算标准,由此测算出供电局所需的劳动定员。因此在这个阶段我们主要是集中开了一次会,由项目经理何春平介绍整个项目的开发背景。 设计阶段有了在需求分析阶段中对整个项目的整体认识,我们也就进入了该系统的设计阶段,这个系统的重点和难点都是设计怎样在数据库存储电力系统的台帐和《定员标准》,我们主要是通过开会集中讨论的形式来解决这些相关问题的,首先讨论了数据库的设计台帐、标准及其补充规定的存储模式与关联(属性间关系),并对定员测算算法的设计进行了初步讨论。经过讨论,我们把《定员标准》中的各种标准统一在一张表中,并且最终在定员测算公式所需变量的定义及标准的补充规定处理中达到一致意见,从而得到各台帐表、补充规定表、标准统一表及其相关字典。最后我们讨论了应用SQL语言实现数据库的细节,并初次接触数据建模软件powerdesigner,通过阅读已设计好的图表学习应用它来建立数据库各表。另外在设计阶段还学习应用了项目开发管理软件“计算科学与计算机应用研究所实习报告”版权归所有;请注明出处!篇6:计算科学与计算机应用研究所实习报告
计算科学与计算机应用研究所是**重点研究所,它是以高科技开发、技术服务、技术培训为一体的综合性研究单位,其以计算机系统工程、计算机网络
、数
据库与信息管理系统、地理信息GIS系统,企业资源规划ERP系统等为主要研究对象,是一个具有解明特点:即理论研究与实用开发相结合的研究实体。其主要研究成果:地理信息GIS系统、电力行业解决方案、企业协助门户解决方案、简捷管理EAMS系统、呼叫中心系统等。主要技术社会成功应用案例有:综合配电管理GIS系统、用电综合管理AM/FM/GIS系统、中山市农村供电总公司MIS及办公自动化系统、南海电力实业集团公司企业信息门户EIP系统、中山市伟众制衣厂ERP系统等。
篇7:计算机与科学毕业论文
计算机与科学毕业论文
摘要:随着人们生活和经济的快速发展,计算机科学技术推动着我国社会经济的迅速发展有着重要的作用,为各领域带来了便利和好处。本文主要针对分析计算机科学技术在各领域的应用,对计算机的发展做出深度的研究并找出计算机科学技术的发展的正确方向.
关键词:信息时代;计算机发展;技术应用
随着人们生活时代的快速发展,计算机科学技术在各个领域的运用也是十分的广泛,计算机具有广泛性、智能性、实用性的发展特性,要充分发挥计算机所具有的特性,扩展计算机科学技术的应用,保证计算机科学技术的应用发展具有深刻的意义。
1计算机的发展历史与现状
第1代:电子管数字机(1946-1958年)世界第一台由美军方制定的计算机在美国宾夕法尼亚大学问世,这台计算机采用17840根电子管,长80英尺,宽8英尺,重28T,功率消耗为170kW,特点为体积大、功耗大、速度慢、可靠性差、价格昂贵。技术方面使用的机器语言跟汇编语言来编辑程序。第2代:晶体管数字机(1958-1964年)晶体管计算机给社会带来了巨大的发展,晶体管为主要的元件,高级语言和编译程序的程序更加高级。特点是体积比一代变小、功耗也降低、可靠性也提高了、速度提高。并开始运用到工业控制领域。第3代:集成电路计算机(1964-1970年)在20世纪60年代,由于半导体的快速崛起与发展,集成电路也因此被制造出来,特点是速度比一代和二代更快,体积更小了,可靠性也提高,价格也没之前昂贵了,并开始应用到文字的处理和图像处理的领域中去。第4代:大规模集成电路机(1970-至今)第四代计算机的体积更加的小,速度也加快了、容量更大了。采用大规模的集成电路,开创了计算机一个改革创新的时代。应用逐步向人们生活进步,在生活、工作、学习都会运用到计算机。从一开始的第一代计算机到现在的第四代计算机,从一开始到后面的家喻户晓,计算机科学技术对社会的进步与发展有着至关重要的作用。计算机的智能性,极度改变了人们的存在方式,为人们社会的进步与发展做出了无限的贡献,提高了人们的生活水平。计算机科学技术是多方面的,它主要包括软件应用、硬件应用、系统软件、操作系统、语言处理系统等,它在人们的生活中是不可或缺的,现在计算机在教育、办公、经济管理等应用领域都有着重要的地位,计算机明显的提高了人们做事的效率。例如,将应用运用到办公系统中,无纸化办公不再是柯南一梦,防止了纸张的不必要浪费,保护了树木保护了环境,也提高了人们的办公效率,人们只要将资料储存在计算机里,方便使用与快捷传送,有效提升人们的做事效率。
2计算机科学技术的特性
2.1广泛性
现在人人会使用计算机,在生活上,工作上遇到问题都会想到使用计算机来解决问题,比如,在网上购物,不出家门竟知天下事,收集资料,图片与文字的编辑等,无一步体现出计算机的广泛性。
2.2实用性
计算机可以为人们提供更便捷的服务,比如在线交流,使用编程控制机械的生产。
2.3智能性
计算机越来越智能化,不仅由台式计算机,更有便携式笔记本,更加轻薄方便,利于办公。2.4网络化互联网将计算机串联在一起,人们可以在网上通过QQ、微信、微博进行交流与资源共享,提高了人们生活的便捷化。
3计算机科学技术应用领域的研究
3.1科学研究的方面
第一代计算机就是由美军定制用来进行计算弹道而研制成的,所以科学计算是最早也是最基本的应用领域。计算机科学技术的主要作用是数据的采集、存储、检索和发布、数值计算、自动控制、翻译等。数值计算主要就是利用计算机的运算速度、容量大和连续运算的能力,解决人们无法算出的科学问题,例如:地震的预测、天气预报、火箭发射的时间与轨迹等都需要由计算机来进行高快速的运算。
3.2在机械和电子控制产业领域的应用
在电子机械产业的迅速发展之下,计算机科学技术的广泛性使得电子控制产业的功能强大。生产率提高,计算机的发展对控制产业的发展有着重要的作用。我国在控制技术这个方面发展是比较缓慢的,起步比较晚,计算机的技术又处在发展中的阶段,计算机进行精确的数据检测对控制着科技的完成,计算机技术的快运算会迅速的将数据系统进行分析和判断判断,并发出指令控制系统自行操作。这样自动控制的操作理念既节约了人们的劳作的时间和人们的劳动力,还提高了工作效率与产品的合格率,满足生产中的所以需求。
3.3在交通运输业的应用
在交通运输业应用中,计算机科学技术也发挥着重要的作用,主要有GPS全球定位系统,其次还有位置地理信息,座位预订及交通系统的智能化。GPS主要就是用于追踪、道路的查询、紧急救助和跟踪系统等;交通系统的智能化是将计算机的技术、网络通信的技术、人工智能技术结合为一体并用于交通运输业的应用;坐席预订就是为人们提供方便,比如,人们可以利用网络购买火车票、飞机票、船票等,购票的效率提高了,劳动力的成本业减少了;位置地理信息是运用计算机技术在集成系统和信息科学技术的运用下,分析数据,提供相对于的.信息需求。
4总结
在人们生活的发展过程中,计算机科学技术的发展为各种应用领域都做出了巨大贡献,计算机科学技术也在不断的发展与改革,发展的同时业不断的对人们的生活、工作、学习做出巨大的贡献,计算机已经成为人们生活中最重要的部分并占有重要的位置。计人们的生活水平被计算机所改变,人们的社会文明也被计算机的发展进一步推进。计算机发展的迅速,我国必须健全对计算机管理体系的管理,必须重视对计算机专业人才的培养,提高计算机软件的质量,深入改革计算机技术的重要理论,广泛运用到我们的生活中,是我们的生活越来越智能化。未来的计算机科学会有更多的发展,是无尽的,多方面的,创新的,开发计算机科学技术的应用,使它成为体现我国综合实力的重要指标。
参考文献
[1]曹伟,李峰,周书仁,何施茗,郑莹.基于专业认证的计算机科学与技术专业持续改进研究[J].高等教育研究学报,(02):114-120.
[2]田绪红,肖磊,黄琼,梁早清.大数据时代的计算机科学与技术专业综合改革[J].计算机教育,(19):12-16.
[3]刘忠悦.以虚拟现实技术为例浅析计算机科学与技术在交通领域的应用前景[J].中国战略新兴产业,(12):103-104.
篇8:对经济院校计算机科学与技术本科专业建设的思考
对经济院校计算机科学与技术本科专业建设的思考
本文针对经济院校本科计算机科学与技术专业存在的专业定位不准、课程体系建设不完整等问题,结合我院实际情况,阐述了如何充分利用经济类院校的'资源和学科优势,借助经济和管理类学科的支撑,通过合理确定计算机专业的人才培养目标、课程设置方案,将计算机科学与经济管理实务结合在一起,创出了自己的特色.
作 者:汪波 孙宝林 作者单位:湖北经济学院,湖北武汉,430205 刊 名:计算机教育 英文刊名:COMPUTER EDUCATION 年,卷(期): “”(22) 分类号:G642 关键词:经济院校 计算机科学与技术 专业建设 结合篇9:计算科学与计算机应用研究所实习报告服务
计算科学与计算机应用研究所是中山大学重点研究所,它是以高科技开发、技术服务、技术培训为一体的综合性研究单位,其以计算机系统工程、计算机网络、数据库与信息管理系统、地理信息GIS系统,企业资源规划ERP系统等为主要研究对象,是一个具有解明特点:即理论研究与实用开发相结合的研究实体。其主要研究成果:地理信息GIS系统、电力行业解决方案、企业协助门户解决方案、简捷管理EAMS系统、呼叫中心系统等。主要技术社会成功应用案例有:综合配电管理GIS系统、用电综合管理AM/FM/GIS系统、中山市农村供电总公司MIS及办公自动化系统、南海电力实业集团公司企业信息门户EIP系统、中山市伟众制衣厂ERP系统等。
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