探究基于互聯(lián)網(wǎng)+的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢

張逸然　王戰(zhàn)偉

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)設(shè)備在現(xiàn)代人生活及工作中，有著越來越深入和廣泛的應(yīng)用，有效提高了現(xiàn)代人的信息處理效率，方便了人們的工作和生活。信息時(shí)代背景下，新一代信息技術(shù)得到了越來越廣泛的重視和應(yīng)用，如“互聯(lián)網(wǎng)+”、“大數(shù)據(jù)”、“云計(jì)算”等新型信息技術(shù)概念的提出，重點(diǎn)突出了信息技術(shù)在未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用。筆者即從“互聯(lián)網(wǎng)+”入手，就未來的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢，發(fā)表幾點(diǎn)看法，以供相關(guān)人們參考。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”；計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)；發(fā)展趨勢

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，其功能愈發(fā)豐富、體積更加便攜，且價(jià)格越來越平民化，使得計(jì)算機(jī)設(shè)備在現(xiàn)代生活及工作中有了越來越廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)設(shè)備的應(yīng)用，在一定程度上改變了人們的信息獲取習(xí)慣和處理習(xí)慣，并逐漸成為人們生活和工作中必不可少的設(shè)備。這種環(huán)境背景下，信息資源及信息技術(shù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的重要地位越發(fā)突出，尤其是“互聯(lián)網(wǎng)+”、“大數(shù)據(jù)”、以及“云計(jì)算”等現(xiàn)代信息概念的提出，進(jìn)一步促進(jìn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展。本文即圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”，就計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，進(jìn)行了分析和探討，具體內(nèi)容如下。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”基本內(nèi)涵概述

“互聯(lián)網(wǎng)+”相關(guān)概念的首次提出，是在十二屆全國人大三次會(huì)議上，其本質(zhì)是創(chuàng)新2.0背景下的互聯(lián)網(wǎng)新形態(tài)，是知識(shí)社會(huì)發(fā)展的重要表現(xiàn)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展影響是全面且深入的，其完成對(duì)新一代信息技術(shù)的重塑，是“云計(jì)算”、“大數(shù)據(jù)”、“物聯(lián)網(wǎng)”等信息技術(shù)新形態(tài)的主要代表，其對(duì)于促進(jìn)“開創(chuàng)創(chuàng)新、用戶創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新”的知識(shí)社會(huì)發(fā)展意義重大。

對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來說，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)是其重要的基礎(chǔ)構(gòu)成，并且隨著計(jì)算機(jī)設(shè)備的進(jìn)一步普及和應(yīng)用，其對(duì)于現(xiàn)代人生活、工作的影響是全面且深入的。因此，從“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展需求入手，探討計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀分析

世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備“ENIAC”，誕生于1946年2月，其使用電子管作為主要元件，體積龐大且運(yùn)行產(chǎn)生的熱量龐大，無法進(jìn)行長時(shí)間的運(yùn)行和計(jì)算。就當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)而言，“ENIAC”具有領(lǐng)先世界的運(yùn)算能力，可以用來進(jìn)行導(dǎo)彈發(fā)射軌道的數(shù)據(jù)計(jì)算，但其功能也僅局限于運(yùn)算領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，其卓越的計(jì)算能力受到了世界各國的重視和關(guān)注，并相應(yīng)投入了大量的物力和人力，發(fā)展計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)。第一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)的問世，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)設(shè)備在民用和商用領(lǐng)域的正式應(yīng)用。

經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)設(shè)備主要分為兩個(gè)發(fā)展“流派”。一種以“微機(jī)化”發(fā)展作為主要發(fā)展目標(biāo)和要求，側(cè)重于設(shè)備便攜功能的發(fā)展和研究，如嵌入式計(jì)算機(jī)等。此類計(jì)算機(jī)設(shè)備多應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、民用等領(lǐng)域，以物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)提供相應(yīng)的計(jì)算機(jī)服務(wù)；另一種則以“高性能”為主要發(fā)展目標(biāo)和要求。如美國“Titan”計(jì)算機(jī)和我國“天河”系列計(jì)算機(jī)，均屬于高性能計(jì)算機(jī)行列。此類計(jì)算機(jī)設(shè)備主要用于科學(xué)計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理以及天文圖像處理等工作，即在軍事和國防領(lǐng)域。有著重要的應(yīng)用。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢分析

（一）精密化趨勢分析

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，互聯(lián)網(wǎng)存在的數(shù)據(jù)信息日益增加，數(shù)據(jù)指數(shù)爆炸特征愈發(fā)明顯，對(duì)于計(jì)算機(jī)信息處理能力和處理效率，提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求，相應(yīng)提高了對(duì)集成電路精密度的實(shí)際要求。以著名的電腦芯片公司英特爾為例，其生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)芯片產(chǎn)品，從初代到最新產(chǎn)品在集成度方面提升了13000倍，線寬從最初的10.0μm減少至現(xiàn)代的0.13μm，并且新版芯片對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘速度可達(dá)2.8～3.2GHz。

此外，隨著芯片集成度的持續(xù)提高，其能耗墻問題日益突出。就當(dāng)前的CPU＼GPU異構(gòu)協(xié)同計(jì)算模式而言，其普遍采用定制加速協(xié)處理器結(jié)合多核處理器的異構(gòu)混合體系結(jié)構(gòu)，以達(dá)到高效、快速數(shù)據(jù)處理的目的。

（二）普適化趨勢分析

隨著計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)一步的普及和應(yīng)用，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與不同產(chǎn)業(yè)間的有效融合特征愈發(fā)突出，社會(huì)不同的行業(yè)和領(lǐng)域，對(duì)于信息系統(tǒng)有著越來越嚴(yán)重的依賴。在這種環(huán)境背景下，低功耗和低成本的計(jì)算受到了越來越廣泛的重視和關(guān)注。對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展而言，具有普適化特征的計(jì)算技術(shù)在有效推動(dòng)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，還將為低能耗計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建提出有效的技術(shù)支撐，進(jìn)而科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，發(fā)揮更加重要作用。

（三）智能化趨勢分析

世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備“ENIAC”的功能十分簡單，雖然具有當(dāng)時(shí)領(lǐng)先的計(jì)算能力，但也僅局限于計(jì)算領(lǐng)域應(yīng)用。隨著半導(dǎo)體技術(shù)、集成電路技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)設(shè)備的功能越發(fā)豐富，并且重點(diǎn)追求現(xiàn)代化的智能化功能。目前，部分人工智能已經(jīng)開始替代人工操作進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)控制，有效提高了控制效率和精度，解放了人工勞動(dòng)力。對(duì)于未來的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展來說，智能化功能也必將成為其主要的研究目標(biāo)和發(fā)展方向，人工智能的信息處理能力還將得到進(jìn)一步的發(fā)展和提高，從而替代人工操作進(jìn)行更加復(fù)雜的工作。

4 結(jié)語

綜上所述，“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展受到了巨大的沖擊，“互聯(lián)網(wǎng)+”也給計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)帶來了全新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。為促進(jìn)我國現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步的優(yōu)化發(fā)展，其應(yīng)在“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，從精密化、智能化和普適化的角度，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)與其他領(lǐng)域的進(jìn)一步融合。

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