1、未来时 代的引领 者新式 计算机计算机 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设取得实质性进展并进入应用的年代。那么在世纪之交的今天，信息技术的发展将会有什么新的变化呢？随着 电子信息时代的飞速发展，各式各样的新式计算机技术越来越广泛地应用在人类的生产生活活动中。它们在未来时代的演变大
2、致会朝着以下几个方向深化地进行 无线可触摸交互式计算机方向一：1、触摸识别轻松快捷： 无须坐在电脑前，可直接站立于互动式电子白板前面讲解，直观清晰，手指或教鞭完全代替鼠标，轻松快捷、易于操作；可打开电脑里面的任何文件，用户可直接在白板屏幕上实现计算机上的常用操作，包括进行各种文本编辑的操作，如编辑 word、 Excel 或其他文件；此时，用户无需操作计算机的鼠标或键盘，即可在投影屏幕上直接手写输入文本。2、自由书写擦除自如： 可在互动式电子白板上自由、流畅地书写；可在任一投影屏幕窗口上作标记、注释、画图等，使整个教学过程或演示过程毫无阻碍 。针 对板书内容，板擦还可对其进行擦除，如有需要还可
3、对其进行恢复，按撤消键即可达到恢复要求。3、同步记录随机输出： 在课堂、培训会议过程中，学生或参与者可以专心的听讲并积极参与讨论，无需再为笔记忙碌；针对会议内容，可以对其进行自动同步记录，如录音、录屏等。会议过程及内容可清晰记录，便于会后整理；白板书写内容自动保存于计算机；存盘资料不仅可以实时回放，也可以通过网络进行同步直播；还可以保存打印出来、发送邮件等。4、文档标注桌面共享 ：可实现幻灯片播放，对文档可对已圈点标注，调用文档或相关的图片进行分析，让讲师更能清晰表达自己的观点，让听众更能明白所讲的重点。同时可以将文档共享给所有参与者，包括 BMP、JPG 等格式的文件满足了客户实现多元化会议
4、的需求。5、远程会议互动沟通： 运用互联网，还可实现异地远程会议，在网络会议中，通过局域网或互联网所有参与成员都可以看到同一画面，并自由地进行语言沟通，实现讲师与听众的互动交流；不仅可以实现记录白板的板书，而且可以通过同步录音老师或会议组织者的讲解过程，可自动生成教学课件或会议记录。方向二： 模块化概念计算机普 通的 PC机都是把所有的元件整合在机箱里面，需要更换的时候就得打开机箱。加入能够 把电脑的各个部件都做成模块化的设计 ，就像搭积木一样拼接在一起，就可以随意的更换主要部件而不必经过繁琐的开箱拆线的过程了。超级计算机（万亿次计算 机）方向三：超级计算 机是 一种超大型电子计算机。具有很强
5、的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统 。现 有的超级计算机运算速度大都可以达到 每秒一太（ Trillion，万亿）次以上 。超 级计算机是计算机中功能最强、 运算速度最快、存储容量最大 的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研 究。方向四： 人工智能化（两台 “ 阿西莫 ” 机器人服务员为公司员工送茶 ）人工智能 人工智能是人造的智能 ,是计算机科学、逻辑学、认知科学交叉形成的一门科学。其基本目标就是使机器表现出类似人类的智慧 ,使机器具有类似人类的智能行为 ,使机器思维 (Making Machine“ Think”)
6、。智能接口技术是研究如何使人们能够方便自然地与计算机交流。为了实现这一目标，要求计算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达，甚至能够进行不同语言之间的翻译，而这些功能的实现又依赖于知识表示方法的研究。因此，智能接口技术的研究既有巨大的应用价值，又有基础的理论意义。目前，智能接口技术已经取得了显著成果，文字识别、语音识别、语音合成、图像识别、机器翻译以及自然语言理解等技术已经开始实用化。方向五： 很特別的透明电脑荧幕方向六： 视觉控制的计算机，无须再进行专门的训练，就连老人都能运用自如计算机视觉是研究用计算机和成像设备来模拟人和生物视觉系统功能的技术学科，其 目标 是 从图像或图像序列中获取对外部世
7、界的认知和理解 ，即利用二维图像恢复三维环境中物体的几何信息，比如形状、位置、姿态、运动等，并能描述、识别与理解。未 来的计 算 机巨型化 ：天文、军事、仿真、科学计算等领域需要进行大量的计算，要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量，这就需要研制功能更强的巨型计算机；专业化 ：工业计算机、嵌入式设备在工业上和专业领域应用前景广阔，车载电脑、工控计算机、银行系统等；微型化：专用微型机已经大量应用于仪器、仪表和家用电器中。笔记本电脑已经大量进入办公室和家庭，但是便携性、续航能力仍不够人们全天候使用，应运而生的便携式互联网设备（ MID）、智能手机、平板电脑不断涌现，迅速普及；网络化 ：移动通信和
8、互联网成为当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务，它们的增长速度都是任何预测家未曾预料到的，所以移动互联网可以预见将会创造怎样的经济神话；智能化 ：目前的计算机已能够部分地代替人的脑力劳动，但是人们希望计算机具有更多人的智能，比如：自行思考，智能识别，自动升级等等；下一代计算机计算机的未来充满了变数。性能的大幅度提高是不可置疑的，而实现性能的飞跃却有多种途径。不过性能的大幅提升并不是计算机发展的唯一路线，计算机的发展，还应当变得越来越人性化，同时也要注重环保等等。基于集成电路的计算机短期内还不会退出历史舞台。但一些新的计算机正在跃跃欲试地加紧研究，这些计算机是： 超导计算机、纳米
9、计算机、光计算机、 DNA计算机和量子计算机等。 芯片的集成度越高，计算机的体积越小，这样才不致因信号传输而降低整机速度。但这样一来就使机器发热严重。解决问题的出路是研制超导计算机。电流在超导体中流过时，电阻为零，介质不发热。 1962年，英国物理学家约瑟夫逊提出了 “ 超导隧道效应 ” ，即由超导体 绝缘体 超导体组成的器件（约瑟夫逊 结 ），当对其两端加电压时，电子就会像通过隧道一样无阻挡地从绝缘介质穿过，形成微小电流，而该器件两端的压降几乎为零。与传统的半导体计算机相比，使用约瑟夫逊器件的超导计算机的耗电量仅为其几千分之一，而执行一条指令所需的时间却要快100倍。1999年 11月，日本
10、超导技术研究所与企业合作，制作了由1万个约瑟夫逊元件组成的超导集成电路芯片。据悉，该所定于 2003年生产这种超导芯片， 2010年前后制造出这种超导计算机。 超导计算机纳米计算机在纳米尺度下，由于有量子效应，硅微电子芯片便不能工作。其原因是这种芯片的工作，依据的是固体材料的整体特性，即大量电子参与工作时所呈现的统计平均规律。如果在纳米尺度下，利用有限电子运动所表现出来的量子效应，可能就能克服上述困难。可以用不同的原理实现纳米级计算，目前已提出了四种工作机制：（ 1）电子式纳米计算技术；（ 2）基于生物化学物质与 DNA的纳米计算机；（ 3）机械式纳米计算机；（ 4）量子波相干计算。它们有可能
11、发展成为未来纳米计算机技术的基础。 纳米计算机光子计算机光子计算机 光子计算机光子计算机光子计算机 与传统硅芯片计算机不同，光计算机用光束代替电子进行计算和存储：它以不同波长的光代表不同的数据，以大量的透镜、棱镜和反射镜将数据从一个芯片传送到另一个芯片。 研制光计算机的设想早在 20世纪 50年代后期就已提出。 1986年，贝尔实验室的戴维 .米勒研制成功小型光开关，为同实验室的艾伦 .黄研制光处理器提供了必要的元件。 1990年 1月，黄的实验室开始用光计算机工作。光计算机有全光学型和光电混合型。上述贝尔实验室的光计算机就采用了混合型结构。 相比之下，全光学型计算机可以达到更高的运算速度。研
12、制光计算机，需要开发出可用一条光束控制另一条光束变化的光学 “ 晶体管 ” 。现有的光学 “ 晶体管 ” 庞大而笨拙，若用它们造成台式 计算机将有辆汽车那么大。因此，要想短期内使光学计算机实用化还很困难。 DNA计算机计算机DNA计算机在与人对玩游戏中取胜DNA计算机1994年 11月，美国南加州大学的阿德勒曼博士用 DNA碱基对序列作为信息编码的载体，在试管内控制酶的作用下，使 DNA碱基对序列发生反应，以此实现数据运算。阿德勒曼在 科学 上公布了 DNA计算机的理论，引起了各国学者的广泛关注。阿 德勒曼的计算机的计算与传统的计算机不同，计算不再只是简单的物理性质的加减操作，而又增添了化学性
13、质的切割、复制、粘贴、插入和删除等种种方式。 DNA计算机的最大优点在于其惊人的存储容量和运算速度： 1立方厘米的 DNA存储的信息比一万亿张光盘存储的还多；十几个小时的 DNA计算，就相当于所有电脑问世以来的总运算量。更重要的是，它的能耗非常低，只有电子计算机的一百亿分之一。 与 传统的 “ 看得见、摸得着 ” 计算机不同，目前的 DNA计算机还是躺在试管里的液体。它离开发、实际应用还有相当的距离，尚有许多现实的技术性问题需要去解决。 Orion 量子计算机 用于将量子计算机冷却在 5K温度下的散热装置 集成了 16个量子比特的计算机 量子计算机量子计算机量子计算机以处于量子状态的原子作为中
14、央处理器和内存，利用原子的量子特性进行信息处理。由于原子具有在同一时间处于两个不同位置的奇妙特性，即处于量子位的原子既可以代表 0或 1，也能同时代表 0和 1以及 0和 1之间的中间值，故无论从数据存储还是处理的角度，量子位的能力都是晶体管电子位的两倍。对此，有人曾经作过这样的比喻：假设一只老鼠准备绕过一只猫，根据经典物理学理论，它要么从左边过，要么从右边过，而根据量子理论，它却可以同时从猫的左边和右边绕过 量子计算机在外形上有较大差异，它没有盒式外壳；看起来像是一个被其它物质包围的巨大磁场；它不能利用硬盘实现信息的长期存储；但高效的运算能力使量子计算机具有广阔的应用前景。如 何实现量子计算
15、，方案并不少，问题是在实验上实现对微观量子态的操纵确实太困难了。这些计算机机异常敏感，哪怕是最小的干扰 -比如一束从旁边经过的宇宙射线 -也会改变机器内计算原子的方向，从而导致错误的结果。目前，量子计算机只能利用大约 5个原子做最简单的计算。要想做任何有意义的工作都必须使用数百万个原子 计算机为什么会引领我们的生活计算机在军事上应用广泛计算机自动控制技术 计算机在航空航天方面的应用国际互联网让人们生活联系更加紧密未来 计 算机科学发展趋势，可以把它分为三维考虑 。一 维是是向 “高 “的方向。性能越来越高，速度越来越快，主要表现在计算机的主频越来越高。另一个方向就是向 “ 广 ” 度方向发展，计算机发展的趋势就是无处不在，以至于像 “ 没有计算机一样 ” 。近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透，即在广度上的发展开拓。第三个方向是向 “深 “度方向发展，即向信息的智能化发展。
