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關鍵詞:虛擬化 發展過程 瓶頸 展望
引言
在占據計算市場重要位置的數據中心領域中,目前最大的問題是大部分服務器的利用率都太低。有些服務器的容量利用率甚至低至5%!在服務器中增加更多的核心只能讓事情變得更加糟糕,因為大部分應用軟件都不能發揮出多個核心的優勢。拋開那些服務器的采購成本不談,它們的運行和冷卻成本也是一種極大的浪費。在個人電腦中,各種軟件利用多個核心的能力就更加有限了。幾乎所有的大廠商都認為虛擬化是必然的發展方向。與使用單核心的應用軟件相比,虛擬化技術可以讓用戶在同一臺設備中的多個操作系統平臺上運行多個應用軟件。用戶可以通過內置管理程序來控制各個應用軟件使用計算資源的優先權。在虛擬化環境下,硬件設備的利用率通常可以達到80%或者90%,效率比以前有了顯著的提高。
一、虛擬化技術簡介
虛擬化技術最早在大型主機上采用,隨著技術的發展和競爭的加劇,IBM、HP、Sun后來紛紛將其下移,逐漸將其引入到高端RISC服務器系統中。而虛擬化技術是指可以在一臺計算機上運行多個獨立的虛擬操作系統,維護成本和其他非技術成本會有相當程度的降低。抽象地說,虛擬化是資源的邏輯表示,它不會受物理限制的約束。因此可以定義為:“虛擬化是以某種用戶和應用程序都可以很容易從中獲益的方式來表示計算機資源的過程,而不是根據這些資源的實現、地理位置或物理包裝的專有方式來表示它們。換句話說,它為數據、計算能力、存儲資源以及其他資源提供了一個邏輯視圖,而不是物理視圖。”隨著X86處理器性能的提高和應用的普及,業界很多公司都看到了虛擬化在X86平臺上實施的價值,因此VMware、Xen、微軟和Parallels等軟件廠商紛紛推出了支持X86平臺的虛擬化軟件。
二、軟件虛擬化技術的發展
首先將虛擬化技術引入計算機的是計算機體系中抽象層的概念,也就是我們常用的虛擬機。虛擬機是指在一個硬件平臺上模擬多個獨立的、ISA結構和實際硬件相同的虛擬硬件系統,在每個虛擬硬件系統上都可以運行不同的操作系統(Guest OS),這些客戶操作系統通過虛擬機監視器(VMM)訪問實際的物理資源。隨著X86處理器性能的提高和應用的普及,業界很多公司都看到了虛擬化在X86平臺上實施的價值,因此VMware、Xen、微軟和Parallels等軟件廠商紛紛推出了支持X86平臺的虛擬化軟件。
這些軟件虛擬化產品基本的思路是在操作系統與硬件層之間或者操作系統之上建立一層獨立控制、分配硬件資源的軟件層來達到虛擬化系統資源的目的。
三、軟件虛擬化技術發展的瓶頸
通過軟件在一個硬件平臺式上可以模擬多個OS,然而這些模擬運行的OS還不能等同于直接在硬件層面上直接運行。不同的虛擬化產品其實現模式也有很大的不同,通過介于底層硬件和操作系統之間的軟件層實現虛擬化功能的代表為VMware和Xen的產品,而Parallels的產品則是在特定的操作系統之上“虛擬”出多個系統資源副本(Parallels有支持Windows和Linux的版本),其好處是沒有對系統軟件的修改,對系統性能的影響較小,但由于實現虛擬化的層級不夠“低”,靈活性不如前者,如VMware的產品可以在Linux系統基礎上虛擬化出Windows的應用環境。
對于X86處理器來說,其保護模式下一共有4個不同優先級,稱為Ring,命名從Ring0直到Ring3。這些Ring的優先級隨其所執行的功能的不同也有所不同。其中Ring0用于操作系統內核,優先級最高,擁有最高的“特權”,Ring1和Ring2用于操作系統服務,優先級次之,Ring3用于應用程序,優先級最低。
軟件虛擬化技術工作原理位于Ring0特權空間的操作系統可以優先訪問各種硬件資源。傳統的軟件虛擬化技術是在Ring0 中運行一個稱為虛擬機監視器(VMM)的軟件中間層,以負責控制和排列各個分區訪問硬件資源的優先順序。它要求在軟件堆棧的較高層運行操作系統――通常是在Ring 1或者與系統應用共用的Ring3。由于操作系統設計缺省工作在Ring0特權級別,而現在Ring0被虛擬機監視器(VMM)所擁有,所以傳統的純軟件虛擬化技術需要虛擬機監視器(VMM)通過復雜的軟件編程來解決這個矛盾。其中一種方法是通過打補丁修改操作系統內核源代碼讓其認知到工作在Guest OS虛擬操作系統模式下,另一種方法是需要對運行期間操作系統的某些硬件調用指令作二進制碼翻譯等。由于上述原因,傳統的純軟件實現方式在測試、驗證和維護每款新操作系統和相關補丁方面,付出了大量的時間和資金,同時二進制碼翻譯需要消耗處理器的很多計算資源。
在純軟件虛擬化運行時的開銷會造成系統運行速度較慢,有數據表明其引起的系統性能下降超過10%,尤其是在服務器整合領域,當虛擬化系統數目巨大時,其性能損失更為可觀。另外由于要通過軟件捕獲分配基本資源的處理器指令,不但過程復雜,可靠性不高,對不同平臺的兼容性也容易產生問題。
四、硬件輔助虛擬化技術
由于軟件虛擬化技術存在諸多問題,因此硬件輔助虛擬化技術誕生就非常重要了。與軟件方案相比,硬件輔助虛擬化技術對如何在不同的情形下分配給Guest OS (虛擬機上的操作系統)想要的Ring特權級別做了重要的改進,在軟件堆棧中為虛擬機監視器(VMM)提供了專用的空間,可以支持未經修改的操作系統和應用在專門為它們設計的環境中運行,從而簡化了硬件調用。
同時,硬件輔助虛擬化技術通過硬件底層指令集來支持虛擬機監視器(VMM)與已安裝Guest OS之間的切換,效率和可靠性明顯提高。
另外,硬件輔助虛擬化技術還設計了保留虛擬機監視器(VMM)和已安裝的Guest OS的處理器狀態信息的專用內存地址空間,這樣不但可以縮短各個操作系統訪問硬件之間的間隔時間,同時提高了各個虛擬機上的操作系統之間的安全隔離性。
從技術上看,硬件輔助虛擬化通過提高客戶虛擬系統的隔離性而增強了虛擬化的性能、靈活性和可靠性。在實施時也更加簡單。
五、虛擬化技術展望
虛擬化技術優勢日益體現,不僅大幅度降低了IT支出成本、減少了能源浪費,而且還極大地增強了系統整體安全性和可靠性。軟硬件廠商未來可能攜手提高虛擬化產品的自身性能以及提供更豐富的功能。基于主機操作系統的虛擬機產品以及硬件虛擬化技術得到更廣泛應用。硬件廠商在操作模式間的轉換速度、TLB性能、內存虛擬化和I/O虛擬化等方面加以改進和完善;軟件廠商則利用二進制動態翻譯及程序行為分析的技術減小性能開銷,利用內存和存儲的重復刪除技術降低資源開銷。而分布式文件系統和分布式共享內存等技術的引入將有助于打造一個高可用、高容錯的分布式虛擬化軟件平臺,便于虛擬機的部署和動態遷移。所有的跡象都表明虛擬化技術正在跳躍早期技術與主流市場間的鴻溝,成為企業尋求最大限度的提高效率和精簡其數據中心的方向。
參考文獻
[1]鄒大斌.虛擬化:邁向云世界的第一步[N].計算機世界.2009.
[2]林昊翔.X86硬件輔助虛擬化技術解析[N].微型計算機.2010.
【關鍵詞】計算機技術;發展;創造;選擇
1前言
自1946年,世界公認的第一臺電子數字積分計算機E-NIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生,世界在某個方面就開始悄然發生改變。起初,計算機只是為了用于軍事方面,目的只是為了計算炮彈彈道。在那個時候,誰也不會想到日后計算機的應用遍布人們工作生活的方方面面,甚至成為人們生活工作交流溝通最必不可少的物品之一。再說回來,從1946年第一臺計算機的誕生,直到今天,計算機總共經歷了四代的發展更新,在第四代,計算機的發展已經空前興盛,硬件和軟件上的諸多發展和創造都造福至今。康文德在《計算機技術在面向市場需求中的應用》一文中說“技術的發展進步往往都是以人們的需求為導向,而技術的發展也不斷對人們的需求進行豐富,計算機技術從誕生到現在的強大的發展勢頭,與人們的需求分不開。”[1]
2計算機技術發展過程中的創造
計算機發展之初,有幾個數字可以對此進行描述,重27t,占地面積150m2,共用了18800只電子管,6000只開關,7000支電阻,10000只電容,50萬根線,耗電量140kW,每秒可進行5000次加法運算,因此,說他是個龐然大物一點也不過分。余江在《淺談我國計算機應用發展的回顧與展望》中說“我國計算機發展歷程計算機產業是更新發展速度較快、受科技影響變動較大的一種產業;自從1946年世界上第一臺計算機的出現,人類的的生活就與計算機相融合,人類社會也因此跨入到以計算機的開發利用為主要標志的第一次信息革命時代。”[2]從1946到今天,一共70余年,計算機行業與人民的生活各方面的發展已經發生了讓人嘆為觀止的變化。眾所周知,第一代計算機除了笨重,處理運行速度也遠遠比不上今天的任何一臺筆記本電腦。甚至埃尼阿克啟動后,能保持5min順利運行,設計師們就要額手稱慶了。不過,第一代計算機的出現是未來計算機進一步發展的平臺和基礎。對今后計算機的發展產生了深遠的影響,雖然編程語言采用低級語言,如機器語言和匯編語言。但其運用的二進制、程序設計、自動計算方法的理念,卻沿用至今。進入1958年后,第二代計算機應運而生,第二代計算機不再使用體積偏大、壽命偏短的電子管,而改用晶體管。內存和外存也分別改用磁芯存儲器和磁盤。軟件方面,也取得了進步,為降低程序設計的復雜性,減輕程序設計工作者的壓力,各種高級語言的雛形漸漸出現。在1958~1964,第二代計算機發展的這幾年,計算機的用途也有著明顯的擴大,一開始只適用于科學計算,第二代已明顯過渡到過程控制等等領域。在第三代電子計算機出現的1964~1974年間,計算機的應用更加全面,已經進入許多的科學技術領域。還啟用了集成電路,中小規模的集成電路技術,可以很有效的減小計算機的體積,因為可以將數百數千個電子元件焊接到同一塊硅板上。在1974年以后,終于,計算機的發展進入到了第四代,這也是取得最大進步的一代,在這一帶的計算機,采用了大規模集成電路技術,堪稱跨時代的創舉。當然,軟件上也取得了巨大的進步,各種應用軟件,處理工具,將將計算機帶入人們的生活發揮了巨大作用。到如今,21世紀,計算機已經廣泛存在于每個家庭,成為人們生活和工作必不可少的一環,計算機的發展已到達最巔峰的時刻,各種類型的筆記本也應運而生,商務本,超極本,游戲本,為不同的偏好的人群,選擇也多種多樣。此外,計算機的更新換展創新更加的快,計算機的成本也更加納入人們的考慮范圍。
3計算機技術發展過程中的選擇
在計算機技術發展過程中,計算機技術的日益進步,是無數的科學家研究人員以及程序設計者,夜以繼日,孜孜不倦新奇努力工作的結果。在其中,也不乏時代的選擇,從1946年,第一臺計算機的出現,就是時代的選擇,當時,因為軍事計算的需要,美國賓夕法尼亞大學接到了開發一臺數字電子計算機的任務,為了計算導彈彈道。接著,計算機的中蘊含的巨大潛力被時現,短短70余年,這個行業已經空前興盛。孫艷杰在《論計算機技術發展中的創造與選擇》一文中說“計算機技術誕生初期應用于軍事與計算領域,而隨著Intel4中央處理器的問世,計算機技術得到迅速推廣和普及,并呈現兩極化發展的傾向:一方面應用于科研領域和軍事領域,注重高、精、尖技術的開拓與研發;一方面應用于小型企業和家庭,倡導實用、優惠、微小的實踐日常應用;由此可知,計算機的開拓與發展離不開其自身技術的創新與開拓,這是由計算機持續不斷的創新決定的,也是由計算機技術的選擇穩定而迅速所決定的。”[3]的確,現在計算機應用方面之廣,也導致了計算機不能單方面的發展,改變不同的硬件和軟件設置,以達到不同的偏向性的目的,以便處理不同的問題,適用不同職業的人群,適用于不同的工作,以使之的功能作用最大化,是非常重要的。比如說,現如今,在眾多中小大學校園里存在的多媒體教學,計算機技術擁有處理數字,文字,圖片,音頻,視頻的能力于一體,改變了人們傳統的書寫方式,電腦錄入解決了書寫難看的困擾,各種辦公軟件的應用提高了人們的工作的效率以及工作的質量,音頻視頻還有大量的電子游戲極大地豐富了人們的生活,改變了課堂上傳統的教學方式,多媒體課堂更加吸引學生的學習興趣,學生在課下也可以通過計算機獲得豐富的學習資源。還比如,社交軟件的開發改變了人們的交流方式,給了普通人展示自我的平臺,電腦技術使我們的生活越來越豐富多彩。現代社會中處處都是計算機的身影,我們對計算機已經不再感到陌生,甚至一些小孩子都已經掌握了一些基礎的計算機知識。這也是時代的選擇。我們的新時代的發展已經離不開計算機,尤其是現在是大數據時代,數據的重要性已經不言而喻,所以現在計算機的發展也可以說是適用性的發展。一日無網,百事荒蕪。分享,合作,共同進步才是世界發展的主旋律,網絡化開拓了人們的視野,增長了人們的見識,人們在接受新事物的同時也使新創意新想法成指數倍上升,加速了世界的變革。未來計算機的發展趨勢更是會多種多樣的,比如量子計算機,神經網絡計算機,分子計算機,納米計算機。現在這些對我們陌生的名詞,在幾十年之后或許會像今天電腦手機這些名詞一樣,靜靜的呆在我們的生活中,發揮著必不可少的作用。
4結語
若問21世紀最偉大的技術是什么,毫無疑問一定是計算機技術;若問和我們人類最息息相關的技術是什么,毫無疑問一定和計算機有關。這是一項和時代息息相關的技術,是從根源上改變我們人類生活方式生活水平工作方式的技術,一項足夠神奇的卻又堅定不移的不斷突破自我的技術。未來,計算機技術的發展必不會止步于此,人類的發展和突破也絕不會止步于此,相比,未來,計算機會為人類創造更多意想不到的便利,創造更多出其不意的傳奇。作為計算機工作者,應該提高自身素質。作為其他行業者或者一個普通人,21世紀是一個充滿著,機遇,變革,創新的時代,學好計算機科學技術,并且樹立終身學習的意識,不要被時展的潮流所拋棄。每一個人都有改變世界的能量,計算機已經足夠智能,但是要知道計算機的智能程度實在是不及人類的萬分之一,珍惜自己的才能,莫負好韶華。
參考文獻
[1]康文德.計算機技術在面向市場需求中的應用[J].電子技術與軟件工程,2016(01).
[2]余江.淺談我國計算機應用發展的回顧與展望[J].信息與電腦,2010(04).
關鍵詞:計算機技術;發展;創造;選擇
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2013) 02-0000-02
隨著科學技術的快速發展,如今計算機已經深入生活,為提高人們工作學習效率起到了至關重要的作用,在對計算機需求增高的同時,也促使了計算機技術向前邁進,現實需求最大程度上為計算機技術鋪設了變革與創造的條件。在計算機技術的發展過程當中,始終圍繞著不斷創新和理性選擇這兩點,選擇就相當于是為創新設立了一個框架,防止創新過度概念化,變得難以實現。
1 計算機技術的發展
任何發展都離不開創新,而且創新只有持續進行才能讓行業充滿活力,創新是推動行業發展的源動力。與此同時,創新需要一個框架來約束它不偏離正軌,這框架便是基于計算機技術來進行的判斷和選擇。
1.1 源源不斷的創造。創造活動的頻繁和持續促使了計算機技術發展,而令人們不滿足于眼前的現實需求則從根本上刺激了創造行為,源源不斷的創造讓計算機技術日益尖端,世界因此進入了信息化時代。最開始,只有大學、研究機構、大型企業以及軍事部門才對計算機有一定需求。漸漸的,人們意識到了計算機的強大,開始向商用以及民用化轉變,因此促使了計算機的快速繁榮發展。人們在接觸到計算機的同時,對它的期望與需求也與日俱增,更好的性能,更卓越的處理能力,更多元化的用途,這些現實需求使得創造行為集中迸發。
計算機技術就好像海上起伏的浪潮,站在浪潮的前端就可以完全占領市場,因為這片市場最開始是一片空白,誰都渴望在此留下濃重一筆,所以計算機行業的競爭已經無法用白熱化來形容,因為它幾乎是生死相搏,在如此激烈的競爭環境下,既要生存又要追求利潤,那么源源不斷的創造也就應運而生了。
1.2 穩定精確的選擇。因競爭而激發的創造會因市場需求和用戶體驗而決定出最后的價值。這需要時間來做出抉擇,在此反映周期內許多來自外部的事件都可能對選擇產生影響,這些影響也許會向好的一面發展,也許會將創造拒之門外。有一件事是確定的,凡是因計算機技術而產生的選擇和判斷幾乎都會同時產生因果效應,嗅覺異常銳利的市場環境引導著計算機行業的良性發展,不會因其強勢地位而產生的錯誤創造對行業長時間誤導,這是計算機技術穩定發展的根本原因。
新誕生的計算機技術需要市場和用戶同時進行選擇,裁決勝負以及生死存亡的市場會依據用戶的反響而做出最后判斷,足夠優秀的計算機技術能夠脫穎而出離不開穩定而精確的選擇,被淘汰的創造一定帶有明確的原因,雖然可能留有一些遺憾,但必須知道的是,市場的選擇并非冷酷無情,反而帶有濃烈的感彩,用戶甚至可能會從感性角度去評判一項技術,完全利用感情去規避它的不足,由此可見,選擇機制是一項復雜的精密工程,影響選擇的因素不勝列舉,即便是在技術層面處于絕對優勢的創造,依然可能被這個選擇機制所拒絕,該技術的出現也許會對之后的發展產生不利影響,也可能創造該技術的人沒有得到認可,但無論如何,選擇的成功與失敗都會有理由存在。
2 計算機技術中的創造
在談創造時,有必要把它與需求結合來談。因為在沒有需求的極端環境下,創造幾乎是無法生存的,就像當前以手機為主的通信時代,如果有人再提出傳呼機更為小巧,應重新使用傳呼機,那么他的想法是很難存活的,因為人們對傳呼機已經完全沒有了需求,手機可以將傳呼機功能一并覆蓋,而人們真正要的是手機功能的拓展。
需求令計算機技術高速發展,不斷精益求精,實現一個又一個突破。從上世紀80年代開始,以計算機為主體的科技產業嶄露頭角,相關科技企業也如雨后春筍般浮現,大量計算機產品及服務呈現在人們眼前,圍繞計算機進行的辦公自動化改革也如火如荼地進行,可以說計算機技術為企業辦公創造了一個新的時代,隨著辦公自動化程度加深,政府部門也開始關注計算機,并且引入了相關設備對辦公模式進行優化,投入使用的同時,需求也隨之而來,計算機技術在這些需求的推動下,將產品越做越細,越做越精,在需求的引導下完成了源源不斷的創造。
3 計算機技術中的選擇
影響計算機技術創造的原因有很多,但大致可以將其歸類為“市場選擇”和“用戶選擇”。計算機技術的創造無法逾越社會條件,即使用戶對于更高效、更智能的計算機有著強烈渴望,實現渴望的技術條件也要根據市場及用戶來制定。計算機行業有專門針對市場的調查機構,也在其軟件上搭載了用戶反饋功能,所以計算機從業者非常想要了解市場環境和用戶反響,他們需要為自己的創造設定一個邊界,規避那些可能導致失敗的因素。
(1)市場因素。計算機技術需要適應市場環境。雖然計算機行業是一個需要不斷創新的行業,但它依然需要市場來運作,技術優勢只能令企業本身占據好的市場條件,但市場需要根據實際情況對該技術的實現做出選擇。技術需要資源、人力、成本來完成,早期的蘋果MAC電腦在技術上處于領先,而且設計概念超越時代,但嚴重缺乏軟件支持,蘋果公司沒有虛心向各軟件商尋求幫助,進行商業合作,反而剛愎自用,固執地讓產品投入了市場,結果那款MAC因軟件太少遭到了失敗,令蘋果公司股價嚴重下跌,執行者喬布斯本人也因此被暫時請離了公司。建立市場需要長年累月的投入,更需要付出心血來進行運作,它不可能從天而降,因此計算機技術在創新時必須要仔細考察市場,對可能出現的情況進行仔細的分析,與合作伙伴加深對話,防止在合作中出現偏差,投入到市場之前必須經過嚴格的測試和調整,做到全方位符合市場要求。
(2)用戶因素。用戶選擇同樣制約著計算機技術的發展,眼下有一個非常具有代表性的案例。微軟在2012年10月25日推出了最新操作系統Windows8(簡稱WIN8),WIN8的推出令PC機操作洗心革面,迎來了一個新的時代,但與此同時我們不得不說,WIN8能否成功現在很難下定論,在此之前的VISTA以及WIN7都沒能完全取代WindowsXP,據微軟自己的統計,截止到WIN8,全世界范圍內仍然有50%用戶在使用WindowsXP,盡管微軟于2008年就已經停止了WindowsXP的配套服務。VISTA是繼WindowsXP之后推出的一款操作系統,就目前來看,VISTA無疑是失敗之作,它沒有令用戶得到認可,即使此后推出的Windows7操作系統,依然沒能代替已經過時的WindowsXP,盡管兩款系統比WindowsXP高級許多,也充滿了現代化的創造,但用戶并沒有因此而買賬。稍加分析我們可以發現一件有趣的事,在多點觸控大行其道的今天,Windows8仍然保留著傳統視窗,為用戶提供雙模式之間的切換,傳統模式下操作感覺與Windows7相差不多,因為微軟宣稱要讓“跳過” Windows7時代的用戶直接過渡到Windows8,但若Windows8徹底放棄了傳統視窗,全面采用觸控設計風格,那么無法適應的WindowsXP用戶很可能會“再戰十年”。
4 總結
計算機技術改變了我們的生活,對它的需求從未間斷過,而計算機技術也因此得到了快速發展。在這發展過程中,許許多多的創造讓計算機技術變得更加完善和美好,但創造也是有極限的,它需要符合實際發展需求,所以市場和用戶的選擇讓創造更為實際,計算機行業創造與選擇的啟示同樣適用于生活,發展需要創造來推動,但同樣也需要選擇來制約。
參考文獻:
【關鍵詞】計算機技術;發展;應用
【分類號】TP393.0
一、前言
計算機技術在很早以前就已經開始發展以及應用,尤其是近幾年,發展速度更是前所未有的迅猛,計算機在社會中的普及程度越來越高,并且應用的范圍越來越廣泛, 并不局限于某一個領域中。同時在計算機技術的基礎上衍生了許許多多的軟 件、硬 件以及電子等相關 產 品的研發單位,逐漸形成了一個完整的產業鏈。因此越來越多的單位以及人員急需了解計算機技術的發展趨勢以及在不同領域中的應用,這樣才能掌握先機,在激烈的市場競爭中脫穎而出,而這逐漸成為當前社會的一個重要研究課題。
二、計算機技術的發展方向
從計算機技術的發展情況來看,主要是呈現出三個趨勢:
第一,呈現人工智能化的發展趨勢。計算機技術是幫助人類解決問題的一個工具,只有使其朝著人工智能化的方向發展,才能更好的為人類服務。這一理論在很早以前已經提出,并且一直在努朝著這個方面發展,具體主要表現為各種計算機設備智能化程度加深,例如創造了智能化辦公設備,這些智能化的設備給整個社會帶來了很大的便利,促進了社會的進一步發展[1]。
第二,呈現網絡化的發展趨勢。網絡化的發展趨勢主要表現在兩個方面,首先計算機用戶對網絡具有依賴性,彼此之間的聯系性越來越強,其次在網絡的不斷發展下,計算機用戶形成了一個網絡社會。每一個計算機用戶在網絡社會中,都有著自己的角色,就像在現實社會中一樣發揮著各自的作用。而正是因為人們對于交流便利性的要求,才產生網絡化的發展趨勢[2]。在社會節奏加快的情況下,通過計算機技術網絡化能夠使人類實現無障礙化交流,不用再受到時間、地域等客觀因素的影響,因此這是一種必然的發展趨勢。
第三,呈現微型化的發展趨勢。當前計算機在社會中的普及程度非常高,人們對此產生了很大的依賴性,越來越多的人希望能夠方便的攜帶以及使用計算機。為了滿足人們的需求,一方面要求計算機硬件變小,并具有良好的電池續航能力,另一方面還要求計算機顯示器分辨率以及內存變高變大,并具有良好的處理性能。總之,正是因為人們的需求才促使了計算機技術的微型化發展。
第四,呈現綠色化的發展趨勢。當前人們對于綠色化的要求越來越強烈,而正是因為這個需求,才促使計算機技術朝著這個方向發展。在實際中,一方面要求在生產計算機硬件設備的時候,能夠使用綠色化的材料,另一方面要求能夠使用綠色能源,只有這樣被淘汰的設備,才不會對環境造成太大的污染,從而緩解能源危機[3]。
三、計算機技術在不同領域中的應用
目前為止,計算機技術的利用程度越來越高,概括性的來說主要體現在以下三個方面:
第一,普遍應用于社會生產領域中。在利用計算機技術后,社會生產領域發生了很大的變化,傳統的生產方式主要表現為勞動密集型,但現在的生產方式已經變為標準的流水線化生產,使人們擺脫了枯燥的重復機械勞動。利用計算機技術可以加強對生產的各個環節進行有效的控制,而且還可以在很大程度上提高產品的標準化程度,生產出質量合格的產品,同時生產效率也得到了很大的提升[4]。此外,由于計算機技術的應用,該領域的智能化程度加深,以往人們在設計圖紙的時候,主要是依賴于人力,但是現在可以借助于數字化控制對圖紙進行設計,在一定程度上減少了對人的束縛。
第二,普遍應用于教學領域中。教育能夠在很大程度上推動社會的發展,而教學是實現教育的途徑,在教學領域中,應用計算機技術可以進一步提高教學效率。當前在計算機技術的發展下衍生了多媒體教學系統,教師可以利用這個系統制作豐富多彩的課件,例如在n件中結合文字、圖像以及視頻等不同的形式,這樣在教學中就可以吸引學生的注意力,有利于提高課堂效率。同時在課后,教師還可以將課件上傳到網路,使學生能夠在有網絡的情況下隨時隨地的下載學習資料。總之,計算機技術的應用促使教育資源的平均化,使學生能夠更好的進行學習。
第二,普遍應用于第三產業中。計算機技術的應用促進了軟件制造業的產生,給人們的生活帶來了很多的便利。軟件制造業發展到現在已經成為了本世紀最大的新興產業,對于社會的經濟發展具有著很大的促進作用。正是有計算機技術支撐,才形成了新型的信息產業,而在當今的社會中,信息是非常重要的資源,誰能夠掌握更多有用的信息,誰就能在激烈的市場中獲得發展的先機。相對于西方的一些發達國家,我國的軟件制造業發展得還不夠成熟,到現在為止依然處于中低端環節,需要適當的向他們學習,引進一些先進的理念以及技術,加快改革與創新的步伐。雖然軟件制造業的發展水平還不是很高,但是也在很大程度上改變了人們的生活方式,進一步促進了第三產業的發展,使我國的社會經濟水平得到了一定的提升,是其他產業所不能替代的[5]。
四、結語
計算機技術的發展與應用改變了人們的生活方式,促進了社會經濟的進一發展。總體上來說,計算機技術不僅在第三產業中得到廣泛的應用,而且還在社會生產領域得到了廣泛的應用,有效改變了該領域的生產方式,傳統的生產方式主要表現為勞動密集型,但現在的生產方式已經變為標準的流水線化生產,使人們擺脫了枯燥的重復機械勞動,進一步提高了生產效率。與此同時還普遍應用于教學領域中,由此產生了多媒體教學系統以及學習平臺,在很大程度上提高了教學質量。此外,從計算機技術的發展態勢來看,主要是呈現人工智能化、網絡化、微型化、綠色化等四個發展趨勢,而這也是在人們的需求下產生的,是計算機技術未來的一個整體發展方向。
【參考文獻】
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[3]王為.論計算機應用技術的發展趨勢[J].科技與企業 2014-01-17
關鍵詞:計算機;辦公自動化
1 計算機OA概念
辦公自動化(既OA),其將現代化辦公和計算機網絡功能結合起來的一種新型的辦公方式。通過應用計算機中的各種新技術(如:通信技術、網絡技術和系統科學等)。不斷使人們的公務管理活動物化于各種設備中,并由這些設備與辦公人員構成服務于各種目標的人機處理系統。這一人機系統,人、機缺一不可。而設備方面,硬件及必要軟件都需齊備。
OA這門綜合性技術是七十年代中期發達國家快速發展起來的,而我國經過多年來至今的發展,已從最初提供面向單機的輔助辦公產品,發展到至今可提供面向應用的大型協同上作產品。通過實現OA,實現數字化辦公,可以優化現有的管理組織結構,調整管理體制,在提高效率的基礎上,增加協同辦公能力,強化決策的一致性,最終提高決策效能。
2 OA的發展特點
辦公室和OA將來的發展很難有一個統一確切的定論,但從如今信息技術的發展趨勢來看,本人以為未來OA發展有以下特點:
2.1視頻技術的大量應用
隨著視頻技術和壓縮技術的發展,諸如視頻會議等得到大力推廣。在微軟總部舉行的未來辦公品展覽上推廣之一就是通過攝像頭全方面地看到與會者參加會議的情況,甚至還可以看到每一位發言人的表情,并進行互動式的討論。隨著信息社會的不斷發展,視頻技術也將更加進步,將逐步實現無線視頻技術,目前市場上無線視頻傳輸技術大多采用CPRS和CDMA技術,技術還不成熟,但可以肯定的是未來無線視頻技術將被人們廣泛使用。
2.2無限的無線辦公場所
隨著向Wi-fi技術的發展,基于網絡的通訊方式迅速在工作領域興起,這些通過手機,筆記本電腦等一些電子產品實現的通方式包括電子郵件、即時通訊、視頻會議等應用得到了一次技術性的飛躍,如:東莞市級政府辦公場所和公益性場所免費無線寬上網,成立“無線城市”建設工作辦公室。封閉辦公室的概念已不復存在,人們可以在機場、廣場、飯店隨時辦公。員工無論身在何處,企業園區、異地出差、家庭辦公等都可以輕松實現移動辦公,企業內部還可以根據實用權限建立不同的應用級別,以設定不同的處理優先級,從而保證上網的安全性。無線網絡的方便快捷大大提高了辦公的效率。
2.3更靈活的工作流
電子文件在網絡中傳輸,比起紙質文件的傳送效率要高出幾個數量級,不僅可以包括過去的紙質公文,而且還可以包含圖像、動畫、聲音等多種影像資料,傳遞的知識更加豐富,對電子文件進行及時的收集和歸檔還可以使之得到長期保存,簡單方便大大的提高了工作效率。
2.4辦公的非專業化
在現在商務環境下,一般的工作人員通過一些辦公軟件也能進行熟練的文件處理,所以要完善OA環境,使普通用戶可以通過輸入數據和知識,然后制作出能讀的文件,可以即時檢索,瞬間向世界發送。雖然質量上比不上專家,但數量上肯定是很大的。如今在互聯網的內容大約有數千億,這樣的龐大信息可以通過檢索高效選擇。
3計算機B/S型結構和Web2.0技術
3.B/S(Browser/Server)模式又稱B/S結構。
這個模式是隨著因特網技術的興起,是對C/S(Client/Serve模式的擴展。在這種結構下,工作面是通過IE等瀏覽面來實現的。用戶通過瀏覽器向網絡上的服務器發出請求,服務器對請求進行處理,再講用戶所需信息返回到瀏覽器。B模式最大的好處是運行維護比較簡單,能實現不同的人員,從不同的地點,以不同的接人方式訪問和操作共同的數據。最大的缺點是對企業外網環境依賴性太強,由于各種原因引起企業外網中斷都會造成系統癱瘓。
B/S其本質是三層體系結構C/S模式:第一層客戶機是用客戶和整體系統的接口。客戶的應用程序精簡到一個通用的瀏覽器軟件,如軟件公司的IE等。瀏覽器將HTML代碼轉換成圖文并茂的網頁。網頁還具有一定的教互功能,允許用戶在網頁提供的申請表上填寫信息提交后給后臺,并提出處理請求。這個后臺就是第二層的Web服務器。
第二層Web服務器將啟動相應的進程來響應這一請求,并動態生成一竄HTML代碼,其中嵌入處理的結果,返回給客戶機的瀏覽器。如果客戶機提出的請求包括數據的存取,Web服務器還需與數據服務器協同完成這一處理工作。
第三層數據庫服務器的任務是負責協調不同的Web服務器發出的SQL請求,管理數據庫。
基于B/S結構的通信結構,客戶機只要安裝一個瀏覽器(Browser)。如InternetExplorer,服務器安裝SQLServer數據庫。瀏覽器通過WebServer同數據庫進行數據交互。對用戶的技術要求比較低,對前端機的配置要求也較低,而且界面豐富、客戶維護量小、程序分發簡單、更新維護方便。它容易進行跨平臺布置,容易在局域網和廣域網之間進行協調,尤其適宜電子商務的應用。
3.2Web2.0技術。
隨著信息流通量迅速增大,導致了商務本質的變化,這促使我們的工作方式也必須隨之改變,以適應商務領域的高速成長。理光株式會社提出了Web2.0時代全新的未來辦公室概念。
web2.0已不是單純的軟件話題,而已經涉及到新的商務模式,現在已經有開發的交流的平臺,服務器、內容以及各式各樣的服務,已經實現了服務的鏈接,從而提供了更為綜合的服務。已經習慣互聯網的一代新人,將在這樣的環境中建立起他們的生活方式和工作方式。
Web2.0在縮短企業和用戶之間的鴻溝的同時,也改變著我們的辦公環境。企業不僅可以借助Web2.0絕佳的互動性,更好的滿足用戶的要求,而且企業自身的辦公模式也正隨著改變。普適計算技術的出現無疑將令隨時隨地迅速訪問到自己所需信息的夢想得以實現,而這更將推動Web時代高效、輕松、愉快的工作方式演進。
4.結語
計算機應用于OA的重要性日漸突出。作為信息載體的計算機日益露出其舉足輕重的地位。當今社會已步人信息社會,知識經濟將成為新世紀的主導產業。伴隨著計算機的逐步推廣和使用.人們對辦公室的自動化的要求與日俱增。采用現代化辦公沒備和先進的通訊技術廣泛、全面、逐步地收集、整理、加、存儲和使用信息。為科學管理和決策服務,從而達到提高工作效率。
參考文獻:
[1]尤霞光.信息技術基礎[M].北京:中國電力出版社,2007.
關鍵詞:通信技術;計算機技術;融合發展
社會的進步,科技的發展,使通信技術與計算機技術融合成為可能,這兩種技術手段的融合為人們的工作生活帶來了極大的便利,也促進新技術的產生。在互聯網背景下,世界交流更為便捷,人們通過通信技術手段和計算機技術手段,在不同的國家,相隔多遠都可以實現交流,實現資源和信息的共享。科技的進步,滿足了人們不斷提升的需要,實現通信技術與計算機技術的融合是一種技術創新,把兩者優點結合起來,彌補單項技術的不足,能夠促進世界更好地發展,能夠更好地為人類生活工作提供支持。
1對通信技術與計算機技術的認識
1.1通信技術
通信技術是一種傳遞信息的技術,信息傳遞工作雖然起源很早,在古代,各種信息就通過人力與畜力實現傳遞,在我國的古典書籍中最早關于信息傳遞的記錄是狼煙和信鴿方式。可見,無論是什么年代,信息傳遞都是很重要的。信息傳遞手段隨著社會經濟的發展,隨著生產力水平的提升不斷發生著變化。目前,在信息化社會,信息傳遞途徑更為多樣,信息傳遞的效率更高,各種電子設備都能為信息傳遞工作提供技術支持,信息傳遞的電子化發展極大地方便了人們的工作和學習。在現代社會中,通過通信技術手段進行不同種類的信息傳遞,既能保障信息傳遞的質量和速度,又能保障其安全可靠性。通信技術實現信息傳遞,能夠實現信息在空間和時間上的轉移,通過媒介進行信息傳遞,更為高效和安全。現代通信技術傳遞信息,能使人們快捷地接受各種信息,保障信息的完整性和安全性。
1.2計算機技術
計算機技術是現代社會中一種應用最為普遍,應用價值很高的技術手段之一。計算機技術指的是計算機在實際使用過程中的各種技術手段和方法。計算機技術種類繁多,可以分為計算機系統技術、計算機部件技術、計算機機械技術、計算機組裝技術等多種類型。計算機技術在社會中的應用價值巨大,極大地滿足了人們工作和生活的需要。計算機技術的主要特點有:第一,計算機技術運算速度快,計算機完成計算的速度是驚人的,計算機的計算速度是用秒來計算的。第二,自動運行程序,計算機是在編制好的程序上開展工作的,能夠自動運行程序把工作完成。第三,計算機技術運算速度快。第四,計算機技術的記憶力強,計算機技術內外存儲的信息量都很大,能夠存儲的信息量達到了幾百兆甚至更多。計算機技術能夠在人們的工作生活中發揮不可取代的作用,與其運行特點是分不開的,雖然現在計算機技術應用優勢是明顯的,但這種技術目前還不完善,還有很多難點問題,是通過計算機技術手段處理不了的。因此,實現計算機技術創新發展,是非常必要的。
2通信技術與計算機技術融合發展的優勢
通信技術與計算機技術在人們的生活工作中都發揮著重要的作用,承擔著重要的角色任務,在互聯網背景下,實現通信技術優勢與計算機技術有效結合,能夠實現技術創新,能夠為人們帶來更大的便利服務,給人類帶來更多的驚喜。通信技術與計算機技術的融合能夠實現信息資源的有效溝通,在更大范圍內實現資源的共享。將二者融合進行研究,實現兩種技術手段優勢的有效結合,使其能夠發揮重大作用,彌補彼此的不足,將極大地滿足人們不斷提升的需要,將世界有效地連接起來。因此,作為研究者,不僅要重視研究通信技術和計算機技術,還要能把這兩種技術手段融合起來進行研究,研究其融合的優勢和價值,研究其融合的策略,以實現兩種技術手段的更好發展,通過技術革新和技術創新,實現世界的美好發展。
3通信技術與計算機技術融合策略
3.1計算機通信技術
計算機通信技術是通信技術與計算機技術融合發展的重要創新成果,計算機通信技術是利用計算機與通信技術手段進行信息傳遞的一種手段,計算機通信技術是一種技術創新,這種技術所承載的信息形式更為多樣,所承載的信息更為豐富。在社會經濟飛速發展的時代中,很多企業工作都需要通過計算機技術進行信息的處理。因此,對計算機信息處理能力有了更高的要求。而利用計算機通信技術能夠滿足企業發展對信息處理的需要。這種技術結合了計算機與通信技術的優點,應用于企業中,能夠解決大量繁雜的信息處理工作,能夠使企業內部各本門之間的信息傳遞更為便捷而高效。
3.2電子信息技術
電子信息技術也是通信技術與計算機技術融合的產物,電子信息技術產生和發展極大地推動了世界上一些高科技的發展,電子信息技術是高科技發展的基礎條件,是高科技發展的關鍵因素。電子信息技術應用所涉及的領域更為廣泛,這種技術內容較為復雜,綜合應用性能很強。電子信息技術是信息開發、收集和處理等多種技術的總稱。電子信息技術的核心是計算機,因此,電子信息技術的創新發展在很大程度上需要借助于計算機技術的創新發展,計算機技術的發展為電子信息技術發展提供了動力和支持。
3.3藍牙技術
藍牙技術也是通信技術與計算機網絡技術融合的產物,藍牙技術具有開發成本低、開放性能好的特點,但這種技術信息傳輸的寬度和通訊頻率是有限制的,必須在一定的范圍內,藍牙技術才能實現通信的功能。藍牙技術可以實現與固定網絡設備,移動設備和樓宇個人域網之間短距離信息數據的有效連接和溝通。藍牙技術的應用范圍也是相當廣泛的,這種技術可以應用于手機通話,也可以應用于包括電腦在內的多種電子設備。藍牙技術隨著通信技術和計算機技術融合發展而發展,隨著這兩種技術的創新融合,其使用范圍將得到拓展,應用價值也將得到有效地提升。
3.4以太網技術
以太網技術也是通信技術與計算機技術融合發展的重要技術形式,以太網技術屬于計算機控制技術的一部分,這種技術進行信息傳播的速度更高,在各個領域內,以太網都能得到廣泛的應用,其應用價值突出。以太網網絡成本較低,并且這種網絡擁有的資源非常豐富,其市場發展潛力很大,這是其應用優勢,因此,這種技術越來越受到人們的關注。
3.5多媒體技術
多媒體技術是在各領域中應用最為廣泛的技術,也是通信技術與計算機技術融合發展的產物。多媒體技術原理簡單,這種技術使用便利,使用效果很好。多媒體技術是在計算機技術應用的基礎上產生的,能夠對計算機中的圖像、聲音、文本、視頻等多種信息進行綜合處理,能夠打破傳統應用模式,使音頻和圖像視頻實現無間隔的傳播。多媒體技術能夠將不同的信息進行整合,使信息成為一個整體,為人們工作生活提供更大的便利。多媒體技術應用極廣,可以在教育領域中應用,也可以應用于企業的管理、項目策劃和工業生產及人們生活娛樂等方面。多媒體技術的產生極大地促進了人們工作生活方式的轉變,為人們更好的工作生活提供了技術支持。
4對通信技術與計算機技術融合發展的思考
時代的進步與科學技術的發展,各個領域的技術水平都呈現出較快進步態勢;計算機技術的不斷革新,對機械電子技術的創新與改進也起到了巨大的促進作用,特別是如今市場需求標準越來越高,未來計算機技術及機械電子技術將會逐漸融合。本文簡要介紹了機械電子技術和計算機技術的發展現狀,然后探討了未來兩者的融合趨勢,希望能夠提供一些有價值的參考意見。
關鍵詞:
機械電子技術;計算機技術;融合發展
隨著晶體管的出現,對物理領域的發展產生巨大推動作用,且導致信息技術革命發生。隨著時代的進步,信息技術智能化程度不斷提升,開始在較大程度上影響到工業生產。各個領域技術的不斷成熟,為了實現技術優化目的,融合應用了不同領域的技術,計算機技術與機械電子技術的融合趨勢不斷加快,且大范圍應用于不同行業之中。
1計算機技術發展現狀
可以從采樣理論、狀態空間理論、變換理論、差分理論等方面來劃分計算機操作系統理論,通過有機結合這些不同的理論,促使有完整的理論系統形成。根據多元理論系統的指導,促進了控制技術的發展,且在計算機系統中發揮基礎作用。從結構角度上來講,本系統比較復雜,且會隨著時間發生改變,屬于非線性系統的范疇。要想在工業生產中應用本項系統,需要結合原有理論,將其他類型的控制理論融合進來,如預測控制、模糊控制、魯棒控制等,通過不斷融合,促使工業生產控制系統不斷成熟。研究發現,一般情況下,計算機往往應用到化工制造過程中,通過將計算機運用到自動測量檢查環節內,可以更加高效和精確的管理數據及參數。計算機技術的成熟和普及應用,開始全面控制生產過程,借助于數字控制,標準化生產得到實現。現階段,控制系統的核心為CPU,其不僅能夠提升計算機管理控制的效率,還可以針對性的調解生產過程和管理;這樣工作成效得到了顯著優化,生產效率得到提高。
2機械電子技術發展現狀
研究發現,手工制造是傳統工程生產的主要形式,借助于老式儀表等傳統工具來操控重要的生產指標參數;在具體工業生產實踐中,不僅需要操縱濕度與溫度,還需要對壓力和速度有效操縱,比較費力;針對這種情況,開始深入了解機械原理。相關技術不斷成熟,逐漸出現了計算機控制系統,開始有效調整相關參數,且能夠整體控制生產過程。現階段,制造類工業應用技術主要為機械電子技術,也可以將其稱之為機電一體化技術,包括PID控制、模糊控制、變結構控制等多方面的內容;其中,模糊數學為模糊控制系統的理論基礎,借助于擬人化控制過程建設,來更加精確的了解和判斷相關情況。采取這樣的方式,控制過程的精密性與合理程度得到提升,生產需求更好的滿足,且降低了操作過程的難度。有諸多復雜內容、較多變量存在于本系統中,將本控制系統運用過來,可以有效控制相關問題。
3機電技術的工業化應用
有機結合計算機技術與機電技術,不僅能夠合理應用于工業生產中,還可以廣泛應用到其他諸多領域內。
3.1工業機器人
具體來講,工業機械人主要組成部分為操作系統,其能夠發揮較大的作用,如針對性的反復編程目的可以實現,還可以將較大程度的自由度展現出來,具有優良的性能和多樣化的功能。在一些具有較強重復性和動作難度不大的工作中,可以充分應用工業機器人來完成,這樣人類的工作量得到顯著減少,降低了勞動強度,且勞動環境也能夠得到有效改善,保證了人身安全。同時,生產操作也可以得到一定程度的優化,人力資源成本投入得到減少,顯著提升產品性能及質量。
3.2自動售貨設備
在城市中隨處可以看到自動售貨機,買家向其中投入相應的貨幣,因為有光感傳感器設置于機器中,能夠科學識別貨幣具體面額,借助于設備來展示數碼管,通過一系列的判別操作環節,識別工作能夠有效完成;同時,借助于系統來傳動商品,人們就可以從出貨口獲得相應商品。
3.3農業應用
研究發現,在農業生產中,也一定程度的應用了機電一體化技術,提升了農業機械的整體性能,且擺脫了單一變量的局限性,發展為智能化程度更高的終端設備,人機交互界面得到了優化。通過操作終端系統,能夠獲取相應的信息內容,結合具體需求,采取差異化的方式來展示信息,能夠綜合采取聲音、圖形及影像等形式來有機展示信息內容。此外,借助于輸入相關指令,機器控制系統結合決策開展活動,促使農業生產的自動化得到實現。
3.4橡塑機械
具體來講,橡塑機械指的是制造加工橡膠與塑料制品的通用機械,包括兩種類型,分別為塑料專用機械和橡膠專用機械。以橡膠硫化機為例,通過融入計算機技術,統一了預壓、自動放氣、保壓硫化、自動出模、自模、自動掀模等功能;將PLC可編程控制器運用過來,在觸摸屏中存儲所有的模具參數,操作管理難度較小。在各種橡膠制品硫化處理中,都可以采取硫化機。在橡膠機械方面,則可以劃分為通用橡膠機械、輪胎機械、其他橡膠制品機械等類型。
4機械電子技術與計算機技術的融合發展
4.1技術融合概述
通過有效結合機械電子技術與計算機技術,形成了機電一體化,不僅能夠充分體現計算機技術,還可以充分利用機械電子技術的優越性能。電子技術的動力功能得到增加,且將控制功能融入進來,信息處理功能也可以有效實現,且通過應用軟件系統,將機械裝置配置過來,有機整合這些復雜額內容,機電一體化技術就得到了系統形成。通過機電一體化,可以同時實現和優化兩項技術的功能,開始大范圍的應用到人類生活諸多領域內。
4.2機電一體化技術中計算機技術的具體應用
現階段,主要在柔性制造系統中應用機電一體化技術,且被全方位應用在本系統中。本系統包括計算機、數控機床、自動化倉庫以及傳輸系統等構成部分,結合不同的需求,能夠隨機差異化加工相關產品,促使批量化生產操作的目的得到實現。在針對性融合兩項操作技術的過程中,系統優化了生產過程,可編程操作得到開展,促使工業生產的針對性得到增強,且系統改善了原有生產過程中的諸多缺陷。
4.3兩者融合技術的展望發展
通過不斷的發展和創新,在未來一段時期內,將會更加緊密的融合兩項技術,且具有更加優良的性能,廣泛運用到不同的領域內,具有多樣化的功能,結合原有的動力系統,將更多的智能化因素添加過來,提升機電一體化技術的應用質量。智能化機器人也將會在未來廣泛出現,取代人類從事危險程度較高、環境比較惡劣的工作,以便促使人力資源得到最大程度的節約,美化人們的生活。
5結語
綜上所述,在不斷的發展過程中,計算機技術日趨成熟,擁有更加優越的性能,且隨著機械電子技術的發展,開始逐漸融合計算機技術,全面提升和優化了技術性能,對于工業生產的發展,起到了巨大的推動作用,自動化生產得到實現,提高生產效率和生產質量,企業生產經營管理的數字化、智能化程度得到提升,對產業優化升級,具有較大意義。
作者:蒲小剛 單位:布爾津縣人民醫院
參考文獻:
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關鍵詞:計算機技術 創新過程 企業 應用與控制管理通信技術 無線通信
一、計算機科學與技術發展的創新過程
(一)計算機科學與技術發展的創新情況
1.計算機科學與技術的微處理器的發展
計算機系統的核心是微處理器,目前微處理器發展進程中,最明顯的是尺寸一直在縮小。當前處理器的微型化方面受制于量子效應等多個方面。從當前處理器發展的情況來看,紫外光源對處理器性能提升作用不大,主要是因為其波長短。實現了計算機科學與技術的微處理器的發展。
2.計算機科學與技術的分組交換技術發展
計算機科學與技術的分組交換技術發展,采用分組交換技術對數據加以分割,并讓其長度成為相同數據段,之后再在每一段數據前加入相關的信息,標識數據發送位置,之后再按照該標識來對數據進行傳輸。其方式是采用逐段方法使用通信鏈路,大大提高通信效能。創造了新的發展空間。
3.計算機科學與技術的納米科技的發展
計算機技術的日新月異,再加上信息處理量的大增,處理速度變成關鍵性衡量指標。當前,計算機處理信息是依靠電子元件來完成的,所以,電子元件性能還可繼續提升。但是,其實現跨越性發展卻較為困難,這嚴重制約了計算機發展的高速化。為此,計算機今后的發展轉向納米元件方面,這大大提升了集成度。
(二)計算機科學與技術發展的創新趨勢
1.未來計算機科學與技術發展的創新趨勢
隨著社會的不斷發展以及科學技術的不斷進步,計算機在人們的日常生產和生活中的作用越來越大,這勢必對計算機技術要求將更高,需持續進行創新,這樣才能滿足人們的新需要。
2.計算機科學與技術發展的納米技術發展提速
隨著政治經濟等的全球化,電子計算機元件將大量采用納米技術,這打破了電子元件本身性能的束縛,能制造量子計算機或者是生物計算機,實現計算機性能方面的新跨越,這也可以認為是計算機未來發展主流。因為納米技術不再受計算機處理速度、集成等諸多方面的限制,因此,需大力推進納米技術。在納米方面實現新突破后,量子計算機與生物計算機的運算速度、存儲能力等將快速提升。
3.計算機科學與技術發展的體系結構實現新突破
近年來,計算機體系結構在設計上強調多任務并行運算,可采用同一機器進行多任務。為有效提升計算機與用戶之間交互性,需側重集群性計算機系統方面的研究,強化計算機系統的兼容性與可靠性,對改善計算機自身體系結構意義重大。計算機科學與技術發展的體系結構實現新突破。
4.計算機科學與技術發展的網絡技術與軟件技術的發展
計算機因為網絡而發展空間更為廣闊。也就是說,計算機的發展與網絡是相輔相成的。網絡技術的不斷成熟與發展,人與網絡間的關系更為密切,這使互聯網云技術發展將更為迅速。未來計算機將與網絡關系更緊密。計算機將發展為網絡終端,數據、運轉軟件都在網絡服務器內創建。軟件是計算機的重要組成部分。對比計算機硬件性能與操作系統來看,軟件本身性能作用是非常大的。從當前使用的系統來看,企業采用工業臺式計算機,企業工程區域發展速度加快。數據庫方面的作用逐步完善,在數據內容解決方面將不限定在符號、數字方面,在多媒體信息方面還能超越當前的單一代碼的文件儲存方法。軟件性能構成主要是程序語言,這主要考慮到互聯網通用性,多種類型語言使用互聯網新技術。在工作性能協調方面為軟件計算機發展目標,采用網絡技術作為支撐,能讓不同地域的人一起協同工作。
多媒體性能的進步和發展,是將路由器、服務器和轉換器等多種互聯網所需要的設備、技術顯著提升,包括內存、用戶端、圖片等多種硬件性能。使用互聯網的人員并不是被動接受信息,而是去主動到互聯網內查詢信息。與此同時,藍牙技術快速發展并被大量運用,這使得多媒體通信、個人區域網、無線寬帶、數字信息等速度提升加快。未來新一代網絡多媒體軟件開發,需結合多媒體工作經驗,充分發揮計算機無線網絡,這出現了互聯網發展的新趨勢。多媒體嵌入化、智能化以及零件化發展較快。多媒體電腦硬件系統自身結構和軟件需同步發展,這提升了多媒體性能。總的來講,多媒體性能自身數字化推動了技能持續拓展。由于多媒體性能提升大大推動了電腦生存與發展,數字多媒體芯片逐漸變成多媒體性能核心。
二、計算機科學與技術創新發展
計算機技術創新是持續不斷的,計算機發展的原則是穩定、顯著、快速,計算機迅速發展的主要原因是選擇判斷。不斷的選擇,進而有效提升計算機發展進程。因此,與計算機科技對比來看,更需要不斷關注計算機的合理性選擇和科技使用。
(一)計算機科學與技術創新發展需要推動計算機創新發明
計算機科技產品的很多創新發明是社會需要才出現的,然而,還需要指出的是,受到多種條件的影響,例如參加人員、經濟條件、組織規模等。
(二)計算機科學與技術創新發展和企業相配合會大大推動計算機科技創新發展
計算機科學與技術創新發展和企業相配合會大大推動計算機科技創新發展。傳統、封閉性的科技體制構造、體制文化以及體制結構出現了和計算機科學技術情況相匹配的新變化。從這里可以發現,計算機科學技術的發展是充分依托社會進步的,但是社會進步、社會需求量也提升了計算機發展進程,這兩者之間是相輔相成的關系。由于計算機技術的跨越式發展,出現了一些和其相匹配的科技。計算機技術具有廣闊的發展前景,其對人們的生產、生活、工作等有重要的意義,成為人們日常生產、生活的必需品。此外,計算機、軟件、互聯網等的系統組織、納米等相關技術的使用,為計算機技術的多元化、高速化與智能化發展奠定了基礎,也是未來計算機技術不斷努力的重點環節。參考文獻:
關鍵詞:計算機;智能化;科學;無線;環保
計算機已經滲透到當今社會的各個方面,人們在對其進行應用的同時,也發現了其存在的一些問題,以及其現階段下的局限性。同時,計算機也在以驚人的速度不斷的更新完善。文章首先對現階段我國計算機科學與技術的應用現狀進行了概括。然后對我國計算機科學與技術的發展趨勢進行闡述。
1現階段下我國計算機科學與技術的應用現狀
1.1較為普遍的應用
當今是一個高度信息化的時代,在社會的各個方面都廣泛著應用了計算機科學和技術。例如,在人們的日常生活中所使用的網絡電視和電腦等;在學校的教學中所廣泛使用的多媒體和一些管理系統等;在軍事領域上高科技的武器設備等;在醫療領域中廣泛的應用到了醫療影像等方面。計算機科學和技術的應用于生活中已經無處不在,其不僅為人們的生活帶來了很多的方便之處,也提高了工作效率,其更加廣泛的應用是未來發展的必然趨勢。
1.2更新換代較為迅速
因為社會各個方面對于計算機的廣泛應用,也對計算機的發展提出了較高的要求。需要其不斷地對其進行硬件和軟件等方面的更新,以滿足新的需求。對于計算機而言,其性能、硬件以及大小都在不斷的改進中,越來越多種類的材料被應用到計算機的硬件而開發中,其所具備的功能也越來越能滿足人們的不同需求。而對于軟件方面,技術人員往往會根據不同用戶的要求開發以系列相關的軟件,并對其功能進行逐步的調整和完善,因此在應用一些軟件時會覺得越來越方便。
1.3專業人員增多
對于計算機科學與技術的相應技術開發人員越來越多。人們想要擁有更符合心意的計算機需要技術開發人員的不斷努力。這便要求培養一系列的計算機方面的人才,以滿足社會方方面面對計算機的需求。并且近些年來,人們越來越看重計算機等方面的相關專業,使得相應的技術開發人員有所增加,技術開發與更新更能滿足人們的需求。并隨著計算機技術人員的越來越多,人們會越來越了解計算機。
2我國計算機科學與技術的發展趨勢
2.1趨于智能化
計算機技術在不斷的革新之中,這也使得計算機更加廣泛的以多種形式應用在人們的生活工作等等方面。目前,一些高端的計算機能夠實現對家務進行簡單的操作,與主人聊天。隨著未來計算機不斷將更難的運算進行良好的處理,其必然能根據相應的指令,實現一些更為復雜的工作。計算機是為人類服務的,其未來也會更加趨于人性化。可以幫助人們實現自身并不能完成危險較大或者困難較大的事情。并且計算機具有較高的工作效率是一個很大的優點。能夠使各種任務得以高效地完成。
2.2趨于無線化
人們在生活中應用的最為普遍的無線裝置電視遙控器,其能夠通過無線來實現對電視的管理,操作十分方便簡潔。而人們已經越來越離不開對于計算機的應用,在一些較為特殊的地點、環境中工作生活時也需要計算機的使用。而這便要求有便于攜帶、操作方便的計算機可以供其使用。因此計算機朝無線化的方向發展是一個必然的趨勢。其能滿足人們不同地點的不同工作需要,避免了繁瑣的有線設備的一些缺點。更能提升人們的工作效率,滿足人們自由活動等等方面的需求。
2.3趨于節能環保
在計算機的不斷更新換代中,節能環保已經成了計算機研發的一個新的理念。必須意識到計算機已經廣泛的應用的生活中的各個方面,雖然為人們的生活帶來了很大的方便,但是產生了很大的能源消耗。隨著我國可持續發展強烈的提出,以及人們節能環保意識的不斷加強。越來越要求計算機在滿足基本需要的同時實現最小的能源消耗。因此計算機節能環保的方向發展是一個必然的趨勢。
2.4新型計算機
未來的計算機必然會實現較為復雜的運算應用,以完成更為復雜的工作。因此會產生一系列的計算機。現有硅技術的不斷利用和發展,使其難以實現較大的突破,需要不斷的開發新的技術以實現計算機更好的發展。近些年來提出的新型計算機有如下幾種:1)光子計算機。通過光子進行數據的計算,代替傳統的電子傳輸系統。與較為復雜的電子硬件相比,其計算速度有明顯的提升,并且能夠完成更為復雜、計算量更大的工作,滿足人們更高的發展以需求。2)量子計算機。量子計算機的工作原理是運算、儲存以及分析大量的數據。和傳統的計算機相比,其不僅運算速度有所提升,內部的存儲空間更是得到了增加,安全保密系統也更為完善和健全。3)納米計算機是實現納米技術和計算機技術的有機結合而研發出的新型計算機。其最大的特點是體積明顯減小,并且具有較好地導電性能。目前,納米技術的應用已經越來越廣泛,其所起的作用也越來越大。納米計算機較傳統計算機有很小的耗能,但性能卻要高于傳統的計算機。
3結束語
社會經濟等各方面的發展都離不開科學技術的支持。科學技術也已經成了社會發展的主要推動力。而計算機科學與技術的廣泛應用便是科學技術水平的一種體現。因此,關注其發展趨勢,是對我們未來生活工作很重要的一件事情,也是非常有必要的。
作者:董雪婷 趙福林 劉文俏 單位:沈陽理工大學
參考文獻:
[1]張瑞.計算機科學與技術的發展趨勢探析[J].制造業自動化,2010(8):237-240.