计算机应用现状及发展趋势

　　摘要：随着科学技术的发展和人类社会的进步，计算机在各行各业得到广泛应用。通过分析计算机应用技术发展历程，对计算机的数值计算、数据处理、虚拟仿真的应用现状进行论述。计算机应用的发展呈现网络化、微型化、智能化和巨型化的趋势。加强计算机应用趋势的相关研究，将为计算机应用技术的进一步发展提供参考。

　　关键词：计算机;应用技术;应用现状;发展趋势

　　0引言

　　1946年，世界第一台计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。自此以后，计算机不断更新换代，逐渐进入人们的生活并得到广泛应用和飞速发展，现已应用于当今世界的各行各业，并促进网络信息时代的到来。计算机的应用和发展实现了全球信息和资源一体化共享的伟大进步，推动着整个社会的进步与发展。可以说，计算机应用水平的高低已经在一定程度上成为一个国家现代化程度的重要标志之一。

　　1计算机应用技术的概念及发展历程

　　1.1计算机应用技术的概念

　　计算机应用技术实际就是在各个行业或领域中运用计算机理论、方法与技术等开展深层活动的科学，利用此载体，还能实现计算机学科与其他学科之间的紧密融合。计算机应用分为数值计算和非数值应用两大领域。其中非数值应用又包括信息处理、数据处理、知识处理，应用于网络系统、工业自动化、家庭自动化、金融系统、模式识别、电子翻译等领域。这两个领域既有相同的内容，又有各自的特点，但二者在发展科学技术和应用社会活动方面都发挥着极为重要的作用。

　　1.2计算机应用的发展历程

　　20世纪40年代中期至50年代，第一代计算机应用于军事领域，主要为科学计算、工程设计等提供数值应用。计算机体积庞大，运算速度缓慢，软件尚未形成系统，耗费大量人力和物力，使用效率低下。进入60年代后，计算机为第二代晶体管计算机，计算能力进一步提高，应用开始向非数值应用方面发展，除继续进行科学计算外，还用于数据处理、金融处理、企业信息管理和生产实时控制等领域。步入70年代，计算机发展为第三代集成电路计算机，此阶段拥有良好的运行性能和可靠性，伴随微处理机的诞生、与通信技术的结合，迎来信息时代，计算机广泛应用于工业、农业、教育、服务等领域。80年代至今，网络技术的发展使得计算机应用拓展到网络通讯、自动化数据库、图像识别和家庭娱乐等各个方面。

　　2计算机应用现状

　　2.1数值计算

　　计算机诞生的直接原因是二战期间对于数据计算的迫切需要，数值计算作为计算机应用较为广泛的应用领域之一，由于具有速度快、逻辑能力强、运算准确等特点，计算机应用技术广泛应用于高等数学、生物控制、计算物理、计算化学等学科。基于国产众核处理器的“神威·太湖之光”在ISC2017国际高性能计算大会上，以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力以及每秒9.3亿亿次的持续计算能力，再次斩获世界超级计算机排名榜单TOP500第一名。超级计算机被越来越多地应用在工业、科研和学术等领域，它已经成为世界今后研究发展的一项重要课题，是一个国家科研实力的直接体现，对一个国家经济、安全和社会发展具有重要意义。

　　2.2数据管理

　　计算机数据管理经历了人工管理、文件管理和数据库管理3个阶段。数据库管理继承了人工管理和文件管理的优点，又摒弃了前两者的不足，依靠数据库系统，使得数据结构化、共享性高、独立性高，广泛应用于当今工业、农业、数学、金融等领域。但数据库管理存在一个潜在的安全隐患，例如病毒问题，网络黑客、木马可能在人们不注意的时候进入电脑，改写或盗用电脑中的数据文件，通过互联网技术窃取数据，给计算机数据库管理工作带来巨大威胁，现有数据库管理工作的重要方向是做好监督保密的安全工作。

　　2.3虚拟仿真

　　虚拟仿真又称虚拟现实技术，是用虚拟系统模仿真实系统的技术，已经成为继数学推理、科学实验后，人类认识自然界客观规律的第三类基本方法。主要由计算机建立构成的三维人工虚拟环境，模拟现实世界(甚至是不存在的)事物和环境，人类投入到这种环境中可亲自操作，与虚拟环境进行交互作用，以表现客观世界或虚拟世界的真实特征，满足现代仿真技术的发展需要。虚拟仿真广泛应用于工业设计、数字城市、地质灾害、旅游教学等领域，计算机具有强大的物理实时计算功能，能够创造模拟地心引力、环境阻尼等环境，提供多种物理力学交互环境，真实有效地模拟计算产品设计的可达性，最大限度地满足生产需要，降低设计成本，大幅度提高生产效率。

　　3计算机应用的发展趋势

　　3.1网络化

　　计算机的出现和发展，使得人类社会全面进入信息时代，信息在世界范围内以几何级数的方式在增长交换，对整个社会的影响提高到空前地位。网络信息化使得人类工作方式迅速打破古老的传统方式，全球已有超过850万名科学家将科研工作进行网络信息共享，与科研相关的网络已超过2.2万个，可以把坐在计算机屏幕前的一名科研人员，同遥远的实验室、甚至超级计算机联系起来工作。信息化是建立在计算机技术基础上产生的，其作用之大，影响之远，内容之广，无法用语言来衡量和形容，是现有使人类以最快方式获得并传递一切人类文明成果的唯一途径。

　　3.2微型化

　　微处理器的问世将微型计算机成为可能，它已经进入仪器、仪表、电器等设备中，掌上型计算机更是以优异的性价比受到人们的青睐，在生活中广泛使用。微型计算机与手机合并而成的手持计算机，将是今后计算机应用技术发展的一个重要方向。届时，计算机与通讯设备将实现真正的一体化应用，人们可以轻松使用手机完成日常工作和生活的绝大部分内容。微型计算机的迅速发展是人们对未来生活的迫切需要，是计算机应用发展的必然结果，也是具有广阔经济市场的研究方向。

　　3.3智能化

　　计算机人工智能是要求计算机可以模拟人的感觉和思维，进行“看”“听”“说”“想”“做”，具有逻辑推理、学习与证明的能力，是计算机应用到现代科学基础的综合体现，也是第五代计算机的主要标志。人工智能的各领域中最具代表性的是阿尔法围棋(AlphaGo)，2017年10月面世的新版本阿尔法零(AlphaGoZero)自学三天围棋，对阵阿尔法李世石竟然能取得100∶0的战绩。目前，人工智能机器人可代替人类从事各种难以完成的任务，甚至在某一方面有超越人类的趋势，如拆除炸弹，水下探测、医疗抢险等，人工智能将是未来计算机应用发展的最重要的方向之一。

　　3.4巨型化

　　计算机的巨型化不是指计算机的体积，而是超高的运行速度和精度及存储能力，它与微型化是计算机应用两个截然不同的发展趋势，并不存在对立相反的关系。超级计算机就属于巨型计算机中的一种，巨型计算机的计算速度可以达到每秒百亿次以上，加上巨大的数据存储容量，在研究领域上，巨型计算机主要应用于大型工程计算、科学计算、大范围天气预报、地质勘探、核反应处理等尖端科学和军事研究领域。

　　4结语

　　计算机应用技术发展速度迅猛，已经在当今世界各行各业中广泛应用，在不到100年的发展进程中，实现了质的飞跃，达到了今天无法想象的高度和广度。相信在不久的将来，计算机应用技术将实现一个又一个重大突破，积极服务于我们生活的方方面面，甚至成为我们生命中的一部分，带动人类到达一个空前全新的世界。

　　参考文献：

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