计算机科学与技术的应用现状与未来趋势分析

计算机科学与技术的应用现状与未来趋势分析

沈进

身份证号： 342201197809130010，陕西省

摘 要:随着科学技术的不断进步，人类社会发生了天翻地覆的变化，各种新型工具层出不穷，其中对人类影响最大的莫过于计算机科学与技术的发明。自计算机技术发明以来，就以极高的普适性与改造性融入了各行各业，给各个行业带来无限的变革机会，同时也深入了人们生活的方方面面。计算机技术的应用给人类带来无限便利的同时，也极高地提高了人们生产工作的效率。而计算机技术自发明以来，也一直处于不断的升级与改造之中，未来计算机技术的发展必将给人类生活带来更大的帮助。因此文章从计算机科学与技术的应用现状出发，阐述了计算机技术能够快速应用发展的原因，分析了计算机科学与技术的未来发展方向，并对其外来的发展趋势进行预测，以期能够抓住时代发展的潮流与方向，紧跟时代的脚步，让计算机科学与技术更好地造福国民。

关键词:计算机科学与技术；应用现状；发展趋势

1.计算机科学与技术的应用现状

1.1大众化

据实际调查，最初研发计算机的主要目的是为军事部门提供服务，而且计算机科学技术发展至今仍然是国家军队和国防领域的研究重点，计算机在实际应用的过程中能够有效帮助国防军事领域。在计算机的发明初期，其作用主要用于军工方面，服务范围很窄，同时应用范围也很窄。而随着私人计算机的发明，计算机变得越发普及，同时功能也越来越强大，适用范围也越来越广。因此目前计算机科学与技术的第一个应用特点就是大众化，计算机的智能化程度越来越高，同时随着生产制造和研发技术的不断提高，计算机的生产成本也在逐渐降低，逐渐成了大众化的工具产品。且计算机在各行各业都有很强的渗入性，使得当下各个行业都难以离开计算机而独自运行。网络带给人们的便捷性也让计算机的大众化属性被无限放大。可以说，人们的生活已经与计算机之间紧紧连接，难以分离。

1.2专业化

专业化是当前计算机应用的第二个特点。由于各个行业对于计算机的实际需求不同，因此也就演变出了各种各样的专业化的计算机工具，这也是计算机科学与技术强大渗入性的一种表现。计算机技术作为一个专门的技术，其下有根据各行各业的实际需求衍生出了各种与专业相结合挂钩的专业技术，这正是计算机技术与各个行业结合的一种表现。目前，越来越多的行业中的专业工具正在逐渐被计算机技术所融合，例如绘图有专门的计算机辅助设计 (Computer Aided Design，CAD)，测 绘 有 专 门 的 地 理 信 息 系 统 ( GeographicInformation System，GIS)等，计算机技术使得各个行业的专业性有所提升，同时生产效率也大幅升高。

1.3大数据

大数据这个概念是近年来逐渐流行起来的一个概念，但实际上大数据自信息时代到来的那一刻起就已经存在并且在发挥着重要作用了。计算机科学与技术的发明使得世界上的数据以几何倍数增大，这些数据之间彼此分离但又相互联系，通过收集数据，并且进行统计分析，就能够得到很有价值的研究结果。在互联网上的各个数据并不是冰冷的数字，而是有着实际内涵的真正有意义的东西，通过对某一个行业领域的顾客行为信息进行建库储存，在根据一定的算法进行分析，就能够得出很多珍贵的结论。目前，大数据技术和云计算技术将结合，是当下的潮流趋势，也是对大数据更高效利用的一种途径。未来随着这两门技术的发展与进步，必然还会给人们的生活带来更大的便利。

2.计算机科学技术的发展特点

2.1高度上发展

在当今环境下，为了能够将计算机技术更深入广泛的应用到各个领域，高效解决更多人工无法完成的难题，就需要不断推动计算机科技水平的持续创新，提高计算机的整体性能。半导体行业的发展，尤其是晶体管的出现，有效解决了以往单一处理器(CPU)存在的问题，从而能够朝向多个处理器运行的方向发展，计算机的体积也随之越来越小，运行速度越来越快，整体性能都得到了全面提高。

2.2广度上发展

计算机作为时代发展的重要产物，国家在发展过程中正在不断及开展相关研究工作，优化每一环节发展所存在的不足，并呈现较为广阔的发展前景。而且计算机科学技术要想更加全面的发展，还应该注重分析与研究，注重从多角度开展研究，使得其整体水平全面提升，同时能够有效融入到家庭电器当中使得其应用效果不断提升并得到人们的认可。确保在未来研发计算机技术的过程中，能够将其变得更加亲民，为人们的生活带来众多便捷，带领人民步入信息化时代，而且也会不断创新多种功能，为人们的生活、工作带来更多的帮助。

3.计算机科学与技术的未来发展趋势

根据当下计算机的研究热点，以及各国对于计算机应用领域的探究可以预测，未来计算机科学与技术的发展将会从以下几个方面展开。

3.1生物计算机的发展

首先是生物计算机的发展，生物计算机是将生命科学与技术，与计算机科学与技术相结合得到的产物，将生物工程技术中所产生的蛋白质分子作为计算机的生产原料，将生物电子芯片应用于计算机设备中，这样可以实现利用计算机技术来解决生命科学中，包括重大疾病的问题。这种技术具有运行速度快、能耗低、储存空间大的特点，同时能够实现利用波形来进行信息与数据的共享，结合生物蛋白质分子湿疹的较强的自我修复能力，几乎不需要运行维护与修理，可以实现自行修复，能够有效延长计算机的使用年限与寿命。

3.2量子计算机的发展

量子计算机技术是将量子技术与计算机科学与技术相机和而得到的产物，在量子计算机中，能够利用对激光脉冲的改变来实现对链状聚合物分子重组的控制，在这个过程中实现聚合物的移动与调控，利用这个过程能够完成各种复杂数据的交互与传递。量子计算机主要应用了量子力学中的可逆性与叠加性原理，将其应用到了数据的叠加与传递中去，相对于传统的电子计算机具有更大的储存空间，同时赋予了信息传递以更高的安全系数。

3.3光子计算机的发展

在目前人类的研究范畴中，普遍认为光子是传递速度最快且传递范围最广泛的物质，因此毋庸置疑光子计算机的速度将会比传统计算机大幅度提升。以光子作为信息的传递媒介，能够有效提高传输速率，同时保证传递的安全性，并且克服了传统计算机必须通过光纤等导线介质进行传输数据的缺陷，利用光进行数据传输将会由更高的独立性，不会受外界干扰，同时也不容易被窃取其中的关键信息。

3.4纳米计算机的发展

纳米技术的发展与应用使得纳米计算机被赋予了广泛的关注。纳米计算机顾名思义，是指其计算机芯片的尺寸能够达到纳米级。纳米计算机的制造主要应用了纳米技术，具有高效稳定的特点。纳米计算机的生产成本低，同时所需要的生产空间也很小，只需要在实验室内将设计好的分子组合在一起就能够实现芯片的制造，几乎不需要消耗能源与资源。目前，计算机巨头惠普的实验室正在研究纳米技术所生产的纳米芯片，该研究将会给其他微缩计算机元件的研发与生产铺好道路。未来，随着晶体管集成的芯片生产达到极限，纳米计算机将会是计算机发展的必由之路。

4.结语

综上所述，计算机科学与技术自发明以来就以其强大的渗入性与广泛的应用性给各行各业带来了巨大的变革机遇，同时也给人们的生活带来了翻天覆地的变化。目前，计算机正在朝着大众化、专业化与大数据的方向进行发展，而未来，速度更快、维度更高、应用范围更广将会是计算机科学与技术所追求的方向。同时，生物计算机、量子计算机、光子计算机、纳米计算机将会是未来计算机科学与技术的发趋势。

5.参考文献

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［2］刘伟亮． 大数据时代计算机科学与技术专业教学的创新方向分析［J］． 中国新通信，2020(11):199．

［3］杜俊良． 高校学生日常管理工作信息化建设探索———以河南工学院计算机科学与技术学院为例［J］． 教书育人(高教论坛)，2020(15):40 －41．