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摘要:計算機應用是研究計算機應用于各個領域的理論、方法、技術和系統等,是計算機學科與其他學科相結合的邊緣學科 ,是計算機學科的組成部分。計算機應用是在社會活動中的如何參與和對其實施給予方針指導的活動。計算機應用分為數值計算和非數值應用兩大領域。非數值應用又包括數據處理、知識處理 ,例如信息系統、工廠自動化、辦公室自動化、家庭自動化 、專家系統、模式識別、機器翻譯等領域。
關鍵詞:計算機應用,科學計算,應用技術,計算機工程
計算機工程雜志中寫到:早期的計算機主要用于科學計算。科學計算仍然是計算機應用的一個重要領域。如高能物理、工程設計、地震預測、氣象預報、航天技術等。由于計算機具有高運算速度和精度以及邏輯判斷能力,因此出現了計算力學、計算物理、計算化學、生物控制論等新的學科。信息管理是目前計算機應用最廣泛的一個領域。利用計算機來加工、管理與操作任何形式的數據資料,如企業管理、物資管理、報表統計、帳目計算、信息情報檢索等。國內許多機構紛紛建設自己的管理信息系統(MIS);生產企業也開始采用制造資源規劃軟件(MRP),商業流通領域則逐步使用電子信息交換系統(EDI),即所謂無紙貿易。
《計算機工程》(也稱為電子和計算機工程或計算機系統工程)是一門學科,結合內容都電氣工程和計算機科學。 計算機工程師正電氣工程師有更多的培訓領域的軟件設計和硬件,軟件一體化。反過來,他們注重減少對電力電子學和物理學。電腦工程師都參與了許多方面的計算,從設計的個別處理器,個人電腦,和超級計算機,到電路設計。這一工程的許多子系統監控機動車輛。
一、前言
隨著現代信息技術的不斷發展,我國的計算機行業發展迅速,并且取得了前所未有的成就,推動著我國各行業的發展。計算機在各行業都得到廣泛的應用,計算機的發展也將不斷的前進。
二、計算機應用技術的概述
1、計算機應用技術的概念。所謂的計算機應用技術就是指研究計算機應用于社會中各個行業和領域的理論、技術、方法以及系統的一門邊緣性的學科,它計算機學生的組成的很重要的一部分,它也是促進計算機學科與其他學科有效融合的一個載體。通常情況下,計算機應用的分類一般分為數值計算領域和非數值應用領域兩大類,這兩大領域都具備著自身獨特的特點,但對于促進科學技術的進步都是有著重要的作用的。
2、計算機應用技術的發展情況。我國計算機的最開始是在上個世紀40年代中期出現的,在這個階段計算機應用情況還都是數值領域的計算機應用,主要都應用于國防武器的生產和研發方面。之后,從20世紀50年代計算機逐漸向非數值應用的領域發展,其主要都應用于企業信息管理、工商業事物處理以及數據處理等方面。從20世紀70年代開始,計算機已經被廣泛的應用到了社會經濟等更多的領域了,隨著我國計算機應用技術的不斷發展,計算機應用技術現階段已經被廣泛的應用到了服務行業、農業以及文化教育行業中了,同時計算機也已經走入到了人們的家庭生活中了。近些年來,計算機應用技術與網絡技術也已經很好的結合到一起,這也大大的促進了計算機應用技術的快速發展,也加快了信息化社會的發展速度。
三、我國計算機應用發展現狀及存在的問題
1、我國計算機應用發展現狀
我國計算機擁有量、互聯網用戶、網站數飛速增長。我國計算機互聯網用戶、網站及域名“九.五”期間飛速增長。在各個領域都取得了長足的發展。但是也有相對不足之處。
(1)發展中的成效。①農業科技領域:計算機在農業中已建成全國的農業生產流通信息網絡,開通農業科技信息網絡,農村供求信息全國聯播系統每月頒布信息6千條,內容詳查13萬條,中國農業信息網每月點擊已達1千萬次。②文藝創作領域:計算機在文藝創作、影視制作中,三維動畫技術的應用也很廣泛。③醫療系統領域:醫療系統同時也需要計算機的輔助,如啟動金為工程,輔助治療等。④公安系統領域:公安系統網絡建設取得實質性進展,網上追捕逃犯,已抓獲20幾萬逃犯,法院系統辦公自動化水平顯著提高。⑤輔助教學領域:計算機的輔助教學,遠程教育迅速發展,統計顯示全國約10萬多所中小學已經普及計算機課,一萬多所中小學已建成校園網,67所網上大學。⑥日常生活領域:計算機在近幾年的人們的生活工作方式和購物習慣上的影響也是非常大的,人們的生活更加的便潔,工作更加的高效。
(2)發展中存在的不足。①我國信息產業發展滯后:我國信息產業尚不能完全滿足信息化發展與計算機應用對軟硬件產品的需求。重大應用工程與大型應用系統所用的軟硬件產品主要依靠國外公司,科技成果轉化速度慢。②相關政策法規尚待完善:計算機應用、信息化的市場經濟和政策法律環境尚待完善。③區域發展不平衡:國內計算機應用發展很不平衡,和地區信息化指數高低相差20多倍,互聯網用戶及計算機擁有量在東西部地區、大陸與臺灣地區差距很大臺灣互聯網用戶有540萬,網民占人口比例達26%,連網主機85萬臺,企業有50%已開展電子商務,大陸開展電子商務企業不到10%。④我國計算機應用水平整體偏低:我國計算機應用水平低,上網企業與上網家庭數量還較少,企業信息化水平低。⑤與與市場經濟的需求還有差距:企業管理體制、機制、管理理念與組織機構尚不能適應市場經濟的要求。企業采用信息技術尚缺少內在的動力、人力、財力、和物理。基礎工作薄弱,信息技術人才欠缺,職工文化素質亟待提高。
2、存在的問題
雖然計算機的普及給人們的生活帶來了方便,但與此同時,在其發展過程中,還存在很多問題,主要包括:首先,國家在宏觀戰略上缺乏相應的規劃及技術政策指導。其次,計算機標準體系尚未建立,電子商務標準有待加強,缺少相應的網絡犯罪法律法規。再次,當前,計算機在我國的發展處于較低的水平,計算機的普及率有待提高。此外,計算機在我國不同地區的發展是不平衡的。主要體現在東部發達地區計算機普及率較高,而西部欠發達地區計算機普及率較低。最后,我國企業的信息化水平有待提高。目前,國家重大的計算機項目及軟硬件都是依靠進口,自主研發的系統較少,缺乏競爭力。部分企業缺乏對計算機的足夠重視,缺少專業的計算機人員。
四、計算機發展趨勢
1、光計算機的各種優點
第一,光器件允許通過的光頻率高,范圍大,也就是所庫存的帶寬非常大,傳輸和處理的信息量極大,兩束光要發生干涉,必須頻率相同,振動方向一致和有不變的初始位相差。因此,同一根光導纖維中能并行地傳輸很多很多波長不同或波長相同但振動方向不同的光波,它們之間不會發生干涉。第二,信息傳輸中畸變和失真小,信息運算速度高。光和電在介質中傳播速度都極快,但光和電不同,光計算機是“F我”導線計算機,光在光介質中傳輸不存在寄生電阻,電容和電感問題,光器件又無接地電位差,因此,傳輸所造成的信息畸變和的失真較小,光器件的開關速度比電子器件快得多。第三,光傳輸和轉換時,能量消耗極低,盡管集成電路中的電流十分微弱,但由于集成度的提高,功耗仍然是個大問題。光計算機卻不同,除了激光源需要一定的能量以外,光在傳輸和轉換時,能量消耗卻極低。
2、量子計算機
量子計算機的優越性在于它具有進行“平行”運算處理的能力。如果某人需要從一個有幾百個辦公室的大樓中尋找一份遺失的文件,用傳統計算機的串行方式尋找就要逐個辦公室去進行搜索,但是量子計算機能夠按照某人尋找文件的條件和要求迅速“復制”出代表人自己以及與他自己相同的“副本”,同時進入大樓的每一個辦公室進行文件的尋找工作,最后,其中一個“副本”找到了該文件。那時,除了找到文件的那個“副本”之外,所有代表某人的其他副本都將自動消失。量子計算機在尋找廣播電臺搜索地址方面的優越能力對因特網系統的發展具有很大好處。因特網的網址數據庫很大,應用量子計算機進行搜索的運算速度優勢將更為顯著。如果要在1億個網址中搜索某一個網址,應用傳統計算機大約需要進行5000萬次的運算才能找到該網址。然而,應用量子計算機大概只可能找到該網址。數據庫搜索是計算機技術中的一個重要的基礎任務,所以量子計算機將對于大批量計算機數據的處理任務產生重大影響。
3、化學計算機
化學計算機在運行機理上,它以化學制成品中的微觀碳分子作信息載體,來實現信息的傳輸和儲存。因此,它具有更小的體積,更快的運算速度和巨大的計算機能力,其信息傳輸速度甚至有可能比人腦思維速度還要快若干倍,具有十分誘人的發展前景。
4、生物計算機
生物計算機具有生物活性,能夠和人體的組織有機地結合起來,尤其是能夠與大腦和神經系統相連,這樣,生物計算機就可直接接受大腦的綜合指揮,成為人腦的輔助裝置或擴充部分。
5、人體細胞吸收營養補充能量,因而不需要外界能源,它將成為能植入人體內成為幫助人類學習,思考,創造,發明的最理想的伙伴。另外,由于生物芯片內流動電子間碰撞的問題可能極小,幾乎不存在電阻,所以生物計算機機的能耗極小。把生物學和工程學結合起來制造生物計算機已不再是天方夜譚。
五、結束語
近年來計算機技術發展迅速,為我國的發展帶來巨大的動力,同時也日益改變著人們的生活方式,推動人類的發展。計算機應用的未來發展趨勢將是非常的前景,相信未來計算機會更好。