刘耕睿

（天津科技大学人工智能学院，天津300457）

计算机科学技术的发展水平和科学技术的发展水平息息相关。人工智能时代，人们的应用需求逐渐向个性化、多元化、多样化发展。人工智能的使用和扩散，使得教育、医疗、住房、养老和其他领域将发生根本变化。人工智能可以极大地改变当前公共服务资源不足和不平衡的状况。通过有效的治理政策，提高公共服务效率，改善中国人民的生活和福利。

工业革命的历史事实已经证明，人类社会发展形态的变迁都伴随着科技革命。人工智能技术也是一种新时代的科技革命，势必影响人类社会的发展形态。科技发展具有独特的规律和体系。人工智能的本质是人类智能和工具载体。人类为了更好地发展研究科技，使用科技处理复杂的问题。规律、真理，总是简单明了的，但发现规律、真理的过程是复杂的。人类关于科技的研究一直是由简入繁。人工智能技术宣告着人类已经步入生物科学时代，智能化、现代化、科技化将成为人工智能时代的主基调。大数据、云计算等技术为人类提供了一窥文明本源的手段。

1 人工智能概述

人工智能是研究和发展人类智能的理论、方法、技术和应用，进行仿真、推广和扩展的一门新兴的技术科学。人工智能是一门多学科的综合性学科。广义上，人工智能的定义可以分为两部分，主要强调“人工”和“智能”。目前，关于人工智能中“人工”的定义争议不大，但在“智能”上却存在很大分歧，它涉及到人工智能、知识、思维等要素作为世界三大前沿技术不断发展的意义，特别是在当今时代背景下，互联网和现代信息技术进一步推动了人工智能的发展，在人工智能的发展历程中，越来越多的理论被提出，并被广泛应用于社会生活和生产的各个方面，目前的人工智能具有很高的智能化水平，它能够在一些简单的工作中代替人，也能在一些简单的工作中代替人智力劳动。人工智能一词近年来被广泛提及。简而言之，它是指计算机模仿人类神经网络和判断系统，独立地识别、判断和处理对象。与人类相比，计算机具有强大的计算能力，可以更快更准确地处理数据。从社会生活角度来说，人工智能可以解放更多的劳动力投入其他生产活动中，精简生产环节，提高生产效率。从灾难救援角度来说，搭载人工智能的无人机可以替代救援人员完成侦查和搜救工作，避免出现不必要的人员伤亡。

2 计算机发展趋势

2.1 量子计算机

量子计算机是基于量子力学技术研发的计算机，主要用于大批量处理、分析、计算数据。量子计算机的数据存储量巨大，远超传统计算机，其安全性能也是传统计算机无法比拟的。

2.2 光子计算机

光子计算机的出现，使传统的计算机线互连方式变成了光互连的形式，而这种工作方式也成为一种更加现代化的光操作方式。所谓光操作，是指各种数据信息用不同波长的光来表示。

2.3 纳米计算机

在某些高科技领域，纳米计算机的使用越来越广泛。这是一种全新的计算机技术，将传统的计算机科学和纳米技术紧密结合在一起。纳米计算机中使用的纳米组件尺寸更小，质量更可靠，导电性更佳。

3 计算机科学与技术的应用现状

电子技术降低了计算机的制造成本。手机、平板电脑等电子产品逐渐向亲民化、智能化、便携化发展。电子产品已经由高档科技产品转变为日常电子产品。计算机技术的发展成果正惠及千家万户。大众的日常生活已经离不开计算机，电子产品更是成为人们工作、娱乐、休闲的重要工具。学生可以使用电子产品查阅学习资料，教师可以使用电子产品准备教案，旅客可以使用电子产品规划行程。由于电子产品极强的便携性和便利性，人们对计算机的接受程度极高，都很乐意接受被电子科技改变后的生活方式。计算机科学技术改变了社会发展，改变了日常生活，更改变了人们的思想观念。为了适应社会不同发展阶段的不同需求，计算机科学技术的发展趋势逐渐趋向专业化和多方向化。研究人员根据社会发展需要，设计开发了具有独特功能的产品。

电子信息技术改变了信息的传播和收集方式。目前，海量的信息汇聚于互联网中，这些信息蕴含着巨大的经济价值。为了应对海量的数据信息，人们不得不发展计算机技术，不断提高计算机的信息处理、数据分析的能力，缩短处理时间。互联网收纳了大量信息，包括无用的垃圾信息和宝贵的用户信息。如何最快地从网络中筛选出蕴含价值的用户信息，是现代企业必须解决的问题。信息优势直接决定了企业的生命力和竞争力。得益于计算机技术的飞速发展，智能化管理已经成为大部分企业的常用管理模式。这种管理模式基于计算机技术，以用户特征为标准，对每个用户进行分类并纳入数据库，从而为计算机提供可用于分析的数据，最终实现优化服务的目的。企业还可以加强产品和数据的匹配，提高信息和资源的利用率，把科技服务于民众，使民众生活更加便捷和方便。

4 计算机科学和技术发展的总体方向

计算机最初的兴起可以追溯到第二次世界大战，战争期间对信息处理的迫切需要，使得大量的相关资源和人力资源投入到计算机的研发过程中，从而促进了计算机的诞生。计算机的普及是由于科研院所、政府部门和大学实验室对信息处理的需求不断增加。在先进技术和工程设计领域，对计算速度和存储容量提出了更高的要求。这一切的需求都使得计算机获到了更好的发展资源。而在商用计算机领域，计算机新产品的发布先于竞争对手通常意味着自己可以获得更多的市场份额。因此，在行业竞争及自身利益的驱动下，计算机相关企业不断加快新技术的开发和研究，从而使计算机技术的发展得以满足不断提高的市场需求。这些都极大地促进了计算机科学和技术的发展速度。计算机科学技术不仅应用于管理系统、医疗系统及教育系统中，还广泛应用于军事、国防、科研等重要领域。只有不断加速计算机科学技术的更新和新品种的升级，才能更好地增强国家的综合竞争力。

计算机科学技术的不断发展，给人们的工作和生活带来了巨大的变化，也促进了社会经济的快速发展，人们对计算机技术的研究更加全面。随着计算机科学技术的不断发展，大家需要认识到研究计算机发展趋势的重要性。近年来，计算机的发展越来越迅速，短短几年便能发生翻天覆地的变化，而且这种变化在未来仍将持续下去。因此，为了引导计算机科学技术走上更加健康、快速的发展道路，有必要对计算机技术的发展趋势进行研究。

向更“高”的方向发展，即更高的集成度。软件并行是现代计算机的基础功能。在计算机初问世时期，由于处理器性能限制，用户同一时间只能运行一款程序。一旦并行程序过多，计算机的处理能力无法承载，可能出现卡死、崩溃、关机等现象，影响用户的工作效率，延长工作时间。多核处理器问世后，从民用计算机到军用计算机都安装了多核处理器。四核和八核，是多核处理器常见的两种规格。多核处理器相比单核处理器的优势是核心集成度高，可以支持程序并行操作，强大的计算能力为用户提供了流畅的使用体验。计算机主频率是体现多核处理器性能的重要数据。主频率越高，计算机的计算速度越快，整体性能越稳定。英特尔开发的一个微处理器之上可以集成超过十亿个晶体管，而一台计算机可以拥有不止一个处理器，可以拥有和使用数十个、数百个甚至更多个处理器并行处理。目前，全球范围内最先进的计算机集成了数万个处理器，其性能和稳定性远超普通计算机。操作系统是影响处理器并行的关键因素。处理器并行的本质是处理器之间相互通信，高速通信需要操作系统连接不同的计算机。为了保证通信有序、信息传递顺畅，操作系统还必须具有协调多个计算机的功能。

向更广泛的领域发展。随着计算机的快速发展，计算机已经得到普及，进入寻常百姓生活及工作之中。“广泛性”的发展是指网络范围的扩大并逐渐渗透到民众生活及工作等各个领域之中。计算机科学技术的发展程度直接决定了计算机技术的影响范围。硅芯片技术越强大，计算机技术随之强大。硅芯片技术是计算机技术的本质。进入科研领域和社会领域后，计算机技术在无数科学家的努力下，获得了丰富的研究成果。计算机技术的普及范围逐渐扩大，普及率逐渐上升，计算机进入了每家每户。产品技术应用是计算机技术的未来发展方向。计算机的普及率已经足够高，但软件的用途不够丰富。先进的计算机技术势必可以支撑更高端的产品应用。

物联网是高端计算机应用的典型代表。物联网的应用优势极强，可以根据用户的需求连接多种对象，并且操作简单，为企业生产和日常生活都提供了便利。未来，计算机将像目前的各种电器一样，无处不在。在关于未来智能化生活中的畅想中，人们生活中的很多东西都将由智能化的计算机控制，实现万物互联。

5 计算机科学技术的发展特点

为了更好地适应时代发展的需要，计算机科学技术也逐渐朝着高效的方向发展。计算机的微处理器集成了大量晶体管。处理器中集成的晶体管越多，计算机的数据信息处理能力越强。新处理器和老处理器可以相互兼容，显著提高计算机的运算能力，缩短人们的工作时间，满足人们的工作需求。英特尔开发的一个微处理器之上可以集成超过十亿个晶体管，而一台计算机可以拥有不止一个处理器，可以拥有和使用数十个、数百个甚至更多个处理器并行处理。计算机已经广泛应用于中国医疗系统和教育系统，这两个特殊的系统对计算机应用的要求更高，对计算机运行效率的要求也更高。

6 计算机的发展趋势

计算机科学技术的先进性和便捷性已得到社会各界的普遍认可。随着自身技术水平的进一步提高，可以预计未来的计算机应用范围将得到进一步的拓展。消费水平、消费方式是体现人类生活需求的重要指标。当消费水平、消费方式发生改变时，人们的生活需求也随之发生改变。现代人的消费结构已经和温饱时期的消费结构大不相同，追求生活质量、享受科技成果，是现代人的主要消费观念。为了和消费观念匹配，人们的消费结构发生了变化，以计算机为代表的电子产品成为日常生活的必需品。从教育应用领域来看，新媒体教室正得到更广泛的应用，学生可以通过新媒体课件更直观地了解和感受到所学知识和内容。对于企业和机构而言，为了提高工作效率，计算机技术在企业管理、生产活动等各个方面都有着广泛地应用，如各种财务管理软件、ERP 企业资源计划系统。从的日常生活和工作来看，手机、笔记本等都是必不可少的办公物品，充分体现了计算机技术向多层次、多领域逐步发展。

人工智能拓宽了计算机科学的发展空间，提高了计算机科学的智能水平。计算机科学技术的发展水平和科学技术的发展水平息息相关。人工智能时代，人们的应用需求逐渐向个性化、多元化、多样化发展。宽带网络技术的发展为热门提供了更快捷、更方便、更准确的信息搜索渠道。人们不仅可以“足不出户通晓天下大事”，还可以根据自己的需求找到所需的信息资源。同时，计算机智能化水平的进一步提高使计算机科学技术被广泛应用于家庭、国防和军事等各个方面。这在一定程度上也表明了计算机科学技术的发展水平得到了很大提升。

更高的发展方向，是指计算机硬件设备的发展水平要向更高的方向发展。CPU 是计算机的核心组成部分，CPU 的数量、性能、并行效率都直接决定了计算机的整体性能和计算能力。通过运用计算机科学技术，人们不断将更多的晶体管集成于微处理中，以便提高运行速度，增强计算能力。运行更快、处理更快、计算更快，一直是计算机微处理器的发展趋势。中国要紧跟国际发展趋势，推动计算机科学技术的更高水平发展。

综上所述，人们对计算机的技术需求建立于社会经济发展和物质生活水平之上。得益于社会发展和生活水平提高，计算机技术获得了良好的发展环境。如果人人都为温饱奔波，计算机技术自然没有适合发展的空间。计算机科学技术方便了社会生活，加快了各行各业的发展速度，为国家和个人都提供了极大的便利。目前，计算机技术的研究成果仅适用于现在的发展水平。随着需求和技术的不断提高，计算机技术将进入更广阔的的研究领域，包括量子力学、材料科学、生物科学、人工智能等。社会、国家、世界的发展，加速了计算机科学技术的发展，计算机科学技术的发展又作用于社会、国家、世界的发展。发展技术都是为了满足需求，更先进的技术催生了更大的需求。人类可以借助计算机技术探索文明，探索宇宙，探索生物的起源。