未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)目前,中間件技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為企業(yè)應(yīng)用的主流技術(shù),如交易中間件、消 息中間件、專有系統(tǒng)中間件、面向?qū)ο笾虚g件、數(shù)據(jù)存取中間件、遠(yuǎn)程調(diào)用中間 件等。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的廣泛和深入,又向計(jì)算機(jī)術(shù)本身提出了更高的要求。要起 提高計(jì)算機(jī)的工作速度和存儲(chǔ)量,關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)更高的集成度。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的芯 片是用半導(dǎo)體材料制成的,這在當(dāng)時(shí)是最佳的選擇。但隨著集成的提高,它的弱 點(diǎn)也日益顯現(xiàn)出來。專家們認(rèn)識(shí)到,盡管隨著工藝的改進(jìn),集成電路的規(guī)模越來 越大,但在單位面積上容納的元件有限的, 在1毫米見方的硅片上最多不能超過 25萬個(gè),并且它的散熱、防漏電等因素制約著集成電路的規(guī)模,現(xiàn)在的半

2、導(dǎo)體 芯片發(fā)展即將達(dá)到理論上的極限。因此,有人預(yù)測(cè)現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將在2010年遇到無法逾越的障礙。為此,世界各國(guó)研究人員正在加緊研究開發(fā)新一代計(jì)算 機(jī),從體系結(jié)構(gòu)的變革到器件與技術(shù)革命都要產(chǎn)生一次量的乃至質(zhì)的飛躍。計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為4種,即巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。未來新一代的 計(jì)算機(jī)可分為模糊、量子、超導(dǎo)、光子和 DNA5種類型。1計(jì)算要的發(fā)展趨勢(shì)1)巨型化巨型化是指計(jì)算機(jī)速度更快、存儲(chǔ)容量更大、功能更強(qiáng)、可靠性更高的計(jì)算機(jī)。其運(yùn)算能力一般在每秒百億次以上, 內(nèi)存容量在幾百G字節(jié)以上。巨型 計(jì)算機(jī)主要用于尖端科學(xué)技術(shù)和軍事國(guó)防系統(tǒng)的研究開發(fā)。 巨型計(jì)算機(jī)的發(fā) 展集中體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)科

3、學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平。2)微型化微型化是指發(fā)展體積更小、功能更強(qiáng)、可靠性更高、攜帶更方便、價(jià)格更便 宜、適用范圍更廣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因?yàn)槲⑿蜋C(jī)可滲透到諸如儀表、家用電器、 導(dǎo)彈彈頭等中、小型機(jī)無法進(jìn)入的領(lǐng)域,所以 20世紀(jì)80年代以來發(fā)展異常 迅速。預(yù)計(jì)微型機(jī)性在一起,今后將逐步發(fā)展到對(duì)存儲(chǔ)器、通道處理機(jī)、高 速運(yùn)算部件、圖形卡、聲卡的集成,進(jìn)一步將系統(tǒng)的軟件固化,達(dá)到整個(gè)微 型機(jī)系統(tǒng)的集成。3)網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化是指利用通信技術(shù),把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來,按照網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議相互通信,以達(dá)到所有用戶都可共軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的。目前 計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)非常普遍,但是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化仍然有許多工作要做。如網(wǎng)

4、絡(luò) 上資源雖多,利用卻并不方便;聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)雖多,計(jì)算機(jī)特別是服務(wù)器的 利用率并不高;網(wǎng)絡(luò)雖然方便,但是卻不安全,等等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化在提供 方便、及時(shí)、可靠、安全、高效的信息服務(wù)方面還有很多的工作要做。目前各國(guó)在開發(fā)三網(wǎng)合一的系統(tǒng)工程,即將計(jì)算機(jī)網(wǎng)、電信網(wǎng)和有線電視網(wǎng) 合為一體。將來通過網(wǎng)絡(luò)能更好地傳送數(shù)據(jù)、 文體資料、聲音、圖形和圖像, 用戶可隨時(shí)隨地在全世界范圍撥打可視電話和收看任意國(guó)家的電視和電影。4)智能化5)智能化是指讓計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺和思維過程的能力。智能計(jì)算機(jī) 具有解決問題和邏輯推理的功能,以及知識(shí)處理和知識(shí)庫(kù)管理的功能等。文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔人與計(jì)算機(jī)的聯(lián)系是通過智能接口

5、,用文字、聲音、圖像等與計(jì)算機(jī)自 然對(duì)話。智能化的研究領(lǐng)域很多,其中最有代表性的領(lǐng)域是專家系統(tǒng)和 機(jī)器人。在21世紀(jì),以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的人工智能技術(shù)將得到極大發(fā)展, 各種智能機(jī)器人會(huì)大量出現(xiàn),要使計(jì)算機(jī)能代替人類做更多的工作,就 要使計(jì)算機(jī)有更接近人類的思維和智能。未來的計(jì)算機(jī)將能接受自然語 言的命令,有視覺、聽覺和觸覺。將來的計(jì)算機(jī)可能不再有現(xiàn)在計(jì)算機(jī) 這樣的外形,體系結(jié)構(gòu)也會(huì)不同。目前已研制出的機(jī)器人有的可以代替 人從事危險(xiǎn)環(huán)境的勞動(dòng),有的能與人下棋寺,這都從本質(zhì)上擴(kuò)充了計(jì)算 機(jī)的能,使計(jì)算機(jī)成為可以越來越多地替代人的思維活動(dòng)和腦力勞動(dòng)的 電視。2未來新一代的計(jì)算機(jī)1)模糊計(jì)算機(jī)1956年,

6、英國(guó)人查德創(chuàng)立了模糊信息理論。 依照模糊理論,判斷問題不是以 是、非兩種絕對(duì)的值或0與1兩種數(shù)碼來表示,而是取許多值,如接近、幾 乎、差不多及差得遠(yuǎn)等模糊值來表示。用這種模糊的、不確切的判斷進(jìn)行工 程處理的計(jì)算機(jī)就是模糊計(jì)算機(jī)。 模糊計(jì)算機(jī)是建立在模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的計(jì) 算機(jī)。模糊計(jì)算機(jī)除具有一般計(jì)算機(jī)的功能外,還具有學(xué)習(xí)、思考、判斷和 對(duì)話的能發(fā),可以立即辯識(shí)外界物體的形狀和特征,甚至可幫助人從事復(fù)雜 技腦力勞動(dòng)。日本科學(xué)家把模糊計(jì)算機(jī)應(yīng)用地鐵管理上。日本東京以北 320km的仙臺(tái)市的地鐵列車,在模糊計(jì)算機(jī)控制下,自 1986年以來一直安 全、平穩(wěn)地行駛著。車上的乘客可以必攀扶拉手吊帶,這是因?yàn)?/p>

7、,在列車行 進(jìn)中模糊邏輯計(jì)算機(jī)芯片。止匕外,人們又把模糊計(jì)算機(jī)裝在吸塵器里,可以 根據(jù)灰塵量以及地毯的厚實(shí)程度調(diào)整吸塵器的功率。模糊計(jì)算機(jī)還能用于地 震災(zāi)情判斷、疾病醫(yī)療診斷、發(fā)酵工程控特、??諏?dǎo)航巡視等多個(gè)方面。2)生物計(jì)算機(jī)微電子技術(shù)和生物工程這兩項(xiàng)高科技的互相滲透,為研制生物計(jì)算機(jī)提供了 可能。20世紀(jì)70年代以來,人們發(fā)現(xiàn)脫氧核酸(DNA)處在不同的狀態(tài)下, 可產(chǎn)生有信息和無信息的變化。聯(lián)想到邏輯電路中的0與1、晶體管的導(dǎo)通或截止、電壓的高或低、脈沖信號(hào)的有或無等,激發(fā)了科學(xué)家們研制生物元 件的靈感。1995年,來自各國(guó)的200多位有關(guān)專家共同探討了 DNA計(jì)算機(jī) 的可行性,認(rèn)為生物計(jì)

8、算機(jī)是以生物電子元件構(gòu)建的計(jì)算機(jī),而不是模仿生 物大腦和神經(jīng)系統(tǒng)中信息傳遞,處理等相關(guān)原理來設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。其生物電 子元件是利用蛋白質(zhì)具有的開關(guān)性,用蛋白質(zhì)分子制成集成電路,形成蛋白 質(zhì)芯片、紅血素芯片等。利用 DNA化學(xué)反應(yīng),通過和酶的相互作用可以使 某基因代碼通過生物化學(xué)的反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N基因代碼可以作為輸入數(shù)據(jù), 反應(yīng)后的基因代碼可以作為運(yùn)算結(jié)果。 利用這一過程可以制成新型的生物計(jì) 算機(jī)??茖W(xué)家們認(rèn)為生物計(jì)算機(jī)的發(fā)展可能要經(jīng)歷一個(gè)較長(zhǎng)的過程。3)光子計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)是一種用光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、信息存儲(chǔ)和處理的新型計(jì)算機(jī), 運(yùn)用集成光路技術(shù),把光開關(guān)、光存儲(chǔ)器等集成在一塊芯片上,再用光導(dǎo)

9、纖 維連接成計(jì)算機(jī)。1990年1月底,貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成第一臺(tái)光子計(jì)算機(jī), 盡 管它的裝置奶粗糙,由激光器、透鏡、棱鏡等組成,只能用來計(jì)算。但是, 它畢竟是光子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的一大突破。正像忠心耿耿計(jì)算機(jī)的發(fā)展依賴于 電子器件,尤其是集成光路一樣,光子計(jì)算機(jī)的發(fā)展也主要取決于光邏輯元文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔件和光存儲(chǔ)元件,即集成光路的突破。近十年來 CD-ROM光盤、VCD光盤 和DVD光盤的接踵出現(xiàn),是光存儲(chǔ)研究的巨大進(jìn)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的光纖信 道和光轉(zhuǎn)換器技術(shù)已相當(dāng)成熟。光子計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),即光存儲(chǔ)技術(shù)、光 互聯(lián)網(wǎng)、光集成器件等方面的研究都已取得突破性的進(jìn)展,為光子計(jì)算機(jī)的 研制、開發(fā)和應(yīng)用奠定了

10、基礎(chǔ)?,F(xiàn)在,全世界除了貝爾實(shí)驗(yàn)室外,日本和德 國(guó)的其他公司都投入巨資研制光了計(jì)算機(jī), 預(yù)計(jì)未來將出現(xiàn)更加先進(jìn)的光子 計(jì)算機(jī)。4)超導(dǎo)計(jì)算機(jī)1911年昂尼斯發(fā)現(xiàn)純汞在4.2K低溫下電阻變?yōu)榱愕某瑢?dǎo)現(xiàn)象。超導(dǎo)線圈中 的電流可以無損耗地流動(dòng)。在計(jì)算機(jī)誕生之后,超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展使科學(xué)家們 想到用超導(dǎo)材料來替代半導(dǎo)體制造計(jì)算機(jī)。早期的工作主要是延續(xù)傳統(tǒng)的半 導(dǎo)體計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思路,只不過是將半導(dǎo)體材制備的邏輯門電路改為用超導(dǎo) 體材料制備的邏輯門電路。從本質(zhì)上講并沒有突破傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)構(gòu)架, 而且,在20世紀(jì)80年代中期以前,超導(dǎo)材料的超導(dǎo)臨界溫度僅在液氮溫區(qū), 實(shí)施超導(dǎo)計(jì)算機(jī)的計(jì)劃費(fèi)用昂貴。然而,在 19

11、86年左右出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)機(jī),高 溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)使人們可以在液氮溫區(qū)獲得新型超導(dǎo)材料,于是超導(dǎo)計(jì)算機(jī)的研究又獲得了各方面的廣泛重視。超導(dǎo)計(jì)算機(jī)具有超導(dǎo)邏輯電路和超導(dǎo)存 儲(chǔ)器,運(yùn)算速度是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法比擬的。所以,世界各國(guó)科學(xué)家都在研究 超導(dǎo)計(jì)算機(jī),但還有許多技術(shù)難關(guān)有待突破。5)量子計(jì)算機(jī)現(xiàn)在放在我們面前的高速現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)處計(jì)算機(jī)的祖先“ENIAC ”機(jī)相比并沒有什么本質(zhì)的區(qū)別,盡管計(jì)算機(jī)體積已經(jīng)變得更加小巧,而且執(zhí)行任務(wù) 也非常快,但是計(jì)算機(jī)的任務(wù)卻并沒有改變,即對(duì)二進(jìn)制位0和1的編碼進(jìn)行處理并解釋為計(jì)算結(jié)果。每個(gè)位的物理實(shí)現(xiàn)是通過一個(gè)肉眼可見的物理系 統(tǒng)完成,例如從數(shù)字和字母到我們所用的鼠標(biāo)或

12、調(diào)制解調(diào)器的狀態(tài)等都可以 用一系列我0和1的組合來代表。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)與量子計(jì)算機(jī)之間的區(qū)別是傳 統(tǒng)計(jì)算機(jī)遵循著眾所周知的經(jīng)典物理規(guī)律,而量子計(jì)算機(jī)中,用量子位 來代替?zhèn)鹘y(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制位。二進(jìn)制位只能用0和1'兩個(gè)狀態(tài) 表示信息,而量子位則用粒子的量子力學(xué)狀態(tài)來表示信息,兩個(gè)狀態(tài)可以在 一個(gè)量子位中并存。量子位即可以用與二進(jìn)制位類似的0和1',也可以用這兩個(gè)狀態(tài)的組合來表示信息。正因如此,量子計(jì)算機(jī)被認(rèn)為可以 進(jìn)行傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)無法完成的復(fù)雜計(jì)算, 其運(yùn)算速度將是傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī) 無法經(jīng)擬的。最近,由年輕的華裔科學(xué)家艾薩克莊領(lǐng)銜的舊M公司科研小組向公眾展示 了迄今最尖端的5比特

13、量子計(jì)算機(jī)。研究量子計(jì)算機(jī)的目的不是要用它來 取代現(xiàn)有的計(jì)算機(jī),而是要使計(jì)算的概念煥然一新,這是量子計(jì)算機(jī)與其他 計(jì)算機(jī),如光子計(jì)算機(jī)和生物計(jì)算機(jī)等的不同之處。目前關(guān)一量子計(jì)算機(jī)所 應(yīng)用的材料研究仍然是其中的一個(gè)基礎(chǔ)研究問題。1.1. 5信息技術(shù)的發(fā)展信息社會(huì)的到來,給全球帶來了信息技術(shù)飛速發(fā)展的契機(jī)。半個(gè)多世紀(jì)以 來,人類社會(huì)正由工業(yè)社會(huì)全面進(jìn)入信息社會(huì),其主要?jiǎng)恿褪且杂?jì)算機(jī)技術(shù)、 通信技術(shù)和控制技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用??v觀人類社會(huì)發(fā)展史和科學(xué)技術(shù)史,信息技術(shù)在眾多的科學(xué)技術(shù)群體中越來越顯示出強(qiáng)大的文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔生命力。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,各種高新技術(shù)層出不

14、窮,日新月異,但是最 主要的、發(fā)展最快的仍然是信息技術(shù)。1數(shù)據(jù)與信息數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是信息的載體。一般來說,信息即是對(duì)各種事物的變化和特征的反映, 又是事物之間相互作用和 聯(lián)系的表征。人通過接受信息來認(rèn)識(shí)事物,從這個(gè)意義上來說,信息是一種知識(shí), 是接受者原來不了解的知識(shí)。信息同物質(zhì)、能源一樣重要,是人類生存和社會(huì)發(fā)展的三大基本資源之一。 可以說信息不僅維系著社會(huì)的生存和發(fā)展,而且在不斷的推動(dòng)著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā) 展。數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別;數(shù)據(jù)處理之后產(chǎn)生的結(jié)果為信息, 信息且有針對(duì)性、時(shí) 效性。盡管人們?cè)谠S多場(chǎng)合把這兩個(gè)詞互換使用。信息有意義,而數(shù)據(jù)沒有。例 如,

15、當(dāng)測(cè)量一個(gè)病人的體溫時(shí),假定病人的體溫是3 9'C,則寫在病歷上的39'C實(shí)際上是數(shù)據(jù)。3 9 'C這個(gè)數(shù)據(jù)本身是沒有意義的;3 9 'C是什么意思? 什么物質(zhì)是3 9 C ?但是,當(dāng)數(shù)據(jù)以某種形式經(jīng)過處理、描述或與其他數(shù)據(jù)比較 時(shí),便賦予了意義。例如,這個(gè)病人的體溫是3 9'C,這才是信息,信息是有意義的。2信息技術(shù)隨著信息技術(shù)的發(fā)展,其內(nèi)涵也在不斷變化,因此至今仍沒有統(tǒng)一的定義。 一般來說,信息采集、加工、存儲(chǔ)、傳輸和利用過程中的每一種技術(shù)都是信息技 術(shù),這是一種狹義的定義。在現(xiàn)代信息社會(huì)中,技術(shù)發(fā)展能夠?qū)е绿摂M現(xiàn)實(shí)的產(chǎn) 生,信息本質(zhì)也被改寫,一切可

16、以用二進(jìn)制進(jìn)行編碼的東西都被稱為信息。因此,聯(lián)合國(guó)教科文組織對(duì)信息技術(shù)的定義是; 應(yīng)用在信息加工和處理中和科學(xué)、 技術(shù) 與工程的訓(xùn)練方法和管理技巧;上述方面的技巧和應(yīng)用;計(jì)算機(jī)及其與人、機(jī)的 相互作用;與之相應(yīng)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化等諸種事物。在這個(gè)目前世界范圍內(nèi)較 為統(tǒng)一的定義中,信息技術(shù)一般是指一系列與計(jì)算機(jī)等相關(guān)的技術(shù)。該定義側(cè)重于信息技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)信息技術(shù)可能對(duì)社會(huì)、科技、人們的日常生活產(chǎn)生的影 響及其相互作用進(jìn)行了廣泛的研究。信息技術(shù)不僅包括現(xiàn)代信息技術(shù),還包括在現(xiàn)代文明之前的原始時(shí)人和古代 社會(huì)中與那個(gè)時(shí)代相對(duì)應(yīng)的信息技術(shù)。不能把信息技術(shù)等同為現(xiàn)代信息技術(shù)。3現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容一般來說

17、,信息技術(shù)(INFORMATION TE CHNOLOGY , IT)包含三個(gè)層次的內(nèi)容;信息基礎(chǔ)技術(shù)、信息系統(tǒng)技術(shù)和信息應(yīng)用技術(shù)。1 )信息基礎(chǔ)技術(shù)信息基礎(chǔ)技術(shù)是信息技術(shù)的基礎(chǔ),包括新材料、新能源、新器件的開發(fā) 和制造技術(shù)。近見十年來,發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛、對(duì)信息技術(shù)以及整 個(gè)高科技領(lǐng)域的發(fā)展影響最大的是微電子技術(shù)和光電子技術(shù)。2)信息系統(tǒng)技術(shù)信息系統(tǒng)技術(shù)是指有關(guān)信息的獲取、傳輸、處理、控制的設(shè)備和系統(tǒng)的 技術(shù)。感測(cè)技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)與智能技術(shù)和控制技術(shù)是它的核心 和支撐技術(shù)。3 )信息應(yīng)用技術(shù)信息應(yīng)用技術(shù)是針對(duì)種種實(shí)用目的,如由信息管理、信息控制、信息決 策而發(fā)展起來的具體的技術(shù)群類,

18、如工廠的自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、家庭文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔自動(dòng)化、人工智能和互聯(lián)能信技術(shù)等。它們是信息技術(shù)開發(fā)的根本目的 的所在。信息技術(shù)在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,顯示出強(qiáng)大的生命力??v 觀人類科技發(fā)展的歷程,還沒有一項(xiàng)技術(shù)像信息技術(shù)一樣對(duì)人類社會(huì)產(chǎn) 生如此巨大的影響。4現(xiàn)代信息技術(shù)的特點(diǎn)展望未來,在社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展、人類認(rèn)識(shí)和實(shí)踐活動(dòng)的推動(dòng)下,信息技 術(shù)將才得到更深、更廣、更快的發(fā)展,其發(fā)展趨勢(shì)可以概括為數(shù)字化、 多媒體化、高速化、網(wǎng)絡(luò)化、寬頻帶、智能化等。1 )數(shù)字化當(dāng)信息被數(shù)字化并經(jīng)由數(shù)字網(wǎng)絡(luò)流通時(shí),一個(gè)擁有無數(shù)可能性的全新世 界是便由此揭開序幕。大量信息可以被壓縮,并以光速進(jìn)行傳輸,數(shù)字

19、 傳輸?shù)钠焚|(zhì)又比模擬傳輸?shù)钠焚|(zhì)要好得多。許多種信息形態(tài)能夠被結(jié)合、 被創(chuàng)造,例如多媒體文件。無論在世界任何的角落,都可以立即存儲(chǔ)和 取用信息,這是即時(shí)存取了大部分人類文明進(jìn)化的記錄。新的數(shù)字產(chǎn)品 也將被制造出來,有些小巧得足以放進(jìn)你的口袋里,有些則大得足以對(duì) 商業(yè)和個(gè)人生活的各層面都造成重大影響。2)多媒體化隨著未來信息的發(fā)展,多媒體技術(shù)將文字、聲音、圖形、圖像、視頻等 信息媒體與計(jì)算機(jī)集成一起,使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用由單純的文字處理進(jìn)入文、 圖、聲、影集成處理。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展和成熟,以上每一種媒體 都將被數(shù)字化并容納進(jìn)多媒體的集合里,系統(tǒng)將信息整合在人們的日常 生活中,以接近于人類的工作方式和

20、思考方式來設(shè)計(jì)與操作。3 )高速度、網(wǎng)絡(luò)化、寬頻帶目前,幾乎所有的國(guó)家都在進(jìn)行最新一代的信息基礎(chǔ)建設(shè),即建設(shè)寬頻 高速公路。盡管今日的INTERNET已經(jīng)能夠傳輸多媒體信息,但 仍然被認(rèn)為是一條低容量頻寬的網(wǎng)絡(luò)路徑, 被形象地稱為一條花園小徑。 下一代的INTERNE T技術(shù)(INTERNET2)的傳輸速率將 可以達(dá)到2. 4 GB /So實(shí)現(xiàn)寬帶的多媒體網(wǎng)絡(luò)是未來信息技術(shù)的發(fā)展 趨勢(shì)之一。4 )智能化直到今日,不僅是信息處理裝置本身幾乎沒有智慧,作為傳輸信息的網(wǎng) 絡(luò)也幾乎沒有智能。對(duì)于大多數(shù)人而言,只是為了找有限的信息,卻要 在網(wǎng)絡(luò)上耗費(fèi)許多時(shí)間。隨著未來信息技術(shù)向著智能的方向發(fā)展,在超 媒

21、體的世界里,軟件代理可以替我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上漫游。軟件代理不 再需要瀏覽器,它本身就是信息的尋找器,它能夠收集任何可能想要在 網(wǎng)絡(luò)上獲取的信息。1 . 2數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示計(jì)算機(jī)所表示和使用的數(shù)據(jù)可分為兩大類:數(shù)值數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)。數(shù)值數(shù)據(jù) 用以表示量的大小、正負(fù),如整數(shù)、小數(shù)等。字符數(shù)據(jù)也叫非數(shù)值數(shù)據(jù),用 以表示一些符號(hào)、標(biāo)記,如漢字、圖形、聲音數(shù)據(jù)也屬非數(shù)值數(shù)據(jù)。任何形式的數(shù)據(jù),無論是數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音、視頻,進(jìn)入文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔計(jì)算機(jī)都必須進(jìn)行二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換。1.2.1計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制編碼ENI AC計(jì)算機(jī)是一臺(tái)十進(jìn)制的計(jì)算機(jī),它采用十個(gè)真空管來表示一位十進(jìn)制數(shù)。馮諾依曼在研I

22、A S時(shí),發(fā)覺這種十進(jìn)制的表示和實(shí)現(xiàn)方式十分麻煩,提出了二進(jìn)制的表示方法,從此改變了整個(gè)計(jì)算的發(fā)展歷史。二進(jìn)制只有T 和'0 '兩個(gè)數(shù),相對(duì)十進(jìn)制面言,采用二進(jìn)制表示不但運(yùn)算簡(jiǎn)單、易于 物理實(shí)現(xiàn)、通用性強(qiáng),更重要的優(yōu)點(diǎn)是所占用的空間和所消耗的能量要小得多,機(jī)器可靠性計(jì)算機(jī)內(nèi)部均用二進(jìn)制數(shù)來表示各種信息,但計(jì)算機(jī)也外部交往仍采用人們熟悉和便于閱讀的形式,如十進(jìn)制數(shù)據(jù)、 文字顯示以及圖形描述等。其間的轉(zhuǎn)換,則由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟污染上來實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)換過程如圖1 - 3所示。1.2.2進(jìn)位計(jì)數(shù)制日常生活中,我們使用的數(shù)據(jù)一般是十進(jìn)制表示,而計(jì)算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)都是使用二進(jìn)制。但為了書方便

23、,也采用八進(jìn)制或十六進(jìn)制形式表示。下面介紹數(shù)制的基本概念。 為了簡(jiǎn)化分析,均以整數(shù)為例。如果數(shù)制只采用R個(gè)基本符號(hào) (例如:1, , R1)表示數(shù)值則稱為R數(shù)制稱為 數(shù) 碼。處于不同位置的代表的值不,與它所在位置的“權(quán)”值有關(guān)。表1 2給出了計(jì)算機(jī) 中常用的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制。表1 2計(jì)算機(jī)中常用的幾種計(jì)數(shù)制的表示進(jìn)位 制基數(shù)基本符號(hào)形式表示二進(jìn)制20 , 12B八進(jìn) 制80,1,2,3,4,5,6, 78O十進(jìn) 制1 00,1,2,3,4,5,6,7,8,91 0 iD十六 進(jìn)制1 60,1,2,3,4,5,6,7,8,9A,B,C,D,E,F1 6H表1 2中十六進(jìn)制的數(shù)字符號(hào)除了十進(jìn)制中的1

24、 0個(gè)數(shù)字符號(hào)以外,還使用了 6個(gè)文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔英文字母:A, B,C ,D, E, F ,它們分別等于十進(jìn)制的1 0 ,11, 12, 13, 14,1 5 .在數(shù)制中有一個(gè)規(guī)則,就是N進(jìn)制一定采用“逢N進(jìn)一”的進(jìn)位礁巖則。如十進(jìn)制就是“逢十進(jìn)一”,二進(jìn)制說是“逢二進(jìn)一”。1.2.3 R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制在我們熟悉的十進(jìn)制系統(tǒng)中,9 6 5 8還可以表示成如下的多藏匿項(xiàng)式形式:(965 8 ) D=9 x10 3+6x1 0 2 + 5 x 1 0 i + 8 x 1 0。上式中的10 3, 102, 1 0 11 0。是各位數(shù)碼的權(quán),可以看出,個(gè)位、十位、百位和千位上的數(shù)字只有乘上它們

25、的權(quán)值,才能真正表示它的實(shí)際數(shù)值?;鶖?shù)為R的數(shù)字,要將R進(jìn)制數(shù)按權(quán)開求和,這就實(shí)現(xiàn)了 R進(jìn)制對(duì)十 進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。如:1.2.4 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)時(shí),可將此數(shù)分成整數(shù)與小數(shù)兩部分分別轉(zhuǎn) 換,然后再拼接起來即可。將一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制數(shù)采用“除R取整”法,即將十進(jìn)制小數(shù)不斷乘以R取整數(shù),直到小數(shù)部分為0或達(dá)到要求的精度為止(小數(shù)部分可能永遠(yuǎn)不會(huì)得到0 );所得的整數(shù)從小數(shù)點(diǎn)自左往右排文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔列,取有效精度,首次取得的整數(shù)排在最左邊。例:將十進(jìn)制數(shù)2 2 5 .8 1 2 5轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。1.2.5 八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六制二進(jìn)制數(shù)非常適合計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)

26、算,但書寫起來位數(shù)比 較長(zhǎng),如表示一個(gè)十進(jìn)制數(shù)1 0 2 4,寫成等值的二進(jìn)制數(shù)就需1 1 位,很不方便,也不直觀。而八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)比等值的二進(jìn)制數(shù) 的長(zhǎng)度短得多,而且它們之間轉(zhuǎn)換也非常方便。因此在書寫程序數(shù)據(jù) 用到十進(jìn)制數(shù)的地方,往往采用八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)的形式。由于二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制之間存在特殊關(guān)系:8i=2 3,16i=24,即1位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于3位二進(jìn)制數(shù),位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于4位二進(jìn) 制數(shù),因此轉(zhuǎn)換方法就比較容易,見表1-4根據(jù)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系,十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí),以小數(shù)點(diǎn)為中心向 左右兩邊分組,每3務(wù)工一組,兩頭不足3位補(bǔ)0即可。同樣二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)只要4位為一組進(jìn)行分組。 例如:將二進(jìn)制數(shù)(10 10 10 11 .110 10 1) B轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。1.2.6 計(jì)算機(jī)中的信息單位1.2.7 .位(bit )文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔位是度量數(shù)據(jù)的最小單位,在數(shù)字電路和電腦技術(shù)中采用二 進(jìn)制,代碼只有。和1,其中無論。還是1在CPU中都是 1位。1.2.8 . 字節(jié)一個(gè)字節(jié)由八位二進(jìn)制數(shù)字組成(1Byte=8bit)。字節(jié)是信息組織和存儲(chǔ)的基本單位,也是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本單 位。早期的計(jì)算機(jī)并無字節(jié)的概念。2 0世紀(jì)5。年代中期,隨 著計(jì)算機(jī)逐漸從單純用于科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域,為 了在體系結(jié)構(gòu)上兼顧

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