計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)-認(rèn)識實(shí)習(xí)報(bào)告

PAGEPAGE1認(rèn)識實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)院：應(yīng)用技術(shù)學(xué)院專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)姓名：指導(dǎo)教師：題目：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的認(rèn)識實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)時(shí)間：2017年6月26日-2017年6月30日應(yīng)用技術(shù)學(xué)院一、前沿技術(shù)總結(jié)當(dāng)代，發(fā)展最快而且對人類生活影響最大的學(xué)科無疑是計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)了，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為了21世紀(jì)的一種象征，當(dāng)代的社會(huì)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會(huì)生活的各個(gè)方面，已經(jīng)成為推動(dòng)和社會(huì)進(jìn)步的重要引擎，已被成為“計(jì)算機(jī)文化”和“計(jì)機(jī)思維”。計(jì)算機(jī)科學(xué)圍繞信息、知識、智能等主題發(fā)展迅速?！队?jì)算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)》詳細(xì)地介紹了計(jì)算機(jī)科學(xué)前沿?zé)狳c(diǎn)的若干問題，并提出未來計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展趨勢。智能化的超級計(jì)算機(jī)超高速計(jì)算機(jī)采用平行處理技術(shù)改進(jìn)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，可以使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同時(shí)執(zhí)行多條指令，或同時(shí)對多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度。超級計(jì)算機(jī)通常是由成百數(shù)千甚至更多的處理器構(gòu)成，能完成普通計(jì)算機(jī)和服務(wù)器所不能計(jì)算的大型的復(fù)雜任務(wù)。從超級計(jì)算機(jī)獲得的數(shù)據(jù)分析和模擬成果，能推動(dòng)各個(gè)領(lǐng)域高精尖項(xiàng)目的研究與開發(fā)，為我們的日常生活帶來更多的便利。新型高性能計(jì)算機(jī)問世隨著硅芯片技術(shù)的高速發(fā)展，硅技術(shù)越來越接近了其自身的物理發(fā)展極限。因此，迫切要求計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)變革，到器件與技術(shù)的革命這一系列的技術(shù)都要產(chǎn)生一次質(zhì)的飛躍才行。新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)和納米計(jì)算機(jī)由此應(yīng)運(yùn)而生。隨著這些新型計(jì)算機(jī)的誕生我們不難發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢再從多方面發(fā)展：第一個(gè)是向“快”的方向。速度越來越快，性能越來越高，計(jì)算機(jī)的主頻越來越快。專用計(jì)算機(jī)的并行程度比通用機(jī)更高，并行計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)是如何高效率地把大量計(jì)算機(jī)互相連接起來，即各處理機(jī)之間的高速通信，以及如何有效地管理成千上萬臺(tái)計(jì)算機(jī)使之協(xié)調(diào)工作，這就是并行計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)軟件——操作系統(tǒng)的功能。第二個(gè)方向就是向“廣”度方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)發(fā)展的趨勢無處不在，應(yīng)用范圍更加廣泛。近年來更明顯的趨勢是網(wǎng)絡(luò)化與向各個(gè)領(lǐng)域的滲透，即在廣度上的發(fā)展開拓。國外稱這種趨勢為普適計(jì)算或者叫無處不在的計(jì)算。未來計(jì)算機(jī)將存在于家中的各種電器中，到那時(shí)筆記本，書籍都將電子化、數(shù)字化。所以有人預(yù)言未來計(jì)算機(jī)也將成為最常用的日用品。第三個(gè)方向是向“深”度方向發(fā)展，即向信息的智能化發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)上有大量的信息，為了使這些信息轉(zhuǎn)變成所需要的知識，同時(shí)又具有更加友好的人機(jī)界面，計(jì)算機(jī)將具備更多的智能成分。未來計(jì)算機(jī)將具有多種感知能力及一定的思考能力。人們可以用自然語言、手寫的文字，甚至可以用表情、手勢來與計(jì)算機(jī)溝通，使人機(jī)交流更加快捷。讓人能產(chǎn)生身臨其境感覺的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是這一領(lǐng)域發(fā)展的集中體現(xiàn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度是其它科學(xué)行業(yè)不可比擬，產(chǎn)品不斷升級換代。當(dāng)前計(jì)算機(jī)正朝著微型化、智能化、無線網(wǎng)絡(luò)的急速發(fā)展、虛擬化等方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)本身的性能越來越優(yōu)越，應(yīng)用范圍也越來越廣泛，從而使計(jì)算機(jī)成為工作、學(xué)習(xí)和生活中必不可少的工具。1.微型化“更小更強(qiáng)大”是計(jì)算機(jī)制造領(lǐng)域人們追求的目標(biāo)。隨著技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今的計(jì)算機(jī)已經(jīng)具有很強(qiáng)的計(jì)算能力和便攜性。在以后的發(fā)展中，計(jì)算機(jī)要想更小而有計(jì)算能力更強(qiáng)就需要有更精細(xì)更先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù),這才能使同樣的面積具有更高的計(jì)算能力和更快的速度,現(xiàn)在CPU的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到納米級。CPU的更加微小將同時(shí)帶動(dòng)電腦其他部件諸如內(nèi)存、硬盤、顯卡、主板的微型化。但與此同時(shí)，密集化將會(huì)產(chǎn)生更大的發(fā)熱問題，這就需要研究人員采用更先進(jìn)的散熱技術(shù)和優(yōu)化能力。只有電腦上的主要部件都微型化，才能實(shí)現(xiàn)整臺(tái)電腦的微型化。2.智能化隨著網(wǎng)絡(luò)上信息傳輸量的日益增大以及各種信息間傳輸?shù)膹?fù)雜性，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要想的進(jìn)一步發(fā)展,必須突破目前網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南拗啤Ｒ环N能夠自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)概念——自動(dòng)交換傳送網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生智能光網(wǎng)絡(luò)。。智能光網(wǎng)絡(luò)可提供各類標(biāo)準(zhǔn)接口，能完成波長的交換和波長字速率的交換，粗交叉顆粒為單個(gè)波長，細(xì)交叉顆粒為STM－1信道。這樣的配置使網(wǎng)絡(luò)的容量發(fā)生幾何倍數(shù)的增長，隨著技術(shù)的升級，交換容量會(huì)更大，能夠滿足將來信息流量爆炸型增長的需求改變未來越來越擁擠的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象，所以光網(wǎng)絡(luò)是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。3.虛擬化虛擬世界隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和相應(yīng)的人類網(wǎng)絡(luò)行動(dòng)的呈現(xiàn)而產(chǎn)生出來的一種人類交流信息、知識、思想和情感的新型行動(dòng)空間，它包含了信息技術(shù)系統(tǒng)、信息交往平臺(tái)、新型經(jīng)濟(jì)模式和社會(huì)文化生活空間等方面的廣泛內(nèi)容及其特征，虛擬世界是一種動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)生活空間。由此，我們可以認(rèn)為虛擬世界是一個(gè)不同于現(xiàn)實(shí)世界的由人工高科技技術(shù)如計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬實(shí)在技術(shù)等所創(chuàng)造的一個(gè)人工世界。4.無線網(wǎng)絡(luò)在可以預(yù)期的未來，無線網(wǎng)絡(luò)將更加普及。因?yàn)槲覀儗κ挛锾幚硭俣鹊募涌?，必須突破有線的限制，無線網(wǎng)絡(luò)將無處不在的為我們提供便捷的網(wǎng)絡(luò)。所以無線網(wǎng)絡(luò)的的急速發(fā)展和廣泛使用是現(xiàn)代的趨勢。（二）新型計(jì)算機(jī)發(fā)展技術(shù)一方面，一部分人在對現(xiàn)有計(jì)算機(jī)進(jìn)行更加深入的研究。而另一方面；一些人在計(jì)算機(jī)與其他領(lǐng)域的滲透中不斷探索和研究新型的計(jì)算機(jī)。自1945年世界上出現(xiàn)第一臺(tái)巨型電子數(shù)字計(jì)算機(jī)“ENI-AC”以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)一直高速地發(fā)展?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)以先進(jìn)的電子技術(shù)替代過去落后的機(jī)械和繼電路技術(shù)，隨著超大規(guī)模的集成電路的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的體積變得越來越小，運(yùn)行速度也變得越來越快，價(jià)格變得越來越低。但想要大幅度的提高計(jì)算機(jī)的性能，是現(xiàn)在遇到的無法逾越的難題。所以，要想創(chuàng)造性地提高計(jì)算機(jī)技術(shù)，必將把目標(biāo)投向基本的物理原理上。光子、量子、生物、納米等計(jì)算機(jī)新技術(shù)將推動(dòng)計(jì)算機(jī)的技術(shù)革命。硅片的高速發(fā)展也意味著硅技術(shù)也越來越接近物理極限。為此，科學(xué)家必將探索新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)的體系改革到器件和技術(shù)變革都要產(chǎn)生一次量的乃至質(zhì)的飛躍。所以，下面我為大家介紹在21世紀(jì)將會(huì)向我們走來的新型量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、java技術(shù)、生物計(jì)算機(jī)和納米計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)是基于量子效應(yīng)開發(fā)的。它利用一種連狀的聚合物來顯示開與關(guān)的狀態(tài)，利用激光脈沖來改變分子的狀態(tài)，使信息沿著聚合物移動(dòng)，進(jìn)行運(yùn)算。量子計(jì)算機(jī)是以量子位來儲(chǔ)存。由于量子的疊加效應(yīng)，一個(gè)量子儲(chǔ)存0或1，它可以既儲(chǔ)存0有儲(chǔ)存1，因此量子位可以儲(chǔ)存兩個(gè)數(shù)據(jù)。同樣的儲(chǔ)存位，量子計(jì)算機(jī)的儲(chǔ)存量比通常的計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存量大得多。而且它可以進(jìn)行量子并行計(jì)算。其運(yùn)行速度比現(xiàn)在個(gè)人計(jì)算機(jī)Pentium晶片快10億倍。因此，這也是它的一個(gè)很大的優(yōu)勢。眾所周知，光速是世界上物體運(yùn)動(dòng)最快的速度。全光數(shù)字計(jì)算機(jī)，以光子代替電子，光互連代替導(dǎo)線互連，光硬件代替計(jì)算機(jī)中的電子硬件，光運(yùn)算代替電運(yùn)算。與電子計(jì)算機(jī)相比，光計(jì)算機(jī)的“無導(dǎo)線計(jì)算機(jī)”信息傳遞平行通道密度極大。一枚直徑5分硬幣大小的棱鏡，它的通過能力超過全世界現(xiàn)有電話電纜的許多倍。光的并行、高速，天然地決定了光計(jì)算機(jī)的并行處理能力很強(qiáng)，具有超高速運(yùn)算速度。超高速電子計(jì)算機(jī)只能在低溫下工作，而光計(jì)算機(jī)在室溫下即可開展工作。光計(jì)算機(jī)還具有與人腦相似的容錯(cuò)性。系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯(cuò)時(shí)，并不影響最終的計(jì)算結(jié)果。因此，光子計(jì)算機(jī)維護(hù)、修理、重裝方面也容易操作。使用起來極其方便。首先，Java芯片的開發(fā)，如芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)、嵌入式家用電器、基于Java技術(shù)的新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、WebTV或InternetTV頂置盒（TSB）等等。其次，企業(yè)綜合信息處理系統(tǒng)，如企業(yè)JavaComputing、Java在金融業(yè)中的應(yīng)用、電子貿(mào)易、電子商務(wù)等等。再者，Java在Internet和Intranet方面的應(yīng)用，如Website信息咨詢服務(wù)、WWW資源集成、電子廣告、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。因此，使用Java是現(xiàn)代的大勢所趨。生物計(jì)算機(jī)（分子計(jì)算機(jī)）的運(yùn)算過程就是蛋白質(zhì)分子與周圍物理化學(xué)介質(zhì)的相互作用過程。計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)換開關(guān)由酶來充當(dāng)，而程序則在酶合成系統(tǒng)本身和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中極其明顯地表示出來。DNA分子中的遺傳密碼相當(dāng)于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，DNA分子間通過生化反應(yīng)，從一種基因代瑪轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N基因代碼。反應(yīng)前的基因代碼相當(dāng)于輸入數(shù)據(jù)，反應(yīng)后的基因代碼相當(dāng)于輸出數(shù)據(jù)。如果能控制這一反應(yīng)過程，那么就可以制作成功DNA計(jì)算機(jī)。蛋白質(zhì)分子比硅晶片上電子元件要小得多，彼此相距甚近，生物計(jì)算機(jī)完成一項(xiàng)運(yùn)算，所需的時(shí)間僅為10微微秒，比人的思維速度快100萬倍。DNA分子計(jì)算機(jī)具有驚人的存貯容量，1立方米的DNA溶液，可存儲(chǔ)1萬億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。DNA計(jì)算機(jī)消耗的能量非常小，只有電子計(jì)算機(jī)的十億分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白質(zhì)分子，所以生物計(jì)算機(jī)既有自我修復(fù)的功能，又可直接與生物活體相聯(lián)。預(yù)計(jì)10～20年后，DNA計(jì)算機(jī)將進(jìn)入實(shí)用階段。納米計(jì)算機(jī)“納米”是一個(gè)計(jì)量單位，一個(gè)納米等于10[-9]米，大約是氫原子直徑的10倍。納米技術(shù)是從80年代初迅速發(fā)展起來的新的前沿科研領(lǐng)域，最終目標(biāo)是人類按照自己的意志直接操縱單個(gè)原子，制造出具有特定功能的產(chǎn)品?，F(xiàn)在納米技術(shù)正從MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）起步，把傳感器、電動(dòng)機(jī)和各種處理器都放在一個(gè)硅芯片上而構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。應(yīng)用納米技術(shù)研制的計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片，其體積不過數(shù)百個(gè)原子大小，相當(dāng)于人的頭發(fā)絲直徑的千分之一。納米計(jì)算機(jī)不僅幾乎不需要耗費(fèi)任何能源，而且其性能要比今天的計(jì)算機(jī)強(qiáng)大許多倍。以上所訴計(jì)算機(jī)的展望并不是全面的也只是從一些側(cè)面簡單談一談?dòng)?jì)算機(jī)可能發(fā)展的方向。關(guān)于計(jì)算機(jī)未來的發(fā)展趨勢不同的人有不同的看法不同的人也會(huì)從不同的方面去探討但無論如何出發(fā)點(diǎn)都是為了能夠更好地幫助人學(xué)習(xí)、工作、計(jì)算、娛樂等等。為了更能方便人的生活。我認(rèn)為，從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生起，它就具有無窮的魔力去改變的人類的發(fā)展歷史。計(jì)算機(jī)注定與我們生活密切相連?，F(xiàn)代社會(huì)，計(jì)算機(jī)已經(jīng)滲透到?jīng)]一個(gè)角落，帶動(dòng)著工業(yè)，教育，醫(yī)學(xué)等等方面的發(fā)展。計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展也必將使其它領(lǐng)域的快速發(fā)展，為共同推動(dòng)社會(huì)文明進(jìn)步做貢獻(xiàn)。四、參考文獻(xiàn)[1]巴茲拉等.ASP.NET安全性高級編程.北京：清華大學(xué)出版社，2003.[2]張瑞，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢探析[J]，制造業(yè)自動(dòng)化,2010.[3]蔡芝蔚，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展研究[J]，電腦與電信,2008.[4]陳相吉，未來計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展[J]，法制與社會(huì),2007.[5]文德春，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢[J]，科協(xié)論壇