計算機技術(shù)講座：過去、現(xiàn)在與未來

6

提綱

?計算機技術(shù)的發(fā)展歷程

?我國計算機技術(shù)的發(fā)展歷程

?計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程

?我國計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程

?計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的當前發(fā)展狀況

?計算機技術(shù)的未來趨勢

?計算機技術(shù)對中職學生的能力需求

■

加法計算機（1642年）

法國教學彖、物理學

彖和思想彖帕斯卡

(1623?1662)

德國教學彖萊布尼茲

(1646—1716)

差分機(1822年)

美國教學家查東斯?巴貝奇

(1791-1871)

分析機（1834年）

巴貝奇分析機部件

真空電子二極管（1904年）

美國工程師弗萊明

電子三極管（1906年）

程師德弗雷斯特

1941年研制的Z-3型計算機

德國科學家朱斯

1943年12月“巨人”計算於

機運行\(zhòng)

MARK-1（1944年）

1946年第一臺通用電子計算機

ENIAC

?？颂兀ㄓ遥┖湍死ˋ）

從1946年起將計算機才共同研制成功ENIAC而名垂青

劃分為四代（五代）

晶體管（1947）

1955年第一臺晶體管計算機

TRADIC

1956年第一個高級程序語言

FORTRAN

約翰?巴克斯

第一個半導體集成電路

（1958年）

9美國物理學彖基東比（A）和

諾伊斯（右）

■

計算機歷史上最成功的機型之

IBMS/360（1964年）

1968年工ntel公司成立

格魯夫（A）、諾依斯（中）

和摩東（右）是微也子業(yè)界的

夢幻組合。

第一塊4位微處理器芯片

Intel4004

德逮夫

C.J

1yoem學小徙中n竽小JE

律，，

?“微芯片上集成的晶體管

數(shù)目每12個月翻一番”

?1975年，摩爾又修正了

摩爾定律，改為每隔24

個月，晶體管的數(shù)量將

翻番。

?1965年的時候，芯片上

的元件大約只有60種，

而現(xiàn)在，英特爾最新的

Itanium芯片上有17億個戈空?摩東

日日體管。

UNIX（1969年）與C語言（197球）

的誕生\A

自圖靈獎?wù)Q生以來，其獲得者

一直都是計算機領(lǐng)域的科學家

與學者，而在所有這些屆的圖

界獎耨直唯一的一屆有個例

外,那版KenTh。嚼囑）

DennisM.Ritchie,

計算機軟件工程師。由于Unix

與C語言的深遠影響，1983年\

美國計算機協(xié)會將當年的圖靈）

KenThompson（左）與DennisM.Ritchie（右）獎

的寓黑建為例1罌

決定新設(shè)立一個獎項一一軟件）

系統(tǒng)獎，以獎勵那些優(yōu)秀的軟，

件開發(fā)者：當然首嗟軟件系統(tǒng)

典也是非他們兩人莫屬了。

世界上第一臺微型計算機N

Altair8800（1975年）\

Microsoft公司成立(1975年

■1975年，BillGates從

哈佛大學中途輟學，

和PaulAllen共同創(chuàng)辦

微軟(Microsoft)公司o

現(xiàn)在成為世界上最大、

最成功的軟件帝國。

BillGates也成為了史

最年輕的全球首富OPaulAllen（左）和BillGates（右）

6

華羅庚和我國第一個計算機

科研小組

的開拓者之一。當馮?諾依曼開創(chuàng)性地提出并

著手設(shè)計存儲程序通用電子計算機EDVAC時，

正在美國PHnceton大學工作的華羅庚教授參

觀過他的實驗室，并經(jīng)常與他討論有關(guān)學術(shù)問

題，華羅庚藪授1950年回國，1952年在全國

大學院系調(diào)整時，他從清華大學電機系物色了

閔乃大、夏培肅和王傳英三位科研人員在他任

第一.個

算技術(shù)研究所時，華羅庚教授擔任籌備委員會

第一代電子管計算機研制

(1958-1964年)

?我國從1957年開始研

制通用數(shù)爰鬼子計算

機，1958年8月1日該

機可以表演短程序運

行，標志著我國第一

臺電字訐黃機誕生。

為紀念這個日子，該

機定名為八一型數(shù)字

電子計算初。承機在

738廠開始小r量生產(chǎn)，

一改名為103型計算機

秋JS-1型)，共生產(chǎn)

8臺。

第一代電子管計算機研制

(1958-1964年)

?1958年5月我國開始了第一臺大型通用電子計算機(104機)

醐匚必前蘇聯(lián)當時正在研制的B9CM-LI：計算機為藍本，在

各家的指導幫助下，中科院計算所、四機部、七機部

說*M隊的科研人員與738廠密切配合，于1959年國慶節(jié)前完

研制任務(wù)。,

第一代電子管計算機研制

(1958-1964年)

?在研制104機

同時，夏培

肅院士領(lǐng)導

的科研小組

首次自行設(shè)

計于1960年

4月研制成功

一臺小型通

用電子計算

機一107機。

第一代電子管計算機研制%

(1958-1964年)玲

■1964年我國第一臺自行設(shè)計的大型通用數(shù)字4,

電子管計算機119機研制成功，平均浮點運算[

速度每秒5萬次，參加119機研制的科研人員約/

有250人，有十幾個單位參與協(xié)作。I

第二代晶體管計算機研制

（1965-1972年）

■我國在硼制第一代電子管計算機的即寸，已開

■研制富體管計算機，196奔研帝喊功的我

國第一臺大型晶體管計算機（109乙機）實際

上從1958年起計算所就開始醞釀啟動。在國

外菜展條件下衰淮昂隹箕計算機，必須先建至

一不生聲晶體替的半導株廠（109Do經(jīng)過

兩年努力，109廠就提供了機器所需的全部晶

體管（109乙機共用2萬多支晶體管，3萬多支

二極管）。對109乙機加以改進，兩年后又推

出109丙機，為用戶運行了15年，有效算題時

一間10萬小時以上，在我國兩彈試驗中發(fā)揮了重

金卻用，被用戶譽為“功勛機”。

第三代基于中小規(guī)模集成電路a

的計算機研制（1973-80年代、

?我國第三代計算機的研制受到文化大革命的沖

擊。工BM公司1964年推出360系列大型機是

美國進入第三代計算機時代的標志，我國到

1970年初期才陸續(xù)推出大、中、小型采用集

成電路的計算機。1973年，北京大學與北京

有線電廠等單位合作研制成功運算速度每秒

100萬次的大型通用計算機。進入80年代，我

國高速計算機，特別是向量計算機有新的發(fā)展。

酒印年中國科學院計算所完成我國第一臺大

量機一757機，計算速度達到每秒1000萬

第三代基于中小規(guī)模集成電路

的計算機研制（1973-80年代

初）

?757機的記錄同年就被

國防科大研制的銀河-工

億次巨型計算機打破。

銀河-1巨型機是我國高

速計算機研制的一個重

要里程碑，它標志著我

國文革動亂時期與國外

拉大的距離又縮小到7

年左右（銀河-工的參考

0機克雷-1于1976年推

第四代基于超大規(guī)模集成電路

的計算機研制（80年代中期至於

今）

?國家智能機中心與曙光公司于1997至

1999年先后在市場上推出具有機群結(jié)構(gòu)

的曙光1000A,曙光2000-工，曙光

2000-：□:超級服務(wù)器，峰值計算速度已

突破每秒1000億次浮點運算，機器規(guī)模

已超過160個處理機，2000年推出每秒

浮點運算速度3000億次的曙光3000超

級服務(wù)器。2004年上半年推出每秒浮點

總運算速度1萬億次的曙光4000超級服務(wù)

曙光4000L

電報誕生（1836年）

隹

人

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sWheatstoneWilliamCooke

電話誕生（1876年）'

?1876年3月10日，貝爾在做

實驗時不小心把硫酸濺到

自己的腿上,疼痛之幣他叫

了起來丁沃森先生，快來幫

我??！”沒有想到，這句

話通過實驗中的電話傳到

了在另一個房間工作的他

的助手沃森的耳朵里。這

句極普通的話，也就成為

人類第一句通過電話傳送

的話音而記入史冊。

互聯(lián)網(wǎng)誕生（1969年）

先后建立了四個主工nternct節(jié)點：洛杉磯大\

學，緊接著是斯坦福研究所、圣巴巴拉大學和）

州立大學。

1971年：世界上第一封電

子郵件

?托姆林森(RayTomlinson)發(fā)

明了一個了不起的通訊工具E-

mail,但卻和一個非常不起眼的

小記號聯(lián)系在一起。為什么用

@?他解釋說：“我考慮過使

用其它的記號，但只有@沒有

在任何一個名稱中出現(xiàn)過，因

此就選擇了它，而且看上去效RayTomlinson

果還不錯?，F(xiàn)在，@這個記號

幾乎無處不在，對于許多人來

說，這個記號甚至要比自己家

期在地的門睥號碼還要重要o

以太網(wǎng)誕生（1972年）

?下圖是以太網(wǎng)之父Bob

Metcalfe于1972年畫的以太

時右有JZLJL*防1

TCP/IP協(xié)議誕生（1982年）

?TCP/IP締造了未

來的網(wǎng)絡(luò)通訊模式,

將互聯(lián)網(wǎng)定義為使

用TCP/工P協(xié)議互

聯(lián)的一個網(wǎng)絡(luò)集合,

互聯(lián)網(wǎng)就是通過VintonCerf（A）和BobKahn、右）

互聯(lián)的一憑借著發(fā)明了基礎(chǔ)的TCP/IP通信協(xié)議

TCP/IP而獲得了極具盛名的2004年度圖靈獎

a仝太網(wǎng)絡(luò)。

第一個網(wǎng)絡(luò)蠕蟲病毒

(1988年)

?1988年4月2日，一夜之間，全世界都知道了什么叫

“電腦病毒”(ComputerVirus/。就在這關(guān)晚上，

與工ntcrnct網(wǎng)絡(luò)相連節(jié)勺美國軍用和民用電腦系統(tǒng)一一

東起麻省理工學院、哈佛大學、馬里蘭海軍研究實

驗室，西到加州伯克利大學、斯坦福大學、NASA的

Ames研究中心，大部分電腦同時出現(xiàn)了故障，至少

有6200臺受到波及，約占當時互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)電腦總數(shù)的10

%以上，用戶直接經(jīng)濟損失接近1億美元。

記塞荏美圉直技術(shù)史上的皮場慈

難事件，究其瓶源，竟出自于旗

生羅伯特?莫里斯(R.T.Morris)的惡作劇。具有諷刺羅伯特?莫里斯現(xiàn)居

意味的是，他父親老莫里斯是美國國家安全局的數(shù)據(jù)是MIT的助理教授|

安全專家，負責網(wǎng)絡(luò)安全防御。然而，小莫里斯攻破

了父親構(gòu)筑的防線，他釋放的電腦病毒使互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)停

化運行達一天半之久。

萬維網(wǎng)(www)的出現(xiàn)(19911

?TimBerners-Lee在1991

年發(fā)明的萬維網(wǎng)給全球信

息的交流和傳播帶來了革

命性的變化，打開了人們

獲得信息的方便之門。在

上個世紀90年代晚期的網(wǎng)

TimBerners-Lee絡(luò)投資泡沫期間，無數(shù)

的.com公司的創(chuàng)建者桁因

了他的發(fā)明一夜之間就成

為了百萬富翁。

語言（1995年）

?Java語言其實最是誕生于1991年,

起初被稱為OAK語言，是SUN公

司為一些消費性電子產(chǎn)品而設(shè)計

的一個通用環(huán)境。他們最初的目

的只是為了開發(fā)一種獨立于平臺

的軟件技術(shù)，而且在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)之

前，OAK可以說是默默無聞，甚

至差點夭折。但是，網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)

改變了OAK的命運?，F(xiàn)在Java已

法黜史當今最重要的一種程序設(shè)

Google（1998年）

Goog怙搜索網(wǎng)站的創(chuàng)始人,

SergeyBrin和LarryPage的

第二伙相遇還是199勺年祖?zhèn)?/p>

在斯坦福大學讀研究生的時

修。1996年初，他們開始研

究一個叫做BackRub的搜索

弓擎，之所以取這個名字是

因為該搜索引擎具備分析指

向給定網(wǎng)站的鏈接的能力。

此后幾年中，他們進一步發(fā)

展了這項技術(shù)，現(xiàn)在它的名LarryPage（左）和SergeyBrin（右）

子口經(jīng)改為PageRank,而且

燔經(jīng)成豹了Goog怙搜索的基

中國第一封電子郵件

（1987年）

(Memgc#50:1532bytes.KEEP,Forwerded)

Received:&omunikslbyinujil.gsnoanycsnctid&&2I216;20Sep87!736MET

Received：fromPekingb^u&gl.Mn,20Sep8716:55(METdst)

Dale:Mon,14Sep8721:07ChinaTime

FromMailAdministralionforChina

To:Zora^gcrmafty,Rotert^^ennany.Wacker^8cmiany,Finken@unikal

CC:lhl@.fubcr^udcl.cdu,

jennin{p%ir1ean.bttnet@gcrmtny.cic%@genMny.Wang@zcl.

RZLK^zel

Subject.FirstElectroaicMadfromChin*toGermany

?UeberdieGrosseMauercntichcnwiealleEckeaderWeh"

■AcrosstheGtetiWallwecaoretcheverycomerintheworld"

DiesistdieersteELECTRONICMAIL,dievonChinamsuebcrRechnerkopplung

iadieurtenutionaleoWgnichaftuRze眄chicktwirrf.

ThisifthefirstELECTRONICMAILsupposedtobeEfromChinaintothe

intenutxmdKientificnetworksviscomputerimervonnecboDbetween

BdjingandKadamhe,WestGcmMOY(usingCSNET/PMDFBS2000Version)

,UnivenhyofKarisniheIrwtitxrteforCompuurApptic?tionof

-InfbnnMikRechncratxeilung-SutcCommissionofMachineIndustry

(KA)

ProfWcrucrZomProf.WangYuenFung

Michae]FinkenDrLiChengChiung

SictanPaulischQiuLeiNan

MichaelRotenRuanRenCheng

GerhsrdWackerWeiB*oXian

HanslackncrZhuJinng

ZhaoLiIlua

注冊CN頂級域名(1990年)、

?1990年口月28日，錢天白

教授代表中國正式在SR工-

NIC(StanfordResearch

InstitutedNetwork

中國互徐網(wǎng)第一人”注

錢天白教授InformationCenter)

冊登記了中國的頂級域名

CN,從此中國的網(wǎng)絡(luò)有了

自己的身份標識。

世界你好?。?994年）

?1994年4月20日，NCFC工

程連入工nternet的64K國際

專線開通，實現(xiàn)了與、

工nternet的全功能連接。從

此中國被國際上正式承認為

真正擁宥全功能工nternct的

第77個國家。促成并見證了

這一刻的，是中國互聯(lián)網(wǎng)重

qO開創(chuàng)者之一，和錢天白

柳落“二錢”的錢華林教授。

四大骨干網(wǎng)互聯(lián)互通

（1997年）

■1997年10月，中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)

(CHINANET)實現(xiàn)了與中國科技網(wǎng)

(CSTNET)、中國教育和科研計算機

網(wǎng)(CERNET)、中國金橋信息網(wǎng)

(CHENAGBN)的互聯(lián)互通，從此，中

國互聯(lián)網(wǎng)進入了一個空前活躍的時期。

百度(2000)

?2000年1月1日，公司創(chuàng)始人

李彥宏、徐勇攜120萬美元風

險投資，從美國硅谷回國，

創(chuàng)建了百度公司，并在短短6

個月的時間內(nèi)完成目前中國

最大、最好的中文搜索引擎

的開發(fā)工作。2005年8月5日,

百度在美國納斯達克上市，

成為2005年全球資本市場上

aS或引人注目的上市公司，

劣^由此進入一個嶄新的發(fā)

階段。

5一

&

Q

二

6

硅芯片

?未來二十年中，半導體芯片的運算能力

將可以媲美人類大腦。屆時，半導體芯

片存儲容量將達到100T,而運算能力將

達到目前的三千倍！

網(wǎng)格計算

?網(wǎng)格是借鑒電力網(wǎng)的概念提出的。提出

網(wǎng)格的目的就是能夠使得人們在使用網(wǎng)

格資源的時候，能夠像使用電力資源一

樣，自由使用，而不用關(guān)心我現(xiàn)在使用

的電力資源是水力發(fā)電的還是核電呢，

是從哪個發(fā)電廠來得之類的事情。網(wǎng)格

也希望給最終用戶提供的是與地理位置

,與具體的計算設(shè)施無關(guān)的通用的

:能力。

DataTheInternetasaComputingPlatform

量子計算機

?量子計算機即將進入商業(yè)化構(gòu)成量

子計算機的基本單元量子比

特的奇妙特性，使得計算機性能非

同尋常。量子計算機利用粒子的量

子力學數(shù)應工如光子的八i一一子

的自旋等，來表示0和技

和計算。量子元件的使用將可使計

算機的工作速度提高1000倍口，而功

耗減少1000倍，電路大大簡化且不

易爰熱，體積大大縮小。木僅如住,

一臺量子計算機可以在幾秒鐘內(nèi)完最近美科學家在量子計算

成組裝。目前，哈佛大學、聯(lián)邦儲機領(lǐng)域又獲得新突破

備委員會等單位已運行了研究型的

量子干算機樣機。專家樂觀估計，

量子計算比將在2016年到2026年

進入商業(yè)化。

?DNA（脫氧核糖核酸）計算技術(shù)正

成為真正的科技新寵。科學家們正試

圖將真實的人類基因材料植入微處理

器中，或許在未來的幾十年內(nèi)，人類

一直夢想的可植入式生物芯片將會誕

生。

?DNA計算機的最大優(yōu)點在于其驚人

的存貯容量和運算速度。一立方厘米

的DNA上存儲的信息比一萬億張光

2004年上誨交通大學研制盤存儲的還多，十幾小時的DNA計

出我國第一臺“DNA計算機”算，就能相當于所有電腦自問世以來

的總運算量。更重要的是，DNA計

算機的能耗非常低，只有電子計算機

的一百彳乙分之一。

光子計算機

?光子計算機即全光數(shù)字計算機，以光子代替電子，光互連代、

替導線互連，光硬件代替計算機中的電子硬件，光運算代替

電運算。與電子計算機相比，光計算機的”無導線計算機”信I

息傳遞平行通道密度極大。一枚直徑5分硬幣大小的棱鏡，電

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，天然地決定了光計算機的并行處理能力很強，具有超

高速運算速度。超高速電子計算機只能在低溫下工作，而光

計算機在室溫下即可開展工作。光計算機還具有與人腦相似

的容錯性。系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯時，并不影響最終的（

計算結(jié)果。目前，世界上第一臺光計算機已由歐共體的英國、

法國、比利時、德國、意大利的70多名科學家研制成功，其,

膜比電子計算機快1000倍?？茖W家們預計，光計算機1

一步研制將成為21世紀高科技課題之一。

6

普適計算：計算無處不在

?所謂普適計算指的是，無

所不在的、隨時隨地可以

進行計算的一種方式；無

論何時何地，只要需要，

就可以通過某種設(shè)備訪問

到所需的信息。普適計算

強調(diào)把計算機嵌入到環(huán)境

或日常工具中去，讓計算n

機本身從人們的視線中消

失，讓人們注意的中心回

歸到要完成的任務(wù)本身。

電子娛樂%

?隨需而變的娛樂功能開始流行隨著數(shù)字形式

載音樂、圖像、游戲等技術(shù)的發(fā)展，像蘋果公q

司的工-POD便攜式娛樂機器將開始流行。目前，j

不少娛樂公司開始在網(wǎng)上播放電影和電視節(jié)目，（

并打造數(shù)字家庭。盡管這些技術(shù)的推廣仍需完\

善，但是信息產(chǎn)業(yè)界認為，技術(shù)發(fā)展使得整個（

娛樂業(yè)成為“隨需而變”產(chǎn)業(yè)的趨勢是不可避\

免的。1T界專名的咨詢機構(gòu)Forrester的分析J

家們認為，這些數(shù)字技術(shù)的應用水平將在\

2008年達到整個行業(yè)市場份額的30%。）

生物識別技術(shù)v

■生物識別技術(shù)被廣泛應用鑒于反計算機黑客、、

反病毒、網(wǎng)絡(luò)過濾及識別盜賊等技術(shù)存在的問

題，生物識別技術(shù)為其提供了可能的解決方案。

指紋、手紋、虹膜、聲音和面部特征等識別技

術(shù)已經(jīng)開始用于政府和公司的身份認證系統(tǒng)。

其中，指紋識別技術(shù)目前有67%的市場份額。

生物識別將成為這些用途的撒手銅，當然，市

場還有待開發(fā)，技術(shù)還有待完善，但是兩種技

術(shù)綜合的安全措施效果明顯。預計，生物識別

技術(shù)的安全技術(shù)將在2008年—2012年得以廣

泛應用。

精確農(nóng)業(yè)\

?精確農(nóng)業(yè)未來10年全面開花精確農(nóng)業(yè)，是指4

計算機、全球定位系統(tǒng)(GPS)等信息技術(shù)控制

的農(nóng)業(yè)灌溉、播種、施肥和治蟲以及水土保持

等工作。鑒于精確農(nóng)業(yè)具有可降低化學品使用

量、保證農(nóng)作物高產(chǎn)和環(huán)保等特點，目前，美

國已有20%的農(nóng)戶采用這些技術(shù)。有關(guān)調(diào)查顯

示，63%的農(nóng)場由于使用了精確農(nóng)業(yè)技術(shù)，可

比此前獲得更多利潤。農(nóng)業(yè)機械廠商認為，未

來10年，美國每家農(nóng)戶均能使用這些精確農(nóng)業(yè)

技術(shù)。預計精確農(nóng)業(yè)技術(shù)將在2010年—2015

年內(nèi)得到廣泛應用。

網(wǎng)絡(luò)通信Y

?將現(xiàn)代多媒體通信技術(shù)帶給貧窮地區(qū)是

一項巨大的挑戰(zhàn)，但是，低成本的技術(shù)

手段已致力于填平這樣的數(shù)字鴻溝。目

前，無線通信技術(shù)已經(jīng)成為這方面的有

效手段。與此同時，通信業(yè)界科研與開

發(fā)巨頭，如麻省理工學院、AMD、戴爾

和英特爾公司等開始將這一領(lǐng)域作為新

的市場開發(fā)增長點。專家預計，至U2016

年，全球人口的30%將擁有電話、電視

一和網(wǎng)絡(luò)等FT技術(shù)產(chǎn)品及服務(wù)。

遠程教育X

?2015年成為大眾必修課目前只有10%的

高等教育內(nèi)容在網(wǎng)上進行。隨著遠程教

育相關(guān)技術(shù)和社會問題的解決，將有越

來越多的教育單位愿意上網(wǎng)進行在線教

育。美國現(xiàn)有1億人通過網(wǎng)絡(luò)接受教育，

網(wǎng)絡(luò)教育占公司培訓形式的30%,預計

不久這一比例將達到50%。專家預計，

到2015年，遠程教育將成為公眾的必修

納米技術(shù)

?納米技術(shù)逐步形成規(guī)模在納米級別上的

科學研究與開發(fā)成果，使人類越來越有

信心掌控微觀世界，制造出功能更強的

計算機和更有效的醫(yī)療手段。目前，已

有數(shù)十億美元的資金用于納米技術(shù)及其

產(chǎn)品的研發(fā)。專家預計，納米技術(shù)的應

用將在2015年左右形成規(guī)模，納米技術(shù)

的潛在市場將達兆億級水平。

機器人4

?機器人將落戶尋常百姓家包括能與人交談、

事更為艱苦工作等智能化機器人，正被加速開弋

發(fā)。隨著計算機技術(shù)以及仿真技術(shù)等發(fā)展，微>

型機器人不久將成為人類既經(jīng)濟又方便的助手。f

目前，日本和韓國已經(jīng)出售了上百萬的微型機\

器人，用于工業(yè)界、家庭事務(wù)、醫(yī)療保健、軍（

事和休閑業(yè)，他們計劃在2010年讓機器人進\

入家庭，這種情況就像10年前的互聯(lián)網(wǎng)那樣。/

專家預計，機器人最早將于2020年被大規(guī)模\

一采用。）

人造器官、

?人造器官可達到以假亂真令人驚訝的是,

人體諸多器官現(xiàn)在都可以用仿真器官來

代替，包括人造皮膚、骨頭、耳蝸、血

管、心臟等。利用計算機芯片、微型機

械、組織工程和其他新技術(shù)，仿生器官

不久可以涵蓋到整個人體。目前，利用

芯片，人造胳膊和大腿可以與人神經(jīng)系

統(tǒng)相連，借助于傳感器可以有觸覺。專

家預計，2017年到2027年，人造器官

可以替代人體主要器官。

A匚、

遠程醫(yī)療

?常規(guī)檢查將輕而易舉，醫(yī)藥行業(yè)是最早

被裝備先進信息技術(shù)產(chǎn)品的行業(yè)。性能

更好的信息技術(shù)產(chǎn)品將顯著地降低醫(yī)療

工作成本，包括醫(yī)療病歷網(wǎng)絡(luò)、遠程醫(yī)

療診斷和醫(yī)生虛擬檢查等。專家預計，

這些技術(shù)將在2015年形成氣候，將顯著

降低數(shù)十億美元的醫(yī)療費用，極大改善

紜療保健，提供更便捷的醫(yī)療服務(wù)。

?智能化高速公路將成為風景線，鑒于沒完沒了的交遨

擁堵現(xiàn)象，智能化高速公路以其更低的成本、更快的

速度、更高的安全性被普遍看好。有關(guān)計算機模型顯|

示，智能化公路將使目簡高速公路通暢能力提高2二

3倍，而每英里的成本不到1萬美元。目前新的高速

公路造價是每英里100萬到1億美元。為此，汽車制?

造商們正在將有關(guān)防撞雷達、定速巡航等電子系統(tǒng)設(shè)

備加配到未來可用于智能化高速公路的智能車上。智

新昌車。預計，2020年—2030年期間，30%的

公路將采用智能化公路。

6

人機交互

?人類自然形成的與自然界溝通

的認知習慣和形式必定是人機

交互的發(fā)展方向，研究者們也

“鼠標之父”道格?恩格東巴特,正在努力讓未來的計算機能聽、

人機交互大師能看、能說、能感覺。如今計

算機所涵蓋的范圍早已超越PC,

它被嵌入到各種家用電器設(shè)備、

生活空間、移動通訊設(shè)備中，

人們需要能在三維空間中方便

使用的計算機，而不是必須坐

到計算機面前手握鼠標、指敲

鍵盤的計算機。

界上第一個鼠標

虛擬現(xiàn)實技術(shù)

?多媒體技術(shù)再向前跨進一步，就必然

進入“虛擬現(xiàn)實”(Virtual

Reality)o被稱為“虛擬現(xiàn)實之父”

的伊凡?蘇澤蘭(「Sutherland)描寫頭盔顯示器

說：“電腦屏幕是一個窗口，通過這

個窗口，人們可以看到一個虛擬世界。

具有挑戰(zhàn)性的工作是讓那個虛擬世界

看起來真實，在其中的行動像真實,

聽起來像真實，感覺得像真實一樣。

數(shù)據(jù)手套

自然語言理解

?自然語言理解就是要讓計

算機能夠聽懂人們說的話。

自然語言理解技術(shù)的突破

不光可以應用在計算機人

機語音對話中，它的更大II

應用將是人工智能中的一

個具有更大意義的領(lǐng)域

——機器翻譯。人類夢寐

以求的以機器代替翻譯人

亂且對自然語言進行全自動

薪珅的一天將會到來。

機器視覺

?機器視覺就是用機器代替人眼來做測

量和判斷。機器視覺系統(tǒng)的特點是提

高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些

不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或

人工視覺難以滿足要求的場合，常用

機器視覺來替代人工視覺；同時在大

批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢

查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機

器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效

率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機器視

覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機

集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。

機器學習

■學習能力是智能行為的一個非常

重要的特征，但至今對學習的機

理尚不清楚。

?機器學習(MachineLearning)是

研究計算機怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類

的學習行為，以獲取新的知識或

技能，重新組織已有的知識結(jié)構(gòu)

使之不斷改善自身的性能。它是

人工智能的核心，是使計算機具

能的根本途徑，其應用遍及

齦f智能的各個領(lǐng)域。

計算機產(chǎn)業(yè)的市場現(xiàn)狀飛

計算機產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一，計算機產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生\

發(fā)展與壯大是在引入大量的國外資本、技術(shù)、管理的條件下實球

跨越式發(fā)展的。隨著社會經(jīng)濟與科學技術(shù)的迅速發(fā)展，江蘇已逐

漸成為計算機產(chǎn)品的重要生產(chǎn)加工基地，社會對生產(chǎn)、管理、銷

售、服務(wù)第一線實用型技術(shù)人才（技術(shù)藍領(lǐng)）的需求不斷增加。?

根據(jù)市場調(diào)查，可以看出目前我國的計算機應用水平還處于\

初級階段，現(xiàn)有計算機和信息技術(shù)設(shè)施的功能沒有得到很好的開）

發(fā)和運用，比發(fā)達國家落后10—20年。但我國信息技術(shù)在不斷地（

發(fā)展中，我們的人才結(jié)構(gòu)呈兩頭小中間大的橄欖型結(jié)構(gòu)，不僅缺）

乏高層次的系統(tǒng)分析員、項目總設(shè)計師，也缺少大量的從事基礎(chǔ)/

性、技能性的人員。根據(jù)國際經(jīng)驗，計算機人才高、中、初之比（

為1：4：7。按照合理的人才結(jié)構(gòu)比例進行測算，到2005年，我\

S罌小算機初級人才50萬人左右，再加上企業(yè)、社區(qū)、機關(guān)、,

鈣業(yè)，初步測算，全國計算機應用專業(yè)人才的需求每年將\

百萬人左右。）

計算機產(chǎn)業(yè)人才需求現(xiàn)狀,

?人才總量嚴重不足\

截至2004年底，全國計算機產(chǎn)品制造業(yè)平均就業(yè)

人數(shù)500萬人，其中工人約占65%,工程技術(shù)人員和

管理人員比例較低，遠不能滿足計算機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需

要。網(wǎng)絡(luò)、軟件業(yè)人才供需矛盾尤為突出。2004年，

全國軟件產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員66萬人，其中軟件研發(fā)人員為

14萬人，占21.2%。而當前計算機業(yè)發(fā)達國家技術(shù)人

員的平均比例都在40%以上。我國計算機業(yè)技術(shù)人員

總量稍顯不足。

?人才層次結(jié)構(gòu)不合理Q

（1）缺乏高端技術(shù)家和復合型人才。我國計算機產(chǎn)業(yè)科技人.

員較少，表現(xiàn)之一是在對科技含量要求較高的部門，人才所