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关于计算机科学与技术现代化运用及其发展趋势的研究
【摘要】随着信息技术产业的大规模发展,世界经济不断增长,对于电子科技的依赖越来越强,计算机科学与技术的现代化运用已经深入到商业、军事、学术研究等各个领域,同时在现代化运用的过程中,也萌生了一系列新的发展趋势。本文将对计算机科学与技术现代化运用以及发展趋势进行研究探讨。
【关键词】计算机;人工智能;高性能
引言:计算机是人类社会进入信息时代的基础工具,促进了人类社会的进步以及向信息时代的转型速度。计算机科学与技术在人类的生产生活实践中的现代化运用不断深入,当然在运用过程中也不断产生了新的发展趋势,比如大数据、人工智能、机器学习等。
一、计算机科学与技术的现代化运用
(一)商业领域计算机科学与技术的运用
在商业领域,计算机科学与技术的现代化运用已经产生了数万亿元的市场空间,在硬件的应用方面,不管是个人还是企业,每年都有着庞大的应用需求,在硬件需求的基础之上,是通过一系列软件来发挥硬件价值的。商业领域计算机科学与技术的软件运用涵盖了机械仿真、智能办公、设计制造、数据处理等各种方面。比较成熟的现代化运用,包括CAD、EDA、OFFICE等软件的运用。比如office办公套件,成为许多商业化人士或者职场人士的首选办公应用。
(二)非商业领域计算机科学与技术的应用
非商业领域的计算机科学与技术的现代化运用,主要包括军事和学术研究这两个方面。
在军事方面,涉及到武器装备研究时需要大量的数学运算和仿真模拟,这些数学运算和仿真模拟靠人工是无法完成的,只能凭借计算机强大的计算能力才能够完成。法国达索公司就开发了一套武器装备的设计制造软件来帮助阵风战斗机的研究,而在学术研究这一方面,主要包括各个研究机构以及大学对计算机的现代化应用。比如,在天文测算时所涉及到的公式定理,以及数据复杂而庞大,依靠人工计算不仅效率低而且容易出错,而运用计算机就可以很好的解决这一问题。在研究复杂的数学问题时,计算机也可以发挥巨大的帮助作用。MatLab就是数学方面的运用实例,这个专业软件在数学领域发挥着巨大的作用,不管是商业机构还是非商业机构,都对此十分依赖。
二、计算机科学与技术的发展趋势
(一)计算机科学与技术的智能化发展
1946年第1台计算机在美国宾夕法尼亚州大学诞生,经过几十年的发展和运用,计算机科学技术已经进入了智能化发展的时代,在这个时代,大数据应用、机器学习以及人工智能运用不断涌现出来。
以AI芯片为例。美国的半导体巨头英伟达公司设计了不同于以往GPU的芯片,而是发布了一款全新的AI芯片和机器学习芯片,其拥有数以亿计的浮点运算能力和智能算力。国内的华为公司也发布了昇腾系列的商用AI芯片,可以用于服务器领域和智能学习。除此之外,在大数据应用方面,计算机科学与技术也呈现着智能化发展的趋势。以人工识别为例。这一功能已经涉及到人脸认证,密码解锁等各个方面。在高铁站以及飞机客运站等人流量大的复杂区域会有很多不确定因素。但在一些高铁站和飞机客运站会安装3D结构光人脸识别系统,这套系统可以很快的识别人的面部信息,并进行智能分析,从而削减一些不必要的风险因素。
(二)计算机科学与技术的高性能、高集成度发展
随着时代的发展,计算机科学与技术越来越追求高性能,高集成度。由于人类对计算机运用的不断发掘,诞生了许多新的需求。比如实时分析场景并识别危险物体,在一群高危工作领域,有的公司会安装一套复杂的计算机摄像分析系统,这套系统实时工作可以识别到场景中的危险因素,在一些高端小区,也会布置这样的一套系统,当机器识别到高空落物时,计算机可以很快锁定到抛下的物体,下坠的时间以及抛物点,并将这些实时分析到的数据提供给有关部门进行调查取证。然而要实现这一过程需要极高的算力,所以计算机科学与技术越来越追求高性能、高集成度。
高性能不只包括硬件的高性能,也包括软件的效率。在硬件方面,拥有越来越优化的核心和架构,越来越高阶的制程已经成为计算机科学与技术的发展趋势,通过对计算机芯片的结构优化以及高阶制程制造,计算机的性能也不断提高。当然,采用先进的制程制造芯片也会带来高集成度。以苹果最新的芯片为例,指甲盖大小的芯片可以集成100多亿个晶体管。同时,科学家也在研究量子计算机,一旦研究成功,计算机性能将会呈指数级别的翻倍,除此以外,还有纳米计算机和光子计算机,这些都已经成为新的研究领域。当然软件的效率也是十分重要的,一套软件如何长久使用会积累很多的问题并产生安全性风险。所以,计算机软件公司也不断在对软件效率进行提高,软件更新的速度也越来越快。
结束语:总之,进入信息化时代以来,计算机科学与技术就不断推陈出新并逐渐取得长足化发展。不管是在商业领域还是非商业领域,计算机科学与技术都得到了非常广泛的现代化运用,焕发出强大的生命力。随着人类社会需要处理的任务越来越复杂,需求也越来越高。计算机科学与技术不断诞生了新的发展趋势。
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