計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)前景精選(九篇)

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第1篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)前景范文

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)；科學(xué)；技術(shù)；發(fā)展

中圖分類號(hào)：TP3-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）18-0240-01

一、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史

1946 年美國賓尼法尼亞大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)共同研制出 ENIAC 計(jì)算機(jī)，是世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，標(biāo)志著全球進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代。它由 1.8 萬個(gè)電子管組成，體積和重量較大，計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度為五千次每秒，運(yùn)算成本較高，以通信技術(shù)、核物理電子計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)、雷達(dá)脈沖技術(shù)為基礎(chǔ)。ENIAC 計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于軍事方面。1956 年科學(xué)家們成功研制出第二代電子計(jì)算機(jī)―晶體管電子計(jì)算機(jī)。1959 年，集成電路電子計(jì)算機(jī)的問世標(biāo)志著計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入第三代。計(jì)算機(jī)的硬件由單一轉(zhuǎn)為固件、軟件組合系統(tǒng)，降低了生產(chǎn)成本，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展越來越快，提升了計(jì)算機(jī)使用性能，種類也多種多樣，如微型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、通用型計(jì)算機(jī)、中型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)和巨型計(jì)算機(jī)等，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)趨于成熟。1976 年，計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入第四代，美國研制出小型化、智能化的計(jì)算機(jī)―“克雷 1 號(hào)”，一些個(gè)人用戶和小型公司都開始使用計(jì)算機(jī)。20世紀(jì) 90 年代，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)逐漸向大型化和微型化發(fā)展。進(jìn)入 21 世紀(jì)后，隨著科學(xué)家們對集成電路的研究，集成電路廣泛應(yīng)用到企業(yè)、工廠，計(jì)算機(jī)也隨之趨于智能化、專業(yè)化，運(yùn)算速度更快，操作更方便、簡單，逐漸應(yīng)用到社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。

二、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在生活中應(yīng)用廣泛

在這個(gè)信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為人們社會(huì)生活的重要部分，已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。人們不用出門就可以通過計(jì)算機(jī)了解國內(nèi)外新聞、天氣預(yù)報(bào)資訊、股市行情、世界地圖、收發(fā)電子郵件、檢索信息等 ；不用逛街就可以通過互聯(lián)網(wǎng)中的購物網(wǎng)站買到喜歡的東西 ；通過計(jì)算機(jī)可以與相隔較遠(yuǎn)的朋友在線聊天、視頻聊天等，加強(qiáng)了人們之間的交流和溝通，進(jìn)一步增進(jìn)了友誼 ；人們可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)訂購飛機(jī)票、火車票等，節(jié)省排隊(duì)時(shí)間 ；教師可以更及時(shí)、更方便地通過計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的在線授課 ；動(dòng)漫工作者可以使用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)制作動(dòng)漫 ；政府機(jī)關(guān)也可以通過計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)建立城市網(wǎng)站，及時(shí)了解市民反映的問題，并通過計(jì)算機(jī)與各個(gè)行業(yè)的工作人員在線交流 ；很多企業(yè)使用計(jì)算機(jī)來處理大量數(shù)據(jù)和信息，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工處理，提高工作效率。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)潛移默化地影響著人們的生產(chǎn)、工作和學(xué)習(xí)。

2、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)更加智能化和專業(yè)化

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了集成電路、微電子和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)更加智能化和專業(yè)化。計(jì)算機(jī)能根據(jù)使用對象的不同需要進(jìn)行改裝、更新，對于有更高需求的用戶可以專門定做計(jì)算機(jī)，用戶可以根據(jù)使用環(huán)境的不同選擇臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦和平板電腦等。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在其他特殊領(lǐng)域也能發(fā)揮自己的優(yōu)勢，如智能化家用電器和智能手機(jī)，家庭式網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的單機(jī)操作系統(tǒng)，滿足人們的生活需求。

3、計(jì)算機(jī)的微處理器和納米技術(shù)

微處理器能提高計(jì)算機(jī)的使用性能，縮小傳統(tǒng)處理器芯片中的晶體管線寬和尺寸。利用光刻技術(shù)，波長更短的曝光光源經(jīng)過掩膜的曝光，將晶體管在硅片上制作的更精巧，將晶體管導(dǎo)線制作的更細(xì)小。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度更快，體積更微型，操作更智能，傳統(tǒng)的電子元件不能適應(yīng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展。納米技術(shù)是一種用分子射程物質(zhì)和單個(gè)原子的毫微技術(shù)，可以研究 0.1 ～ 100 納米范圍內(nèi)的材料應(yīng)用和特性。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中利用納米技術(shù)，可以使計(jì)算機(jī)尺寸變小，解決運(yùn)算速度和集成度的問題。

三、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的未來發(fā)展方向

現(xiàn)今，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣，人們對掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的技術(shù)水平要求越來越高，促使數(shù)學(xué)家和計(jì)算機(jī)學(xué)家們不斷研究計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，使計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)行業(yè)發(fā)揮更大的作用，滿足了人們的不同需求。下面從 DNA 生物計(jì)算機(jī)、光計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)三方面來探究計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展前景。

1、DNA 生物計(jì)算機(jī)

DNA 生物計(jì)算機(jī)用生物蛋白質(zhì)芯片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的半導(dǎo)體硅芯片。1994 年，美國科學(xué)家阿德勒曼率先提出關(guān)于生物計(jì)算機(jī)的設(shè)想。在計(jì)算機(jī)運(yùn)算數(shù)據(jù)時(shí)，將生物DNA 堿基序列作為信息編碼載體，運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)和控制酶，改變 DNA 堿基序列，從而反映信息，處理數(shù)據(jù)。這一設(shè)想增加了計(jì)算機(jī)操作方式，改變了傳統(tǒng)的、單一的物理操作性質(zhì)，拓寬了人們對計(jì)算機(jī)的了解視野。DNA 生物計(jì)算機(jī)元件密度比大腦神經(jīng)元的密度高 100 萬倍，信息數(shù)據(jù)的傳遞速度也比人腦思維快 100 萬倍，生物計(jì)算機(jī)的蛋白質(zhì)芯片存儲(chǔ)量是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的 10 億倍。

2001 年，以色列科學(xué)家研制出世界上第一臺(tái) DNA 生物計(jì)算機(jī)，體積較小，僅有一滴水的體積。2013 年，英國生物信息研究院的科學(xué)家們使用 DNA 堿基序列對文學(xué)家莎士比亞154首作品的音樂文件格式和相關(guān)照片進(jìn)行編制，增加了儲(chǔ)存密度，使儲(chǔ)存密度達(dá)到2.2PB/克（1024TB=1PB），提高了人們對信息儲(chǔ)存的認(rèn)識(shí)，這一重大突破使生物計(jì)算機(jī)的設(shè)想有望成為現(xiàn)實(shí)。

2、光信號(hào)和光子計(jì)算機(jī)

光子計(jì)算機(jī)是一種由光子信號(hào)進(jìn)行信息處理、信息存儲(chǔ)、邏輯操作和數(shù)字運(yùn)算的新型計(jì)算機(jī)。集成光路是光子計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成部件，包括核鏡、透鏡和激光器。光子計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比較，有以下幾點(diǎn)好處 ：（1） 光計(jì)算機(jī)的光子互聯(lián)芯片集成密度更高。在高密度下，光子可以不受量子效應(yīng)的影響，在自由空間將光子互聯(lián)，就能提高芯片的集成密度。（2） 光子沒有質(zhì)量，不受介質(zhì)干擾，可以在各種介質(zhì)和真空中傳播。（3） 光自身不帶電荷，是一種電磁波，可以在自由空間中相互交叉?zhèn)鞑ィ瑐鞑r(shí)各自不發(fā)生干擾。（4） 光子在導(dǎo)線中的傳播速度更快，是電子傳播速度的 1000 倍，光計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更快。

20 世紀(jì) 50 年代末，科學(xué)家提出光計(jì)算機(jī)的設(shè)想，即利用光速完成計(jì)算機(jī)運(yùn)算和儲(chǔ)存等工作。與芯片計(jì)算機(jī)相比較，光子計(jì)算機(jī)可以提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度。1896 年，戴維 米勒首先研制出光開關(guān)，體型較小。1990 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的光計(jì)算機(jī)工作計(jì)劃正式開啟。根據(jù)元器件的不同，光子計(jì)算機(jī)可以分為全光學(xué)型計(jì)算機(jī)和光電混合型計(jì)算機(jī)。全光學(xué)型計(jì)算機(jī)比光電混合型計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快，還可以對手勢、圖形、語言等進(jìn)行合成和識(shí)別。貝爾實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功研制出光電混合型計(jì)算機(jī)，采用的是混合型元器件。研發(fā)制作全光學(xué)型計(jì)算機(jī)的重要工作就是研制晶體管，這種晶體管與現(xiàn)存的光學(xué)“晶體管”不同，它能用一條光線控制另一條光線?，F(xiàn)存的光學(xué)“晶體管”體積較大較笨拙，滿足不了全光學(xué)型計(jì)算機(jī)的研發(fā)要求。

3、量子理論計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)將處于量子狀態(tài)的原子作為計(jì)算機(jī) CPU 和內(nèi)存，處于量子狀態(tài)的原子在同一時(shí)間內(nèi)能處于不同位置，根據(jù)這一特性可以提高計(jì)算機(jī)處理信息的精確度，提高處理數(shù)據(jù)的運(yùn)算速度，有利于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。量子計(jì)算機(jī)處理信息時(shí)的基本數(shù)據(jù)單元是量子比特，取代了傳統(tǒng)的“1”和“0”，具有極強(qiáng)的運(yùn)算能力，運(yùn)算速度比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快 10 億倍。

四、結(jié)束語

總而言之，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)涉及到社會(huì)生活的各個(gè)方面，改變了人們傳統(tǒng)的生活、工作、學(xué)習(xí)方式，推動(dòng)社會(huì)的全面發(fā)展，具有廣闊發(fā)展前景的領(lǐng)域。隨著網(wǎng)絡(luò)和科技的不斷進(jìn)步，未來計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)勢必會(huì)朝著高性能、環(huán)?；?、功能化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

第2篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)前景范文

Abstract: Human movement science is a young branch discipline in the river of science development. It explores life's mysteries from all the levels of body movement and their relationships. It covers body's movement regulation in motion condition. From the development course and characteristics the effect of advanced scientific instruments and techniques are very important. It gets more quickly development as interactive permeation and comprehensive research of modern science. The popularity of national fitness and the improvement of China's sports level make human movement science continuously innovation in new area, which producing many scientific research with high level.

關(guān)鍵詞： 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)；研究特征；進(jìn)展

Key words: human movement science；research characteristics；progress

中圖分類號(hào)：G804.21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2011）28-0267-02

1 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)概述

1.1 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)概念 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)是研究體育運(yùn)動(dòng)與人的機(jī)體的相互關(guān)系及其規(guī)律的學(xué)科群。包括運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)、保健康復(fù)及運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等學(xué)科。它是經(jīng)過有關(guān)專家醞釀，討論后于1997年在原學(xué)科專業(yè)目錄基礎(chǔ)上概括拓寬而形成的專業(yè)。

1.2 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的研究對象 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)以人體為研究對象，研究人體在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)能活動(dòng)的變化特點(diǎn)、規(guī)律和與外界環(huán)境的關(guān)系，有助于增進(jìn)健康、提高人體機(jī)能能力的一門科學(xué)。人體是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)的整體，從宏觀看是由細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)組成；從微觀看細(xì)胞又是由細(xì)胞器、生物大分子、分子、原子等組成。因此，我們研究運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)時(shí)，要運(yùn)用整體的、系統(tǒng)的、時(shí)空的觀點(diǎn)去理解人體運(yùn)動(dòng)，這樣才能更好地揭示其實(shí)質(zhì)與規(guī)律。[1]

1.3 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的作用 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)知識(shí)和技能在全民健身和競技體育中有十分重要的作用。運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的理論和方法可為促進(jìn)人體健康、增強(qiáng)體質(zhì)、防治疾病及運(yùn)動(dòng)康復(fù)等提供必要的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及實(shí)踐技能，也可對運(yùn)動(dòng)員選材、動(dòng)作技術(shù)分析、機(jī)能評定與訓(xùn)練監(jiān)控、延緩運(yùn)動(dòng)性疲勞及促進(jìn)恢復(fù)、合理營養(yǎng)等提供必需的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

2 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的研究特征

2.1 以系統(tǒng)整體觀點(diǎn)綜合宏觀與微觀研究 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的研究與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)?；仡欉\(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的早期研究，受當(dāng)時(shí)科學(xué)水平的限制，集中在耐力運(yùn)動(dòng)的生理機(jī)制、運(yùn)動(dòng)與環(huán)境生理反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)與營養(yǎng)、衰老和高海拔氣候的應(yīng)激性等宏觀研究。隨著近代醫(yī)學(xué)理論、生物技術(shù)和儀器設(shè)備的發(fā)展，運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的研究進(jìn)入了微觀研究時(shí)代。肌肉活檢、電鏡觀察、微電極生理和超微量分析等技術(shù)的誕生，逐步把現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究的視野帶進(jìn)以分子為基礎(chǔ)的微觀世界。

20世紀(jì)分子生物學(xué)的建立，開辟了現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)機(jī)體規(guī)律的全新局面。21世紀(jì)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究中若干重大學(xué)術(shù)前沿問題的研究，如功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、受體、細(xì)胞凋亡、離子通道等基礎(chǔ)研究和基因選材、基因治療、低氧訓(xùn)練、營養(yǎng)調(diào)控、疲勞消除等應(yīng)用性研究也不斷深入到細(xì)胞、亞細(xì)胞與分子水平的宏觀與微觀結(jié)合研究。

2.2 從多層次、全方位開展跨學(xué)科研究 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)是一門應(yīng)用性學(xué)科，隨著基礎(chǔ)研究在科學(xué)前沿全方位拓展，以及在微觀和宏觀層面的深入發(fā)展，許多運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究課題的范圍、規(guī)模和復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出本學(xué)科的能力，必須依賴于不同學(xué)科之間的交叉與融合，從其他學(xué)科汲取營養(yǎng)才能在前沿領(lǐng)域醞釀新的突破。

運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)借助體育學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)等生命科學(xué)和非生命科學(xué)之間的有機(jī)交叉，促進(jìn)整個(gè)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)領(lǐng)域從分子水平到整體水平的全方位跨學(xué)科研究，活體內(nèi)分子識(shí)別的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)分析，在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下研究生物大分子間相互作用定量、動(dòng)態(tài)規(guī)律等。運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)與其他學(xué)科之間進(jìn)行高度的交叉、協(xié)作、融合與協(xié)同將推動(dòng)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)自身的發(fā)展。

2.3 依托基礎(chǔ)性研究突出應(yīng)用特點(diǎn) 早期運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究領(lǐng)域主要以運(yùn)動(dòng)代謝與心肺功能等應(yīng)用研究為主。順應(yīng)現(xiàn)代分子微觀水平科技發(fā)展，運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)在分子、細(xì)胞和生物體等多個(gè)層次上全面揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)。在細(xì)胞和分子水平上探討運(yùn)動(dòng)對機(jī)體功能活動(dòng)影響的基本問題，注重從整體水平研究運(yùn)動(dòng)對人體生理功能活動(dòng)影響的基本問題，注重從整體水平研究運(yùn)動(dòng)人體生理功能影響及其調(diào)控機(jī)制，例如信號(hào)傳導(dǎo)途徑、神經(jīng)―內(nèi)分泌―免疫網(wǎng)絡(luò)理論、細(xì)胞凋亡等基礎(chǔ)研究的理論成果對運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用研究具有指導(dǎo)和啟發(fā)作用。

2.4 研究基礎(chǔ)與應(yīng)用研究交融并舉 當(dāng)今，運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究交融并舉的互動(dòng)關(guān)系十分密切。運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)在高住低訓(xùn)、中藥結(jié)合運(yùn)動(dòng)免疫、抗疲勞研究中有關(guān)中醫(yī)藥的作用及機(jī)理、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果監(jiān)控等基礎(chǔ)研究進(jìn)行的如火如荼。另外，在傳統(tǒng)中醫(yī)藥對運(yùn)動(dòng)員的體液免疫功能調(diào)理、針刺鎮(zhèn)痛與運(yùn)動(dòng)疲勞損傷機(jī)制、激光運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究、運(yùn)動(dòng)技術(shù)的生物力學(xué)診斷、體育鍛煉健身防病治病機(jī)理的研究等領(lǐng)域，也逐步形成了若干具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域，通過基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的融合貫通充分發(fā)揮基礎(chǔ)研究的應(yīng)用價(jià)值。

2.5 研究手段借助先進(jìn)儀器設(shè)備和技術(shù) 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究水平的突飛猛進(jìn)得益于20世紀(jì)后期先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和儀器設(shè)備的普及應(yīng)用。20世紀(jì)分子生物學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展中多個(gè)重大的里程碑，如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、DNA的重組和轉(zhuǎn)化、聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)的突破以及納米科技、生物芯片等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也奠定了運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)。