电子计算机应用领域和未来前景探寻

2022-09-11

虽然计算机技术只是一门新兴科学, 但是在推动全球信息化发展上, 计算机技术起着至关重要的作用。计算机技术集中了高科技之精华, 在21世纪这个信息爆炸的时代, 计算机技术可以说是带动社会经济发展和科学技术进步的坚实支点, 谁在计算机科学上取得领先, 谁就能从整个世界中脱颖而出。如今, 计算机技术早已被应用到各个领域中, 本文具体论述了计算机技术的发展概况、应用范围及发展前景。

一、电子计算机的概述

电子计算机 (electronic computer) 即人们口中的电脑, 其属于计算机大类中较为常见的一种, 可以视为利用电子技术和相关指令来对数据和信息进行处理的设备。因此, 从定义中可以看出, 电子计算机也具有计算机的一系列特点, 比如具有运算速度快、计算精度高、存储容量大、有逻辑判断能力和自动化程度高等。通过对这些特点的兼容并蓄, 电子计算机已经对人们的日常生活、工作和学习产生了深远的影响, 并且以其强大的生命力, 从最初的军事和科研领域, 应用到了社会活动的方方面面, 最终形成了现如今规模庞大的计算机信息产业。

二、电子计算机的相关技术

电子计算机的发展带有明显的技术特征, 比如其从体积庞大的早期计算机发展为现如今的微信嵌入式计算机, 在便于人们携带和应用的同时, 其运算速度、存储量等都得到了极大程度的提高。并且电子计算机中的相关技术已经成功同信息处理、科学计算、过程控制和通信等领域紧密结合, 所以其得到了很好的发展。具体而言, 电子计算机的相关技术主要分为以下几个方面: (1) 系统技术:电子计算机的自动运算和人工智能等功能, 都是由既定程度和操作系统共同作用而实现的, 比如早期的电子计算机主要依靠机器指令来编写程序, 不仅工作效率低下, 而且容易出错, 因此程序设计自动化和软件工程技术的出现给电子计算机的推广奠定了坚实的基础。对操作系统而言, 其目的在于对电子计算机的各项资源进行优化配置, 以更好满足使用者的各项需求, 比如更好对软硬件资源进行分配, 提高了电子计算机的运行速度和效率, 保障了系统的可靠性等。 (2) 器件技术:器件是电子计算机得以存在的物质基础, 非门、与门、或门作为数字电路中的基本逻辑运算, 这些逻辑运算的实现多由电子器件来控制, 并且电子计算机的变革和时代标志多以器件技术的突破为契机。比如从电子管和晶体管到集成电路和超大规模集成电路的这一过程, 其实就是器件技术推动电子计算机不断发展的过程。

三、电子计算机的应用领域

第四代计算机的出现让电子计算机成为了推动社会进步的重要力量, 从其应用领域来看, 主要分为以下几个方面: (1) 信息处理:信息处理是当前电子计算机最主要的应用领域, 虽然该功能的实现较为简单, 但需要处理的数据量较为庞大, 因此得以广泛应用, 比如数据统计、分析和检索、办公自动化和电算化等都属于信息处理的范畴。 (2) 科学研究:主要利用电子计算机来进行复杂的逻辑运算和数据运算, 该领域是电子计算机最早的应用领域, 比如军事、气象观测、航空航天等领域的复杂数学问题, 都需要电子计算机的介入。 (3) 通信工程:计算机通信是电子计算机技术与通信技术相结合的产物, 其通过即时的通信功能让远程会议、电子商务、网上银行等活动得以广泛普及, 该领域也成为了电子计算机发展最具活力的一个领域。 (4) 控制与仿真:控制功能主要是用于控制和分析受控对象的状态和信息, 提高控制系统的工作效率, 并且该功能已经由单一控制功能向复杂控制功能方向发展, 比如大规模和多对象的控制。而仿真功能已经在工程系统和非工程系统的行为特征分析中得到了广泛的应用, 特别是在信息技术得以快速发展的当下, 高性能的分布式实时交互仿真系统逐渐成为了发展主流, 并且其与控制功能逐渐结合到一起, 形成了智能化功能的集成。

四、电子计算机的未来前景

科学技术是第一生产力, 随着科技的进步, 电子计算机的发展已经进入了一个快速而又崭新的时代。 (1) 人工智能化:人工智能 (AI) 主要是让电子计算机具有判断和不断学习的能力, 以此来模拟人的意识和思维, 让机器能够更好胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作, 可以说, 人工智能化是电子计算机未来发展的必然趋势。人类不断在探索如何让电子计算机能够更好的反应人类思维, 使电子计算机能够具有人类的逻辑思维判断能力, 可以通过思考与人类进行沟通和交流, 抛弃以往的依靠通过编码程序来运行计算机的方法, 来直接对电子计算机直接发出指令。 (2) 微型化:随着微型处理器 (CPU) 的出现, 电子计算机中开始使用微型处理器, 使其体积得到了极大的缩小, 而且降低了生产和制造的成本。另一方面, 软件行业的飞速发展提高了电子计算机内部操作系统的便捷度, 其外部设备也趋于完善。因此, 电子计算机理论和技术上的不断完善, 促使微型计算机很快渗透到社会的各个领域中, 并成为人们生活、工作和学习的必须品。从第一台计算机诞生开始算起, 经过七十几年的发展, 电子计算机的体积不断缩小, 比如台式电脑、笔记本电脑、掌上电脑和平板电脑等体积逐步微型化, 为人们提供了方便快捷的服务。可以预见的是, 未来电子计算机仍会不断趋于微型化, 体积将越来越小。 (3) 高性能:电子计算机的应用技术主要是随着其性能而发展起来的, 这就意味着高性能的电子计算机可以为其发展提供更加广阔的空间, 比如光计算机、量子计算机和化学计算机等的研发和实现, 势必会为电子计算机性能的提高打下基础, 使其具备强大的运算能力和极快的信息处理速度。 (4) 网络化:互联网将世界各地的计算机连接在一起, 从此进入了互联网时代。计算机网络化彻底改变了人类世界, 人们通过互联网来实现沟通和交流 (比如ICQ、Uc STAR、微博、微信等) 、教育资源共享 (比如资料检索、远程教育等) 、信息共享 (比如百度、谷歌) 等, 因此未来电子计算机将会进一步向网络化方面发展。 (5) 集成系统:随着电子计算机服务对象的拓展, 这就意味着实际需求的多样化发展, 这对电子计算机的性能和功能提出了更高的要求, 比如要求各类专用软件、环节和介于两者间的接口不断丰富, 以扩宽信息传递的面, 实现多功能的集成。

五、注意事项

随着信息技术的不断发展, 电子计算机在给人们生活、工作和学习带来便捷的同时, 其本身存在一定的不足之处, 比如操作系统的不稳定、计算机病毒的感染、黑客攻击等都会给电子计算机的运行、存储和信息安全构成威胁。要想促进电子计算机的不断发展, 就需要针对其存在的问题加以分析和解决。另外, 同发达国家相比, 我国信息产业起步晚, 发展相对落后, 许多核心技术和应用系统都需要依靠进口来实现, 其不仅需要花费大量的引进费用, 而且核心技术受制于人容易给信息产业的发展带来安全隐患。因此, 需要从以下几个方面来加以解决: (1) 加快核心技术的研究:核心技术是提高电子计算机应用水平和性能的主要途径, 加快核心技术的研究就需要不断更新计算机技术, 并对其应用功能进行明确划分, 比如可以分为技术性计算机和生活性计算机等, 实现电子计算机操作简单、功能全面和稳定安全等效果。从前段时间美国制裁中兴事件就可以看出, 核心技术受制于人, 随时可能会被人反制, 必须让自己的“芯”更强, 才能让自己变得更强大。对电子计算机而言, 一方面要清楚认识到我们掌握的核心技术与发达国家存在的较大差距, 只有立足于实情, 明确核心技术的攻关方向和突破重心, 才有可能实现“弯道超车”, 另一方面要面向服务现代信息技术产业, 集中突破高性能集成电路、芯片等关键电子元器件、数据库和操作系统等基础软件的核心关键技术, 重点推动新一代移动通信、下一代互联网、移动互联网、云计算、物联网、人工智能等领域核心技术突破, 不再重蹈核心技术受制于人的覆辙。 (2) 加强人才培养:人才是确保信息产业得以不断发展的前提, 要想提高电子计算机运行环境的安全性、保证操作的准确及科学性, 就需要完善计算机专业管理及维修人员的培训工作、提高计算机维护及保养工作质量。同时, 要为计算机操作管理人员提供软件运用培训学习机会, 提高其对计算机知识、运用及管理的能力, 改善计算机应用效率, 全面提升计算机操作、维护等技术人员专业的技能及素质水平, 确保计算机能够安全、稳定的工作运行。 (3) 加强信息安全的防护措施:首先, 要合理设置账号和密码, 对于用户常用的, 涉及到关键信息或财产安全的账号、密码一定要谨慎设置, 一方面要尽可能把账号和密码复杂化, 比如大小写字母+数字的组合, 避免使用姓名缩写、出生日期、纯数字或字母组合, 多个账号尽量不要设置为相同的账号和密码, 另一方面对于涉及到隐私信息的内容, 尽量不要上传网络, 如果不可避免, 则应该充分考虑到网站的可靠性和信誉度。然后, 安装杀毒软件, 针对个人用户而言, 杀毒软件是使用最多的安全技术, 也是当下使用最为广泛的安全技术。然后, 应用计算机入侵检测技术。通过该技术对计算机网络传输动态情况进行24小时全时段监控, 能够有效的将数据传输中携带的可疑文件检测出来, 并发出警报信息、提示计算机管理人员马上使用针对性手段处理问题、消除威胁因素。该技术的应用极大的改善了网络信息传输的安全性, 是计算机管理中自主防御的核心组成技术。最后, 积极研究漏洞扫描技术。计算机网络安全系统往往自带安全漏洞, 因此, 可以使用漏洞扫描技术对系统进行全面检查, 从而警示管理人员及时对计算机实施安全升级处理。该技术除了能在本地计算机网络运用外, 还可以远程遥控检测计算机网络安全, 利用漏洞扫描技术可以实现对计算机网络中的代码进行截取、破译、检测、分析, 明确指出网路安全脆弱点, 是指导用户实现安全防护的有效技术。