物理学理论对计算机技术发展的影响开题报告.doc

毕业论文（设计）开题报告 题 目：物理学理论对计算机技术发展的影响系 别：物理与电子信息系专 业：物理学班 级：2012级1班姓 名：要泰行学 号：1202202238指导教师：任天忠教师职称：副教授2015年12月7日说 明1. 本表需在指导教师和有关领导审查批准的情况下，要求学生认真填写。2. 课题来源分为教师提供选题或学生自拟课题；教师的科研任务；社会有关单位委托的课题；其他来源。3. 若课题因故变动时，应向指导教师提出申请，提交题目变动论证报告。题目来源课题来源为教师提供选题，学生优先选择课题。主要研究内容本文主要从以下几个方面对物理学理论对计算机技术发展进行了研究：第1、 计算机发展阶段及其特征；第2、 物理学是计算机硬件的基础；第3、 计算机是物理学发展成熟的必然产物。开题依据(包括前人的工作、相关研究现状、此项研究的理论意义、学术价值、应用前景等)一、前人的工作 1944 年 , 美国国防部门组织了有莫奇利和埃克特领导的 200 多位专家研制小组 , 经过两年多的艰苦劳动 , 于1946年2月15 日 , 在美国的宾夕法尼亚大学里研制出了人类的第一台 电子管数字积分计算机 ENIAC。1947 年 , 美国的巴丁等几位科学家研制出了既小又可靠 , 并且不会变热 , 结构单一的晶体 管。 1953年 , 德克萨斯仪器公司和仙童公司都宣布研制成第 一块集成电路。1954 年 , 德克萨斯仪器公司首先宣布建成了世界上第一条集成电路生产线。随后美国贝尔实验室制成第一 台晶体管计算机 TRADIC, 使计算机体积大大缩小。 1958 年 , 美国 IBM 公司制成全部使用晶体管的计算机 , 第 二代计算机诞生了。第二代计算机的运算速度比第一代计算 机提高了近百倍。年代中期 , 随着集成电路的问世 , 第三代计算机诞生了, 其标志产品1964 年由美国 IBM 公司生产的 IBM360 系列机。早期的 INTEL 8080 CPU 的晶体管集成度超过 5000 管 /片, 1977 年以后在一个硅片上就可容纳数万个管子。 80 年左右 , IBM 制成了第一代微型计算机 8086 。 PIII 的晶体管集成度 有 2800 万个。 第四代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器 , 使计算机向着微型化和巨型化方向发展。计算机的微处理器从早期的 8086, 发展到 80286, 80386, 80486, 奔腾( Pentium) 、奔腾 二代( PentiumII) 、奔腾三代( Pentium) 及奔腾四代( PentiumIV) 。 整个计算机的硬件基础就是物理 , 我们应该看出了 , 物理在计算机发展中的地位 , 整个硬件 的基础 , 没有硬件的发展 , 计算机在一定的程度上想往上提高是不可能 ! 量子计算机也已经在实验室研制成功。2、 研究现状 现状速度岂止年份代表机型硬件软件应用范围第一代几千到几万1946-1958ENIAC/EDVAC电子管，水银延迟线机器语言，汇编程序科学计算第二代几十万1959-1964IBN7090/UNIVACII/TRADIC晶体管，磁芯高级程序设计语言科学技术/数据处理/工业控制第三代几十万到几百万1965-1970IBM360/HONEY-WELL6000/F230中小规模集成电路，磁芯，半导体存储器操作系统/多种高级程序语言广泛应用于众多科学领域第四代几百万甚至上亿1970-IBM4300/IBM9000等大规模集成电路/半导体存贮器操作系统语言的完善/应用软件已经形成产业计算机应用已经深入社会生活各方面3、 理论价值及学术价值 近代物理学的发展已有三百多的时间，计算机的诞生是物理学发展的必然结果，回顾计算机历史，我们发现每一个阶段都是以物理学的发展变革作为前提，几十年来，计算机技术的高速发展更是离不开物理学理论的支持。例如： 磁芯：现代计算机内存贮器都是体积小，速度快的磁芯所组成，而磁芯的应用，则是物理学研究成果用于计算机的一个突出例子。 另一方面，一旦发现了某种物理效应，只要条件具备，就可以产生一种新器件。例如：固体电子学中有场效应，构成了MOS集成电路量子力学的隧道效应，发明了隧道二极管；六十年代初发现了约瑟夫逊效应，今天就已经有了高速度，低功耗的器件等等。计算机的外设是一个涉及面广的领域，物理学中的声光热等学科，在它上面得到充分体现，例如：计算机输出信息，要靠点电话线或者专用线传到胶原的地方，这就是把数字信号变成音频信号。另外，杳然计算机懂得人的话语，这是人工智能的主要研究对象，其中就有语言声学的研究。计算机的输入设备之一，大容量存贮装置光盘，是一种利用激光在某种介质上“刻”上信息的只读存贮器，另一种激光存贮器正在进行研制，他利用激光全息照相来存储信息而用于计算机。光学纤维可用来作为计算机网络中的数据通道，以负载音频信号达到远程数据共享。4、 应用前景 我们不难发现现代社会几乎所有的工作都趋于网络化，更加离不开计算机技术，只有我们更加致力于对物理学理论的研究，并且深深的影响着计算机技术发展。 。 起止时间和进度安排(包括外出调研)2015年12月上旬至12月下旬 参考各种资料并初选题目。2016年1月 参加第一次毕业论文会布置毕业论文任务。2016年3月上旬 最初确定论文题目，撰写论文提纲，确定研究思路。2016年3月中旬 搜集资料、整理信息、，确定论文题目撰写开题报告。2016年3月下旬至4月下旬 根据论文题目，撰写初稿，并交指导教师审阅。2016年5月上旬 对初稿中存在的问题进行修改，并交指导教师再次审阅。2016年5月中旬 将修改的论文按照学校对毕业论文的格式要求把论文整理好。2016年5月下旬 完成毕业论文的撰写，准备论文答辩。预期成果及其形式1.毕业论文物理学理论对计算机技术发展的影响一篇。2.通过对该论文的撰写，进一步了解了物理学理论对计算机技术发展的推动。3.了解在计算机技术发展中物理学理论领域的重要地位，物理学理论为解决其他前沿问题奠定了的基础。可行性分析（已具备的条件和待解决的问题；拟采取的研究方法、技术路线、实验方案等） 1.笔者在大学四年学习了大量物理学的理论课程，在各个学期又积极的对物理学理论的实验进行进一步研学，已掌握必要的知识，深切感受到此次研究的重要性，为该论文的研讨奠定了有力的基础。 2.论文完成者为在校毕业生，拥有个人电脑，同时有充裕的时间进行论文的资料收集和调研、数值计算、结果分析和论文撰写等工作。3.论文完成者所在学校的图书馆拥有大量相关书籍，可供参阅，为该论文的研究提供重要保障。4.论文的指导老师拥有强大的理论知识储备，经验丰富，可以提供诸多指导。5.笔者有足够的时间和精力来阅读大量的相关文献和资料，在指导老师的精心指导下，能够全身心的投入到研究中，一定能完成一篇高质量的论文。 参考文献1 童艳芝. 浅谈21世纪物理学发展的方向J. 承德职业学院学报. 2007(02) 3 张思运. 21世纪物理学发展的展望J. 山东省农业管理干部学院学报. 2004(04) 4 王较过,沈常宇. 帕斯卡及其对物理学发展的贡献J. 现代物理知识. 2001(01) 5 刘路臣,胡秀华,汪洋. 简单性物理学发展的一条主线J. 齐齐哈尔师范学院学报(哲学社会科学版). 1996(06) 6 王炳根. 百年物理学发展的回顾与未来的展望J. 南平师专学报. 1997(04) 7 邢红军. 论物理学发展的科学进化模式及其对物理学发展的启示J. 河南教育学院学报(自然科学版). 1997(02) 8 迟玉华,姜家雄. 浅析物理学发展的内部矛盾运动J. 玉溪师专学报. 1995(04) 9 杜祥琬. 对物理学和物理教学的几点认识(上)J. 物理通报. 2011 10 龙姝明,尹继武. 物理学中的臻美思想J. 汉中师范学院学报(自然科学). 2002(03) 11 杨振山,龚沛曾主编.计算机文化基础M. 高等教育出版社, 1998 12 李国豪. 物理学与素质教育J. 职业. 2008(09) 13 中国微机操作系统发展趋势J. 中国计算机用户. 1995(S3) 14 陈厚云,王行刚. 电脑的成长:六十年代计算机发展史J. 自然辩证法通讯. 1980(06) 15 王天然. 机器人助力中国智能制造J. 中国传媒科技. 2015(Z1) 16 饶益花,唐益群. 大学物理实验数据处理可视化研究J. 广西物理. 2014(03)17 刘益廷. 计算机技术发展与应用J. 信息与电脑(理论版). 2010(01) 18 王永刚. 集成电路的发展趋势和关键技术J. 电子元器件应用. 2009(01) 19 工信. 全球集成电路行业发展新动向J. 中国经贸导刊. 2009(03) 20 王谦. 计算机技术发展史话 发展篇电子管晶体管计算机时代J. 北京宣武红旗业余大学学报. 2009(02) 21 李振亚,赵钰. 混合集成电路技术发展与展望J. 中国电子科学研究院学报. 2009(02) 2