信息技术发展历程及展望PPT课件

1、信息技术发展历程及展望量子计算机 Quantum Computer 量子计算机就是以量子力学原理直接进行计算的计算机 基本信息单元叫做一个量子量子比特或昆比特（qubit） 一个昆比特能存在于0或1的状态，或者同时存在于0和1的状态，这说明量子比特比比特可以表示的状态多。而且量子量子重叠态允许同时进行许多运算，这就是已知的量子量子平行，可以大大减少计算时间商用量子计算机商用量子计算机 比较 因此标记有16-qubit能力的量子计算机就可以同时进行2的16次方运算。也就是同时进行64000次运算。需要注意的是，这是真正意义上的同时并行运算，传统的单核心计算机在同一时刻仅仅能进行一次运算。 与经典

2、计算机相比，量子计算机最重要的优越性体现在量子并行计算上。 除了进行一些超快速计算外，量子计算机另一方面的重要用途是用来模拟量子系统生物计算机 BioComputer产生原因: 计算机工业飞速发展，计算机技术日益成熟。然而目前晶体管的密度已接近当前技术的理论极限，发展空间似乎越来越小，所以人们不断寻找新的计算机结构。原理 仿生学同样可应用到计算机领域中 生物计算机主要是以生物电子元件构建的计算机。它利用蛋白质有开关特性，用蛋白质分子做元件从而制成的生物芯片优势 用蛋白质制成的计算机芯片，它的一个存储点只有一个分子大小，所以它的存储容量可以达到普通计算机的十亿倍。由蛋白质构成的集成电路，其大小只

3、相当于硅片集成电路的十万分之一。而且运行速度更快，大大超过人脑的思维速度。优势 首先，它体积小，功效高。在一平方毫米的面积上，可容纳几亿个电路，比目前的集成电路小得多，用它制成的计算机，已经不像现在计算机的形状了，可以隐藏在桌角、墙壁或地板等地方。 优势 其次，当我们在运动中，不小心碰伤了身体，有的上点儿药，有的年轻人甚至药都不上，过几天，伤口就愈合了。这是因为人体具有自我修复功能。同样，生物计算机也有这种功能，当它的内部芯片出现故障时，不需要人工修理，能自我修复，所以，生物计算机具有永久性和很高的可靠性。 优势 再者，生物计算机的元件是由有机分子组成的生物化学元件，它们是利用化学反应工作的，

4、所以，只需要很少的能量就可以工作了，因此，不会像电子计算机那样，工作一段时间后，机体会发热，而它的电路间也没有信号干扰。类型 生物分子或超分子芯片 自动机模型： 如神经网络、免疫网络、细胞自动机等 仿生算法：以生物智能为基础 生物化学反应算法：立足于可控的生物化学反应或反应系统，追求运算的高度并行化，从而提供运算的效率。DNA计算机属于此类网格计算 Grid Computing 复杂科学计算的新型计算模式。 这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”优势 “虚拟

5、的超级计算机”有两个优势一个是数据处理能力超强另一个是能充分利用网络上的闲置处理能力原理 网格计算模式首先把要计算的数据分割成若干“小片”，而计算这些“小片”的软件通常是一个预先编制好的屏幕保护程序，然后不同节点的计算机可以根据自己的处理能力下载一个或多个数据片断和这个屏幕保护程序。于是“演出开始了”，只要，节点的计算机的用户不使用计算机时，屏保程序就会工作，这样这台计算机的闲置计算能力就被充分地调动起来了。 案例 SETIHOME项目是网格计算的一个成功典范。 该项目在1999年初开始将分布于世界各地的200万台个人电脑组成计算机阵列，用于搜索射电天文望远镜信号中的外星文明迹象。该项目组称，

6、在不到两年的时间里，这种计算方法已经完成了单台计算机345000年的计算量。发展方向 网格计算是分布式计算(Distributed Computing)的一种，不仅受到需要大型科学计算的国家级部门，目前很多大公司也开始追捧这种计算模式。机器人技术 Robot Technology 随着人工智能技术的飞速发展，机器人的使用正变得越来越频繁。两个最新案例用脑电波控制的机器人 机器人通常都是按照事先设计好的程序执行任务。而这种新型机器人原理不同，它先感应并分析各个构件的反应，然后再根据具体反应自行制定行动程序。用意念思维去控制机械臂用意念思维去控制机械臂发现物品画面被传送到人脑-计算机界面，操控者戴

7、上一顶特制的帽子控制机器人，这顶帽子上共有32个独立的电极与大脑头皮接触。操控者把焦点放在需要机器人拾起的物品上。通过接受人脑思维产生的脑电波，机器人可以完成一系列动作指令，包括捡拾物品并把它们拿到另一目标桌子上，机器人还可以左右移动。在演示过程中，科学家们还尝试将操控者与机器人分隔在两个不同的房间内，机器人同样可以利用脑电扫描仪接受人脑发出的信号指令，并做出各种正确的动作。 因特网2和下一代因特网 Web 2.0如果说WEB1.0是以数据为核心的网，那我觉得WEB2.0是以人为出发点的互联网Web 1.0 在WEB1.0上做出巨大贡献的公司有Netscape，Yahoo和Google。 Ne

8、tscape研发出第一个大规模商用的浏览器 Yahoo的杨致远提出了互联网黄页 而Google后来居上，推出了大受欢迎的搜索服务。几个WEB 2.0的新产品 Blog： 个人博客，发表新知识，和其他用户内容链接 RSS： 用户产生内容自动分发，定阅 Podcasting： 个人视频/声频的发布/定阅 SNS： blog+人和人之间的链接 WIKI： 用户共同建设一个大百科全书比较与结论 从内容产生者角度看，WEB1.0是商业公司为主体把内容往网上搬，而WEB2.0则是以用户为主，以简便随意方式，通过blog/podcasting 方式把新内容往网上搬 从交互性看，WEB1.0是网站对用户为主；WEB2.0是以P2P（点对点）为主。虚拟现实的实用化 Virtual Reali