《计算机原理发展及应用研究9100字（论文）》

计算机原理的发展和趋势2.1传统计算机的发展2.1.1大型计算机工业革命扩大了几乎所有领域的人力。在1700年，一个人生产一磅纱线需要200个小时，而在1824年，同样的工作只需要80分钟。19世纪，查尔斯·巴贝奇发明了第一台用对数和三角形制作数学表格的机械计算机。在第二次世界大战中，第一次迫切需要计算机。当时，盟军需要精确计算炮弹击中目标的轨迹。然而，由于其公式的复杂性，一个优秀的计算器需要20个小时来计算一次。正因为如此，科学家们开发了第一台现代电子计算机Eniak(电子数字集成计算机)，这将把计算时间减少到30秒左右。然而，第一代电子数字集成计算机的重量超过30吨，占地面积超过1800平方英尺。尽管后来它的体积缩小了，但它仍然占据了整个房间，而且价格昂贵，只有高科技人员才能操作它。图1-1埃尼阿克2.1.2小型计算机随着时间的推移和技术的发展，芯片和集成电路的出现使得小型计算机的出现成为可能。小型计算机的大小和冰箱差不多，比大型计算机便宜得多。1965年，美国数字设备公司制造了PDP-8，这也是计算机首次取得商业成功。以一台大型电脑的价格，你可以买五台等离子显示器。小型计算机的低价格和小尺寸使其在许多新领域得到应用。在工厂里，他们控制机器人组装汽车、切割玻璃、剪纸和组装机器。20世纪70年代，小型计算机成为票务公司的中央服务器，运行公共交通系统，控制超市的中央支付系统。大型机使部分业务会计自动化，而小型计算机使业务流程自动化。2.2计算机原理发展的趋势2.2.1智能化计算机正以每秒两亿位数的速度发展，为我们的生活和工作服务。电脑越来越像一个能干的助手。他们不仅能像人一样思考，还能在紧急情况下做出冷静的反应。如今，许多智能成果已经应用到人们生活的各个方面，如智能家居门禁系统和智能社区服务系统。此外，计算机智能的发展也已广泛应用于军事、科研、航空等领域。2.2.2人性化计算机的人性化发展是为了更好地服务于人们的生活，成为生活中最忠诚的“保姆”。目前，计算机的人性化发展还没有进入千家万户。一个主要原因是缺乏互动发展。人们不能通过使用单词或词语来有效地与计算机交流，这使得他们的使用效率不是很高。随着计算机原理的发展，人性化将成为其发展的一个重要方向。人性化计算机的发展要求更人性化的思维。计算机和人类应该从语言、文字等方面进行更多的交流，实现简单的操作流程，使之像家用电器一样简单，成为人们生活中不可缺少的一部分。2.2.3多功能化多功能化是计算机原理发展的必然趋势。在计算机原理发展之初，它主要是完成某些数学计算任务。随着计算机原理的进一步发展，片面的数学计算已经不能满足人们对计算机的需求。人们想通过计算机原理完成更多的任务。同时，图像、声音和影响都可以发挥作用。今天的计算机原理已经朝着多功能的方向发展。它可以是集打印、传真、复印、扫描等功能于一体的多功能打印设备。它可以是集成多种办公功能的办公设备，也可以是集成音乐、视频、文本等的娱乐设备。在计算机原理飞速发展的过程中，多功能的开发必将为其点亮一盏明灯。3计算机原理的应用3.1计算机原理应用于通信3.1.1计算机原理在通信中所发挥的重要作用1、传递内容更加多样化传统通信技术主要用于传输语音和文本。单一的传输方式已经不能满足新时代对信息功能的需求。但是，计算机原理在通信中的应用可以进一步改善传统通信技术的缺点，如声音、图片、视频、语音等方面需要更好的处理和优化，从而促进信息更加丰富和生动，大大满足客户的多样化需求。2、传输效率更快在传统的通信过程中，一条信息的传输时间很长，仅通话时间就达到了15秒，一条完整信息的传输时间需要3到5分钟。然而，计算机原理在通信中的应用可以大大减少信息传输的时间，从几分钟到几秒钟，甚至到大约一秒钟。因此，计算机通信技术的传输效率比传统通信技术快得多。3.1.2计算机在通讯中的有效应用1、计费系统在新的形势下，计算机原理的不断改革和创新将计算机原理推向了成熟阶段。特别是随着时间的积累，它在各个领域都发挥着重要的作用。随着社会经济的快速发展，人们对计算机原理和通信的要求越来越高。例如，交换系统必须具有计费功能。该功能的应用不仅可以增加信息的存储量，形成多样化的计费功能，而且计费标准具有一定的针对性，极大地满足了企业对用户的需求。同时，在应用计算机原理的过程中，企业可以根据自身的实际情况搭建计费平台，通过不同的计费方式减轻通信计费管理的负担，为企业内部管理提供便利条件。2、信息管理系统在中国经济快速发展的背景下，各领域的发展都进入了蓬勃发展的阶段。因此，各行各业的竞争越来越激烈。企业要想在市场竞争中立于不败之地，就必须加强各种管理，提高企业的整体竞争力。因此，通过计算机原理的应用，科学合理地安排工作管理，满足各部门的管理需求。它不仅能有效避免数据和信息错误，还能减轻企业的压力。可见，在计算机通信技术的应用下，企业各部门之间的信息管理得到了更好的协调和统一，这对提高整体管理水平和实现管理工作有很大的帮助。3、自动查号系统随着计算机原理的飞速发展，其各种功能日益增多，使得通信系统的功能越来越全面。作为通信系统的重要组成部分，通过计算机原理集成而成的自动查号系统比传统方法效率更高，查号准确率也显著提高。同时，更方便用户更新和修改数据信息，使通信企业的数据信息更加安全可靠。3.2计算机原理应用于经济在经济企业发展的过程中，企业之间的沟通与合作是一个重要的组成部分。两者之间的商品相互协调，从而促进各自企业的经济发展。在传统的经济企业沟通中，通常有电话沟通和会议讨论两种方式。在经济交往过程中，双方对对方没有直观的了解，也不能保证对方的诚信，因此经济交往的风险更大。同时，在传统经济企业的交易中，交易双方往往以书面形式确定交易过程，彼此之间的信息容易被泄露，为各自经济企业的发展埋下了安全隐患。当计算机科学技术应用于经济企业交流时，电子商务交流活动成为企业相互合作的主要方式。通过电子商务方式，经济企业可以清晰地掌握对方的信息，了解对方以往经济交流的合作伙伴和结果，便于评估对方经济合作的信任度，进一步确保双方经济合作的安全性。同时，在电子商务的经济合作中，合作合同以电子版的形式签订，计算机科学技术安全保密地存储在互联网上，以避免双方重要信息的泄露和被盗，最大限度地消除自身企业经济发展的安全隐患。在企业经济发展过程中，企业与客户之间的商品交易主要是使用。然而，在传统的商品交易中，当顾客购买一定数量的商品时，会发现商品中存在一定的隐患或不合格之处。但是，它们不能及时向生产者反馈具体信息，从而导致消费者的商品不能正常销售，抑制了生产者的发展，逐渐降低了国民经济发展的速度。当计算机科学技术融入到经济企业的发展中时，商品交换的方式也在不断改进。首先，客户可以直接在线下订单。一方面，它扩大了经济企业商品交易的范围，另一方面，它为客户提供了便利的条件。第二，客户及时反馈信息。当顾客发现相关商品存在不足时，他们可以利用计算机科学技术与生产者进行协调，促使经济企业不断改进自己商品的不足，逐步形成完善的顾客反馈体系。3.3计算机原理应用于医疗计算机原理的飞速发展可以逐步提高医疗服务的信息化水平，对医疗服务的升级起到重要的推动作用。将计算机原理引入医疗服务，可以控制患者在医疗过程中的最高成本，防止一些不良从业者任意抬高药价、谋取私利。此外，通过信息化医疗水平可以管理各种处方药，避免不良从业人员随意开出各种特殊药品。通过医疗服务信息化，可以加快患者的诊疗时间，缓解他们的紧张心理，避免各种纠纷。从我国医疗服务的实际发展水平来看，各地区医疗服务供给不平衡，患者对医疗服务的多样化需求高于医疗服务供给，这给一些犯罪分子提供了随意倒卖医生诊断和处方药的机会。这种不良违法行为对我国医疗机构的稳定运行和患者的健康有很大影响。1、全面完善手工医疗的方式从我国医疗服务的发展现状来看，采取相应措施促进传统手工医疗服务的全面改革，是新时期社会发展对医疗服务的基本要求。虽然传统的手工医疗服务模式已经有了较好的细化程度，但传统手工医疗服务模式的综合创新是推动医疗卫生行业发展的重要路径。在信息化医疗服务系统中，可以应用智能和自动化的方法来创新医疗服务，提高医疗服务的工作效率。此外，通过医疗服务技术的统一编程标准，可以控制医疗服务中的许多错误，提高医疗质量。医院的工作是救治伤员和抢救垂死者。处理好与医院病人的关系对优化医疗服务工作至关重要。2、完善病患者住院流程许多患者住院过程中的各种程序和步骤相对复杂，需要医院不同科室确认，对患者的治疗时间和质量有很大影响。在传统的医院病人住院过程中，涉及到病人登记、治疗、支付和入院手续等诸多环节。每个流程都需要排队。此后，相关人员反复登记各种信息，导致医院整体效率低下，影响了人们对医院服务的满意度，甚至许多患者对医院产生了不满，导致医患矛盾日益加剧。目前，合理应用信息技术进行治疗，患者可以通过网络平台提前查询相关信息，可以有效录入个人信息，避免多次录入信息，刷卡即可直接完成支付等环节。因此，患者到达医院后只需完成会诊，有效提高了医院的整体服务效率。3、保障医疗服务资源有效共享在计算机原理飞速发展的背景下，信息化程度不断加深。将计算机原理融入现代医疗服务，可以有效提高医疗服务的效率和质量。通过采用信息化的医疗服务措施，可以将患者的各种医疗信息完整地记录在存储终端中。通过合理使用各种技术，相关医疗机构可以全面评价医疗服务质量。借助信息化医疗服务手段，可以把握医疗服务中存在的各种问题，创新传统医疗服务技术，确保医院与社会多个医疗机构之间资源的加速共享，为医疗机构提供更加全面的服务方式，促进服务质量的整体提升。目前，我国医疗机构应结合自身发展实际，积极引进信息化医疗服务技术，确保各项医疗服务能够为患者提供更多的健康保障。图2-2网络医疗平台4、全面提升医院工作人员信息化医疗服务技术水平信息化医疗服务体系成功建立后，医院应全面培训各部门的医生和医务人员，使各部门人员能够掌握更加全面的信息化医疗服务技术。只有医生掌握各种新技术，医院引进更先进的医疗服务信息技术，才能更好地发挥技术和系统的应用价值。医院相关管理部门可以定期组织专业人员进行技术讲座并提供技术指导，使医务人员在工作实践过程中充分掌握这些技术。3.4计算机原理应用于教育1965年新加坡宣布独立时，它只是一个拥有190万人口的岛国，只有低矮的房屋和猖獗的疟疾。今天，它的国内生产总值超过了芬兰和以色列，人均国内生产总值居世界第五位，超过了美国的第11位。这一切都是因为新加坡一直坚持教育是治国之本。一个多世纪以来，一个城市的教育水平决定了这个城市的发展水平。在不同国家之间，公民人均受教育时间每增加一年，人均产值就会增加25.8倍。然而，现在许多地区的教育系统正面临困难。例如，在美国，即使把通货膨胀考虑在内，从幼儿园到高中的教育成本在过去30年里增加了四倍。基层政府每年在教育补贴上花费数百亿美元，这仍然没有帮助。例如，在加州，2010年教育投资为960亿美元。然而，30%的学校仍然面临财政困难，13个学区濒临关闭。计算机教育技术的应用有许多积极的作用，其中最重要的体现在经济上。学习者可以通过计算机网络资源的应用来丰富自己的知识，为学习者提供一个宽松、广阔的学习环境，这是提高教学质量的重要保证。计算机教育技术的价值在于它能够最大限度地利用资源，减少单词的浪费。受传统教育观念的影响，教育只注重知识的传递，而没有充分考虑教育资源的优化和学习者的主体性地位，从而导致教育效率低下的现象。计算机教育技术可以为学习者提供一个动态的学习环境，综合应用视频、文本、图像等信息源，从而以文档的形式向学生呈现教育内容，应用丰富的网络资源，共享资源。计算机教育技术的价值在于为学习者创造一个良好的学习环境。计算机教育技术通过视听感官的结合影响学生的多种感官，使学习者的学习过程更加容易。新教育技术的应用也能激发学生学习的好奇心。技术的应用活跃了整个学习环境，提高了学习者的学习质量。不仅如此，计算机教育技术有助于扩大教学范围。在互联网的连接下，教师面对整个学生网络，从而大大扩大了教学范围。图2-3网络公开课随着计算机教育技术的不断发展，该技术将进一步升级和优化，未来的发展将实现网络化的发展目标。在深化教育体制改革的背景下，教育需求也在不断增加，对新教育技术的应用需求也在不断增加。计算机网络技术的应用对学习资源的设计、开发和集成管理起到了促进作用。随着计算机教育技术和网络的发展，可以发挥自动存储和记忆、快速计算等功能。通过多种数字媒体进行信息组合，方便了学习者的学习。在计算机教育技术的发展中，教育资源的整合和应用是未来的发展方向。网络上的教学资源相对丰富，包括图片资源、视频资源、文本资源、声音资源等。这些资源可以与教育内容相结合，在网络技术的应用下进行整合和利用，可以有效促进学习者对知识点的理解和吸收。在未来计算机教育技术的应用和发展中，下载在线教学资源会更加方便。教学资源发布后，学生将能够及时联系这些资源并首先下载它们，从而促进他们的学习。3.5计算机原理应用于军事和国防国防是一个国家国防能力的体现，是一个国家科技水平的标志。这是一个和平的时代，但各国都在加强国防。国防建设需要衡量许多指标，如武器的技术含量和卫星的发射。基于武器和部队数量的传统防御指标已经过时。现在国防建设需要先进的科学技术。计算机原理在国防建设过程中发挥着重要作用。例如，火箭发射的控制就是利用计算机原理来提高计算机原理的水平。这是加强国防的一个重要因素。中国的国防建设正在走向标准化。国防是确保国家安全和领土完整的重要支柱。国家的蓬勃发展需要巩固国防建设，这是基础。只有巩固国防建设，我们才能更好地发展经济。根据国防建设的需要，计算机原理不断发展和完善，以适应国防建设的需要。同时，它也能促进计算机原理的进步。任何企业都必须在工作过程中更加重视科学技术的应用，包括项目目标的规划、技术的改革，并不断推动新技术的出现。计算机科学和技术为我们所熟悉的所有行业和领域提供技术支持，从而拥有当前快速发展的系统。随着社会的发展，它已经广泛应用于日常生活、教育、医疗、科技、工业等许多领域。其高技术为这些领域的发展提供了指导，成为控制这些企业发展的核心技术。随着社会现代化的进步，更多的计算机科学技术将应用到各个领域，为科技进步提供技术支持。随着时代的飞速发展，计算机科学技术作为参与者发挥着越来越重要的作用。它决定了行业的技术生产率和工作效率的过程。控制计算机科学技术的发展将是国家科学技术快速进步的关键。计算机原理的不断研究和创新以及对发展问题的反馈带来了新的技术模式，为许多行业的发展提供了指导和进步意见。目前，计算机行业正以肉眼可见的速度取得革命性的进步。伴随着这一改革，新的技术要素不断创新，为社会企业带来了大势，开辟了科技领域的新途径，为企业和项目的顺利发展铺平了道路。另一方面，考虑到它的技术进步，它给社会带来了巨大的经济效益。当这项新技术在各行各业投入使用时，各行各业的研究人员和监管者也发现，这项技术在社会的整体发展和进步中发挥了平衡的作用。为了适应科学技术的进步，社会的发展大力开展了与科学技术的联合工作，完成了社会工作的完善。高技术逐渐占据了重要的现代计算机原理和在社会背景下迅速发展的高技术信息管理。它们应该与该国的军事化密切相关。这不仅是我国军事化发展的要求，也是我国军事化信息化发展的具体要求。到目前为止，计算机原理的军事应用已经渗透到每一个次要方面。从军事管理到军用武器的制造，计算机原理是不可或缺的。4计算机原理的趋势4.1新型计算机4.1.1量子计算机量子计算机是一种遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储和处理的量子物理设备。当一个设备由两个子组件组装时，处理和计算就是量子信息，运行量子算法就是量子计算机。图3-1量子纠缠4.1.2神经网络计算机人脑的整体运行速度相当于计算机功能的1000万亿倍。生物脑神经网络可以看作是一个大规模并行处理、紧密耦合、自重构的计算网络。计算机设计模型是从大脑的工作模型中提取出来的，许多处理器被用来模拟大脑的神经元机制，信息被存储在神经元之间的连接中，并且大量并行分布的网络被用来组成一个神经网络计算机。4.1.3光计算机光学计算机用光子代替半导体芯片中的电子，用光学互连代替电线来制造数字计算机。与电的特性相比，光有着无可比拟的优势:光计算机是一种“光”传导计算机。光在光学介质中穿过许多不同的波长或相同波长的波，但振动方向不同。没有生电阻、电容、电感和电子相互作用的问题。光学设备之间没有电位差。因此，光学计算机信息在传输中的失真或畸变非常小，并且大量的数据可以在同一通道中传输。随着计算机硬件技术的发展，计算机的核心部件——中央处理器将有更精确的工艺流程，使中央处理器芯片的面积更小。视频卡也是如此。可以推断，在非常小的纳米技术时代，整个计算机的体积将变得非常小。到那时，板卡的集成度会变得更高，芯片体积会变得越来越小，许多原本独立的硬件会集成在一起，最终使计算机变得轻薄，颠覆了目前的笔记本和平板电脑，现在超级书是一种趋势。4.2人工智能领域人工智能是计算机原理未来发展的一个重要领域。虽然人工智能目前还没有广泛应用于生活的各个方面，但是从人工智能的未来发展来看，人工智能和计算机应用的结合已经成为智能时代到来的标志。人工智能在军事、教育、医学和生活中发挥着重要作用。为了更好地实现人工智能的发展，计算机原理的改进和更新更加不可或缺。无人驾驶飞行器的开发和制造引起了最大的关注。无人机在我国的发展和应用取得了丰硕的成果，在军事和国防领域发挥了重要作用。无人机主要用于一些危险的工作环境。在危险工作中使用无人机可以大大提高人员操作的安全性。类似无人机的人工智能案例很多，在工业、农业等领域也发挥了突出的作用，极大地满足了人们对智能化和人性化的需求。由此可见，人工智能在未来必将有质的飞跃，也将有更广阔的发展空间。4.3大数据Bigdata指的是在给定时间范围内无法被传统软件工具捕获、管理或处理的数据集合。它是一项巨大的、高增长的、多样化的信息资产，需要一种新的处理模型来进行更好的决策、洞察和发现以及流程优化。只有“大”功能，还有更多。但总的来说，它可以概括为“4V+1C”。4V+1C代表多样性、质量、速度、灵活性和复杂性。4.4云计算云计算技术是一种基于网络的服务，它有效地集成、分配和管理分散在网络中的资源，并通过统一的界面向广泛的网络用户提供服务。这是一种全新的计算机网络技术。云计算技术极大地提高了信息资源的获取和利用，极大地符合互联网资源共享的特点，为人们的工作和生活提供了便利。云平台和服务是云计算的两个主要部分。云平台用于存储资源，方便信息资源的获取和使