管窺計算機發(fā)展的模式
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1.1反常階段
探索科學(xué)的過程就是發(fā)現(xiàn)新事物的過程，而新事物總是層出不窮的，科學(xué)家們在探索科學(xué)的過程中時常會有意想不到的新發(fā)現(xiàn)、新體會，超出了他們的預(yù)期。這就是反?？茖W(xué)階段，正是這些反?，F(xiàn)象的出現(xiàn)才更好地促進(jìn)了科學(xué)研究，才更好地激發(fā)了工作者的熱情，使他們對反?，F(xiàn)象產(chǎn)生了興趣，反復(fù)進(jìn)行論證、觀察、實驗。用反常去論證反常。所以促使一些新的產(chǎn)品應(yīng)運而生。使計算機的科學(xué)發(fā)展有一定的靈活性和主動性，不只是囿于科學(xué)家設(shè)計的模式中，這就給計算機研究人員提出了更高的要求，要實現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的目標(biāo)，就要接受挑戰(zhàn)，抓住機遇，敢于突破原有的思維觀點，大膽創(chuàng)新，為計算機的革新提供更廣闊的舞臺。
1.2危機階段
在計算機發(fā)展中如果超出預(yù)期的反常現(xiàn)象很多，超出了常規(guī)科學(xué)可以解決的范疇，這時候人們就會不信任范式，科學(xué)統(tǒng)一體也會分化，也只有這樣，才可以突破原來范式理論的限制，促進(jìn)新范式的形成。一種范式只能適應(yīng)本時期的需求，當(dāng)社會日益發(fā)展需要更高性能的計算機時，原來范式支配下的常規(guī)科學(xué)就面臨著去留的考驗，必然會導(dǎo)致危機產(chǎn)生。隨著危機不斷出現(xiàn)，在計算機經(jīng)歷的一個個生死存亡的關(guān)頭，科研者們最關(guān)注的就是計算機的發(fā)展趨勢，計算機的未來到底會怎樣？究竟會達(dá)到什么樣的性能，科學(xué)家們還不能形成一致的認(rèn)識，有的人員認(rèn)為，要想充分發(fā)揮計算機的功能，就不能僅僅局限于研發(fā)計算機本身，要通過不斷增強它的處理性能實現(xiàn)服務(wù)人類的目的。要與其他學(xué)科密切滲透，與人們的生產(chǎn)生活密切聯(lián)系，要實現(xiàn)人機更好地對話。特別是隨著Internet的不斷發(fā)展，計算機的開發(fā)要更趨向于實用性，方便人們的生產(chǎn)生活。如果單純致力于計算機本身的研制開發(fā)已經(jīng)沒有什么現(xiàn)實的意義，面對上述現(xiàn)象，計算機科研者要保持保持清醒的頭腦、堅定的信心，用勤奮的工作作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度迎接計算機革命的挑戰(zhàn)。
1.3科學(xué)階段
計算機事業(yè)已經(jīng)取得了很高的成就。隨著科學(xué)技術(shù)越來越先進(jìn)，計算機也越來越科學(xué)化。當(dāng)今的計算機已經(jīng)進(jìn)入全新的時代，與以往有很大不同。隨著CPU性能的不斷提高，計算機的處理速度大大提高，應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬。計算機實現(xiàn)了與其他學(xué)科領(lǐng)域的相互滲透，特別是隨著近來科學(xué)由學(xué)科分化逐步走上統(tǒng)一的趨勢，計算機更要適應(yīng)這一轉(zhuǎn)化，發(fā)揮它的綜合效能。隨著科學(xué)革命的發(fā)展，科學(xué)已進(jìn)入新的常規(guī)科學(xué)階段，在全新范式的調(diào)控下取得循序漸進(jìn)地發(fā)展變化?？茖W(xué)的常規(guī)性和革命性的不斷更替構(gòu)成了科學(xué)的發(fā)展史，這一進(jìn)程是不斷循環(huán)的過程，是沒有止境的?？茖W(xué)的迅速發(fā)展促進(jìn)了新范式的出現(xiàn)，新的理論是需要用新的語言進(jìn)行描述的，所以更容易被當(dāng)下人們接受，由于科學(xué)本身蘊藏的無窮的生命力，新的計算機理論體系還能推動和促進(jìn)未來社會、自然科學(xué)的發(fā)展。計算機體系研究的主要目標(biāo)是實踐應(yīng)用，在其發(fā)展演化進(jìn)程中，會越來越多的實現(xiàn)與其他學(xué)科領(lǐng)域的契合、交融，與其他學(xué)科相互融合，揚長避短，不斷改善自身不足，歷經(jīng)一次次科學(xué)革命，實現(xiàn)最終的完全契合?？茖W(xué)革命不可避免的會給計算機科學(xué)帶來危機，科學(xué)工作者們面對危機要積極應(yīng)對，想法克服，必須以新代舊，形成新的范式。這就要求他們敢于批判、勇于創(chuàng)新、大膽革命。
2計算機科學(xué)發(fā)展模式構(gòu)建
計算機技術(shù)的發(fā)展使計算機的未來充滿變數(shù)，大幅度提高計算機的性能是毋庸置疑的，關(guān)鍵如何實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，如何構(gòu)建科學(xué)的模式是至關(guān)重要的。計算機的發(fā)展不能只是局限于自身性能的提高，還要注重人性化、環(huán)保型等。
2.1向“高”度發(fā)展
最初計算機是靠機械動力實現(xiàn)的，性能十分低等，后來隨著電子，集成電路等技術(shù)的引進(jìn)才不斷實現(xiàn)了高性能、高速度。近年來隨著集成電路集成度的大大提高，計算機CPU性能已呈現(xiàn)逐年提高的趨勢，隨著RISC技術(shù)的不斷發(fā)展，更是使中央處理器性能每年增長率從八十年代的百分之三十五提高到九十年代的百分之六十。隨著奔騰處理器的應(yīng)用，如今研發(fā)的奔騰四微CPU，主頻已超過2G。計算機向更高端的方向發(fā)展，不僅僅是某一處理性能的優(yōu)化，而是整體性能的優(yōu)化。比如美國ASCI計劃成功研發(fā)出并行上萬臺計算機的并行機。主頻可以實現(xiàn)12.3萬億次。隨著科技的不斷發(fā)展，計算機的性能一定會取得更高層次的發(fā)展。
2.2向“廣”度發(fā)展
計算機不斷向更廣的領(lǐng)域發(fā)展，可以說當(dāng)今人們的生活時時處處有計算機人們已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)化時代，計算機的網(wǎng)絡(luò)化以及其在工作、生活、生產(chǎn)等各個領(lǐng)域的普及應(yīng)用，使計算機的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。比如未來的發(fā)展趨勢，也許會實現(xiàn)計算機與家庭日用電器的合并，冰箱、電視機、微波爐等都可能由電腦控制，到那時可能連你自己都數(shù)不清家里有幾臺計算機。再過一段時間，也許學(xué)生就實現(xiàn)了全電腦化，書籍電子化、資料習(xí)題電子化、教科書電子化等。方便學(xué)生據(jù)實際情況查找需要的內(nèi)容，方便快捷?，F(xiàn)在手機與計算機合體，使人們隨時隨地共享網(wǎng)絡(luò)，使計算機已經(jīng)慢慢深入到人們生活工作的每一個角落。
2.3向“深”度發(fā)展
計算機的深度發(fā)展就是指電腦的智能化，電腦與人腦的思維方式不同，計算機與人類之間仍存在間隔，人很難通過肢體語言實現(xiàn)與電腦的信息交流。如何更好地實現(xiàn)人機交流，更好地實現(xiàn)對計算機復(fù)雜信息的提取應(yīng)用就成為計算機重要研發(fā)內(nèi)容。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，計算機在老百姓中普及已成為必然的趨勢，而他們由于知識水平較低，所以更要求計算機智能化，易操作。所以目前計算機操作難已成為阻礙普及的主要因素。所以目前已順應(yīng)時代的要求出現(xiàn)了計算機對語言文字的識別功能，可以通過手寫、口語完成簡單的操控。今后隨著科技的不斷發(fā)展，計算機將越來越趨于智能化。
2.4環(huán)保型
隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，生產(chǎn)環(huán)保型的計算機已是人們普遍的要求，這就要求在科學(xué)發(fā)展計算機事業(yè)的同時要樹立環(huán)保意識。首先是節(jié)能方面，隨著計算機在人們生活中應(yīng)用的廣泛性，計算機已成為家庭耗能最大的電器，為了響應(yīng)低碳生活的號召，就要千方百計的降低耗能，比如可以采用DNA、光子等新型方式替待原有的硅架構(gòu)，大大地減少耗能，還可以通過開發(fā)新型的顯示系統(tǒng)達(dá)到降低耗能的目的，比如可以普及LCD等顯示器。其次是要關(guān)注計算機的用料，盡量選用可再生材料，對于重金屬、污染性或不可回收的材料盡可能的避免采用。
2.5人性化
計算機已經(jīng)走進(jìn)了千家萬戶，但是目前很多計算機操作難依然是阻礙人機交流的主要原因，使計算機不能很好地為人們服務(wù)，這就要求計算機科學(xué)發(fā)展的人性化，這就要求人機交互方式要多樣化，不僅可以通過鍵盤交流，還能通過手勢、語言、甚至表情等進(jìn)行交流，使計算機使用起來就像手機、電視一樣簡單，不管老人小孩用起來都能得心應(yīng)手。這就對計算機的智能化提出了更高的要求。結(jié)語：要想保障計算機的科學(xué)發(fā)展，需要廣大科研者們不斷探索，大膽創(chuàng)新。首先要致力于本行。要自足與計算機自身領(lǐng)域，在新的范式、理論的指導(dǎo)下大膽創(chuàng)新，引進(jìn)新的技術(shù)、材料，使計算機向著更高、更廣、更深層次的發(fā)展。實現(xiàn)計算機科學(xué)實質(zhì)性的進(jìn)展。拓寬發(fā)展方向，實現(xiàn)與其他自然、社會學(xué)科的交融。使其能跟上時展的步伐，呈現(xiàn)出日新月異的發(fā)展勢頭，使計算機科學(xué)不斷得到發(fā)展、壯大。
作者：吳金凱 單位：浙江財經(jīng)大學(xué)東方學(xué)院