計算機發展論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇計算機發展論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1計算的本質

抽象地說,所謂計算,就是從一個符號串f變換成另一個符號串g。比如說,從符號串12+3變換成15就是一個加法計算。如果符號串f是x2,而符號串g是2x,從f到g的計算就是微分。定理證明也是如此,令f表示一組公理和推導規則,令g是一個定理,那么從f到g的一系列變換就是定理g的證明。從這個角度看,文字翻譯也是計算,如f代表一個英文句子,而g為含意相同的中文句子,那么從f到g就是把英文翻譯成中文。這些變換間有什么共同點？為什么把它們都叫做計算？因為它們都是從己知符號(串)開始,一步一步地改變符號(串),經過有限步驟,最后得到一個滿足預先規定的符號(串)的變換過程。

從類型上講,計算主要有兩大類:數值計算和符號推導。數值計算包括實數和函數的加減乘除、冪運算、開方運算、方程的求解等。符號推導包括代數與各種函數的恒等式、不等式的證明,幾何命題的證明等。但無論是數值計算還是符號推導,它們在本質上是等價的、一致的,即二者是密切關聯的,可以相互轉化,具有共同的計算本質。隨著數學的不斷發展,還可能出現新的計算類型。

2遠古的計算工具

人們從開始產生計算之日,便不斷尋求能方便進行和加速計算的工具。因此,計算和計算工具是息息相關的。

早在公元前5世紀,中國人已開始用算籌作為計算工具,并在公元前3世紀得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后來,人們發明了算盤,并在15世紀得到普遍采用,取代了算籌。它是在算籌基礎上發明的,比算籌更加方便實用,同時還把算法口訣化,從而加快了計算速度。

3近代計算系統

近代的科學發展促進了計算工具的發展:在1614年,對數被發明以后,乘除運算可以化為加減運算,對數計算尺便是依據這一特點來設計。1620年,岡特最先利用對數計算尺來計算乘除。1850年,曼南在計算尺上裝上光標,因此而受到當時科學工作者,特別是工程技術人員廣泛采用。機械式計算器是與計算尺同時出現的,是計算工具上的一大發明。帕斯卡于1642年發明了帕斯卡加法器。在1671年,萊布尼茨發明了一種能作四則運算的手搖計算器,是長1米的大盒子。自此以后,經過人們在這方面多年的研究,特別是經過托馬斯、奧德內爾等人的改良后,出現了多種多樣的手搖計算器,并風行全世界。

4電動計算機

英國的巴貝奇于1834年,設計了一部完全程序控制的分析機,可惜礙于當時的機械技術限制而沒有制成,但已包含了現代計算的基本思想和主要的組成部分了。此后,由于電力技術有了很大的發展,電動式計算器便慢慢取代以人工為動力的計算器。1941年,德國的楚澤采用了繼電器,制成了第一部過程控制計算器,實現了100多年前巴貝奇的理想。

5電子計算機

20世紀初,電子管的出現,使計算器的改革有了新的發展,美國賓夕法尼亞大學和有關單位在1946年制成了第一臺電子計算機。電子計算機的出現和發展,使人類進入了一個全新的時代。它是20世紀最偉大的發明之一,也當之無愧地被認為是迄今為止由科學和技術所創造的最具影響力的現代工具。

在電子計算機和信息技術高速發展過程中,因特爾公司的創始人之一戈登·摩爾(GodonMoore)對電子計算機產業所依賴的半導體技術的發展作出預言:半導體芯片的集成度將每兩年翻一番。事實證明,自20世紀60年代以后的數十年內,芯片的集成度和電子計算機的計算速度實際是每十八個月就翻一番,而價格卻隨之降低一倍。這種奇跡般的發展速度被公認為“摩爾定律”。

6“摩爾定律”與“計算的極限”

人類是否可以將電子計算機的運算速度永無止境地提升?傳統計算機計算能力的提高有沒有極限?對此問題,學者們在進行嚴密論證后給出了否定的答案。如果電子計算機的計算能力無限提高,最終地球上所有的能量將轉換為計算的結果——造成熵的降低,這種向低熵方向無限發展的運動被哲學界認為是禁止的,因此,傳統電子計算機的計算能力必有上限。

而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)為代表的理論科學家認為到21世紀30年代,芯片內導線的寬度將窄到納米尺度(1納米=10-9米),此時,導線內運動的電子將不再遵循經典物理規律——牛頓力學沿導線運行,而是按照量子力學的規律表現出奇特的“電子亂竄”的現象,從而導致芯片無法正常工作;同樣,芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸(約5納米)后,晶體管也將受到量子效應干擾而呈現出奇特的反常效應。

哲學家和科學家對此問題的看法十分一致:摩爾定律不久將不再適用。也就是說,電子計算機計算能力飛速發展的可喜景象很可能在21世紀前30年內終止。著名科學家,哈佛大學終身教授威爾遜(EdwardO.Wilson)指出:“科學代表著一個時代最為大膽的猜想(形而上學)。它純粹是人為的。但我們相信,通過追尋“夢想—發現—解釋—夢想”的不斷循環,我們可以開拓一個個新領域,世界最終會變得越來越清晰,我們最終會了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯系和有意義的。”

7量子計算系統

量子計算最初思想的提出可以追溯到20世紀80年代。物理學家費曼RichardP.Feynman曾試圖用傳統的電子計算機模擬量子力學對象的行為。他遇到一個問題:量子力學系統的行為通常是難以理解同時也是難以求解的。以光的干涉現象為例,在干涉過程中,相互作用的光子每增加一個,有可能發生的情況就會多出一倍,也就是問題的規模呈指數級增加。模擬這樣的實驗所需的計算量實在太大了,不過,在費曼眼里,這卻恰恰提供一個契機。因為另一方面,量子力學系統的行為也具有良好的可預測性:在干涉實驗中,只要給定初始條件,就可以推測出屏幕上影子的形狀。費曼推斷認為如果算出干涉實驗中發生的現象需要大量的計算,那么搭建這樣一個實驗,測量其結果,就恰好相當于完成了一個復雜的計算。因此,只要在計算機運行的過程中,允許它在真實的量子力學對象上完成實驗,并把實驗結果整合到計算中去,就可以獲得遠遠超出傳統計算機的運算速度。

在費曼設想的啟發下,1985年英國牛津大學教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理學定律推導出一種超越傳統的計算概念的方法即推導出更強的丘奇——圖靈論題。費曼指出使用量子計算機時,不需要考慮計算是如何實現的,即把計算看作由“神諭”來實現的:這類計算在量子計算中被稱為“神諭”(Oracle)。種種跡象表明:量子計算在一些特定的計算領域內確實比傳統計算更強,例如,現代信息安全技術的安全性在很大程度上依賴于把一個大整數(如1024位的十進制數)分解為兩個質數的乘積的難度。這個問題是一個典型的“困難問題”,困難的原因是目前在傳統電子計算機上還沒有找到一種有效的辦法將這種計算快速地進行。目前,就是將全世界的所有大大小小的電子計算機全部利用起來來計算上面的這個1024位整數的質因子分解問題,大約需要28萬年,這已經遠遠超過了人類所能夠等待的時間。而且,分解的難度隨著整數位數的增多指數級增大,也就是說如果要分解2046位的整數,所需要的時間已經遠遠超過宇宙現有的年齡。而利用一臺量子計算機,我們只需要大約40分鐘的時間就可以分解1024位的整數了。

8量子計算中的神諭

人類的計算工具,從木棍、石頭到算盤,經過電子管計算機,晶體管計算機,到現在的電子計算機,再到量子計算。筆者發現這其中的過程讓人思考:首先是人們發現用石頭或者棍棒可以幫助人們進行計算,隨后,人們發明了算盤,來幫助人們進行計算。當人們發現不僅人手可以搬動“算珠”,機器也可以用來搬動“算珠”,而且效率更高,速度更快。隨后,人們用繼電器替代了純機械,最后人們用電子代替了繼電器。就在人們改進計算工具的同時,數學家們開始對計算的本質展開了研究,圖靈機模型告訴了人們答案。

量子計算的出現,則徹底打破了這種認識與創新規律。它建立在對量子力學實驗的在現實世界的不可計算性。試圖利用一個實驗來代替一系列復雜的大量運算。可以說。這是一種革命性的思考與解決問題的方式。

因為在此之前,所有計算均是模擬一個快速的“算盤”,即使是最先進的電子計算機的CPU內部,64位的寄存器(register),也是等價于一個有著64根軸的二進制算盤。量子計算則完全不同,對于量子計算的核心部件,類似于古代希臘中的“神諭”,沒有人弄清楚神諭內部的機理,卻對“神諭”內部產生的結果深信不疑。人們可以把它當作一個黑盒子,人們通過輸入,可以得到輸出,但是對于黑盒子內部發生了什么和為什么這樣發生確并不知道。

9“神諭”的挑戰與人類自身的回應人類的思考能力,隨著計算工具的不斷進化而不斷加強。電子計算機和互聯網的出現,大大加強了人類整體的科研能力,那么,量子計算系統的產生,會給人類整體帶來更加強大的科研能力和思考能力,并最終解決困擾當今時代的量子“神諭”。不僅如此,量子計算系統會更加深刻的揭示計算的本質,把人類對計算本質的認識從牛頓世界中擴充到量子世界中。

如果觀察歷史,會發現人類文明不斷增多的“發現”已經構成了我們理解世界的“公理”,人們的公理系統在不斷的增大,隨著該系統的不斷增大,人們認清并解決了許多問題。人類的認識模式似乎符合下面的規律:

“計算工具不斷發展—整體思維能力的不斷增強—公理系統的不斷擴大—舊的神諭被解決—新的神諭不斷產生”不斷循環。

無論量子計算的本質是否被發現,也不會妨礙量子計算時代的到來。量子計算是計算科學本身的一次新的革命,也許許多困擾人類的問題,將會隨著量子計算機工具的發展而得到解決,它將“計算科學”從牛頓時代引向量子時代,并會給人類文明帶來更加深刻的影響。

參考文獻

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引言

隨著信息時代的到來，人們對計算機性能要求的日漸提高。尤其是網絡技術的迅猛發展的今天，一些在傳統上由PC機處理的任務將轉移到網絡上處理，從而也對計算機技術提出了更高的要求。然而“技術瓶頸”成為目前擺在PC制造商面前的主要困難，比如一種新型的個人計算方法等。因而從某種意義上說，如果要打破這些技術壁壘，就要求這些制造商們必須開發出更為高級的微處理技術和更先進的計算機存儲技術。為此，目前各國的計算機研究開發人員正在加緊研制新型的計算機，計算機無論從體系結構的變革還是到器件與技術革命都要產生一次量的乃至質的飛躍。在不久的將來，新型的量子計算機、光子計算機、生物計算機、納米計算機等將會在21世紀悄悄走進我們的生活，乃至遍布于社會各個領域。

一、計算機技術的發展

自從1946年世界上第一臺電子計算機誕生以來，電子計算機技術的發展已經走過了半個多世紀的歷程。從第一代電子管計算機到現在正在開發的第六代神經網絡計算機，計算機的體積不斷變小，但性能、運行速度和存儲功能卻在不斷提高。然而，人類的追求是無止境的，科學家們一刻也沒有停止研究更好、更快、功能更強的計算機。從目前的研究方向看，未來電腦將向著以下幾個方面發展。

(一)工作專業化。其實用過計算機的人都知道，并不是我們的每一件工作都需要一部高性能的PC才能完成，甚至有的時候，你采用高性能的計算機來辦一個簡單的事情還可能帶來麻煩，因為高性能會帶來高能耗、高發熱量等不良的負面效應。因而可以預測，未來的計算機會根據大家從事的工作不同，在其性能上和外觀上也會有很大的不同。專項工作的PC將會有專用設備，從而提高我們的工作效率。其實現在您如果仔細留意的話，目前在我們的身邊就正在發生這樣的變化。比如大型超市里的收銀機、售賣彩票的PC機和銀行的運行終端等等，這些都是為了提高某一項工作的效率和減少成本，逐漸由通用PC慢慢演變而來的。也許在不久的將來這樣的趨勢就會出現在我們的家庭生活中，比如用“家庭智控計算機”作為家用電器控制中心，為我們控制家中的電燈、電視、冰箱、空調、洗衣機等等，把我們的家變成一個智能的家。

(二)系統智能化。伴隨著計算機的綜合能力的日益強大，可以預見，未來民用化的計算機也可能會開始具備某種程度的智能化，以幫助我們來處理日常生活中的瑣事，甚至出現以前我們所想的專門做家務活的機器人，這樣可以讓人們可以騰出更多的時間用于工作、學習、交際和娛樂等。大家知道當今社會，電子寵物已經越來越受到青少年一代的喜愛。這不僅因為電子化的寵物比真實的小貓小狗飼養更加方便，而且它還可以不斷進行更新換代，另外它更容易與主人進行交流，甚至可以模擬多種寵物，可以與計算機之間進行通信等等。這些優勢將讓電子寵物取代一部分真正的寵物，成為未來人類的新伙伴。

(三)設計環保化。環境保護和節約能源是當今時代的主題。社會的發展也應當以保護環境、節約能源為前提，計算機行業也不能例外。我們知道隨著計算機綜合性能的提高，其能耗也將隨之越來越大；而且現在計算機在人們的家庭生活中的扮演著越來越重要的角色，它運行的時間也將隨之變得更長。因而為了不讓計算機成為家中用電量最大的電器，技術人員也想盡各種方法讓計算機的能耗降低，在這種情況下，就出現了像我們上面提到的那些專門化的計算機，它不僅讓計算機的效率大幅提高，而且可以讓低性能的硬件系統具備專業的功能，從而達到減少能耗的目的。另外還可以通過采用新的架構，比如采用“量子”“光子”“納米”方式代替現有的硅架構的計算機，大幅降低計算機的能耗。而耗電的第二大戶——顯示系統，也將因為LCD、OLED等顯示器的普及，不再成為用電大戶。

(四)交流人性化。作為未來人類的工作和生活的工具以及家庭的智能控制中心，計算機需要和使用人之間進行不斷地交流，才能更好為使用人服務。這就要求計算機和人之間的交流要人性化，才能讓使用人真正樂意使用計算機。我們用美國微軟古川副總裁所說“計算機將會變成一種能夠與用戶交流冷暖和喜怒哀樂等情感的產品”這句話來闡述未來計算機的發展思路，我想再貼切不過了。

為了實現這個目標，可以想象，未來的計算機的與使用人的交互方式將會實現多樣化.而且隨著計算機智能化的提高，多數工作它們可以自動選擇操作的流程，其中的過程無需人們參與，所以軟件的界面也越來越簡單，使用起來就像現在操作家用電器或者手機一樣簡單，使用人無需再進行專門的學習或培訓，就連老人小孩都能運用自如。信息技術的發展會使人們與計算機交流就像與人交流一樣。人們使用計算機將變得更自然。其結果是：計算機的用戶界面將變得更像人，雖然其應用程序并非“人工智能”程序。

二、移動技術的發展

隨著因特網的迅猛發展和廣泛應用、無線移動通信技術的成熟以及計算機處理能力的不斷提高，未來社會各個行業新的業務和應用將隨之不斷涌現。移動計算正是為提高工作效率和隨時能夠交換和處理信息所提出，業已成為行業發展的重要方向。引入了移動計算的信息化平臺有三個方面的內涵：第一，加上綜合信息化平臺不但要達成業務網絡和傳遞網絡的互聯互通，還要具備移動或無線的運作能力。第二，可移動性將會帶來自由性和自如性，這是豐富商務操作的充分條件，為其帶來了更大的便利。第三，讓更為靈活的信息和越加務實的要約真正具有時空價值和可轉讓性，進而有機地在行業內化競爭為合作，化封閉為共贏，激活固化的產品和服務，使企業和行業更加輕松面對機遇與挑戰，使運營者富于想象力。這些都是構筑一個行業信息平臺的必要條件。

移動計算主要包括三個要素：通信、計算和移動。這三個方面既相互獨立又相互聯系。其實在移動計算這個概念提出之前，人們對它的三個要素的研究已經有很長時間了，而移動計算是第一次把它們綜合起來進行研究。它們三者之間可以相互轉化，例如，通信系統的容量可以通過計算處理而得到提高。移動計算，由于它是一個大融合的綜合工具，所以它至少可以在三個層面上為信息化“錦上添花”。首先，它可根據應用者不同的需要融合各種通信網絡和技術，以達到效用的完全性；其次，它是計算機技術和通信技術的完美融合，能夠使兩者在行業體系中發揮更大的作用；第三，它可以將企業管理工具和業務工具融入信息化的大體系之中，使企業的管理、經營決策的做出是建立在完善的信息平臺之上，因而大大增加了它的及時性和有效性。

雖然移動性可以給計算和通信在行業內帶來新的應用，但同時不可避免的也會帶來許多問題。其中存在的最大問題就是如何面對無線移動環境帶來的挑戰。在無線移動環境中，信號要受到各種各樣因素的干擾和影響，因為會有多徑和移動，給信號帶來時間地域和頻率地域彌散、頻帶資源受限、較大的傳輸時間延緩等等問題。這樣一個環境下，引出了很多在移動通信網絡和計算機網絡中未遇到的問題。第一，信號通道可靠性問題和系統配置問題。有限的無線帶寬、惡劣的通信環境使各種應用必須建立在一個不可靠的、可能斷開的物理連接上。在移動計算網絡環境下，移動終端位置的移動要求系統能夠實時進行配置和更新。第二，為了真正實現在移動中進行各種計算，必須要對寬帶數據業務進行支持。第三，如何將現有的主要針對話音業務的移動管理技術拓展到寬帶數據業務。第四，如何把一些在固定計算網絡中的成熟技術移植到移動計算網絡中。當然，隨著網絡技術和移動計算技術的逐漸成熟和完善，這些問題都將會得到有效的解決，相信在不久的將來人類將邁入一個全新網絡世界。那時候的工作、學習、生活方式將會如何，我想非常值得我們期待。

篇（3）

計算機技術對社會發展造成的最鮮明的影響在經濟發展方面主要表現為，計算機技術既影響了經濟發展方式和社會經濟結構，還影響了社會生產關系，使整個社會的經濟發展呈現出一種新的態勢。首先，計算機技術對經濟發展方式的影響。在計算機技術的推動之下，社會經濟發展方式由原來的單純依靠手工操作的低效率發展方式轉變成為了依靠計算機控制的數字化標準操作，不僅生產效率大大高于從前，而且生產質量也較之前有大幅度的提高。這種新的經濟發展也解放了人力，人們不在被固定在生產線上重復一些機械勞動，這些勞動都被數字化設備所代替，人們只用對生產質量進行相應的檢查即可。其次，計算機技術對社會經濟結構的影響。計算機技術對社會經濟結構的影響主要表現在新的產業——信息產業的產生。在原來的三個產業之外，出現了以信息制造、信息存儲、信息傳輸和信息分享為主的第四個產業。越來越多的人投入到這個新的產業之中，使這個新的產業創造出越來越大的產值，對社會經濟發展產生著巨大的影響。最后，計算機技術對社會生產關系的影響。計算機技術對社會生產關系的影響主要表現在，人們在生產中產生的關系發生了變化，越來越多的人依靠計算機技術或者計算機網絡而成為了自由職業者，可以在自由的時間和地點完成給定的任務，擺脫了傳統的生產關系對人的束縛。

1.2計算機技術對人們生活的影響

計算機技術對人們生活的影響既包括生活方式方面的影響，也包括思維方式方面的影響。首先，計算機技術對人們生活方式的影響。在計算機技術的支持之下，人們生活的方方面面都受到了相應的影響。在計算機技術的支持之下，傳統的被動式新聞獲取方式逐漸轉變成為了上網主動搜索多樣化的新聞并且與新聞者進行多種形式的互動；人們的購物方式也產生了改變，傳統的逛街購物轉變成為了逛購物網站購物，既便捷又高效；人們的娛樂方式發生了很大的改變，傳統的看電視看電影的娛樂方式轉變成了上網看各種影視劇等，滿足人們的個性化需求；傳統的閱讀模式也發生了很大的改變，傳統的紙質閱讀模式也轉變成為了電子書閱讀，既降低了閱讀成本，又可以隨時隨地開展閱讀。這些都是在計算機技術的支持之下完成的，可以說，計算機技術對人們的生活方式帶來非常深刻的影響和改變。其次，計算機技術對人們思維方式的影響。在計算機技術以及互聯網發展的影響之下，人們的思維方式產生了新的改變，形成了計算機技術支持之下的互聯網思維，如粉絲經濟、試錯和一切以用戶為中心等思維，這些思維的產生對傳統的思維方式產生了很大的影響。并且，將這些思維方式利用到其他領域之中也能夠產生各種意想不到的效果。

2計算機技術對社會發展的負面影響

2.1計算機技術對社會關系的影響

計算機技術快速發展一方面使得各種交流工具越來越多，另一方面卻使人際關系越來越淡化。通過調查研究發現，越來越多的人喜歡在網上通過各種交流工具來開展人際之間的交流，而在現實生活之中，他們卻很少同身邊的人說話溝通，甚至越來越多的人產生了某種程度的交流恐懼，不能夠以正常的心態同他人面對面交流，產生了很多的社會問題。當前愈演愈烈的社會整體冷漠現象也同計算機技術的發展不無關系。在計算機技術的發展之下，各種社會問題通過網絡被夸大和渲染，很多人因此對社會產生了一種失望情緒，進而造成了社會整體冷漠現象的產生。

2.2計算機技術對人身心健康的影響

計算機技術對人身心健康影響主要表現在，在計算機技術快速發展的影響之下，計算機中的各種內容對人們的身心健康影響越來越大。首先，計算機呈現內容的多樣化造成人們對計算機依賴性的提高，造成了使用電腦時間過長，進而造成了眼睛疲勞、頸椎硬化、鼠標手等電腦使用問題。同時，長時間的使用電腦也造成了人們坐著的時間長，而運動時間減少的狀況，使人們整體身體素質下降。其次，計算機呈現內容對人們心理造成了很大的負面影響。主要包括長時間打游戲產生的焦慮，長時間無意識上網產生的空虛以及長時間被多元化價值觀沖擊造成的心理失衡等，嚴重影響著人們的正常生活。

2.3計算機技術發展帶來的計算機犯罪率激升

在計算機技術快速發展的催化之下，也使得一些別有用心的人發現了新的“致富”途徑，即通過攻擊他人計算機，盜取、售賣他人信息或者是直接竊取他人賬號密碼等來賺錢。這既影響了人們的網絡使用安全，也影響了整個社會風氣，在整個社會形成了一種不勞而獲的氣氛，影響深遠。

篇（4）

2人性化

為了使計算機不斷的人性化，就不斷的從空間上添加新的組件。當技術提升到一定程度時，能夠充分支持產品的功能，人性化就會成為社會的首要需求。人性化也是計算機技術發展的趨勢，隨著計算機技術的發展，通信能力和計算能力都不斷的提升，各種新型傳感器、聯網設備不斷的發展，計算機技術就會進入更加人性化的普適計算時代，為人類提供方便和信息化的服務。

3目前計算機技術的創新發展

3.1微處理器的發展

它是計算機的核心，目前微處理器發展過程中，體型有了明顯的縮小，當前處理器在微型方面受制于量子效應等多個方面。當前，無論是紫外光遠對處理器性能的提升，還是其它方式對處理器性能的提升都存在一些缺陷，所以微處理器的發展的改良將直接影響到計算機技術的發展趨勢。

3.2分組交換技術的發展

它會對計算機所得的數據加以分割，并讓其長度成為相同的數據段，之后再在每一段數據前加以相關的信息，標識數據發送位置，之后再按照該標識來對數據進行傳輸。其方式是采用逐段方法使用通信鏈路，大大提升通信效能。

3.3納米技術的發展

隨著計算機技術日新月異，人們所需要處理的信息量大幅度增加，處理信息的速度變成關鍵性衡量指標。當前計算機處理信息依靠電子元件來完成。所以，電子元件性能的好壞影響著信息處理的速度。為此，計算機今后的發展會趨向于納米技術方面，因為納米技術會大大提升機程度。

4計算機技術的未來發展特點與趨勢

4.1未來計算機技術的未來發展特點

（1）智能化模式，第五代計算機發展目標就是把計算機通過模擬人的思維與感覺，使其在處理信息和數據上更加的快捷和方便，使計算機技術的發展更加的廣闊，機器人科技的發展就是體現計算機技術智能化快速發展的典型代表。（2）多極化方向發展模式，到目前為止，各行各業、各個領域都有各種類型的計算機為之服務，他們在各自的領域中不斷的發展與創新，進而形成多極化的發展模式。在航空航天領域、軍事國防領域以及生物科技領域等眾多領域都與各種大中小型計算機的應用。（3）網絡化模式，計算技術的網絡化是計算機技術與現代的通信設備相結合，共同建立起一個功能強大、適用范圍廣闊的傳遞網絡信息的計算機。從而使計算機技術實現網絡化，并為全球化的發展貢獻主要力量。

4.2未來計算機技術的未來發展趨勢

未來計算機的發展有一些主要的趨勢，例如神經網絡計算機的發展，量子、分子計算機的發展，計算機中網絡與軟件技術上的新突破等等。計算機技術的未來發展將是多樣化、全面化、智能化的，計算機技術的大發展會成為人們生產、生活的重要部分，未來計算機技術的發展將會給人類帶來翻天覆地的變化和影響。

篇（5）

一、企業計算的發展狀況

1.企業計算的含義

企業計算（EnterpriseComputing）主要是指企業信息系統，如ERP軟件（企業資源規劃）、CRM軟件（客戶關系管理）、SCM軟件（供應鏈管理、即物流軟件），銀行證券軟件，財務軟件，電子商務/政務（包括各種網站），數據倉庫，數據挖掘，商務智能等企業信息管理系統。

2.企業計算的發展

回顧IT產業系統的發展脈絡。40年前IBMS/360系統的誕生開創了以大型主機為核心的重心計算時代，計算機開始影響人類發展的歷程。之后小型機的興起和網絡技術的成熟使分布式計算模式被人們廣泛的接收。到了上世紀80年代，IBM發明的個人電腦（PC）更是將客戶機/服務器的計算機模式逐漸推向一個高峰。隨著互聯網的出現，業界進入到了互聯網計算時代，IBM在這個時期率先倡導了電子商務理念，使得IT手段首次成為了商業生活中不可缺少的組成部分。進入21世紀，IT業界再次迎來新變革大潮，我們看到以SOA、虛擬化技術為代表的21世紀企業計算模式已經漸露端倪，并成為成就企業創新成功的重要因素。

今天，企業需要通過不斷的業務創新來推動自身的發展。越來越多的CIO開始意識到，在企業業務創新中，自身扮演著非常重要的角色。業務的創新離不開先進的IT基礎架構支撐，這也對IT基礎架構提出了新的要求，這些要求歸結起來有如下幾個方面：如何滿足企業對掌控信息，優化IT的需求；如何幫助企業降低風險、提升員工的效率，支持業務靈活性。要解決以上的問題，建立一個面向創新的IT基架構是行之有效的途徑。一個面向創新的IT基礎架構的顯著特征是以SOA，虛擬化技術為核心，具有安全、可擴展的特性，同時秉承開放標準的思想，有能力協同各方資源。

3.當今企業計算的模式

在當今的企業計算模式下，以下的一些熱點正在成為重要的應用趨勢：ServerFarm2.0（下一代ServerFarm），ServerFarm2.0實際上代表了虛擬化技術在客戶數據中心的最新應用理念。它以虛擬化的服務器存儲設備、系統管理和自動化軟件為基礎，同時是以一種服務的形式為客戶變化的應用需求提供靈活的基礎架構資源。應用ServerFarm2.0，客戶可以縮短應用部署時間、簡化硬件系統、大大節省硬件投資，同時管理流程自動化可以提高系統維護人員的效率。

綠色數據中心——gartner公司指出，環境的可持續性正在成為IT組織日益優先關心的問題，并預計到2011年將會超過一半的大型IT環境中實現對環境可持續性發展有益的流程和工具。數據中心日益增加的能源成本及供電、散熱和空間方面的管理也正在成為一項重大的挑戰。IBM很早認識到數據中心的能源效率是一個涉及到各個方面且相互聯系的難題——從硅技術和芯片設計的進步，一直到數據中心的系統規劃,以及如何運行這些系統以最大程度地減少能源的使用。

刀片及模塊化計算——刀片以及模塊化計算架構，以其經濟、低功耗和靈活易于擴展的特性越來越受到企業用戶，尤其是中小企業的青睞，并逐漸成為網絡計算的標準設備。到目前為止，全球50多家風險投資公司為了推動刀片服務器生態環境的發展已經投入了超過10億美元。

安全和業務彈性——伴隨著愈演愈烈的網絡侵入、病毒傳播，和數據盜竊等問題的發生，安全和業務彈性越來越成為影響企業生存發展的根本問題之一。企業也開始重新思考解決安全問題的根本之道。企業對于安全性方面的需求主要有以下幾個方面：系統各個層面的安全、安全快速的在線交易，廣泛安全的網絡傳播、強制性的侵入偵測，協同合作伙伴實施企業范圍內的安全保障、集中的密鑰管理等。

二、嵌入式系統的發展狀況

計算機產業革命的技術基礎是集成電路、微處理器、微型計算機，它的計算手段起到了智力替代的作用。通用計算機智力平臺的模式，，推動了嵌入式系統的智力嵌入，整個現代計算機形成了兩個領域：一個是通用計算機領域，一個是嵌入式領域。

1.通用計算機和嵌入系統的區別

通用計算機提供了智力平臺，主要實現軟件設計，包括：計算機輔助設計、輔助制造、科學計算、工程設計等，實現了智力替代平臺。而在嵌入式計算機領域中，智力嵌入是將嵌入式系統嵌入到對象體系中。這個對象體系包含家用電器、智能儀表、工控單元等多個領域，嵌入是帶計算機內核的設備，所以提供了智力平臺和智力嵌入模式，這就是計算機革命的兩個模式。入式計算機出現以后，通用計算機和嵌入計算機分道揚鑣，出現了兩個不同的發展方向。嵌入式系統的發展走向單片機的道路，直到現在單片機仍然是嵌入式系統的重要發展方向。

通用計算機承擔智力平臺的使命，嵌入式系統承擔智力嵌入的使命，這是兩個不可兼容的技術發展方向。所以通用計算機承擔的任務是高速海量的數字計算，而嵌入式系統主要是滿足對象系統的全面智能化要求。現在通用計算機不斷地提高速度和存儲容量，而嵌入式系統中，位計算機仍然是一個很主要的應用形式。嵌入式系統的發展方向是超小型、超低價位、高可靠性和易耦合。嵌入到對象體系時，原對象系統應該和電子系統具備很好的耦合，包括傳感器、傳感器接口、驅動器接口、人機界面等。除了物理耦合性，還需要科學的耦合性，研究人員應對所涉及的技術原理深入了解。

2.嵌入式系統的發展

單片機是嵌入式發展的必然道路，通用計算機的體系結構不能替代嵌入式系統，必須建立一個創新的體系結構。英特爾最早提出了嵌入式系統經典的硬件體系，這個體系精簡、高效、高可靠，它的指令系統突出控制功能，外部總線易擴展、易配置，提供了在位系統中必須遵循的特殊功能計算機管理模式，不管將來擴展任務電路單元，都遵循歸一化的特殊功能管理模式。另外英特爾還帶來了原創嵌入式操作系統。早期嵌入式操作系統受通用計算機影響最大，作為原創RTOS實時多任務操作系統，設計時必須考慮實時性、多任務性。

單片機時代也屬于嵌入式時代，不過單片機進入電子應用領域，主要面對智能儀表、家用電器、工控單位等領域。在通訊網絡遍布的后PC時代，很多計算機人才進入這個領域，形成了嵌入式系統全面發展的新時代，它和單片機時代是銜接的。單片機和嵌入式系統是兩個時代概念，但其內涵相同，單片機是嵌入式獨立發展的時代，兩者之間并沒有技術本質的差異，都遵循MCU和SoC道路。

嵌入式系統包含四個支柱學科：微電子學、計算機學科、電子學科和對象學科。四個學科共同促進嵌入式系統發展。其中對象學科和其他三個學科之間差異最大，所有嵌入式產品從對象學科中走出來，無論是計算機學科、微電子學科還是電子技術學科，都為嵌入式應用提供了一個廣闊的平臺，對象系統在這個平臺上實現嵌入式系統的應用。

嵌入式系統新型的產業模式是一個扇形產業結構，和資本經濟時代一體化封閉的產業結構有本質的差別。此外，半導體產業中還突顯了知識產權產業，嵌入式產業中從百花齊放開始向技術集權方向發展。技術集權方式對整個產業發展很有利，可以做到技術上的高度統一和協調。平臺模式的發展日益明顯，微電子學科、計算機學科、電子學科都為對象學科構建理想的平臺，提供最適合的集成開發環境和操作系統。

三、人工智能的發展狀況

1.人工智能的含義

人工智能實際上是一個計算機系統，是模仿職能活動的程序，使之能顯示出某些人類智能活動的特性以延伸人類智力的科學，所以可以說人工智能是計算機科學與心理科學相結構而產生的研究成果，是用計算機實現人的智力活動和功能的一門邊緣學科。換句話說，它是計算機科學的一個分支，主要研究問題求解中的搜索問題和知識信息的處理問題、涉及計算機科學、心理學、哲學和語言學等多種學科，總的目標是增強人的智力。從實用的觀點看，人工智能是一門以知識為研究對象，研究知識的獲取、知識的表征方法和知識的使用，設計計算機使之模仿人腦的學習、推理等思維活動，來解決需人類專家才能處理的復雜問題，如醫療診斷、石油鉆井、探礦、氣象預報等課題。

2.人工智能的發展

現代人工智能的先驅者創立了很多的學科，例如維納的控制論，馮·諾依曼的博弈論以及申農的信息論，它們對人工智能的形成和發展產生了很大的影響。整個60年代是人工智能發展的黃金時期，很多人工智能科學家在人工智能的各個領域做出了奠基性的貢獻。

網絡技術的發展，特別是世界范圍內因特網的普及給新時期人工智能的發展注入了活力。而研究工作的結果給人工智能的信息系統建設以促進作用。人工智能將在未來的網絡世界中扮演重要的角色。網絡的快速發展，特別是極端豐富的網絡資源要求計算機不但能用文本、圖形，還能通過語音、動作姿勢等與用戶進行交互。這種交互應該是有目標導向的、合作式的，同時應該是自適應的，并為用戶提供沉浸感。

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一、計算機網絡技術在考古學中的應用

由于種種客觀條件的制約，考古界目前對計算機的應用還處于起步階段，目前在考古領域最廣泛的應用仍停留于對考古發掘資料的計算機輸入和數據庫管理等方面。經過近十年的發展，考古資料信息的數據庫管理技術已經在考古文博界得到了長足的發展和應用，而計算機網絡技術因其自身也是處于不斷發展的過程中，因此，在考古工作中還有待引入和普遍應用。

計算機網絡技術的最大優勢就在于能夠將眾多原本分散、孤立的計算機和其他相關的外部設備通過網絡互聯，從而以最小的成本付出，最大限度地發揮資源優勢，達到人們對溝通信息、共享資源的目標要求。網絡技術在考古工作領域的引入，其優勢之一就在于能夠將較昂貴的各類外部設備，如高精度掃描儀、磁帶備份機、彩色打印機、光盤刻錄機等通過網絡進行共享，以充分拓展外部設備的應用范圍。近年來，隨著各類計算機外部設備的發展，原本較昂貴的硬件設施在性能大幅提高的情況下，其價格卻在不斷下降，一些原本無條件普遍使用的設備也正在逐步普及，利用網絡實現硬件資源共享的這一基本目的隨之也就不再具有明顯的優越性。因此，計算機網絡技術在考古工作中的應用，其最主要的意義是在于借助于網絡架構模式，實現考古信息的網絡化管理、共享、傳播以及信息的檢索和交流。

1.考古信息的網絡化管理

考古信息的有序、科學管理是考古工作中的一個重要方面和后期研究的實際需求。在20世紀90年代初期對全國文博單位計算機應用狀況的調查中，有半數以上的文博單位希望能夠將計算機應用于田野工作、資料檢索與處理系統及藏品管理系統等方面，由此可見，國內文博界已普遍認識到了傳統信息管理模式的種種弊端，并迫切地需要一套現代化、高效率的信息管理模式[1]。近年來，隨著計算機數據庫和多媒體技術的日趨成熟，考古部門已能夠研制開發出符合考古工作需要的專業信息數據庫管理系統。在計算機技術支撐下的新的考古信息管理系統，可以針對自身的學科特點和工作需要，充分利用計算機的多媒體技術、可視化技術和數據庫技術，將考古信息以圖、文、聲、像等多種形式，按考古遺址、地層、單位等分門別類進行輸入和歸檔、管理，并可按照研究者的不同要求快速、準確地對資料進行檢索、查詢、統計和研究。因而，考古信息管理系統的開發研制，在國內考古界已成為計算機應用的主要領域之一。

然而，隨著計算機數據庫信息管理技術在考古工作中應用的不斷深入，普通的計算機數據庫管理技術的缺陷和不足也日益凸顯。最明顯的不足是，目前應用于考古工作中的數據庫管理軟件，其操作方式還大多停留于單機工作狀態，這種方式已不能充分滿足考古發掘信息的科學有效管理和共享要求，在一定程度上限制了考古信息在后期分析、歸納和整合等應用方面的效率。這一問題目前已被考古工作者認識到，并著手進行了構架于網絡平臺管理系統的開發[2]。

通常來說，一個考古部門的田野考古工作不可能長期固定于某一特定區域，因此，普通的考古信息管理系統在這種情況下就無法及時地補充和更新考古發掘的最新信息，即使在具有便攜式計算機等條件下，不具備網絡化信息管理系統支持，也只能夠做一些必要的基本資料錄入，而考古信息的最終歸檔工作，則只能待一個區域的考古發掘工作告一階段后，再進行后期的補充輸入。這種情況無疑造成了考古資料信息歸檔工作的滯后和資料輸入工作的重復。網絡技術在考古信息管理中的應用，可以充分發揮出信息資源共享的優勢，使考古信息通過網絡實現實時的遠程輸入、檢索、歸檔和管理。借助構建于網絡技術平臺的考古信息管理系統，考古工作者通過對網絡服務器中專業數據庫的遠程訪問，可以實現對考古信息的網絡輸入、檢索和管理，并及時追加和補充考古發掘的最新信息。這種方式不僅有助于提高信息的輸入和檢索效率，考古工作者還可結合數據庫中同類遺跡、遺物的資料比照，對考古發掘工作中的各類考古遺跡作出對比分析，有助于進一步提高田野考古發掘研究工作的主動性。

為了保證發掘資料檢索、使用的有序和安全，可以根據使用者的不同，在網絡管理系統中設置不同的使用權限。如考古機構中的領隊人員等，可以通過網絡對已歸檔的各個發掘區域的考古信息進行實時地全面檢索和查詢，并就已歸檔的資料加入批注，以有效地實施對田野發掘工作的全面指導；發掘人員根據其不同的工作區域，擁有在特定模塊進行檢索、輸入的權限，以便將最新的發掘資料進行遠程追加輸入。這種方式，在保證已歸檔考古信息安全性的同時，提高了考古信息管理的同步、更新效率。

2.考古信息的網絡化共享

網絡技術應用于考古工作的另一個重要方面就是考古信息的網絡化共享。考古信息的網絡化共享，首先是在網絡管理系統平臺支持下的考古信息共享。構建于網絡平臺之中的考古信息管理系統，不僅為遠程輸入和管理考古信息奠定了基礎，同時也為遠程共享考古信息提供了可能。以規范化為基礎構建的考古信息管理系統，其基本信息是可以實現相互溝通的。假設在全國考古機構的信息化工作步入一定的階段后，各級相關的考古機構都擁有了既相對獨立又可相互溝通的考古信息管理系統，那么借助于網絡技術平臺，就可以在全國范圍內實現考古信息的網絡化共享。這種工作方式的優勢是顯而易見的。一方面，相關考古機構的上級主管部門可以借助這一考古信息網絡管理平臺對考古發掘與研究現狀實現有效的實時監督和指導，最大限度地減少因信息滯后所帶來的種種弊端；另一方面，考古工作者也可借助這一網絡平臺及時地了解和掌握已公布的考古發掘和研究信息，并可在一定程度上實現考古信息的交流。當然，由于考古發掘工作的自身特點和考古信息的相關要求，這一層次的考古信息網絡化共享應當嚴格限制于考古專業人員，并且要遵循考古信息的相關規章制度，以保證考古信息的安全和有序。

實現考古信息網絡化共享的另一個重要的方式，就是借助于專業化的考古學信息網站的考古信息來實現的。隨著計算機網絡技術應用的不斷深入，目前在互聯網上已經出現了越來越多的考古學專業信息網站，這些專業網站在一定程度上為考古工作提供了獲取和共享考古信息的一個窗口。例如說，中國文物信息網()是《中國文物報》主辦的網站，它借助于網絡將最新的考古動態和信息進行，考古工作者只須登錄該網站就可及時了解到這些信息。此外，一些專業網站還將已發表的考古專題研究資料輸入數據庫并聯入網絡，為學者開展相關課題的研究提供了可貴的資料信息。

3.考古信息的網絡化傳播和

借助于網絡而實現的考古信息的傳播與，其優勢首先在于其“無時差”性。通過網絡平臺，最新的考古信息可以在第一時間內實現在網絡上的和傳播；其次，考古信息的網絡化傳播與，除了在初始的制作過程中需要投入一定的費用外，后期幾乎不需再有什么費用的投入，與傳統的傳播方式相比較，顯然是具有“低成本”的優勢，這一特性也就為考古信息的網絡傳播與提供了有力的支持；第三，就是考古信息的“可及性”。借助于網絡所實現的考古信息的傳播與，為研究者提供了極大的便利，只要是有條件接觸網絡的地方，就可以及時地通過網絡了解和掌握考古發掘和研究工作的最新信息。這一優勢極大地改變了傳統的研究方式，也在一定程度上改善了研究過程中資料收集工作的困難局面；第四，就是由于信息技術的獨特優勢，考古信息的網絡化傳播和具有“信息的多樣性和交互性”這一顯著的特點。傳統方式的考古信息的傳播和，囿于傳播載體的局限，往往只能以文字、圖像或者繪圖等幾種方式來傳達考古信息，而信息技術所具備的優勢，不僅可以提供更多的信息類別，比如說在線視頻信息等，而且還可以提供諸如三維虛擬遺址地層圖、虛擬現實等交互式的信息傳播方式，為研究者提供全方位、多角度的研究資料。如上所述，考古信息的網絡化傳播與，由于其所具有的這些顯著的特點和優勢，使考古信息的網絡化傳播和具有著傳統方式所無法比擬的優點。

考古信息網絡化傳播和的形式，目前主要有考古專業網站的信息，專業電子期刊的信息以及專業網上論壇等多種方式。借助于考古專業網站所實現的考古信息，可為研究者提供豐富和詳實的專業信息；專業電子期刊，也是及時傳播考古信息的重要途徑之一。專業電子期刊，是在傳統意義上的專業學術期刊基礎上，借助于網絡實現的一種形式，它具有著較好的時效性和信息類別的靈活性，是對傳統印刷型期刊功能的拓展，其主要類別可分為在線WEB閱讀和郵件訂閱發送以及電子文檔下載等多種方式。電子期刊與傳統紙媒體雜志相比，具有許多新的特點和優勢，從出版速度上看，即使出版速度最快的傳統雜志也無法與網絡電子刊物的即時性相比。據統計，世界各地見于著錄的重要考古學期刊有950多種，出版者包括學術出版社、大學出版社、科研機構或學術團體以及獨立的出版者等幾個類別，其中20%擁有自己的網站[3]。這些電子專業期刊的出現，為考古信息的傳播和提供了重要的途徑。考古信息網絡的第三種形式，就是專業網上論壇，這主要包括以公告板(BBS)等形式的田野考古動態、學術會議、熱點學術問題的討論等內容，這種方式因主要為研究者自發性地活動，是上面所述兩種主要類別的補充。

4.考古信息的網絡檢索和實時交流

借助于網絡技術所實現的考古專業信息的檢索，是對傳統信息檢索手段的全面革新。考古信息的網絡檢索，徹底地擺脫了時空的限制，使專業信息的檢索工作易如反掌。而且，隨著網絡考古專業信息的日益豐富，相信未來的信息檢索工作將會主要依賴于網絡技術進行。

專業考古信息的網絡檢索主要是指考古及其相關信息網絡數據庫檢索[4]。正如上文所談到，如果未來的考古信息處理系統能夠通過網絡實現互聯的話，借助于這樣一個龐大的考古專業信息的網絡檢索數據庫進行考古專業信息的檢索，將會為考古學的未來發展提供現代化的信息工具。目前從技術層面而言，實現這一目標是完全可以做到的，但是要建立這樣一個全國性質的龐大的考古專業信息網絡數據庫，最主要的難度在于要建立一整套規范、科學、統一、安全的考古信息管理系統，并在全國范圍內進行推廣使用。此外，目前在網絡中還存在著不可計數的專題性考古信息網絡數據庫，這些提供網絡檢索的專題性質的考古數據庫，為我們的考古發掘和研究提供了十分重要的研究工具。

除了本學科信息的網絡檢索工作外，借助于網絡平臺，我們還可以實現對相關自然科學信息的網絡檢索。比如說，借助于網絡平臺，我們可以對考古發掘工地的GIS地理信息和早期航片進行檢索，對于我們制訂田野考古工作的實施計劃有著一定的幫助。

此外，各種數字化的考古資料層出不窮，如《史記》、《漢書》等古代文獻已經出現了電子版本，一些專業網站提供了在線式的文獻檢索服務，為查詢、檢索古籍提供了高效地現代化手段。我們還可以通過考古機構的專業網站及時地獲取國內外相關考古信息。

目前而言，大部分網絡用戶使用的接入方式還是撥號上網，這種方式由于速率較低，在未來將會逐步為ADSL、光纖接入等寬帶網絡接入方式所取代。在現有接入方式的限制下，考古信息的實時交流還僅限于諸如網絡虛擬論壇，網絡實時文字信息交流等簡單的方式，而需要更大帶寬支持的視頻實時交流等方式在現有的條件下還不能發揮出其應有的作用。隨著寬帶網絡的日益普及，通過視頻播放、網絡虛擬論壇等方式實現的考古信息的網絡實時交流，可以預見將會是未來考古網絡化工作的一個重要內容。

二、計算機網絡技術與考古學未來發展的前景展望

考古學的學科目的，歸根到底是通過對古代遺跡、遺物的發掘，來獲取各類蘊含的歷史信息，以最終復原古代社會，探究古代社會發展規律。從這個意義上說，考古學的學科目的也可視作是對古代歷史信息的辨識、認知，并通過對這些信息的分析、整合來復原古代社會。考古學科的這一特性和需求，也正是計算機及其網絡技術所具有的優勢之一。網絡技術與考古學的緊密結合，將會為考古信息的認知和進一步的整合、分析提供強有力的工具，帶給考古學以新的研究方法、手段，也將會對考古學的未來發展產生深遠的影響。

計算機網絡技術于考古學中的應用，從表層來說，是為考古學增添了一對信息時代飛翔的翅膀；而從深層次來說，將會對信息時代考古工作的結構重組起到有力地推動和促進。正如上文所述，計算機網絡技術之應用于考古工作，不僅有助于我們進行考古信息的網絡化管理、共享，而且還為考古信息的傳播、以及網絡檢索和實時的交流提供了有力的工具，這些不同層次的應用，都將會對考古學的未來發展帶來深遠的影響。而在未來的發展中，最為令人振奮的當為構建于計算機網絡技術的、統一規范的國家考古信息管理系統的建立，以及它所帶來的考古工作模式的重組和進一步完善。

構架于計算機網絡技術的考古信息管理模式，為考古學基礎信息的整合和后期研究提供堅實的基礎，將會對考古學的既有工作模式產生重要的影響。在不遠的將來，隨著條件的日漸成熟，將有可能構架出一個以計算機網絡技術為運作平臺的、覆蓋全國范圍的考古信息管理系統，這種管理系統相信不僅為考古工作的宏觀管理提供一個有效地管理方式，而且也為考古研究者后期資料的整合與研究提供一個利器。例如，借助于現代的計算機及網絡技術，我們不僅可以將考古發掘信息進行科學、規范地管理，而且還可以通過網絡平臺進行遠程的信息管理、共享和交流。相信隨著全國范圍內統一、規范的考古信息管理模式的構建完成，考古工作的每一個工作步驟，從初期踏勘、田野發掘到后期的資料整理都可以在此管理模式中進行運作，考古工作的網絡化宏觀管理將會得以實現。

當然，限于目前計算機技術的發展水平，本文只是對網絡技術應用于考古學所做的初步設想。我們相信，隨著未來計算機技術的不斷發展成熟和在考古工作中應用的不斷深入，計算機網絡技術將會在考古工作中發揮出更大的作用。

【參考文獻】

[1]李科威，于冰，童波.全國文博系統計算機應用狀況調查.東南文化，1991，(3、4)：253.

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二、基于網絡的自主學習環境:

隨著科技的進步，各門學科都產生了其學科本身特點所決定的深層次的變革。高校學生在知識獲取過程中遇到了前所未有的開闊性與實時性變化。學生的學習再也不像以前一樣局限于教師授予和課本介紹，不論哪個學科學生學習過程中所要涉獵的知識越來越廣闊，甚至連圖書館藏書都不能滿足學生實時的需要。而基于此問題應運而生的基于網絡的自主學習環境的建設就是各高校在現階段需要完成的重點問題。

首先，基于網絡的自主學習環境的建設的第一方面就是教學資源的準備。在網絡技術與信息飛速發展的新時期環境下，教師的教學資源不僅僅局限于授課過程中使用的講稿與電子課件，而要根據學生學習需要建立起適合學生隨時自主學習的網絡教學平臺。教師將課程相關的教學大綱、教學計劃、實驗素材、課程要求、操作步驟、重點講解等內容公布于網絡教學平臺，供學生隨時下載與練習，跨越了空間與時間的限制，使課程開展于學生可供選擇的隨時隨地，大大提高學生學習的自主性。

篇（8）

人類社會正在以一種前所未有的發展速度向著知識經濟時代邁進。隨著計算機技術、通信技術以及遍布全球的計算機國際互聯網的發展、普及,人們可以跨越時空的阻隔,以極快的速度獲取大量的信息,真正做到了“信息共享”、“資源共享”,世界經濟一體化的進程明顯加快，全球經濟網絡化與一體化成為時代特征。在20世紀人類科技進步史上,計算機的問世與計算機國際互聯網Internet的普及應用可稱作最偉大的發明。計算機及其互聯網正在改變著人們工作、學習、生活的方式,推動著各國經濟的發展和人類社會的進步,并以其神奇的威力,使這個世界發生著巨變。

1世界計算機產業發展概況

計算機產業是更新發展速度較快、受科技影響變動較大的一種產業。從1946年世界上第一代電子計算機問世于美國開始,人類社會自此進入了以計算機的開發利用為主要標志的第一次信息革命時代。計算機從發明到現在僅僅60余年的時間,經歷了大型電腦,迷你型電腦,個人電腦和網絡系統電腦四個發展階段。僅從計算機芯片的技術發展速度就可以反映出整個計算機產業的發展速度是驚人的:從產品研制到形成批量生產,4K存儲器用了35年,16K用了33年,64K用了2年,256K和1M(1兆位)各用了3年。20世紀70年代,英特爾公司研制成功微處理器芯片,微型計算機誕生;80年代,微型計算機生產的工業標準化平臺產生,有了大規模生產的可能。從而導致全球計算機產業二十幾年來的加速發展。電子計算機在功能和應用范圍上也從最初的數據計算和處理,擴展到辦公事務處理和工業控制以及數據庫、網絡、圖形處理等方面。

美國是世界上計算機技術最發達的國家。美國政府對以計算機技術為核心的信息化革命極其重視。1992年美國率先提出興建“信息高速公路”計劃,并投入巨資,從而把全球計算機技術推向一個更高的層次和水平。人類社會也進入了以數字技術和互聯網絡技術為核心的新階段。計算機及網絡技術把包括美國在內的整個世界帶進空前的經濟增長和社會變革時期。

2我國計算機產業的發展狀況

中國計算機產業的發展起步較晚,從引進前蘇聯的計算機技術開始到目前形成比較完整的計算機產業體系,大致經歷了四個發展階段:1956年至1965年的萌芽階段;1966年至1977年的曲折發展階段;1978年至80年代末,中國計算機產業化進程真正開始;第四階段是90年代計算機進入快速發展階段。90年代以來,計算機產業和市場的規模逐年擴大,年平均增長率高于42%,中國計算機業正成為國民經濟的重要產業之一。

（1）計算機硬件方面。計算機硬件主要包括個人電腦(PC機)、外部設備及網絡設備,其中PC機包括臺式PC機、筆記本電腦、PC服務器和工作站等。

①以硬件為主的計算機市場規模迅速擴大。目前,我國的計算機產業的發展重點還在硬件制造業上,約占計算機產業總產出的65%左右。

②中國計算機硬件市場以微機為中心,外部設備市場格局已初步形成。微機市場的高份額源于20世紀90年代中國微機市場的迅速擴大，國內計算機外部設備市場格局已形成。其中硬盤、顯示器和終端的市場均由國內廠商占據。

③一大批具有自主知識產權的國內知名品牌的涌現對我國計算機硬件工業產生了巨大的推動作用。如聯想、方正、長城、浪潮等。

（2）計算機軟件方面。作為21世紀的朝陽產業,軟件是全球最具有發展前景與開發潛力的產業之一,成為全球經濟新的增長點。軟件市場大致可分為應用軟件、系統軟件和工具軟件。其中,以應用軟件為主約占73%。中國計算機軟件產業不論是整體市場規模還是增長率都低于硬件市場,但其發展勢頭較好。但是,我國目前的系統軟件、工具軟件市場主要被外國廠商占據,在基礎操作系統軟件上(如windows)幾乎是空白,所推出的軟件都是在別人的操作系統上開發的,即“外掛”式中文處理環境,這與我國對軟件發展的需求還相差甚遠,還需積累足夠的力量。（3）計算機應用及網絡化方面。進入20世紀90年代以來,信息技術的發展突飛猛進,多媒體、網絡化也日益滲透到社會生活的各個方面,推動著經濟的發展和社會的變革。

①我國計算機工業在取得不斷發展的同時,在應用和普及方面也卓見成效。每千人個人電腦擁有量從1990年的0.43臺增加到1997年的6臺。到2008年初，中國的網民已超過美國，成為世界上網民最多的國家。

②網絡化給社會生活注入了新的活力和生機。“八五”以來,我國以計算機網絡為基礎,重點建設了國家經濟信息系統、科技信息計算機服務系統、電子數據交換系統等十多個國家信息系統。目前,全國已建成60多個行業計算機網,有些網絡還實現了國際聯網。

（4）中國計算機企業不斷發展壯大。產業形成的基本標志是其企業的成長、形成體系并達到一定規模。隨著企業的壯大,計算機產業的生產規模得以較快發展。

（5）中國計算機產業在國際化的進程中成長。計算機產業是國際化程度很高的產業,國際化表現之一是計算機業的產出以外資企業的產出為主,國際化表現之二是國際市場已成為中國企業的重要市場。表現之三是民族企業逐步按國際標準組織生產和經營。

3發展我國計算機產業的設想及對策

（1）要充分認識采取必要的措施支持民族計算機產業發展的重大意義。根據美國等一些發達國家支持計算機產業發展的經驗,采取必要的扶持政策是有意義的。無論從政治、經濟、科技的任一層面看,民族計算機業及相關產業的發展對中國國民經濟持續發展的意義都是不容置疑的。

（2）政府的扶持和引導是計算機產業不斷發展的關鍵。中國計算機產業是在我國政府的關懷支持下發展起來的,政府對計算機工業的發展給予了一定的優惠政策,并積極加以引導。但因財力有限,財政支持仍顯不足。在這方面,今后還應不斷加強與傾斜,為中國計算機產業創造一個良好的投、融資環境。

（3）繼續深化科技體制改革,不斷提高企業技術創新能力。讓企業建立起真正意義上的現代企業制度,建立公平競爭,有效競爭機制,給企業寬松的發展環境。

（4）重視人才引進。人才培養,讓更多的計算機人才脫穎而出。一個行業的發展,歸根結底要靠高素質的人才,人才即是資源,要充分發揮我國計算機人才的專長及優勢,制定保護人才的政策,建立良好的用人激勵機制,吸引更多的優秀人才為民族計算機業服務。

（5）發展資本市場,風險投資事業。支持計算機等高新技術企業成長。

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最初CAD被解釋為“計算機輔助繪圖”，由于當時計算機在設計上的作用是替代傳統手工繪圖的一種新工具，但隨著后來信息技術的飛速發展，計算機技術在各領域的廣泛應用，CAD的含義也在不斷變化擴展，隨著20世紀70年代像素的產生、80年代三維曲面造型系統的開發等，使電腦繪圖從只能用“線”這一基本繪制元素發展到可以用點、面、體進行繪制計算機圖形，從而使CAD的含義也發展成現在人們比較熟知的計算機輔助設計這個概念了。1970年的威尼斯雙年展首次接納了計算機繪畫作品，這也標志著新的視覺藝術形式的誕生得到了社會的承認。

我國的計算機輔助設計起源于20世紀70年代。與國外計算機輔助設計發展的軌跡相似，國內計算機輔助設計的研究與應用基本上是從各高等院校發展起來的。20世紀90年代初，隨著我國現代化進程的迅速發展以及計算機的進一步普及，在環境藝術設計和創作領域，計算機技術應用的價值，逐漸得到人們的重視。

二、我國計算機輔助環境藝術設計的現狀

計算機作為信息時代重要的技術工具，在環境藝術設計領域得到普遍應用。在20世紀90年代前，國內對環境藝術設計效果的表現是使用手工繪制的方法，到了20世紀90年代初期，計算機輔助設計技術開始在我國建筑業應用。計算機輔助設計技術在建筑設計表現領域以不可逆轉的潮流迅速發展。尤其是到了20世紀末，計算機輔助設計逐漸成為建筑效果表現的主流。起初，設計師主要運用AutoCAD軟件進行施工圖的繪制，在方案階段還以手繪為主。但隨著相關專業軟硬件的更新和進步，它自身的強大優勢得以顯示，同時對傳統手繪表現產生了越來越大的沖擊。

隨著近十幾年來我國計算機輔助環境藝術設計的發展，計算機建筑效果表現的類型己經有了很細致的劃分，可以分為：計算機建筑效果圖、計算機建筑漫游動畫和計算機建筑效果虛擬現實。計算機建筑效果圖主要是通過3DSMAX，Lightscape，Photoshop等計算機軟件制作的靜態的效果圖。通過計算機三維軟件從平面、立面數據中得到透視圖，透視點位置及視點角度均可變換，然后再渲染出二維圖像，這種方式是目前社會上應用最廣泛的。計算機漫游動畫是利用3DSMAX軟件的三維動畫功能，在建筑物的室內或室外的設計階段就能以可視的、動態的方式全方位展示建筑物所處的地理環境、建筑物外貌和各種附屬設施以及建筑物內部空間的效果，使人們能夠在未來的建筑物中漫游，因而成為建筑設計方案及裝修效果展示、建筑方案投標、論證、評審的有力工具。

三、計算機輔助環境藝術設計的發展趨勢

當前，隨著計算機軟硬件技術的迅猛發展，計算機輔助設計在環境藝術設計領域受到了廣泛的重視和應用，比如各種方案的匯報、投標以及招商廣告中隨處可見，從而出現了大量的繪圖軟件的教程以及在教學上更加重視計算機繪圖軟件的教學課程。人們更多的關注計算機技術，想方設法掌握各種繪圖軟件，在模型、材質、燈光以及各種渲染技法上花費大量的時間，而忽略了最終的效果圖的藝術性。計算機輔助設計是科學與藝術以及計算機與藝術設計相結合的邊緣學科。計算機輔助設計在視覺藝術創造規律、形式法則和審美方法與傳統的藝術設計是相同的。所謂視覺藝術，是通過人的視覺感受而將客觀內容納入主觀心靈并予以對象化呈現的藝術形態。一些美學研究者認為，從審美主體的角度來看，藝術離不開創造者和欣賞者兩個方面，而這兩個方面都要通過一定的感官和相應的感性物質媒介，前者創造出審美對象，后者達到審美愉悅。所以說，作為視覺藝術的計算機輔助設計作品既要真實的描繪場景，又要使欣賞者達到審美偷悅。不可否認，人們的欣賞水平在不斷提高，求新、求異的視覺口味也越來越高。這源于技術的發展、審美的進步，計算機技術的發展對于社會和藝術創造產生了重大的推動作用。

在計算機輔助環境藝術設計發展的初級階段，設計師的目標是使效果圖具有真實感，能夠模擬未來場景的真實效果，具有一定的實用性。目前的計算機建筑效果圖的風格單一，已經不能滿足大眾的不斷提高的視覺口味。計算機建筑效果圖既是表現的技術同時它又是視覺藝術。設計師創造出審美對象，筑物內部空間的效果，使人們能夠在未來的建筑物中漫游，因而成為建筑設計方案及裝修效果展示、建筑方案投標、論證、評審的有力工具。使用的軟件有Creator系列三維建模工具及Vega場景管理軟件。計算機建筑效果虛擬現實技術強調的是一種身臨其境的感覺，采用的是人與人之間自然的交互方式。它可以實現逼真的、純三維的場景，可以全方位、多角度、完全由用戶自由控制在場景中漫游。作為建筑師可以從多個角度觀察建筑方案，所以說虛擬現實技術不僅可以使用于建筑表現，而且也是一種推敲方案的有利手段。VR技術在我國的環境藝術設計領域中有著廣泛的應用前景，將給環境藝術設計帶來革命性的改變。

設計師創造出審美對象，要使欣賞者達到審美愉悅而不是審美疲勞。為此，根據目前我國計算機輔助環境藝術的發展情況，未來計算機建筑效果圖應呈現藝術化、人情化和多樣化趨勢。

參考文獻：

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[3]張綺受.中央工藝美術學院一環境藝術設計與理論[M].北京：中國建筑工業出版社.

[4]李小藝.環境藝術設計的新視界閱.北京：中國人民大學出版社.

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1.1 計算機專業教學重理論輕實踐

目前高校的計算機教學中，教學設備陳舊，教學理念落后，在實際的教學中計算機課程所占的課時較少，教師一般都比較注重計算機理論知識的傳授，而忽略了學生的實踐操作訓練。由于課時的不足，而教學任務又比較繁重，所以教師要在很短的時間內完成教學任務，這樣就會造成教學質量的下降。教師自身素質在教學水平上也有一定的限制，計算機技術的信息更新比較快，教師很難迅速掌握比較新的技術，這樣久而久之就會造成信息的滯后，嚴重影響教學的效果和學生學習的興趣。

1.2 教材更新速度慢，教學內容設置不合理

當今電腦幾乎成為現代家庭中的必備品，學生已經能掌握一些基本的操作技巧，但是學校在理論的學習方面，對計算機應用軟件的更新比較緩慢，無法適應計算機技術快速發展的形式，有一定的滯后性，這樣會嚴重影響學生學習的積極性和興趣。教師在設置教學內容的時候，往往是根據自己的教學經驗進行安排的，這樣就會與社會對計算機人才需求有所出入，這樣就使得學生進入社會后不能學有所用，無法適應工作的需求。另外學校計算機設備的不足，導致學生沒有足夠的操作空間，造成理論和實踐脫節的現象。

1.3 教學手段單一，教學資源缺乏

在高校的計算機教學中，教師應該注重理論和實踐的結合，用理論指導實踐，用實踐來檢驗理論，培養學生的實踐操作能力。但是在實際的教學過程中，教學手段單一，學生掌握了一定的理論知識，卻沒有得到相應的實踐。在計算機教學的課程中，由于缺乏教學資源，使得教學的質量受到影響，比如在制作多媒體課件的時候，學生一般只是照搬教材中的內容，很少涉及到其他方面的素材，這對學生實踐能力和創新能力發展是很不利的。

2 高校計算機教學改革的策略

2.1 注重教學中理論和實踐的結合

理論是實踐的基礎，在高校計算機教學中重要的培養目標就是培養學生的實踐能力，在高校的計算機教學過程中，不僅要培養學生的操作能力，也要培養學生的創新能力。所以在實際的教學過程中，教師可以為學生提供一些具有實踐性的題目，選擇一些與生活日常相關的話題，要有一定的難度和挑戰性，使學生在實際完成的過程中，既能運用到學習到的理論，也能培養他們解決問題的能力。教師在教學的過程中應該注重培養學生的感性認識能力，構建學生主動學習的基礎，增加實際案例的教學內容。學生學習理論和實踐的結合關鍵有在于學生學習興趣的培養，教師在教學過程中可以借助多媒體設備，拓寬資源渠道，激發學生學習的熱情和積極性。

2.2 改進教學方法和手段，豐富教學資源

高校在進行教學改革的時候，要切合教學的目標以及學生的實際學習情況，改進教學的方法和教學的手段，摒棄傳統的教學手段，體現以學生為主的現代教學觀，加強教師和學生之間的互動，構建有效的學習方法，調動學生學習的積極性，促進教學質量的提升。為了提升計算機教學的質量和學生學習的水平，要構建全新的教學模式，在教學的過程中，教師要不斷更新計算機知識，也要利用豐富的教學手段豐富教學的內容，不僅培養學生的計算機基本素質，也培養學生實際解決問題的能力。教師不僅要注重教學的方法和手段，也要積極營造一個學習的氛圍，使學生能夠變被動學習為主動學習，教師可以積極開發網絡化的教學環境，為學生創造一個交互式的學習環境，滿足個性化發展的需求。

2.3 完善教學的評價手段，激發學生學習興趣

在實踐的課程中，教師扮演著引導者的重要角色，不僅要加強和學生之間的溝通，也要加強在學生實踐過程中的有效指導。在教學的過程中，有效的培養學生的自主學習能力，允許學生有不同的見解，教師要充分相信學生的判斷力，給以學生充分想象的空間，教師對于學生的提問要及時給予幫助，對學生完成的作業及時的給以評價。傳統的評價都是通過考試進行的，這種方法不能完全掌握學生的實踐能力，同時也會給學生造成一種錯覺，為了應付考試而學習，久而久之就會忽略實踐的重要性，這樣不利于學生的全面發展。所以教師要完善教學的評價方法，不僅要考核學生的理論知識，也要對學生平時學習表現和操作技能進行考核，這樣既能夠激勵學生在平時努力學習，也能夠避免出現學生為追求成績而死記硬背的現象。

2.4 加強師資隊伍的建設，提升教學水平

隨著經濟的迅速發展，社會對人才的要求也不斷提高，對計算機技術的要求也相應的提高，高校要重視對師資隊伍的建設，培養一批批適應時展的教師隊伍。教師不僅要提升自身的專業水平，也要時刻關注企業對人才的需求，促進自身知識的不斷更新。另外學校要多提供學習和進修的機會，為教師提供更多去企業研究學習的機會，使教師水平不斷提高。高素質高水平的教師隊伍是學校進行教學最重要的保障，不僅可以促進學生學習的發展，也可以促進學校計算機教學的改革，使其與時俱進。