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 一个毕业于北京大学数学力学系,在中国科学院计算所、计算中心和网络中心工作过,在澳大利亚科工组织DMS、香港浸会学院数学系和中国21世纪议程管理中心等处工作过,多次获国家和中科院科技奖并享受政府特殊津贴的退休老头。现在在【中国科普博览】网“科学新语林”栏目里开设一个《数学与计算机》的个人专栏,愿和爱好数学与计算机的各界网友和青少年朋友,谈谈对数学与计算机的看法、想法。

计算机展望:硬件技术与软件技术的新发展

张建中
2012年09月14日
计算机技术可以分为计算机硬件技术、计算机软件技术二个主要领域。展望一下,看看在21世纪里第二个十年里,计算机技术有哪些新进展。
1、计算机硬件技术 计算机硬件领域主要研究计算机系统结构原理和设备构造技术,面对的问题包括结构、速度、存储、互连、成本和可靠性等。从原理、结构上讲,计算机将简单的划分为服务器和客户机两类,连接在网上提供计算、数据处理和软件环境支撑的是服务器,而用户直接使用的则是客户机,云计算将得到广泛应用。从技术的走向预测:服务器的能力今后会越来越强,用于科学计算的超级服务器速度会达到每秒百亿亿次以上,用于数据处理的超级服务器在数据交换速度和数据仓库的容量和管理能力方面都会比现在的服务器高得多;客户端计算机的发展是越来越智能化(傻瓜化、个性化)、方便化(可移动、嵌入式)。而智能化要求计算机中处理器的性能更强,人工智能技术和软件技术更先进。新型计算机,如光子计算机、生物计算机和量子计算机等有可能投入运行。
2、计算机软件技术 计算机软件领域主要研究计算机使用环境技术,包括系统软件、用户编程环境与工具、应用软件等等。需要解决的问题包括进化性、兼容性、重用性、友好性、可靠性等等。
计算机科学家和软件工程师对于软件重用、软件复用的技术已经研究了几十年,提出了包括软件的模块化、软件重用技术、软构件技术、软件总线等等概念。随着这种软构件的规范化和实用化,计算机软件生产的工业化程度会慢慢提高,软件发展的速度也会慢慢加快。应用软件,包括大型科学计算系统、海量数据管理系统、智能决策支持系统、计算机辅助设计、计算机仿真、计算机控制系统等等,在21世纪的社会生活和进步中将发挥更大的作用。利用WEB浏览技术、多媒体技术和网络信息管理系统等综合技术而构成的网络应用软件(例如电子商务)将是今后软件业发展的最大舞台。

图1:利用WEB浏览技术、多媒体技术和网络信息管理系统等综合技术而构成的网络应用软件(例如电子商务)将是今后软件业发展的最大舞台。图片来源:全景网