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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:能否对计算机的今后发展进行预测?

张建中
2012年07月30日
一、能对计算机的今后发展进行预测吗?
计算机经过六十多年的发展,得到了非常快速的进步和明显的变化,应用遍及全球,几乎到了无时不用、无处不用、无事不用地步。
现在,人们对计算机提出了更高要求:如希望计算速度更快,每秒可达百亿亿次;存储量更大,以亿亿字节计;体积更小,如钮扣别针;能源更省,最好太阳能就够用;具备智能,会看、听、学、写,能表达喜、怒、哀、乐的情感;不受外界的干扰和破坏,使用起来更为安全、简单、快捷和方便;价格更低,能进入千万普通百姓家,等等。这是人类对计算机新的追求和希望。
人们希望自己能够拥有神奇般的水晶球,能清晰看到未来几十年计算机技术发展的动向和可能达到的水平,但实际很难办到。所以,25年后、50年后或百年后计算机到底会发展成什么样,很难预测;就连3、5年后如何,恐怕也只能说个大概,很难做到切实可信,不要说是万无一失,就是百无一失,也很难达到。
根据近几十年一些有效的关于计算机发展的经验法则,如根据“摩尔定律”,微处理器的集成度会每18个月到2年翻一番,根据“贝尔定律”如果保持计算能力不变,微处理器的价格和体积每18个月到2年减一倍,据此预测计算机速度和价格的发展和变化;根据“吉尔德定律”和“麦特卡尔夫定律”,主干网的带宽将每6个月增加一倍,网络用户也会有极大增加,社会效益和用户数的平方成正比,据此预测计算机网络及其应用的发展和变化。

摩尔

摩尔

摩尔定律

摩尔定律

计算机几十年发展的历史告诉我们,任何对计算机发展的预测,都没有计算机本身发展的史实更丰富多彩和出人意料,特别还要考虑到将来会有和电子计算机完全不同的新原理计算机问世,结果可能更会难以预料。

接下来,我将从不同的方面、不同的角度、不同专家学者的意见、不同的应用等考虑,展望计算机今后可能的发展,仅供参考。