摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類社會的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用。通過分析計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展歷程，對計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、虛擬仿真的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行論述。計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、微型化、智能化和巨型化的趨勢。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用趨勢的相關(guān)研究，將為計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);應(yīng)用技術(shù);應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

　　0引言

　　1946年，世界第一臺計(jì)算機(jī)ENIAC在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生。自此以后，計(jì)算機(jī)不斷更新?lián)Q代，逐漸進(jìn)入人們的生活并得到廣泛應(yīng)用和飛速發(fā)展，現(xiàn)已應(yīng)用于當(dāng)今世界的各行各業(yè)，并促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的到來。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展實(shí)現(xiàn)了全球信息和資源一體化共享的偉大進(jìn)步，推動(dòng)著整個(gè)社會的進(jìn)步與發(fā)展�？梢哉f，計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的高低已經(jīng)在一定程度上成為一個(gè)國家現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一。

　　1計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的概念及發(fā)展歷程

　　1.1計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的概念

　　計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)實(shí)際就是在各個(gè)行業(yè)或領(lǐng)域中運(yùn)用計(jì)算機(jī)理論、方法與技術(shù)等開展深層活動(dòng)的科學(xué)，利用此載體，還能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)學(xué)科與其他學(xué)科之間的緊密融合。計(jì)算機(jī)應(yīng)用分為數(shù)值計(jì)算和非數(shù)值應(yīng)用兩大領(lǐng)域。其中非數(shù)值應(yīng)用又包括信息處理、數(shù)據(jù)處理、知識處理，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、金融系統(tǒng)、模式識別、電子翻譯等領(lǐng)域。這兩個(gè)領(lǐng)域既有相同的內(nèi)容，又有各自的特點(diǎn)，但二者在發(fā)展科學(xué)技術(shù)和應(yīng)用社會活動(dòng)方面都發(fā)揮著極為重要的作用。

　　1.2計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展歷程

　　20世紀(jì)40年代中期至50年代，第一代計(jì)算機(jī)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，主要為科學(xué)計(jì)算、工程設(shè)計(jì)等提供數(shù)值應(yīng)用。計(jì)算機(jī)體積龐大，運(yùn)算速度緩慢，軟件尚未形成系統(tǒng)，耗費(fèi)大量人力和物力，使用效率低下。進(jìn)入60年代后，計(jì)算機(jī)為第二代晶體管計(jì)算機(jī)，計(jì)算能力進(jìn)一步提高，應(yīng)用開始向非數(shù)值應(yīng)用方面發(fā)展，除繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算外，還用于數(shù)據(jù)處理、金融處理、企業(yè)信息管理和生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制等領(lǐng)域。步入70年代，計(jì)算機(jī)發(fā)展為第三代集成電路計(jì)算機(jī)，此階段擁有良好的運(yùn)行性能和可靠性，伴隨微處理機(jī)的誕生、與通信技術(shù)的結(jié)合，迎來信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、服務(wù)等領(lǐng)域。80年代至今，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)應(yīng)用拓展到網(wǎng)絡(luò)通訊、自動(dòng)化數(shù)據(jù)庫、圖像識別和家庭娛樂等各個(gè)方面。

　　2計(jì)算機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　2.1數(shù)值計(jì)算

　　計(jì)算機(jī)誕生的直接原因是二戰(zhàn)期間對于數(shù)據(jù)計(jì)算的迫切需要，數(shù)值計(jì)算作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用較為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域之一，由于具有速度快、邏輯能力強(qiáng)、運(yùn)算準(zhǔn)確等特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)廣泛應(yīng)用于高等數(shù)學(xué)、生物控制、計(jì)算物理、計(jì)算化學(xué)等學(xué)科�；�于國產(chǎn)眾核處理器的“神威·太湖之光”在ISC2017國際高性能計(jì)算大會上，以每秒12.5億億次的峰值計(jì)算能力以及每秒9.3億億次的持續(xù)計(jì)算能力，再次斬獲世界超級計(jì)算機(jī)排名榜單TOP500第一名。超級計(jì)算機(jī)被越來越多地應(yīng)用在工業(yè)、科研和學(xué)術(shù)等領(lǐng)域，它已經(jīng)成為世界今后研究發(fā)展的一項(xiàng)重要課題，是一個(gè)國家科研實(shí)力的直接體現(xiàn)，對一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)、安全和社會發(fā)展具有重要意義。

　　2.2數(shù)據(jù)管理

　　計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理經(jīng)歷了人工管理、文件管理和數(shù)據(jù)庫管理3個(gè)階段。數(shù)據(jù)庫管理繼承了人工管理和文件管理的優(yōu)點(diǎn)，又摒棄了前兩者的不足，依靠數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、共享性高、獨(dú)立性高，廣泛應(yīng)用于當(dāng)今工業(yè)、農(nóng)業(yè)、數(shù)學(xué)、金融等領(lǐng)域。但數(shù)據(jù)庫管理存在一個(gè)潛在的安全隱患，例如病毒問題，網(wǎng)絡(luò)黑客、木馬可能在人們不注意的時(shí)候進(jìn)入電腦，改寫或盜用電腦中的數(shù)據(jù)文件，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)竊取數(shù)據(jù)，給計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理工作帶來巨大威脅，現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫管理工作的重要方向是做好監(jiān)督保密的安全工作。

　　2.3虛擬仿真

　　虛擬仿真又稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是用虛擬系統(tǒng)模仿真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)，已經(jīng)成為繼數(shù)學(xué)推理、科學(xué)實(shí)驗(yàn)后，人類認(rèn)識自然界客觀規(guī)律的第三類基本方法。主要由計(jì)算機(jī)建立構(gòu)成的三維人工虛擬環(huán)境，模擬現(xiàn)實(shí)世界(甚至是不存在的)事物和環(huán)境，人類投入到這種環(huán)境中可親自操作，與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互作用，以表現(xiàn)客觀世界或虛擬世界的真實(shí)特征，滿足現(xiàn)代仿真技術(shù)的發(fā)展需要。虛擬仿真廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)、數(shù)字城市、地質(zhì)災(zāi)害、旅游教學(xué)等領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)具有強(qiáng)大的物理實(shí)時(shí)計(jì)算功能，能夠創(chuàng)造模擬地心引力、環(huán)境阻尼等環(huán)境，提供多種物理力學(xué)交互環(huán)境，真實(shí)有效地模擬計(jì)算產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可達(dá)性，最大限度地滿足生產(chǎn)需要，降低設(shè)計(jì)成本，大幅度提高生產(chǎn)效率。

　　3計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

　　3.1網(wǎng)絡(luò)化

　　計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展，使得人類社會全面進(jìn)入信息時(shí)代，信息在世界范圍內(nèi)以幾何級數(shù)的方式在增長交換，對整個(gè)社會的影響提高到空前地位。網(wǎng)絡(luò)信息化使得人類工作方式迅速打破古老的傳統(tǒng)方式，全球已有超過850萬名科學(xué)家將科研工作進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息共享，與科研相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)已超過2.2萬個(gè)，可以把坐在計(jì)算機(jī)屏幕前的一名科研人員，同遙遠(yuǎn)的實(shí)驗(yàn)室、甚至超級計(jì)算機(jī)聯(lián)系起來工作。信息化是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，其作用之大，影響之遠(yuǎn)，內(nèi)容之廣，無法用語言來衡量和形容，是現(xiàn)有使人類以最快方式獲得并傳遞一切人類文明成果的唯一途徑。

　　3.2微型化

　　微處理器的問世將微型計(jì)算機(jī)成為可能，它已經(jīng)進(jìn)入儀器、儀表、電器等設(shè)備中，掌上型計(jì)算機(jī)更是以優(yōu)異的性價(jià)比受到人們的青睞，在生活中廣泛使用。微型計(jì)算機(jī)與手機(jī)合并而成的手持計(jì)算機(jī)，將是今后計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。屆時(shí)，計(jì)算機(jī)與通訊設(shè)備將實(shí)現(xiàn)真正的一體化應(yīng)用，人們可以輕松使用手機(jī)完成日常工作和生活的絕大部分內(nèi)容。微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展是人們對未來生活的迫切需要，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展的必然結(jié)果，也是具有廣闊經(jīng)濟(jì)市場的研究方向。

　　3.3智能化

　　計(jì)算機(jī)人工智能是要求計(jì)算機(jī)可以模擬人的感覺和思維，進(jìn)行“看”“聽”“說”“想”“做”，具有邏輯推理、學(xué)習(xí)與證明的能力，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用到現(xiàn)代科學(xué)基礎(chǔ)的綜合體現(xiàn)，也是第五代計(jì)算機(jī)的主要標(biāo)志。人工智能的各領(lǐng)域中最具代表性的是阿爾法圍棋(AlphaGo)，2017年10月面世的新版本阿爾法零(AlphaGoZero)自學(xué)三天圍棋，對陣阿爾法李世石竟然能取得100∶0的戰(zhàn)績。目前，人工智能機(jī)器人可代替人類從事各種難以完成的任務(wù)，甚至在某一方面有超越人類的趨勢，如拆除炸彈，水下探測、醫(yī)療搶險(xiǎn)等，人工智能將是未來計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展的最重要的方向之一。

　　3.4巨型化

　　計(jì)算機(jī)的巨型化不是指計(jì)算機(jī)的體積，而是超高的運(yùn)行速度和精度及存儲能力，它與微型化是計(jì)算機(jī)應(yīng)用兩個(gè)截然不同的發(fā)展趨勢，并不存在對立相反的關(guān)系。超級計(jì)算機(jī)就屬于巨型計(jì)算機(jī)中的一種，巨型計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度可以達(dá)到每秒百億次以上，加上巨大的數(shù)據(jù)存儲容量，在研究領(lǐng)域上，巨型計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于大型工程計(jì)算、科學(xué)計(jì)算、大范圍天氣預(yù)報(bào)、地質(zhì)勘探、核反應(yīng)處理等尖端科學(xué)和軍事研究領(lǐng)域。

　　4結(jié)語

　　計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展速度迅猛，已經(jīng)在當(dāng)今世界各行各業(yè)中廣泛應(yīng)用，在不到100年的發(fā)展進(jìn)程中，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，達(dá)到了今天無法想象的高度和廣度。相信在不久的將來，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)將實(shí)現(xiàn)一個(gè)又一個(gè)重大突破，積極服務(wù)于我們生活的方方面面，甚至成為我們生命中的一部分，帶動(dòng)人類到達(dá)一個(gè)空前全新的世界。

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