肖雄

摘要：計算機從被發(fā)明以來歷經70多年的發(fā)展無論數(shù)據(jù)處理能力和存儲數(shù)據(jù)能力都有了質的飛躍，被廣泛應用的人類生活生產的各個方面，本文從計算機特點以及應用兩個方面進行相關內容的論述。

關鍵詞：計算機；特點；應用

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）33-0260-02

1 計算機特點介紹

1.1 計算機運算處理速度快

運算速度作為衡量計算機處理數(shù)據(jù)能力的重要指標，是計算機最為突出的特點之一。一般認為，世界上第一臺電子計算機（ENIAC）于1964年誕生于美國賓夕法尼亞大學，這臺計算機以5000次每秒的運算速度，將人們帶入了計算機的時代，在后來的將近70年的發(fā)展過程中，計算機大致經歷電子管時代（1946年—1958年）、晶體管時代（1958年—1964年）、集成電路時代（1964年—1970年）、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時代（1970年至今）四個發(fā)展階段。每個階段計算機數(shù)據(jù)處理速度都有了質的飛躍，電子管計算機的運算速度為每秒數(shù)千次至數(shù)萬次，而且造價高昂、功耗極大；晶體管時代的計算機運算速度有了顯著的提升，達到了10萬次/每秒，功耗、體積以及系統(tǒng)的可靠性都有了較大的提升；再到后來的集成電路時代，計算機的速度達到了令人驚嘆的百萬次至數(shù)千萬次/S的數(shù)量級，模塊化、設計標準化產品逐漸出現(xiàn)；如今大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的時代計算機運算處理速度達到了幾百萬次到幾千億次，人們利用計算機技術可以處理復雜計算，對人們日常生產和生活都產生了重大的影響，可以說沒有計算機急速飛躍的處理速度，就不可能有計算機如此廣泛的應用，因此，計算機運算處理速度是計算機最為重要的特點。

1.2 計算機具有較強的數(shù)據(jù)存儲能力

計算機中存儲數(shù)據(jù)的介質從速度的快慢來劃分，通常是這樣的寄存器、高速緩存、內存、外部存儲設備，其中高速緩存作為解決CPU運算速度和內存速度不匹配的問題而產生的，其容量相對較小，數(shù)據(jù)存儲量較少，并且寄存器、高速緩存以及內存中數(shù)據(jù)斷電丟失，不適合長期存儲數(shù)據(jù)，其作用主要是為了與CPU配合完成計算機任務，通常計算機強大的存儲功能都指的是外存。常見的外村設備包括硬盤、光盤、可移動磁盤等，現(xiàn)代技術使得計算機的外部數(shù)據(jù)存儲量以及存儲有效期都得到了極大的提升，從存儲量上來講，計算機可以提供海量的存儲能力供用戶的使用，其中網(wǎng)絡云盤以及磁盤陣列的出現(xiàn)都是為了解決數(shù)據(jù)存儲可靠性、存儲量的問題；而數(shù)據(jù)存儲質量也是也來越強，信息可以有效地保持幾年至幾十年，甚至更長時間，這位數(shù)據(jù)的可維護性和可用性都帶來了極大的便利，滿足了人們對于信息處理的最基本要求，因此計算機數(shù)據(jù)存儲能力，是計算機應用的基礎，也是計算機重要的特點。

1.3 計算機具有高精度的數(shù)據(jù)處理能力

現(xiàn)代計算機除了具有高速的數(shù)據(jù)處理能力和海量的數(shù)據(jù)存儲能力，還具備高精度的數(shù)據(jù)處理能力，計算機可以根據(jù)人們的計算要求，被設計為各種計算精度，計算機數(shù)據(jù)處理類型既包括常見的整數(shù)類型計算和浮點數(shù)類型計算，同時還具備了邏輯運算能力，如果說整數(shù)型和浮點型數(shù)據(jù)的計算主要運用在科學計算和工程運算（科學計算和工程運算通常對計算結果的精確度有較高的要求，目前計算機可達到的計算精度可以達到小數(shù)200萬位的∏值，這基本上滿足絕大多數(shù)的日常生活和生產建設）過程中，那么邏輯運算則為計算機具備邏輯判斷能力提供了重要的技術支撐，使得計算機可以進行智能的分析判斷，從而實現(xiàn)智能化的計算控制，這也是近年來智能設備和應用出現(xiàn)的技術基礎?？傊嬎銠C高精度的數(shù)據(jù)處理能力也是計算機非常關鍵的特點。

1.4 計算機進行自動化任務的處理

現(xiàn)代計算機都是基于“存儲程序”原理的馮諾依曼體系設計的，首先人們將預設數(shù)據(jù)和程序存儲到計算機中，計算機就可以根據(jù)任務步驟進行自動的處理，這就是存儲程序的基本原理。正是因為現(xiàn)代計算機具有高度自動化控制和任務處理過程，計算機才得以在工藝控制、輔助設計、人們日常生活中發(fā)揮廣泛的作用。以最前沿的物聯(lián)網(wǎng)技術而言，其技術核心在于將傳感器技術與計算機控制技術有機地結合起來，通過計算機對傳感器設備所捕獲的不同數(shù)據(jù)進行不同的處理過程來實現(xiàn)計算機對于“物”的智能化控制。因此，計算機自動化的任務處理能力同樣是現(xiàn)代計算機技術重要的特點，更是計算機技術得以廣泛應用的重要因素。

2 計算機技術應用的場合

在現(xiàn)代社會中，幾乎所有的領域都可或多或少的發(fā)現(xiàn)計算機技術的應用場所，按照不同的處理內容，通常將計算機的應用場所劃分為以下幾個方面，下文將簡要的介紹計算機的不同應領域：

2.1 計算領域的應用

計算領域的應用是指利用先進的計算機技術進行數(shù)值計算。計算領域不僅僅包括人們日常生活中的簡單計算，同時還包括一些復雜數(shù)學模型的計算過程（以自然環(huán)境下，天氣情況的計算而言，在過去，由于人們沒有足夠的計算存儲能力，人們所構建的復雜計算模型無法得到快速的計算結果，而無法進行即時的天氣預報，再比如生物研究中，人類基因圖譜的繪制，需要高速計算機發(fā)揮舉足輕重的計算存儲作用）。常見的復雜計算包括科學研究方面的計算、自然界與人類復雜問題的計算分析、高難度的工程計算等等，這些行業(yè)需要計算機提供可靠的、持續(xù)的高速計算能力，從而為破解計算難題提供準確的計算結果?？傊?，計算機在計算領域的應用是計算機最基本的應用領域，更是計算機得以誕生最重要的原因。

2.2 信息的加工處理應用

信息的加工處理是根據(jù)用戶需求，對相關數(shù)據(jù)信息進行收集、整理、再處理的過程?；旧纤械挠嬎銠C應用都是在進行信息加工處理過程，無論信息表示形式是數(shù)值數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、影音視頻數(shù)據(jù)還是其他二進制形式的數(shù)據(jù)。此處的信息加工特指對信息收集、整理、再處理以達到用戶特定需求的這么一個過程，常見的數(shù)據(jù)存儲處理手段可分為文件系統(tǒng)存儲、數(shù)據(jù)庫存儲以及更高級的DDS，其中文件系統(tǒng)存儲主要是根據(jù)操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)將文件存儲在磁盤上的過程，這是最初階段人們對于文件管理的主要形式；隨著數(shù)據(jù)量的增加、數(shù)據(jù)復雜關系的應用，簡單的文件系統(tǒng)不能較好地滿足人們的存儲處理需求，應運而生的就是數(shù)據(jù)庫存儲，數(shù)據(jù)庫存儲主要是將數(shù)據(jù)進行格式化存儲、并且可以根據(jù)用戶需求對數(shù)據(jù)進行加工變換，一方面極大地節(jié)約了用戶數(shù)據(jù)的存儲空間，另一方面有利于用戶對于數(shù)據(jù)的操作處理過程，從而有效地提升了數(shù)據(jù)的應用效率。再次，就是DDS數(shù)據(jù)信息處理，這是數(shù)據(jù)處理更加高級和智能化的應用，人們根據(jù)數(shù)據(jù)特點，依托于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，再構建數(shù)據(jù)模型以及操作方法，利用軟件形式智能化的分析處理數(shù)據(jù)，為用戶提供更加客觀、真實的數(shù)據(jù)分析處理結果。當前流行的WEB互聯(lián)網(wǎng)、信息管理系統(tǒng)、企業(yè)ERP系統(tǒng)等信息加工處理應用都有廣泛的應用

2.3 計算機的輔助技術

輔助顧名思義幫扶的意思，而人則是處于主導地位，計算機輔助技術主要是在人操作下，利用計算機技術實現(xiàn)相關任務的完成。常見的計算機輔助技術包括、輔助制造、輔助教學、輔助工藝規(guī)劃、輔助設計應用、計算機輔助測試、輔助質量控制等等。 以常見的輔助教學為例，這種計算機輔助技術主要是依托于計算機信息處理技術和多媒體處理技術，進行教學過程展開的應用，教學過程無論是教授內容的展現(xiàn)方式、教授過程的互動性都達到了傳統(tǒng)教學過程無法企及的高度，對于現(xiàn)代意義的教學有著非常重要的意義。再以計算機輔助設計為例，通過將產品的各個參數(shù)、形態(tài)結構以及功能要求等相關數(shù)據(jù)在計算機輔助設計軟件（如Auto CAD）的幫助下進行電子化設計，充分發(fā)揮輔助設計軟件高度智能化以及計算優(yōu)勢，實現(xiàn)快速設計和高質量設計的要求，輔助設計被廣泛地應用于電子工業(yè)、汽車制造、建筑、家居設計等相關行業(yè)。隨著計算機技術的發(fā)展，為實現(xiàn)自動化設計、生產過程，企業(yè)通常將輔助設計、制造、測試等技術相結合，進行更加智能化、高效化的控制?？傊o助技術的應用是計算機在產品生產、設計、制造等領域重要的應用。

2.4 工業(yè)控制管理應用

工業(yè)控制管理應用，主要是利用計算機技術進行工業(yè)生產過程的控制過程，工業(yè)控制管理與各種傳感設備的應用和發(fā)展有著密切的聯(lián)系，一定意義上可以說沒有傳感設備的飛速發(fā)展就沒有工業(yè)控制管理現(xiàn)代化的應用。以常見的生物品產生產過程為例，通過各類傳感設備將生物產品生產所需要的溫度、濕度、PH環(huán)境以及各種有機質含量的實時監(jiān)測，并根據(jù)生物產品的生產需求進行智能化控制，使得生物產品過程高度精細化，對于提高生產質量具有非常重要的意義。 一般而言工業(yè)控制領域的計算機應用運行環(huán)境相對惡劣，可能出現(xiàn)高溫、高壓、PH環(huán)境影響嚴重等非常嚴峻的環(huán)境，對于計算機以及周邊設備的應用可靠性和應用持續(xù)性都提出了較高的要求，根據(jù)處理能力的強弱劃分，當前工業(yè)控制管理計算主要分為單片機處理和以ARM為代表的的核心處理器處理處理。隨著計算機技術的發(fā)展應用，未來計算機技術在工業(yè)控制必將朝著更加穩(wěn)定、智能化管理過程大踏步地發(fā)展。

2.5 智能模擬以及其他方面的應用

智能模擬又被稱為人工智能（AI），是利用計算機技術進行人的智力活動進行模擬的一種應用。該領域包括機器人的設計、自然語言識別、圖像處理、專家系統(tǒng)等方面的應用，相對而言，智能模擬技術成熟度較低，但是也取得了令人矚目的成績，產品成果主要集中在人機博弈、模式識別、知識工程等領域，計算機高度智能化地模擬了人的感知、理解、學習和對問題的求解過程，相信隨著計算機技術的不斷發(fā)展智能模擬應用必將展現(xiàn)出前所未有的應用度。

除此之外，計算機技術還在智能家居、大數(shù)據(jù)云計算等諸多領域有著非常重要的應用，基本上只要是人類涉及的行業(yè)，都能夠發(fā)現(xiàn)計算機應用的身影，限于篇幅的限制本文就不一一介紹了。

總之，計算機技術以其前所未有的發(fā)展速度，無論是傳統(tǒng)的數(shù)值計算、信息處理、輔助設計，還是當前流行的人工智能、工業(yè)控制領域都有著不俗的表現(xiàn)，相信伴隨著計算機技術的飛速發(fā)展，計算機技術必將對人類社會的發(fā)揮在那做出更加巨大的貢獻。

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