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计算机技术最新发展 1302024343 龙政宇 跨入二十一世纪，知识经济、信息时代的脚步已清晰可闻，在这样的时代里传统计算机技术还将持续发展，新兴的计算机技术的发展更是一日千里。本文对未来计算机与计算机技术的相关方面进行了介绍，包括计算机的云计算技术、虚拟技术。一、云计算技术的飞速发展 （一）云计算的提出著名的美国计算机科学家、 图灵奖 (Turing Award) 得主麦卡锡 (John McCarthy, 1927-) 在半个世纪前就曾思考过这个问题。 1961 年， 他在麻省理工学院 (MIT) 的百年纪念活动中做了一个演讲。 在那次演讲中， 他提出了象使用其它资源一样使用计算资源的想法， 这就是时下 IT 界的时髦术语 “云计算” (Cloud Computing) 的核心想法。（二）云计算的含义 云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。 （三）云计算的特点 (1)资源配置动态化。根据消费者的需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源，当增加一个需求时，可通过增加可用的资源进行匹配，实现资源的快速弹性提供；如果用户不再使用这部分资源时，可释放这些资源。云计算为客户提供的这种能力是无限的，实现了IT资源利用的可扩展性。 (2)需求服务自助化。云计算为客户提供自助化的资源服务，用户无需同提供商交互就可自动得到自助的计算资源能力。同时云系统为客户提供一定的应用服务目录，客户可采用自助方式选择满足自身需求的服务项目和内容。 (3)网络访问便捷化，客户可借助不同的终端设备，通过标准的应用实现对网络访问的可用能力，使对网络的访问无处不在。 (4)服务可计量化。在提供云服务过程中，针对客户不同的服务类型，通过计量的方法来自动控制和优化资源配置。即资源的使用可被监测和控制，是一种即付即用的服务模式。 (5)资源的虚拟化。借助于虚拟化技术将分布在不同地区的计算资源进行整合实现基础设施资源的共享 （四）云计算技术的发展应用 云计算的发展也给我们的生活方面带来各种各样的的变化，主要包括基础设施即服务，平台即服务和软件即服务三方面的服务。这些服务应用在很多领域，如云物联，云安全，云存储， 私有云，云游戏，云教育等方面。二、虚拟化技术 （一）虚拟化技术的提出1959年，克里斯托弗（Christopher Strachey）发表了一篇学术报告，名为大型高速计算机中的时间共享（Time Sharing in Large Fast Computers），他在文中提出了虚拟化的基本概念，这篇文章也被认为是虚拟化技术的最早论述。可以说虚拟化作为一个概念被正式提出即是从此时开始。 （二）虚拟化技术的定义虚拟化是一个广义的术语，在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。 （三）虚拟化技术的特点 (1)更高的资源利用率虚拟可支持实现物理资源和资源池的动态共享，提高资源利用率，特别是针对那些平均需求远低于需要为其提供专用资源的不同负载。 (2)降低管理成本虚拟可通过减少物理资源的数量，隐藏其部分复杂性，实现自动化以简化公共管理任务等方式来提高工作人员的效率。 (3)使用灵活性通过虚拟可实现动态的资源部署和重配置，满足不断变化的业务需求。 (4)安全性提高桌面的可管理性和安全性，用户都可以在本地或以远程方式对这种环境进行访问。虚拟可实现较简单的共享机制无法实现的隔离和划分，可实现对数据和服务进行可控和安全的访问。 (5)更高的可用性提高硬件和应用程序的可用性，进而提高业务连续性：可安全地迁移和备份整个虚拟环境而不会出现服务中断。 (6)更高的可扩展性根据不同的产品，资源分区和汇聚可支持实现比个体物理资源小得多或大得多的虚拟资源，这意味着你可以在不改变物理资源配置的情况下进行规模调整。 (7)互操作性和投资保护虚拟资源可提供底层物理资源无法提供的与各种接口和协议的兼容性，实现了运营灵活性。 （四）虚拟化技术的发展应用虚拟化技术的发展很大程度上来自于云计算技术，是在其基础上的，虚拟化技术可以说是云计算时代的核心技术。虚拟技术在很多方面都有应用，如服务器虚拟化技术应用，应用程序虚拟化技术应用，桌面虚拟化技术应用，网络虚拟化技术应用，存储虚拟化技术应用等，这些方面已经很成熟，已经渗透了我们生活的方方面面。三、未来计算机1、量子计算机 量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理的量子物理设备，当某个设备是由两子元件组装，处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。2、神经网络计算机 人脑总体运行速度相当于每妙1000万亿次的电脑功能，可把生物大脑神经网络看做一个大规模并行处理的、紧密耦合的、能自行重组的计算网络。从大脑工作的模型中抽取计算机设计模型，用许多处理机模仿人脑的神经元机构，将信息存储在神经元之间的联络中，并采用大量的并行分布式网络就构成了神经网络计算机。3、化学、生物计算机 在运行机理上，化学计算机以化学制品中的微观碳分子作信息载体，来实现信息的传输与存储。DNA分子在酶的作用下可以从某基因代码通过生物化学反应转变为另一种基因代码，转变前的基因代码可以作为输入数据，反应后的基因代码可以作为运算结果，利用这一过程可以制成新型的生物计算机。生物计算机最大的优点是生物芯片的蛋白质具有生物活性，能够跟人体的组织结合在一起，特别是可以和人的大脑和神经系统有机的连接，使人机接口自然吻合，免除了繁琐的人机对话，这样，生物计算机就可以听人指挥，成为人脑的外延或扩充部分，还能够从人体的细胞中吸收营养来补充能量，不要任何外界的能源，由于生物计算机的蛋白质分子具有自我组合的能力，从而使生物计算机具有自调节能力、自修复能力和自再生能力，更易于模拟人类大脑的功能。现今科学家已研制出了许多生物计算机的主要部件生物芯片。4、光计算机 光计算机是用光子代替半导体芯片中的电子，以光互连来代替导线制成数字计算机。与电的特性相比光具有无法比拟的各种优点：光计算机是“光”导计算机，光在光介质中以许多个波长不同或波长相同而振动方向不同的光波传输，不存在寄生电阻、电容、电感和电子相互作用问题，光器件有无电位差，因此光计算机的信息在传输中畸变或失真小，可在同一条狭窄的通道中传输数量大得难以置信的数据。相关图表：总结与评论：我认为未来的计算机将会越来越人性化、智能化。当下以致未来计算机发展的一个重要目标就是使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。计算机智能化的包括模拟识别、物形分析、自然语言的生成和理解、自动程序设计、学习系统和智能机器人等。未来的计算机在交互式软件和芯片在这些方面都会有很大的改进。计算机可以通过语音、动作手势甚至习惯自动执行命令。它将收集主人的每次行动并逐渐理解他的需求，把握他的心意，进而主动为主人有方向新的提供信息。此外，更有个性的计算机将基于最可靠的个人认证系统(例如手纹、声控或虹膜)，这样便能最大程度地保障用户的隐私不受侵犯。未来的计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术和电子仿生技术相互结合的产物。它的运算能力更强，它的存储能力将更加惊人，它的耗能将更小，散热少。许多有远见的科学家已经把目光投向新一代的计算机研发上，虽然还有很多理论和技术上的困难，但这是一个势不可挡的计算机发展趋势。随着硅芯片技术的高速发展，硅技术越来越接近了其自身的物理 发展极限，以此，迫切要求计算机从结构变革，到器件与技术的革命这一系列的技术都要产生一次质的飞跃才行，新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机应运而生。量子计算机是基于量子效应基础上开发的，它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移