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計算機科學技術在計算機教育中的應用

來源:UC論文網2019-07-12 07:44

摘要:

  [摘要]本文通過對計算機科學技術在計算機教育中的應用進行了探討,指出了計算機科學技術的誕生歷史以及未來的發展趨勢。在此基礎上還總結了計算機科學技術的優勢以及實際應用。  【關鍵詞】計算機科學技術,計算機教育,應用  中圖分類號:G456文獻標識碼:A文章編號:1009-914X(2014)19-0227-01  一、前言  在這個互聯網高速發展的時代,人們可以用互聯網做幾乎所有的事情,現代人已...

  [摘要]本文通過對計算機科學技術在計算機教育中的應用進行了探討,指出了計算機科學技術的誕生歷史以及未來的發展趨勢。在此基礎上還總結了計算機科學技術的優勢以及實際應用。


  【關鍵詞】計算機科學技術,計算機教育,應用


  中圖分類號:G456文獻標識碼:A文章編號:1009-914X(2014)19-0227-01


  一、前言


  在這個互聯網高速發展的時代,人們可以用互聯網做幾乎所有的事情,現代人已經離不開互聯網了,相信在未來的時間里,人們會變得越來越依賴互聯網,因此,在這樣的時代,怎么可以不好好普及計算機教育呢?


  二、計算機科學技術的誕生歷史


  1942年2月14號,在美國軍方的資助和參與下,在賓夕法尼亞大學誕生了世界上第一臺計算機,這部計算機是為了幫助計算彈道的具體數值和軌跡而設計研制的。在二戰時期,美國制造了大量的槍支炮彈進入到前線作戰,而在戰爭中對于彈道的準備預算和把握是非常重要的,需要雇傭大量的計算高手來參與運算,并且還不能滿足需要,為此美國軍方大傷腦筋。一份計算機的設計方案就此誕生,經過頂尖數學家和科學家兩年多的奮戰,第一臺可以達到每秒五千次加法運算或者每秒400乘法運算的計算機誕生了。計算機大大提高了導彈參數運算的效率以及準確程度,為美國軍方提供了很大的幫助。


  這部計算機有著龐大的體積和重量,占地面積很大,造價也是非常的高昂,但也正是其誕生引領了人類走向計算時代。其后在計算機科學技術的不斷發展中,經歷了四個階段的發展歷程:電子管時代;晶體管時代;集成電路時代;大規模集成電路時代。在各個階段的發展中,是跟時代技術以及需求相一致的,計算機就是在這樣的一步步發展中,變得體積更小、存儲能力更強、運算速度更快,而且越來越為人們所熟知和掌握。


  三、計算機科學技術的應用優勢


  1.網絡技術的應用使商業活動變得更加安全


  傳統商業活動中,雙方的交易契約大多是通過面談或電話交流形式進行的,而在這種條件下,雙方很難憑借第一印象判斷對方的信譽,因此商業風險較大。此外,傳統商業活動中的商業契約大多是通過書面或以實物形態來完成簽訂的,這種商業交流方式極易泄露個人隱私,同時商業機密也容易遭到竊取,存在巨大的安全隱患,勢必將造成財產損失。而隨著計算機科學技術以及網絡信息技術在全世界各領域經濟活動中的廣泛應用,在目前所形成的網絡經濟條件下,電子商務已經獲得了巨大的發展空間,并且發展潛力巨大。網絡商業活動與傳統商業活動相比安全性更有保障。


  2.計算機技術讓企業更加強大


  計算機科學技術的快速發展給企業帶來了多方面的影響,而對信息處理的效率也成為企業競爭發展的關鍵因素。在日益激烈的市場競爭中,企業必須要加強對計算機技術的應用,提高企業信息處理、應用效率,以此充分利用信息技術來真正為企業服務,并跟隨歷史信息化發展的洪流,在應用的過程中積極研究和探索能夠適用于未來信息化發展趨勢的新思路和新方法。在激烈的市場競爭中,企業面對網絡信息技術帶來的挑戰和機遇決不能無動于衷,否則將被歷史無情地淘汰。


  四、計算機科學在智能化建筑中的應用


  1.在設備自動化系統中的應用


  建筑設備自動化系統主要是對智能化建筑中所有機電裝置和能源設備實現高度自動化和智能化集中管理,它是以中央計算機或中央監控系統為核心,對房屋建筑內設置的供水、電力照明、空氣調節、冷熱器、防火、防盜、監控顯示和門禁系統以及電梯等各種設備的運行情況,進行集中監測控制和科學管理,能夠提供一個極為適宜的溫度、濕度、亮度和空氣清新的工作和生活環境,以達到高效、節能、安全、舒適、便利和實用的要求。BAS系統與之集成的子系統應是開放的、應為準備的通信協議和接口,并具有升級、兼容和擴展,進一步提升和完善系統集成能力。根據智能化建筑的管理對象和設備功能,計算機系統的應用應包括以下基本功能。


  (一)安全保安監控功能


  控制智能化建筑內重要場所的保安閉路監視設備以及各種特殊需要的保安監控設備等(包括告警顯示和錄像設備);與外界相連的開口部位(如門窗)的警戒和人員出入的識別等裝置(包括門鎖鑰匙管理、磁卡門和電腦識別以及巡更聯絡系統)。


  (二)消防滅火報警監控功能


  監控煙火探測傳感裝置和自動告警控制系統,以便及早發現火災迅速告警;聯動啟閉消防栓、自動噴淋及鹵代烷等滅火裝置和消防設備;自動排煙、防煙,疏散人員通道和事故照明電源等的監控系統。


  (三)公用設施監控功能


  對高低壓變、配電和一般照明電源等設施的監控:對給水、排水和衛生等設備的監控;采暖、通風和空調等設施的監控;時鐘和各種傳感器等低壓裝置的監控;對電梯、鍋爐以及公用飲水等設施的監控;停車場或車庫出入的自動管理系統的監控。


  2.在通信自動化系統中的應用


  通信自動化是智能化建筑的重要基礎設施,通常由以程控數字用戶電話交換機為核心的通信網和計算機系統局域網(包括軟件)組成。這些設備和傳輸網絡必須與外部公用通信設施聯網,應用高新計算機信息技術進行高速傳輸和準確處理語音、文字、圖像、和數據等各種信息,為用戶提供各種通信手段。通信自動化主要是由語音通信、圖文通信和數據通信三大部分組成。一般可細分為以下系統:1)電話系統;2)傳真系統(包括傳真存儲轉發);3)會議電視和會議電話系統;4)閉路電視系統;5)可視圖文系統:6)電子郵件信箱系統;7)數據傳輸系統;8)計算機局域網絡;9)衛星通信系統;10)移動通信系統。


  五、計算機科學技術的未來發展趨勢


  1.生物計算機


  隨著生物技術的進步,一種基于脫氧核糖核酸的分子計算機正逐步變成現實,一部分科學家已經使用脫氧核糖核酸進行簡易的數據計算和存儲操作。它采用蛋白質分子構成的生物芯片作為集成電路板,因此比現在的電子元器件結構要小得多,且它自身具有立體的結構,其集成密度要比軌跡的集成電路高五個數量級,且它本身具有并行處理的能力,運算速度比現在最先進的計算機還要快上一萬倍,其能量消耗卻相當于普通計算機的十億分之一,一旦出現故障,他們還可以進行自我修復,與人體相連,由細胞提供能量,成為人類身體的一部分。


  2.光子計算機


  光子計算機是一種以光信號進行邏輯運算的一種計算機,它的基本組成部分主要包括集成光路、激光器、透鏡等,它與普通計算機相比,電子由于不帶電荷,沒有靜止質量,因此不受電磁場的影響,耗能更低,速度更快,計算能力比電子計算機有了指數倍的增長。并且光存儲的儲量是普通存儲的幾萬倍,隨著光存儲、光互連、光集成器等技術方面的突破性進展,使得光子計算機走進人們的生活現實已經不太遠。


  3.量子計算機


  量子計算機是一種根據原子或者原子核的量子力學特性進行工作,它是基于量子效應構建起的一個完全以量子為基礎的計算機。它可以利用鏈狀分子聚合物的特性來表示0和1兩種狀態,通過激光來改變分子的狀態,使信息沿著聚合物流動,在理論上,量子計算機并行計算可以達到每秒一萬億次。且量子計算機具有類似人類大腦的容錯性,當系統一部分發生故障時,原始數據可以自動繞過出錯部分,繼續計算。量子計算機這種高速度、低功耗的特性,使得計算機向著更加微型化的方向發展成為可能。


  六、結束語


  計算機科學技術的發展已經進入到了白熱化的階段,并且讓更多的企業以及個人受益。在今后應該針對此技術進行更多的關注,以便能夠讓我國的精神文明建設再創輝煌。

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