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【文章】信息技术的发展趋势

2012-05-30  huangnan35

信息技术的发展趋势
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信息既非物质,也非能量,但它是构成我们世界的基本要素之一,是人类社会创造的知识的总和。信息资源与物质、能源资源有一个很大的不同特点,就是它可以被重复使用,可被同时共享,在使用过程中不仅可以不减少,有时还可产生新的增量。信息技术是研究信息的生产、采集、存贮、变换、传递、处理过程及广泛利用的新兴科技领域。


1946年第一台计算机诞生以来,仅仅半个多世纪,信息技术以它广泛的影响和巨大的生命力,风靡全球,成为科技发展史上业绩最辉煌、发展最迅速、对人类影响最广泛和最深刻的科技领域。可以预见,21世纪将是信息的时代,信息技术将成为最活跃、与人们生活最密切相关的科技领域。


21世纪,信息技术将会朝着以下几方面发展:


一、微电子向着高效能方向发展

当代的计算机都是建立在微电子学基础上的。过去在微电子学方面有一个摩尔定律:即芯片集成晶体管数量每18个月左右增加一倍。据最新研究,其已被突破,达到每12个月增加一倍。20世纪50年代,面积为0.1平方英寸的硅片上只能装上1个电子元件,现在则高达3万多个。


现在人们普遍认为微电子技术即将进入“后光刻时代”,未来随着纳米科技的发展可能将使计算机建立在更微观集成、更高速的基础之上,引起筛子领域的一次新的革命。其结果是:(1)效率更高。纳米技术能制造更节能、更便宜的微处理器,使计算机效率提高百万倍,可生产出更高效率的宽带网,海量存贮器,集传感、数据处理、通讯为一体的智能器件。(2)体积更小。纳米计算机可缩小到头发丝直径的千分之一。美国已利用纳米技术制造出了跳蚤大小的机器人,该项技术使用了微电脑,机器人具有初级逻辑思维能力。此外,该机器人还能在绝对危险或人类所不能及的环境条件下进行工作,用它可以完成核反应堆内的故障处理,此项技术也可用于原子的运送及原子的重新排列。(3)功能更奇。可把装有飞机驾驶程序的纳米芯片植入人体体内,通过细胞接受信息,不用培训你就能驾驶飞机。


预计本世纪应用电子自旋、核自旋、光子技术和生物芯片的功能强大的计算机将要问世,可以模拟人的大脑,用于传感认识和思维加工。预计在未来十多年内可以产生存贮量达到每立方毫米100G,而功耗仅仅为超大规模集成电路千万分之一的生物芯片。


总之,可以预见,微电子与电子器件及集成结构功能将向着高集成度、高速度、低功耗、低成本方向发展。


二、计算机向着多极化方向发展

21世纪,计算机向着超高速度、小型化、并行处理(同时处理)、智能化方向发展。它的发展轨迹不同于自然界的“大鱼吃小鱼”,而是“快鱼吃慢鱼”,谁占领了市场先机谁就成为主导产品。


目前在计算机领域有一个10倍速定律:即每5~7年速度增加10倍,体积减少10倍,价格下降10倍,这一定律也即将被突破。


在超高速方面,IBM的高性能计算机峰值已达到每秒300万亿次以上。美国计划在2010年前研制出千万亿次计算机。从量子理论推出来的极限计算机,其速度将达1051/秒,且内存可达1031比特。


在小型化方面,日本在利用集成电路方面,将一家电视台(包括设备和信息采集存贮)压缩到纽扣小的芯片上,取得了初步成功。他们准备将其再压缩到药片大小,甚至设想将检查设备通过药片置入病人体内,以直接观察病人的病情。


在智能化方面,冰箱电脑里事先存储了你的饮食习惯,零食、油米酱醋等吃完了,它会自动连接互联网,替你向超市订购;微波炉可以自动下载食谱,只要你事先把买回的鸡鸭鱼肉放进去,它便会在你预定的时间自动进行解冻,并做成香喷喷的美味佳肴。


这些预测,实际为人们展现了信息技术无限广阔的发展前景,也说明信息技术离“成熟”还有很大的发展空间。


三、网络向着高级化方向发展

计算机技术属信息处理技术,通信技术属信息传输技术,在它们各自独立发展阶段,信息技术很难有大的突破。20世纪60年代以后,在计算机技术日臻完善、通信技术普遍数字化后,这两大信息技术在兼容与共存的基础上有机结合在一起,使信息技术进入了信息传输、处理、储存一体化的新时代,一方面实现了现代通信系统在计算机的控制下传播的自动化和高效化,各种通信方式一体化;另一方面,使计算机借助通信线路实现了网络化。总趋势是数据、话音和图像三种技术的融合。


计算机联网后其发展趋势表现为:


1.普及无线联网

通信技术与网络技术相互融合,进一步发展为以无线保真技术为基础的无线联网。它可以通过便携式电脑或其他运算器件随时随地高速联网,而无需电缆。无线保真技术将使个人拥有网络通信能力,这是一次深刻的社会进步。


2.能量无限扩充

网络的出现,使信息资源真正成为了继物质、能源之后的第三大重要资源。计算机联网,特别是1994年因特网商业化以来,因特网带来的网络革命的冲击使世人震惊。用美国人的话来形容:变革之大犹如10次工业革命和基督教改革加在一起发生在一代人之内。因特网造就的电子空间正成为世界各国继陆地、海洋、天空之后争先抢占的“新边疆”,因为,谁在电子空间占有优势,谁就会在网络经济的发展中获得丰硕经济利益,美国近年来经济的发展就是一个实例。的确,网络技术的应用,使计算机的能量实现了无限扩充,信息资源得到了最充分的利用。因为,一个设计优良的网络能够把联机的累积力量植入每个单机;一部微机所联系的网络越大,它的用处越多,力量也越强;上网工作时,不是在使用个人的计算机,而是在使用一台能量无限扩充的庞大计算机。不仅如此,未来的网络发展是要将分布在地球各个角落宽带多媒体业务无缝地连接起来,用户可以在任何一个地方用任何一种接入方式,访问全球任何一个数据库和网络。同时可以和任何用户保持任何方式的通信交流。另外,网络将超越地球引入太阳系甚至更远的空间。


3.功能逐步完善

传统网络由于技术和基础设施的局限,在网络安全、规模、性能、提供的业务能力方面都存在缺陷,未来的网络必将朝着更大、更快、更及时、更安全、更方便的方向发展。


由中国自主研发的下一代互联网主干网核心技术20069月正式通过国家验收,这一成果确定了中国在世界下一代互联网中的领先地位,也标志着中国在世界下一代互联网研究与建设上占据了一席之地。下一代互联网主干网在核心技术上实现了四大突破,其中三项属于国际首创,这不仅确立了中国在下一代互联网领域的领先定位,有了话语权,更重要的是,彻底摆脱了对国外互联网关键技术及产品的依赖,在确保国家信息安全的同时,对中国互联网产业将产生重要影响。


下一代互联网与现代互联网的区别:更快;更大;更安全;更及时;更方便。


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