信息与计算科学论文2000字

计算机科学的应用领域论文

在日常学习和工作中，大家肯定对论文都不陌生吧，论文是学术界进行成果交流的工具。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧，以下是我整理的计算机科学的应用领域论文，希望对大家有所帮助。

摘要： 随着科学技术的突飞猛进、推陈出新，服务于人类的方方面面，计算机在其中扮演着非常重要的角色，计算机科学已经渗透到我们涉及到的各个领域，并且推进了各个领域的迅猛发展，在此我就计算机科学应用领域进行归纳和整理。

关键词： 计算机;科学;应用;领域

1、计算机科学

计算机科学狭义上是指运用计算机进行各种信息的整理和计算，而实际上计算机科学还包括计算机本身硬件的开发与研究、计算机软件系统的开发与研究、计算机语言编辑的开发与研究，并将这种技术扩展到其他领域实现的人工智能等，都是计算机科学的研究范畴，通常我们把计算机科学划分为理论科学和实验科学两部分。

2、计算机科学的应用领域

计算机科学实际上既包括硬件的理论研究和开发，又包括软件的设计、计算和开发。计算机学科主要应对四大领域：计算理论，算法与数据结构，编程方法与编程语言，以及计算机元素与架构。其中还包含了社会较为重要的领域如软件开发、人工智能领域、互联网智能通信领域、云计算、大数据并行计算、智能翻译、计算机智能图形，以及数值和符号计算等。

理论计算机科学

理论计算机科学从广义的角度分析包括计算的理论知识和其它专注于更抽象、逻辑与数学方面的计算。理论计算机科学设计的领域有：

①自动机论与形式语言理论

②程序理论

③形式语义学

④算法分析和计算复杂性理论。

在人们研究了各种各样的计算和创立了许许多多的算法之后，为了能够处理数学基础遇到的理论问题，即解决存在的问题是否可以通过算法解决，数学逻辑学家开发了一些不同的算法和定义，从而建立了可计算性理论，最终成为了现有的理论计算机科学，即什么能够被有效地自动计算。

信息编码论

信息编码论与信息和信息量有关，主要是进行信号的处理和搜寻的操作极限，例如压缩数据的处理、可靠数据的存储和通讯处理。编码理论是对一些适宜它们特质的问题进行编码研究，一般我们应用于数据压缩领域、密码领域、纠错领域、网络信息编辑领域。我们研究编码的目的一般是为了设计出更加高效而且可靠数据传输的方法。

计算方法

计算方法是指非常便捷的计算程序，一般我们设定一个或一组数值作为已知进行输入，通过预定好的计算程序进行计算，得出一个或一组数值进行输出。计算方法是计算机科学研究的一个非常重要的领域，同时也是其他计算机科学领域最基本的运用手段，计算的方法主要包括数据结构、几何计算、图形计算等。除此之外，还包括运行模式的匹配、部分数论等。

程序设计理论

程序设计语言理论主要处理程序设计语言的设计、实现、分析、描述和分类，以及它们的个体特性。程序设计的基本过程是：对待解决的问题进行分析，定义用户需求，描述数据和加工过程，再把这种描述细化、编码，转换成计算机可以接受的表示形式。如：Visual Basic程序设计理论、C语言程序设计理论等。

形式化方法

在计算机科学和软件工程开发领域，形式化方法是在计算科学的特种技术基础之上，适用于软件和硬件系统的描述、开发和验证。我们将形式化方法应用于软件和硬件的设计，主要是希望能通过计算机手段，结合计算流程加以计算提高设计的可靠性。采用形式化方法通常只用于开发注重安全性的高度整合的系统，能够更加精准的找到隐藏的逻辑关系，从而设定出适合的逻辑规则，能够实现理论体系的严密性，也能准确的把握训练思维，使抽象的思维更加形象化。

并发，并行和分布式系统

我们一般需要多个计算机相互交互共同执行同一个任务，这种方式叫并行性，所以某些数学模型都创建了并行计算模式，例如Petri网、进程演算和PRAM模型。为了能够充分发挥多个计算机网络连接的效用，又创建了分布式系统，实现了同一个分布式系统中的多个计算机可以拥有自己的'私有内存，为了完成同一个任务，每个计算机之间可以实现信息的互换。

数据库和信息检索

数据库的设定是保证能有效、迅速、准确地组织、存储和检错大量的数据提供范围。主要由数据库管理系统完成其功能，通过存储的模型和查询语言进行检索完成。

人工智能

这个计算机科学分支旨在创造可以解决计算问题，以及像动物和人类一样思考与交流的人造系统。无论是在理论还是应用上，都要求研究者在多个学科领域具备细致的、综合的专长，用于推动智能研究领域，或者被应用到其它需要计算理解与建模的学科领域。人工智能在计算机领域内，得到了愈加广泛的重视。并在机器人，经济政治决策，控制系统，仿真系统中得到应用。

机器翻译

机器翻译是利用计算机将一种自然语言(源语言)转换为另一种自然语言(目标语言)的过程。它涉及计算机、认知科学、语言学、信息论等学科，是人工智能的终极目标之一，既具有科学研究价值又具有重要的实用价值。随着经济全球化及互联网的飞速发展，机器翻译技术在促进政治、经济、文化交流等方面起到越来越重要的作用。

计算机体系结构与工程

计算机系统结构，是计算机的主要功能结构，包括硬件设计、硬件性能、运行程序、编码设计。这个领域经常涉及计算机工程和电子工程学科，选择和互连硬件组件以创造满足功能、性能和成本目标的计算机。

计算机安全和密码学

计算机安全的目标是保护信息免受未经授权的访问、中断和修改，同时为系统的预期用户保持系统的可访问性和可用性。密码学是对于隐藏(加密)和破译(解密)信息的实践与研究，很多加密和解密算法都是基于它们的计算复杂性。

软件工程

软件工程是对于设计、实现和修改软件的研究，以确保软件的高质量、适中的价格、可维护性，以及能够快速构建。它是一个系统的软件设计方法，涉及工程实践到软件的应用。通过本文的归纳和整理，我们可以明了计算机科学并不仅仅指的是计算机的应用，还有很多其他的应用领域。

计算机科学与技术的发展日新月异，因此，我们要把握其发展趋势，才能更好的推动计算机科学与技术的发展。下面是我整理了计算机科学与技术论文 范文 ，有兴趣的亲可以来阅读一下!

对计算机科学与技术发展趋势的探讨

摘要：计算机科学与技术的发展日新月异，因此，我们要把握其发展趋势，才能更好的推动计算机科学与技术的发展。本文分析了计算机科学与技术发展的整体方向，并就计算机技术的几个具体发展趋势进行了探讨。

关键词：计算机科学与技术;发展趋势;研究

中图分类号：TP3-4文献标识码：A 文章 编号：1007-9599 (2012) 05-0000-02

计算机科学与技术与我们的社会、生活、工作等方方面面都息息相关，因此，分析计算机科学与技术发展的趋势问题具有十分重要的现实意义。为此，本文分析了计算机科学技术的发展趋势，以下是本人对此问题的几点看法。

一、计算机科学与技术发展的整体方向

计算机科学与技术的发展可以说是日新月异，发展速度非常的快，但统观计算机技术的未来发展，主要向着“高”、“广”、“深”三个方向发展。具体分析如下：

第一，向“高”度发展。体现在计算机的主频上，随着主频的逐步提高，计算机的整体性能会越来越稳定，速度会越来越快。英特尔公司已经研制出能集成超出10亿个晶体管的微处理器，也就是说一台计算机不止使用一个处理器，可能会用到几十、几百甚至更多的处理器，即并行处理，截止目前，在世界范围内性能最高的通用机就采用了上万台处理器。而专用机的并行程度又要高出通用机，其关键核心技术是 操作系统 ，体现在两方面，一方面是如何高效能的使很多计算机之间产生联系，实现处理机间的高速通信，另一方面是如何有效管理这些计算机，并使之互相配合、协调工作。

第二，向“广”度发展。随着计算机的高速发展，计算机已经普及，成为个人常用之物，可以说人手一台。向“广”度发展指网络化范围的扩大以及向各个领域的逐渐渗透。到那时，计算机就会无处不在，像现在的发动机一样，应用于所有电器中，你家里的电器不管是冰箱、洗衣机还是 笔记本 、书籍等都已电子化。说不定多少年后学生用的教科书也被淘汰，被和教材大小一样的笔记本计算机所代替，学生可根据自己实际需要查阅、记录所需的资料。有人预言未来的计算机如此普及价格就和买一本书一样便宜，还有一次性使用的，用完就可以扔掉，它将成为人们生活中最常用、最方便的日用品。

第三，向“深”度发展。即向人工智能方向发展。比如说，如何把网上丰富的、有用的信息变为己有，如何使人机更好地互动等，这是计算机人工智能发展、研究的的主要课题。所谓人工智能，即计算机的智能成分占主要，会具备多种感知能力、 逻辑思维 能力，到那时，人们可以与计算机自由交流，用手写字输入，甚至可以用表情、手势和计算机沟通，人机交流方便、灵活、快捷。使人产生身临其境之感的交互设备也已经发明出来，主要体现在虚拟现实技术领域方面。同时，信息将实现永久性存储，百年存储器正在研发当中，让我们一起期待吧。

二、计算机科学技术的几个具体发展趋势

从近几年来计算机科学的发展来看，计算机科学技术的具体发展趋势，主要有以下几个方面：

(一)运算速度大大提高的高速计算机

近年来，美国人发明了一种通过空气的绝缘性来大幅度提高电脑运行速度的新技术。由纽约保利技术公司研究人员发明生产出一种电脑中使用的新型电路，这种电路的芯片之间是由一种“胶滞体包裹的导线”进行连接的，而组成这种“胶滞体”的物质中有90%的成分是空气，众所周知，空气恰恰是一种不导电的优良的绝缘体。经实践研究表明，计算机运行速度的快慢与晶体管或芯片之间信号的传递速度有直接关系，目前国际上普遍采用的“硅二氧化物导线”在信号传递的过程中一般都会吸收掉一部分信号，因此延长了传递信息的时间。而保利技术公司研究制造的这种“胶滞体导线”，在信息传输过程中几乎没有吸收任何信号，所以它能够更快的传递信息。除此之外，这种导线不但有利于大幅度降低电耗，节约材料成本，而且无需更改计算机芯片，可直接安装，最重要的是极大的提高了计算机运行速度。但美中不足的是，这种导线的散热效果较差，无法及时排出电路生成的热量。为此，保利公司迅速组织科研人员，针对这一缺陷进行创新改造，终于研究出一种“电脑芯片冷却”技术，即在计算机电路中置放许多装有液体的微型管道，用以吸收电路在工作中形成的热量。电路开始发热时，其产生的热量可以将微型管中的液体汽化，汽化之后的物质逐渐扩散到微型管的另一端，会重新凝结，顺流到微型管底部，从而达到吸收热量、有效散热的功效。目前，美国宇航局正在对该项技术进行太空失重实验，如果实验取得成功，“空气胶滞体”导线技术将被广泛应用于全球计算机的使用中，有助于大幅度提高计算机的运行速度。

(二)超微技术领域的生物计算机

早在二十世纪八十年代，生物计算机就已经投入研制了，这种计算机最大的特点就是利用生物芯片，由生物工程技术中所产生的“蛋白质分子”组合构成。在这种生物芯片中，信息是以波的方式进行传递的，其运算速度快的惊人，几乎相当于普通计算机运算速度的十万倍，且具备强大的储存空间，而其能量消耗仅为普通计算机的十分之一，这种生物计算机的优势作用显而易见。由于蛋白质分子具有再生能力，因此，它可以通过自我组合而合成新的微型电路，这样就使得计算机具备了生物体的基本特征，因此被称为生物计算机。例如：这种计算机可以通过生物自身的调节作用自主修复出现故障的芯片，甚至能够模拟人脑进行思考。1994年，美国首次将生物计算机公诸于世，随之公布的还有模拟电子计算机而进行的逻辑运算，并提出了解决“虚构”的七座城市之间路径问题的最佳设计方案。前不久，来自世界各国的二百多名计算机专家学者就曾经齐聚美国的普林斯顿大学，联名呼吁计算机科技应向生物计算机领域努力进军。根据现在的生物计算机技术发展来看，预计将在不久的未来，制造出通过物理和化学作用就能检测、处理、储存、分析、传输数据信息的分子元件。现阶段，计算机科学家们已经在生物超微技术领域取得了一定成就，实现了部分突破，制造出了超微机器人。而科学家们更长远的计划是让这种超微机器人变成一部微型生物计算机，从而在生物体内取代某些人体器官，完成血管、内脏等器官的修复作用，并杀死病毒细胞，使人类身体健康、延年益寿。

(三)以光为传输媒介的光学计算机

光学计算机是一种以光作为信息传输手段的计算机，这种计算机与传统计算机(电子)相比，具有诸多优势特点：光的速度有目共睹，这是电子计算机永远无法比拟的，并且光速具有一定的频率和偏振特征，大大提高了光学计算机传输信息的能力;光的发射根本不需要任何导线，即使发生交会也不会造成干扰;光学计算机的智能水平也大大高于电子计算机。可见，光学计算机是人类不断追求的理想计算机。早在二十世纪九十年代，世界各国以及各个科研机构，就已经投入大量的人力、物力、财力用以研发“光脑技术”。其中，由英国、德国、法国、意大利等60多个国家组成的科研队伍研发的光学计算机成果显著，该计算机的运算速度比电子计算机快了一千多倍，而且准确率相当高。除此之外，有些超高速计算机只能在低温状态下运行，而光学计算机不受温度的限制;光学计算机的存储量超大，抗干扰能力超强，不管在什么条件下都能正常运行;光脑具有与人脑相似的特性，就算系统中的某一元件出现损坏，也不影响运算结果。

(四)含苞待放的量子计算机

计算机专家已经根据量子学理论知识，在量子计算机的研制方面取得了一定成果，如：美国科学家已经成功完成了4个“锂离子”量子的缠结状态，这一成果体现了人类在量子计算机研究领域上已经更上一层楼。

(五)应用纳米技术的纳米计算机

纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积只有数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。美国正在研制一种连接纳米管的 方法 ，用这种方法连接的纳米管可用作芯片元件，发挥电子开关、放大和晶体管的功能。专家预测，10年后纳米技术将会走出实验室，成为科技应用的一部分。纳米计算机体积小、造价低、存量大、性能好，将逐渐取代芯片计算机，推动计算机行业的快速发展。

当然，以上仅是本人对计算机科学与技术发展趋势的几点浅薄认识和看法，对于此问题的研究，有待于我们做进一步的探讨和思考。

参考文献：

[1]蔡芝蔚.计算机技术发展研究[J].电脑与电信,2008,2

[2]陈相吉.未来计算机与计算机技术的发展[J].法制与社会,2007,10

[3]文德春.计算机技术发展趋势[J].科协论坛(下半月),2007,5

[4]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化,2010,8

[5]李晨.计算机科学与技术的发展趋势[J].化学工程与装备,2008,4

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