计算机论文参考

经过几十年在处理速度、存储容量、联网和软件精细化方面的发展，计算机已经以一种不可想象的方式渗透到科学、商业和文化领域，智能工程将使其从量变到质变。计算功能越来越变成模拟和执行。在科学领域，计算可以模拟气候变化，解码人类基因；在商业领域，低成本计算、互联网和数字通信正在改变全球经济。在文化领域，iPod、YouTube、电脑动画等计算产品无处不在。2006年9月，美国计算机科学与通信委员会在华盛顿举办了一场名为“2016”的研讨会，主题是未来计算机将如何发展。会议的代表来自学术界和工业界。主题包括:社交网络、数字图像、网络媒体和计算机对工作和就业的影响。讨论主要集中在两个方面:计算的影响将在深度上渗透到自然科学，在广度上进入社会科学；政策问题突出，计算技术的功能将更加强大，无所不能。计算机对科学研究的深刻影响主要是高速运算的超级计算机。虽然通过网格组计算可以将多台计算机的功能用软件连接起来，实现堪比超级计算机的高速运算，但要解决最复杂的动态问题，尤其是涉及国家安全的问题，还是需要依靠单台超级计算机。能够广泛影响大众的计算，已经从台式机变成了集计算、娱乐、通讯于一体的手持多功能产品。第一，超级计算机的发展目标速度对于科学计算中的超级计算机，就像对于战场上的战斗机一样重要。美国国防部高级研究计划局(DARPA)制定的高生产力计算系统(HPCS)计划要求每秒1000万亿次浮点运算的超级计算机在2010年前进入市场，装备美国的武器实验室和科研中心。DARPA将这种超级计算机视为开发先进飞行器、武器、军事行动的规划和执行、美国核储备的维护、安全系统的研究、图像处理和密码解码的关键技术。DARPA负责该项目的主任哈罗德说，这是“满足国家安全和经济竞争力需求的关键技术”。2006年6月，165438+10月，克雷公司推出了新的XT4超级计算机，这是一个由30000个opteton处理器组成的系统。Cray声称，其新系统在测试期间的稳定运行速度为每秒65，438+00万亿次浮点运算，目前可达到每秒54万亿次运算，预计到2005年底将达到每秒250万亿次运算。XT4的新架构可以轻松升级到每秒1000万亿次浮点运算的最高速度。XT4的关键技术是克雷的SeaStar2连接芯片。系统中的每个处理器都有这样一个连接芯片，而不是像其他超级计算机一样，所有处理器都使用一个通信接口。这项技术使得大量的并行处理系统不会因为它们之间的数据传输而变慢。橡树岭国家实验室、国家能源科学计算中心和芬兰IT科学中心都订购了XT4。该公司负责政府规划的副总裁表示，这种类型的计算机特别适用于空气动力学问题和其他航空航天设计。例如，美国空军的研究人员一直在使用上一代XT3来模拟新天线的设计和评估。2006年6月，DARPA与Cray公司签署了一份价值2.5亿美元的合同，以开发其最新的混合架构超级计算机。这是高生产力计算系统计划第三阶段的项目之一，Cray公司称之为自适应超级计算机。到目前为止，超级计算机只使用一个处理器。Cray的超级计算机的混合结构是将标量和矢量两种不同类型的处理器集成在一起，并增加另外两种处理器，使处理器和任务最适合缓存，从而达到最高的效率和最大的利用率。IBM还为HPCS项目的第三阶段签署了一份价值2.44亿美元的超级计算机合同。目标是开发每秒1000万亿次的实时应用；在2006年6月公布的第28届世界超级计算机500强排行榜上，165438+10月，IBM的Gene/L系统名列榜首，该系统是该公司为美国能源部劳伦斯·利弗莫尔国家实验室开发的，运算速度为每秒280.6万亿次，大约是DARPA要求Cray和IBM在2010年之前交付的原型计算机。Cray公司在桑迪亚国家实验室运行的红色风暴超级计算机为101.4万亿次/秒，仅次于IBM的Gene/L .二、台式电脑逐渐成为网络多媒体娱乐工具，台式电脑终于走向了移动通信领域。从光纤通信中数据量的激增就可以看出这种趋势。越来越多的电脑用户通过手机接收MySpaee和ESPN的网站来处理文件和短信。高级手机操作系统开发者、Symbian公司副总裁帕纳·格罗斯(Pana Grossi)说:“我们看到了屏幕的逐渐演变，从电影、电视和电脑屏幕到今天的第四代智能手机屏幕。”最新的屏幕显示了台式电脑的许多功能，下一代屏幕将包括各种形式的集成，包括视听通信、电子邮件、短信和其他功能。为此，苹果电脑公司已经更名为Apple，即将推出的iPhone代表了该公司的最新战略，即进军互联网数据处理手持设备这一新领域。这种接近台式电脑的手持设备可以轻松处理音乐、图像、娱乐、制作任务以及通过光纤和其他无线网络进行通信。苹果的举动似乎引发了一场核战争，诺基亚和摩托罗拉都会做出回应。然而，在这个领域，苹果只是后来者，它的对手有:诺基亚、摩托罗拉、索尼爱立信、微软等商业巨头，它们都进入了娱乐电子领域。还有谷歌等实力雄厚的互联网公司也即将进入这一领域。他们都经不起台式电脑用户的利益输送诱惑。手机和台式电脑之间的伪竞争也产生了新的复合设备。诺基亚和索尼最近都推出了具有创新物理设计和各种通信功能的新产品，这些产品比手持设备更小，屏幕更容易阅读。无线数据通信的软件开发也是一个重要的商业领域。苹果的优势在于可以在无线数据通信市场同时开发硬件和软件。这是其新推出的iPhone，设计新颖引人注目。三、计算对科学和社会经济的影响为什么计算会对科学、社交网络和人们的文化生活产生重大影响？在计算机对科学的影响方面，美国加州伯克利大学教授卡普经过长期探索，提出了科学理论的算法性质概念。数学和计算机科学的核心概念是算法。算法，简而言之就是一步一步的求解计算。它擅长描述动态过程，而科学公式或方程适用于静态现象。科学研究越来越多地探索动态过程，计算机科学是对算法的系统研究。计算机应用在目前发展最快的生物领域尤为突出。卡普近年来的研究已经超出了计算机科学领域，进入了微生物学领域。他认为现在生物学已经被视为信息科学。科学家试图用算法来描述生物过程，如蛋白质的生成，这“自然是一种算法。”在社交网络方面，在技术网络出现之前，社会科学家已经分析了几十年。随着互联网的出现，社交网络和技术网络不可避免地联系在一起，社交网络可能会发展到前所未有的规模。新的社会技术网络包括电子邮件、商业网站(如亚马逊)的购物推荐、通讯网站(如MySpace和脸书)的短信或小帖子，以及新闻、观点、时尚、城市神话、在线商品和服务等。目前，人们正在探索是否可以用算法来分析为什么一些网络社区蓬勃发展，而另一些社区正在萎缩或消失。利用计算技术研究社交网络，对社会学家、经济学家、人类学家、心理学家和教育学家来说是一笔丰厚的财富，对营销人员和政治家来说也是有用的。康奈尔大学教授克莱恩伯格说:“这是将计算和算法应用于社会科学和实践的最重要方式，目前仍处于初级阶段。”计算机图像和存储的未来趋势可能用于个人。一个人生活中的主要事件可以通过组装具有微波传输的数字设备、微型电话和照相机来记录。这对传播、媒体和个人生活都有重要意义。计算机科学家、微软研究实验室主任拉施德(Raschid)表示，他很想看看儿子是如何迈出第一步的，也想听听与几年前去世的父亲的对话。“我希望看到过去，这在未来是可能的。”然而，任何技术的广泛应用都有积极和消极的影响。拥有新的工具来跟踪群体和个人的在线行为也会导致严重的隐私问题。2006年夏天，AOL无意中泄露了65万用户的在线搜索日志，显然暴露了这个问题。它可能成为监控社会的工具。拉希德说:“我们有这种能力，但决定如何使用它的是社会，而不是科学家。”