数据库投影选择有什么用处

投影选择有以下几个用处：

1、数据精简：通过投影选择，可以只获取需要的数据，减少了数据量，提高了查询效率。

2、隐藏敏感信息：在数据库中可能存在一些敏感信息，如密码、yhk号等，通过投影选择可以将这些信息隐藏起来，保护用户隐私。

3、数据分析：投影选择可以针对不同的需求，选择性地获取数据，然后进行统计和分析，帮助用户更好地理解和利用数据。

4、接口设计：在设计API接口时，可以通过投影选择只返回客户端所需的数据，缩短请求响应时间，提高系统性能。

大数据是继云计算、物联网之后信息技术融合应用的新焦点。不久的未来，大数据将改变人类的思考模式、生活方式，引发各领域各行业管理模式、商业模式、服务模式的变革和创新，随之影响整个社会的运行规则，并导致深刻的社会变革。把大数据的手段和方法引入无线电网格化管理领域，是实现管理现代化、精细化的有效路径，也是大数据时代的必然要求。金鹏信息网格化化专业小组将大数据与无线电网格化管理完美结合，解决了政府部门的难题，也给居民带来了便利。

一、无线电管理信息化建设 · 从无到有

1988年，国家无线电监测中心、国家无线电频谱管理中心以及各级无线电监测站等管理和技术机构相继建立。同年12月，我国第一个无线电管理技术设施建设规划的指导性文件《国家无线电监测网总体技术方案》颁布实施。次年3月，《国家无线电频谱管理计算机系统总体技术方案》出台，我国无线电管理信息化建设自此起步，并朝着正规化、科学化的方向迈进。

两个《方案》出台后，国家无线电频谱管理中心计算机和数据库系统以及无线电管理自动化的建设工作进入加速时期，引入了大量高水平的专业技术人才，开发、试用、推广频率台站管理等应用软件和数据库。国家无线电监测中心也大规模购置技术设施，筹建各类无线电监测检测系统，并推动各省区市开展无线电管理技术设施建设。

经过20年的发展，到2010年，无线电管理信息化系统已颇具规模，建设完成了国家无线电监测中心到全国各省(区、市)无线电管理机构及国家级监测站的广域网联网，构建了包括国家级、省级及省级派出机构的三级广域网络体系结构，并在全国大部分无线电管理机构建成了本辖区内的局域网络及完善的计算机硬件设施和必要的软件环境，还在郑州建立了国家无线电管理信息系统备份中心，为各类数据及应用提供了可靠的基础平台。在这些基础平台之上，建设了应用安全平台、地理信息系统等应用支撑平台，频率、台站、设备等各类无线电管理业务基础数据库，办公自动化、邮件、视频会议、指挥调度等综合办公和管理系统也投入运作。技术设施方面，国家无线电监测中心和部分省(区、市)监测站建成了先进的设备检测实验室以及自动化检测设备，国家无线电短波监测网、国家卫星监测网已全面建成并投入使用，各地无线电超短波监测网框架也已成形，监测范围覆盖各省(区、市)重点行政区域，并实现了联网监测和数据共享。

二、无线电管理信息化建设 ·　面临新挑战

历经20年信息化进程，我国无线电管理领域已基本实现办公自动化、频率指配和台站管理自动化，监测检测自动化，拥有了世界水平的大规模无线电管理专业计算机网络、无线电管理业务数据库系统、无线电管理业务应用系统和无线电管理监测检测数据库，为各类无线电业务的正常运行搭建了良好的管理和服务平台，有力推进了无线电管理信息化、科学化进程，显著提高了工作效率和工作质量。但即便如此，在无线电管理信息化过程中存在的一些问题和不足也不容忽视：

一是系统功能存在局限性。业务管理系统无法实现与监测检测系统之间的信息共享，实际工作中仍难以满足精细化管理需求，直接影响指配频率、审批设台的科学性和准确性，也不利于无线电干扰案件的快速查处。

二是系统整合不到位。频率数据库、台站数据库、设备数据库、地理信息库以及监测检测数据库等各信息子系统分散在不同的数据库中，存在相互封闭、互不相通等问题，使一些数据的提取、统计与应用无法完成，出现信息孤岛问题。

三是系统整体效能发挥不到位，各自为战现象突出。各级无线电管理部门对管理信息化建设的重视程度日益提高，但在这些信息化项目的应用方面大多是“各自为战”，各级部门间横向及纵向信息共享仍是短板。

四是应用积极性不高。部分管理人员的 *** 作应用能力不能适应发展的要求，阻碍了信息系统功能的发挥。同时在日常工作中仍需要制作大量的书面记录或纸质资料，致使工作量成倍增加，影响了使用信息系统的积极性和主动性。

三、大数据时代的 ·　无线电管理信息化创新之路

金鹏信息网格化专家认为，我国无线电管理信息化建设虽然取得了巨大成绩，但其发展应用仍显粗放，有待进一步加强。具体体现在信息数据获取手段得到极大加强，但分析处理能力仍有待提高，信息技术对管理的巨大促进作用远未达到预期目标。如何通过大数据技术发掘信息技术潜力，充分利用好信息化手段，提升管理效能，走出一条管理创新之路是无线电管理部门面对的新课题。

(1)平凡的大数据

对于大数据，研究机构Gartner给出了这样的定义：“大数据”是在新处理模式下具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据技术的根本意义并不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理，并快速获得有价值的信息。

在无线电管理领域，我们在日常工作中通过数据库和业务平台应用、监测检测、数据采集(包括影音、文字、等)、媒体发布(门户网站、报纸杂志、微博微信)、行政事务性管理等手段获得并存储积累的信息数据都是大数据的组成部分。经过20多年的积累，无线电管理信息数据已极大量化，特别是超短波监测网和短波监测网、网格化监测等技术设施投入使用后，各类数据呈现爆炸式增长，形成海量数据。实践证明，这些信息数据是极难依靠现有人工手段和半自动化的信息处理平台来进行归类、存储和分析的，更不用说从中提取出有价值的数据应用于无线电管理工作了。而大数据最核心的价值就在于对海量数据进行存储和分析，相对现有的其他技术而言，大数据技术具有“廉价、迅速、优化”这三方面的综合优势。因此，必须紧紧抓住信息化社会发展带来的机遇，利用大数据技术提升无线电管理能力，创新无线电管理模式，更好地为经济社会服务。

(2)大数据开启无线电管理信息化创新之路

数据采集存储、统计分析和挖掘有价值数据是实现大数据技术最为重要的三个层面。目前，在国家无线电监测中心和国家无线电频谱管理中心的领导和指导下，各级无线电管理机构已建成各类数据采集和处理系统，如OA系统、频率台站管理系统、监测检测数据库等。通过这些系统，已经基本实现了对无线电管理信息数据的采集和简单的查询及处理功能。但在统计分析和发现高价值数据方面仍处于探索阶段，对此笔者提出以下几个设想以供参考：

1)整合开发以大数据为核心的无线电管理综合信息平台

科学化的无线电管理需要一个统一协调的信息整合系统，在这个系统中，各类基础资源和信息都应该是互联共享的，而实现资源和信息的共享以及业务协同是大数据的一大应用。现在，各级无线电管理部门都拥有自己种类繁多的信息系统，但很多数据却相互隔离，形成了一个个信息孤岛。为最大限度地发挥无线电管理信息数据的功效，应当以国家无线电管理机构为核心，建设大型的数据存储集群，以各类业务应用系统、数据库为基础平台，通过分布于省(区、市)各级无线电管理机构的计算机网络所形成的前端节点，利用大数据和云计算技术，建设开发应用系统，自动导入和整理前端各个节点采集到的海量数据，对这些海量信息进行分类汇总，并实现最大程度的共享应用。

2)挖掘高价值数据，提高无线电管理和决策水平

预测能力是大数据的又一核心应用。数据本身具有许多潜在的价值，但价值比较分散。对于一个被研究对象，如果参与分析的数据越全面，分析的结果就越接近于真实，并能据此预测出事物未来大致的发展状况。大数据分析意味着我们能够从这些采集到的海量数据中获取新的洞察力，并将其与已知工作的各个细节相融合，这种预测和处理能力将是无线电管理决策与计划的一大助力。

将传统数据库中的结构化数据与日常业务工作流程产生的影音、文档、等非结构化数据进行进一步的抽取和集中，从中分析计算和提取出数据的相互关系，实现数据的关联与聚合，形成统一的、分门别类的整体数据，并根据无线电管理业务的需求，有效挖掘针对不同应用的关键数据，建立相应的统计分析模型，进行高级别的数据分析，并以这些高价值数据为基础，建设多层次多种类的辅助决策系统，实现管理和决策的超前化和科学化，从而满足新时代无线电管理需求。

3)科学分析数据，实现无线电管理手段精细化

大数据基于海量数据以及物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术，可以实现对事物存在和演化过程全生命周期内产生的所有数据的记录和收集，它从完整的表达一个事物、一个系统的角度出发，可以表达出被研究对象各个环节以及各个要素之间内在的联系。基于此，我们可以通过大数据技术，合理有效地分析和利用海量数据，以目标需求为核心，把管理对象进行分解，量化为具体的数字、流程和任务，将目标细分、标准细分、任务细分、流程细分，实施精确计划、精确控制、精确考核，使每一项工作都有专人负责，从而做到责、权、利的高度统一，实现从粗放式管理向精细化管理的转变。

四、无线电管理大数据应用 ·　前景广阔

(1)提高无线电管理政务服务水平。目前，我国政府已经从管理型政府向服务型政府转变，政府门户网站的发展也将以访问者的需求为中心，从用户需求角度去推进政务信息公开和电子政务建设。利用大数据技术，首先我们可以通过分析大量用户访问和浏览的行为数据，分析用户对政务公开信息的偏好，重新组合编辑页面布局和内容，实现个性化的政府信息公开服务。其次，在信息化时代，因公众参与电子政务获得的用户反馈信息会越来越多样化、复杂化和个性化，通过深入挖掘这些数据的潜在价值，进一步优化电子政务的公众参与服务，从而提升用户的满意度和无线电管理部门的公信力。还可以通过建设一站式的政务服务平台，提升无线电管理在线服务能力和服务质量，获得最大化的用户满意度。

(2)实现无线电台站智能化管理。将卫星定位、数据传输、远程无线控制等技术有效运用于大型无线电发射台站和无线电管理体系，并引入大数据技术，可以建立起一套大范围、全方位、自动化的，能够实时、准确、高效管理无线电台站的无线电综合管理系统。

(3)建立无线电干扰预警系统。将日常电波监测数据分为两部分，一部分是常规数据，另一部分是异常突发数据。一个地区的异常突发数据越多，产生无线电干扰的可能性就越大，基于这种设想，可以开发相应的无线电干扰预警和处理系统对监测数据进行快速分析评价，并指导管理人员采取措施制止违法行为。

金鹏信息电子政务软件

云数据库优势：

1 高性价比

无可否认，这是大多数企业选择使用云数据库的原因，从硬件（计算机、网络交换器等设备）、软件、搭建、部署、运维等多个方面节省人力物力时间成本，远比自建数据库所需的成本要低得多。

2可 *** 控性高

云数据库版本更新速度快，紧跟MySQL最新版本，省去运维人员大半夜蹲电脑前盯升级；2分钟内可创建完成并投入使用，还可以通过控制台 *** 作自动主备复制、数据备份、日志备份等，不用再看无聊的CLI和CONF界面。目前多个云服务商都能提供各种特性功能，给用户良好的使用感受。

3高拓展性和高恢复性

云数据库由于其云计算特性，可拓展性高，用户可按需d性拓展云数据库；基础版的云数据库约15分钟即可完成故障转移，30秒内可实现故障恢复。

云数据库具有更经济、更专业、更高效、更安全、简单易用等特点，用户能更专注于核心业务。

云数据库劣势：

1 数据安全问题

部分企业不愿意将数据存储在云数据库中，就是担心云数据库通过网络进行交互时会被攻击导致资料泄露、数据丢失等安全问题，因此云服务商的选择十分重要！一定选择能提供安全防护措施和完善性能监控平台的云服务商。

2 定制化服务不完善

虽然目前市面上云服务商提供的云数据库的服务基本完善，但涉及到需要深度定制的云数据库或特殊定制需求，就要找到能提供定制化服务的云服务商，某里云、某为云、某度云等大厂商还是再考虑考虑（一般情况下，低于千万级的订单接受几率低）。

起源：MIS是一个不断发展的新型学科，MIS的定义随着计算机技术和通讯技术的进步也在不断更新，在现阶段普遍认为MIS是由人和计算机设备或其他信息处理手段组成并用于管理信息的系统。

发展：MIS是一个交叉性综合性学科，组成部分有：计算机学科（网络通讯、数据库、计算机语言等）、数学（统计学、运筹学、线性规划等）、管理学、仿真等多学科。随着科学技术的高速发展，MIS涉及的范围还要扩大。

现状：快速原型法也称为面向对象方法是近年来针对（SA—SD—SP）的缺陷提出的设计新途径，是适应当前计算机技术的进步及对软件需求的极大增长而出现的。是一种快速、灵活、交互式的软件开发方法学。

MIS的开发方法：

完整实用的文档资料是成功MIS的标致。科学的开发过程从可行性研究开始，经过系统分析、系统设计、系统实施等主要阶段。每一个阶段都应有文档资料，并且在开发过程中不断完善和充实。

1:计算机语言之父:尼盖德

10日，计算机编程语言的先驱克里斯汀·尼盖德死于心脏病，享年75岁。尼盖德帮助因特网奠下了基础，为计算机业做出了巨大贡献。据挪威媒体报道，尼盖德11日在挪威首都奥斯陆逝世。

尼盖德是奥斯陆大学的教授，因为发展了Simula编程语言，为MS－DOS和因特网打下了基础而享誉国际。克里斯汀·尼盖德于1926年在奥斯陆出生，1956年毕业于奥斯陆大学并取得数学硕士学位，此后致力于计算机计算与编程研究。

1961年～1967年，尼盖德在挪威计算机中心工作，参与开发了面向对象的编程语言。因为表现出色，2001年，尼盖德和同事奥尔·约安·达尔获得了2001年A．M．图灵机奖及其它多个奖项。当时为尼盖德颁奖的计算机协会认为他们的工作为Java，C＋＋等编程语言在个人电脑和家庭娱乐装置的广泛应用扫清了道路，“他们的工作使软件系统的设计和编程发生了基本改变，可循环使用的、可靠的、可升级的软件也因此得以面世

世纪发现·从图灵机到冯·诺依曼机

英国科学家艾伦·图灵1937年发表著名的《论应用于解决问题的可计算数字》一文。文中提出思考原理计算机——图灵机的概念，推进了计算机理论的发展。1945年图灵到英国国家物理研究所工作，并开始设计自动计算机。1950年，图灵发表题为《计算机能思考吗？》的论文，设计了著名的图灵测验，通过问答来测试计算机是否具有同人类相等的智力。

图灵提出了一种抽象计算模型，用来精确定义可计算函数。图灵机由一个控制器、一条可无限伸延的带子和一个在带子上左右移动的读写头组成。这个在概念上如此简单的机器，理论上却可以计算任何直观可计算的函数。图灵机作为计算机的理论模型，在有关计算机和计算复杂性的研究方面得到广泛应用。

计算机是人类制造出来的信息加工工具。如果说人类制造的其他工具是人类双手的延伸，那么计算机作为代替人脑进行信息加工的工具，则可以说是人类大脑的延伸。最初真正制造出来的计算机是用来解决数值计算问题的。二次大战后期，当时为军事目的进行的一系列破译密码和d道计算工作，越来越复杂。大量的数据、复杂的计算公式，即使使用电动机械计算器也要耗费相当的人力和时间。在这种背景下，人们开始研制电子计算机。

世界上第一台计算机“科洛萨斯”诞生于英国，“科洛萨斯”计算机是1943年3月开始研制的，当时研制“科洛萨斯”计算机的主要目的是破译经德国“洛伦茨”加密机加密过的密码。使用其他手段破译这种密码需要6至8个星期，而使用‘科洛萨斯’计算机则仅需6至8小时。1944年1月10日，“科洛萨斯”计算机开始运行。自它投入使用后，德军大量高级军事机密很快被破译，盟军如虎添翼。“科洛萨斯”比美国的ENIAC计算机问世早两年多，在二战期间破译了大量德军机密，战争结束后，它被秘密销毁了，故不为人所了解。

尽管第一台电子计算机诞生于英国，但英国没有抓住由计算机引发的技术和产业革命的机遇。相比之下，美国抓住了这一历史机遇，鼓励发展计算机技术和产业，从而崛起了一大批计算机产业巨头，大大促进了美国综合国力的发展。1944年美国国防部门组织了有莫奇利和埃克脱领导的ENIAC计算机的研究小组，当时在普林斯顿大学工作的现代计算机的奠基者美籍匈牙利数学家冯·诺依曼也参加了者像研究工作。1946年研究工作获得成功，制成了世界上第一台电子数字计算机ENIAC。这台用18000只电子管组成的计算机，尽管体积庞大，耗电量惊人，功能有限，但是确实起了节约人力节省时间的作用，而且开辟了一个计算机科学技术的新纪元。这也许连制造它的科学家们也是始料不及的。

最早的计算机尽管功能有限，和现代计算机有很大的差别，但是它已具备了现代计算机的基本部分，那就是运算器、控制器和存储器。

运算器就象算盘，用来进行数值运算和逻辑运算，并获得计算结果。而控制器就象机算机的司令部，指挥着计算机各个部分的工作，它的指挥是靠发出一系列控制信号完成的。

计算机的程序、数据、以及在运算中产生的中间结果以及最后结果都要有个存储的地方，这就是计算机的第三个部件——存储器。

计算机是自动进行计算的，自动计算的根据就是存储于计算机中的程序。现代的计算机都是存储程序计算机，又叫冯·诺依曼机，这是因为存储程序的概念是冯·诺依曼提出的。人们按照要解决的问题的数学描述，用计算机能接受的“语言”编制成程序，输入并存储于计算机，计算机就能按人的意图，自动地高速地完成运算并输出结果。程序要为计算机提供要运算的数据、运算的顺序、进行何种运算等等。

微电子技术的产生使计算机的发展又有了新的机遇，它使计算机小型化成为可能。微电子技术的发展可以追溯到晶体管的出现。1947年美国电报电话公司的贝尔实验室的三位学家巴丁、不赖顿和肖克莱制成第一支晶体管，开始了以晶体管代替电子管的时代。

晶体管的出现可以说是集成电路出台的序幕。晶体管出现后，一些科学家发现，把电路元器件和连线像制造晶体管那样做在一块硅片上可实现电路的小型化。于是，晶体管制造工业经过10年的发展后，1958年出现了第一块集成电路。

微电子技术的发展，集成电路的出现，首先引起了计算机技术的巨大变革。现代计算机多把运算器和控制器做在一起，叫微处理器，由于计算机的心脏——微处理器（计算机芯片）的集成化，使微型计算机应运尔生，并在70－80年代间得到迅速发展，特别是IBM PC个人计算机出现以后，打开了计算机普及的大门，促进了计算机在各行各业的应用，五六十年代，价格昂贵、体积庞大、耗电量惊人的计算机，只能在少数大型军事或科研设施中应用，今天由于采用了大规模集成电路，计算机已经进入普通的办公室和家庭。

标志集成电路水平的指标之一是集成度，即在一定尺寸的芯片上能做出多少个晶体管，从集成电路出现到今天，仅40余年，发展的速度却是惊人的，芯片越做越小，这对生产、生活的影响也是深远的。ENIAC计算机占地150平方米，重达30吨，耗电量几百瓦，其所完成的计算，今天高级一点的袖珍计算器皆可完成。这就是微电子技术和集成电路所创造的奇迹。

现状与前景

美国科学家最近指出，经过30多年的发展，计算机芯片的微型化已接近极限。计算机技术的进一步发展只能寄希望于全新的技术，如新材料、新的晶体管设计方法和分子层次的计算技术。

过去30多年来，半导体工业的发展基本上遵循穆尔法则，即安装在硅芯片上的晶体管数目每隔18个月就翻一番。芯片体积越来越小，包含的晶体管数目越来越多，蚀刻线宽越来越小；计算机的性能也因而越来越高，同时价格越来越低。但有人提出，这种发展趋势最多只能再持续10到15年的时间。

美国最大的芯片生产厂商英特尔公司的科学家保罗·A·帕坎最近在美国《科学》杂志上撰文说，穆尔法则（1965年提出的预测半导体能力将以几何速度增长的法则）也许在未来10年里就会遇到不可逾越的障碍：芯片的微型化已接近极限。人们尚未找到超越该极限的方法，一些科学家将其称之为“半导体产业面临的最大挑战”。

目前最先进的超大规模集成电路芯片制造技术所能达到的最小线宽约为018微米，即一根头发的5％那样宽。晶体管里的绝缘层只有4到5个原子那样厚。日本将于2000年初开始批量生产线宽只有0 13微米的芯片。预计这种芯片将在未来两年得到广泛应用。下一步是推出线宽0 1微米的的芯片。帕坎说，在这样小的尺寸上，晶体管只能由不到100个原子构成。

芯片线宽小到一定程度后，线路与线路之间就会因靠得太近而容易互相干扰。而如果通过线路的电流微弱到只有几十个甚至几个电子，信号的背景噪声将大到不可忍受。尺寸进一步缩小，量子效应就会起作用，使传统的计算机理论完全失效。在这种情况下，科学家必须使用全新的材料、设计方法乃至运算理论，使半导体业和计算机业突破传统理论的极限，另辟蹊径寻求出路。

当前计算机发展的主流是什么呢？国内外比较一致的看法是

RISC

RISC是精简指令系统计算机（Reduced Instruction Set Computer）的英文缩写。所谓指令系统计算机所能执行的 *** 作命令的集合。程序最终要变成指令的序列，计算机能执行。计算机都有自己的指令系统，对于本机指令系统的指令，计算机能识别并执行，识别就是进行译码——把代表 *** 作的二进制码变成 *** 作所对应的控制信号，从而进行指令要求的 *** 作。一般讲，计算机的指令系统约丰富，它的功能也约强。RISC系统将指令系统精简，使系统简单，目的在于减少指令的执行时间，提高计算机的处理速度。传统的计算机一般都是每次取一条指令，而RISC系统采用多发射结构，在同一时间发射多条指令，当然这必须增加芯片上的执行部件。

并行处理技术

并行处理技术也是提高计算机处理速度的重要方向，传统的计算机，一般只有一个中央处理器，中央处理器中执行的也只是一个程序，程序的执行是一条接一条地顺序进行，通过处理器反映程序的数据也是一个接一个的一串，所以叫串行执行指令。并行处理技术可在同一时间内多个处理器中执行多个相关的或独立的程序。目前并行处理系统分两种：一种具有4个、8个甚至32个处理器集合在一起的并行处理系统，或称多处理机系统；另一种是将100个以上的处理器集合在一起，组成大规模处理系统。这两种系统不仅是处理器数量多少之分，其内部互连方式、存储器连接方式、 *** 作系统支持以及应用领域都有很大的不同。

曾经有一段时间，超级计算机是利用与普通计算机不同的材料制造的。最早的克雷1号计算机是利用安装在镀铜的液冷式电路板上的奇形怪状的芯片、通过手工方式制造的。而克雷2号计算机看起来更加奇怪，它在一个盛有液态碳氟化合物的浴器中翻腾着气泡———采用的是“人造血液”冷却。并行计算技术改变了所有这一切。现在，世界上速度最快的计算机是美国的“Asci Red”， 这台计算机的运算速度为每秒钟2·1万亿次，它就是利用与个人计算机和工作站相同的元件制造的，只不过超级计算机采用的元件较多而已，内部配置了9000块标准奔腾芯片。鉴于目前的技术潮流，有一点是千真万确的，那就是超级计算机与其它计算机的差别正在开始模糊。

至少在近期，这一趋势很明显将会继续下去。那么，哪些即将到来的技术有可能会扰乱计算技术的格局，从而引发下一次超级计算技术革命呢？

这样的技术至少有三种：光子计算机、生物计算机和量子计算机。它们能够成为现实的可能性都很小，但是由于它们具有引发革命的潜力，因此是值得进行研究的。

光子计算机

光子计算机可能是这三种新技术中最接近传统的一种。几十年来，这种技术已经得到了有限的应用，尤其是在军用信号处理方面。

在光子计算技术中，光能够像电一样传送信息，甚至传送效果更好，，光束在把信息从一地传送至另一地的效果要优于电，这也就是电话公司利用光缆进行远距离通信的缘故。光对通信十分有用的原因，在于它不会与周围环境发生相互影响，这是它与电不同的一点。两束光线可以神不知鬼不觉地互相穿透。光在长距离内传输要比电子信号快约100倍，光器件的能耗非常低。预计，光子计算机的运算速度可能比今天的超级计算机快1000到10000倍。

令人遗憾的是，正是这种极端的独立性使得人们难以制造出一种全光子计算机，因为计算处理需要利用相互之间的影响。要想制造真正的光子计算机，就必须开发出光学晶体管，这样就可以用一条光束来开关另一条光束了。这样的装置已经存在，但是要制造具有适合的性能特征的光学晶体管，还需要仰仗材料科学领域的重大突破。

生物计算机

与光子计算技术相比，大规模生物计算技术实现起来更为困难，不过其潜力也更大。不妨设想一种大小像柚子，能够进行实时图像处理、语音识别及逻辑推理的超级计算机。这样的计算机已经存在：它们就是人脑。自本世纪70年代以来，人们开始研究生物计算机（也叫分子计算机），随着生物技术的稳步发展，我们将开始了解并 *** 纵制造大脑的基因学机制。

生物计算机将具有比电子计算机和光学计算机更优异的性能。如果技术进步继续保持目前的速度，可以想像在一二十年之后，超级计算机将大量涌现。这听起来也许像科幻小说，但是实际上已经出现了这方面的实验。例如，硅片上长出排列特殊的神经元的“生物芯片”已被生产出来。

在另外一些实验室里，研究人员已经利用有关的数据对DNA的单链进行了编码，从而使这些单链能够在烧瓶中实施运算。这些生物计算实验离实用还很遥远，然而1958年时我们对集成电路的看法也不过如此。

量子计算机

量子力学是第三种有潜力创造超级计算革命的技术。这一概念比光子计算或生物计算的概念出现得晚，但是却具有更大的革命潜力。由于量子计算机利用了量子力学违反直觉的法则，它们的潜在运算速度将大大快于电子计算机。事实上，它们速度的提高差不多是没有止境的。一台具有5000个左右量子位的量子计算机可以在大约3 0秒内解决传统超级计算机需要100亿年才能解决的素数问题。

眼下恰好有一项重要的用途适合这种貌似深奥的作业。通过对代表数据的代码进行加密，计算机数据得到保护。而解密的数学“钥匙”是以十分巨大的数字——一般长达250位——及其素数因子的形式出现的。这样的加密被认为是无法破译的，因为没有一台传统计算机能够在适当的时间里计算出如此巨大数字的素数因子。但是，至少在理论上，量子计算机可以轻易地处理这些素数加密方案。因此，量子计算机黑客将不仅能够轻而易举地获得常常出没于各种计算机网络（包括因特网）中的xyk号码及其他个人信息，而且能够轻易获取政府及军方机密。这也正是某些奉行“宁为人先、莫落人后”这一原则的政府机构一直在投入巨资进行量子计算机研究的原因。

量子超级网络引擎

量子计算机将不大可能破坏因特网的完整性，不仅如此，它们到头来还可能给因特网带来巨大的好处。两年前，贝尔实验室的研究人员洛夫·格罗弗发现了用量子计算机处理我们许多人的一种日常事务的方法———搜寻隐藏在浩如烟海的庞大数据库内的某项信息。寻找数据库中的信息就像是在公文包里找东西一样。如果各不相同的量子位状态组合分别检索数据库不同的部分，那么其中的一种状态组合将会遭遇到所需查找的信息。

由于某些技术的限制，量子搜索所能带来的速度提高并没有预计的那么大，例如，如果要在1亿个地址中搜索某个地址，传统计算机需要进行大约5000万次尝试才能找到该地址；而量子计算机则需大约1万次尝试，不过这已经是很大的改善了，如果数据库增大的话，改善将会更大。此外，数据库搜索是一种十分基础的计算机任务，任何的改善都很可能对大批的应用产生影响。

迄今为止，很少有研究人员愿意预言量子计算机是否将会得到更为广泛的应用。尽管如此，总的趋势一直是喜人的。尽管许多物理学家————如果不是全部的话———一开始曾认为量子力学扑朔迷离的本性必定会消除实用量子计算技术面临的难以捉摸而又根深蒂固的障碍，但已经进行的深刻而广泛的理论研究却尚未能造就一台实实在在的机器。

那么，量子计算机的研究热潮到底意味着什么？计算技术的历史表明，总是先有硬件和软件的突破，然后才出现需要由它们解决的问题。或许，到我们需要检索那些用普通计算机耗时数月才能查完的庞大数据库时，量子计算机才将会真正开始投入运行。研究将能取代电子计算机的技术并非易事。毕竟，采用标准微处理器技术的并行计算机每隔几年都会有长足的进步。因此，任何要想取代它的技术必须极其出色。不过，计算技术领域的进步始终是十分迅速的，并且充满了意想不到的事情。对未来的预测从来都是靠不住的，事后看来，那些断言“此事不可行”的说法，才是最最愚蠢的。

除了超级计算机外，未来计算机还会在哪些方面进行发展呢？

多媒体技术

多媒体技术是进一步拓宽计算机应用领域的新兴技术。它是把文字、数据、图形、图像和声音等信息媒体作为一个集成体有计算机来处理，把计算机带入了一个声、文、图集成的应用领域。多媒体必须要有显示器、键盘、鼠标、 *** 纵杆、视频录象带／盘、摄象机、输入／输出、电讯传送等多种外部设备。多媒体系统把计算机、家用电器、通信设备组成一个整体由计算机统一控制和管理。多媒体系统将对人类社会产生巨大的影响。

网络

当前的计算机系统多是连成网络的计算机系统。所谓网络，是指在地理上分散布置的多台独立计算机通过通信线路互连构成的系统。根据联网区域的大小，计算机网络可分成居域网和远程网。小至一个工厂的各个车间和办公室，大到跨洲隔洋都可构成计算机网。因特网将发展成为人类社会中一股看不见的强大力量－－它悄无声息地向人们传递各种信息，以最快、最先进的手段方便人类的工作和生活。现在的因特网发展有将世界变成“地球村”的趋势。

专家认为PC机不会马上消失，而同时单功能或有限功能的终端设备（如手执电脑、智能电话）将挑战PC机作为计算机革新动力的地位。把因特网的接入和电子邮件的功能与有限的计算功能结合起来的“置顶式”计算机如网络电视将会很快流行开来。单功能的终端最终会变得更易应用

智能化计算机

我们对大脑的认识还很肤浅，但是使计算机智能化的工作绝不能等到人们对大脑有足够认识以后才开始。使计算机更聪明，从开始就是人们不断追求的目标。目前用计算机进行的辅助设计、翻译、检索、绘图、写作、下棋、机械作业等方面的发展，已经向计算机的智能化迈进了一步。随着计算机性能的不断提高，人工智能技术在徘徊了50年之后终于找到了露脸的机会，世界头号国际象棋大师卡斯帕罗夫向“深蓝”的俯首称臣，让人脑第一次尝到了在电脑面前失败的滋味。人类从来没有像今天这样深感忧惧，也从来没有像今天这样强烈地感受到认识自身的需要。

目前的计算机，多数是冯·诺依曼型计算机，它在认字、识图、听话及形象思维方面的功能特别差。为了使计算机更加人工智能化，科学家开始使计算机模拟人类大脑的功能，近年来，各先进国家注意开展人工神经网络的研究，向计算机的智能化迈出了重要的一步。

人工神经网络的特点和优越性，主要表现在三个方面：具有自学功能。六如实现图象识别时，只要线把许多不同的图象样板和对应的应识别的结果输入人工神经网络，网络就会通过自学功能，漫漫学会识别类似的图像。自学功能对于预测有特别重要的意义。预期未来的人工神经网络计算机将为人类提供同经济预测、市场预测、效益预测、其前途是很远大的。

具有联想储存功能。人的大脑是具有两厢功能的。如果有人和你提起你幼年的同学张某某。，你就会联想起张某某的许多事情。用人工神经网络的反馈网络就可以实现这种联想。

具有高速寻找优化解的能力。寻找一个复杂问题的优化解，往往需要很大的计算量，利用一个针对某问题而设计的反馈人工神经网络，发挥计算机的高速运算能力，可能很快找到优化解。

人工神经网络是未来为电子技术应用的新流域。智能计算机的构成，可能就是作为主机的冯·诺依曼机与作为智能外围的人工神经网络的结合。

人们普遍认为智能计算机将像穆尔定律（1965年提出的预测半导体能力将以几何速度增长的定律）的应验那样必然出现。提出这一定律的英特尔公司名誉董事长戈登·穆尔本人也同意这一看法，他认为：“硅智能将发展到很难将计算机和人区分开来的程度。”但是计算机智能不会到此为止。许多科学家断言，机器的智慧会迅速超过阿尔伯特·爱因斯坦和霍金的智慧之和。霍金认为，就像人类可以凭借其高超的捣弄数字的能力来设计计算机一样，智能机器将创造出性能更好的计算机。最迟到下个世纪中叶（而且很可能还要快得多），计算机的智能也许就会超出人类的理解能力。

世纪发现·从图灵机到冯·诺依曼机

英国科学家艾伦·图灵1937年发表著名的《论应用于解决问题的可计算数字》一文。文中提出思考原理计算机——图灵机的概念，推进了计算机理论的发展。1945年图灵到英国国家物理研究所工作，并开始设计自动计算机。1950年，图灵发表题为《计算机能思考吗？》的论文，设计了著名的图灵测验，通过问答来测试计算机是否具有同人类相等的智力。

图灵提出了一种抽象计算模型，用来精确定义可计算函数。图灵机由一个控制器、一条可无限伸延的带子和一个在带子上左右移动的读写头组成。这个在概念上如此简单的机器，理论上却可以计算任何直观可计算的函数。图灵机作为计算机的理论模型，在有关计算机和计算复杂性的研究方面得到广泛应用。

计算机是人类制造出来的信息加工工具。如果说人类制造的其他工具是人类双手的延伸，那么计算机作为代替人脑进行信息加工的工具，则可以说是人类大脑的延伸。最初真正制造出来的计算机是用来解决数值计算问题的。二次大战后期，当时为军事目的进行的一系列破译密码和d道计算工作，越来越复杂。大量的数据、复杂的计算公式，即使使用电动机械计算器也要耗费相当的人力和时间。在这种背景下，人们开始研制电子计算机。

世界上第一台计算机“科洛萨斯”诞生于英国，“科洛萨斯”计算机是1943年3月开始研制的，当时研制“科洛萨斯”计算机的主要目的是破译经德国“洛伦茨”加密机加密过的密码。使用其他手段破译这种密码需要6至8个星期，而使用‘科洛萨斯’计算机则仅需6至8小时。1944年1月10日，“科洛萨斯”计算机开始运行。自它投入使用后，德军大量高级军事机密很快被破译，盟军如虎添翼。“科洛萨斯”比美国的ENIAC计算机问世早两年多，在二战期间破译了大量德军机密，战争结束后，它被秘密销毁了，故不为人所了解。

尽管第一台电子计算机诞生于英国，但英国没有抓住由计算机引发的技术和产业革命的机遇。相比之下，美国抓住了这一历史机遇，鼓励发展计算机技术和产业，从而崛起了一大批计算机产业巨头，大大促进了美国综合国力的发展。1944年美国国防部门组织了有莫奇利和埃克脱领导的ENIAC计算机的研究小组，当时在普林斯顿大学工作的现代计算机的奠基者美籍匈牙利数学家冯·诺依曼也参加了者像研究工作。1946年研究工作获得成功，制成了世界上第一台电子数字计算机ENIAC。这台用18000只电子管组成的计算机，尽管体积庞大，耗电量惊人，功能有限，但是确实起了节约人力节省时间的作用，而且开辟了一个计算机科学技术的新纪元。这也许连制造它的科学家们也是始料不及的。

最早的计算机尽管功能有限，和现代计算机有很大的差别，但是它已具备了现代计算机的基本部分，那就是运算器、控制器和存储器。

运算器就象算盘，用来进行数值运算和逻辑运算，并获得计算结果。而控制器就象机算机的司令部，指挥着计算机各个部分的工作，它的指挥是靠发出一系列控制信号完成的。

计算机的程序、数据、以及在运算中产生的中间结果以及最后结果都要有个存储的地方，这就是计算机的第三个部件——存储器。

计算机是自动进行计算的，自动计算的根据就是存储于计算机中的程序。现代的计算机都是存储程序计算机，又叫冯·诺依曼机，这是因为存储程序的概念是冯·诺依曼提出的。人们按照要解决的问题的数学描述，用计算机能接受的“语言”编制成程序，输入并存储于计算机，计算机就能按人的意图，自动地高速地完成运算并输出结果。程序要为计算机提供要运算的数据、运算的顺序、进行何种运算等等。

微电子技术的产生使计算机的发展又有了新的机遇，它使计算机小型化成为可能。微电子技术的发展可以追溯到晶体管的出现。1947年美国电报电话公司的贝尔实验室的三位学家巴丁、不赖顿和肖克莱制成第一支晶体管，开始了以晶体管代替电子管的时代。

晶体管的出现可以说是集成电路出台的序幕。晶体管出现后，一些科学家发现，把电路元器件和连线像制造晶体管那样做在一块硅片上可实现电路的小型化。于是，晶体管制造工业经过10年的发展后，1958年出现了第一块集成电路。

微电子技术的发展，集成电路的出现，首先引起了计算机技术的巨大变革。现代计算机多把运算器和控制器做在一起，叫微处理器，由于计算机的心脏——微处理器（计算机芯片）的集成化，使微型计算机应运尔生，并在70－80年代间得到迅速发展，特别是IBM PC个人计算机出现以后，打开了计算机普及的大门，促进了计算机在各行各业的应用，五六十年代，价格昂贵、体积庞大、耗电量惊人的计算机，只能在少数大型军事或科研设施中应用，今天由于采用了大规模集成电路，计算机已经进入普通的办公室和家庭。

标志集成电路水平的指标之一是集成度，即在一定尺寸的芯片上能做出多少个晶体管，从集成电路出现到今天，仅40余年，发展的速度却是惊人的，芯片越做越小，这对生产、生活的影响也是深远的。ENIAC计算机占地150平方米，重达30吨，耗电量几百瓦，其所完成的计算，今天高级一点的袖珍计算器皆可完成。这就是微电子技术和集成电路所创造的奇迹。

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