浅谈计算机技术的电子信息控制与处理

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1计算机技术的发展方向与前景

计算机技术是当今信息时展最快的科学技术之一，产品不断更新换代，功能日益强大，技术日益尖锐化。当前计算机正朝着多极化、微型化、智能化、网络化等方向发展，计算机本身的性能越来越优越，应用范围也越来越广泛，从而使计算机成为工作、学习和生活中必不可少的工具。多极化发展。21世纪个人计算机已经遍布于世界上的每个人，但是随着计算机技术的不断深入发展，科学、军事等领域对巨型机、大型机等的需求也不断壮大。在天文、地质、气象、军事等领域因为巨型机与大型机具有更加优越的性能，计算能力超强，所以巨型机和大型机也得到较好的发展。小型机与微型机相对于大型机虽然性能没有那么优越，但是，它们具有携带方便、售价较低、安装方便、使用便捷等特点，所以在各大企业得到更加广泛的应用。所以，计算机技术正朝着巨型化、大型化、小型化、微型化的多极趋势发展。多极化将是电子信息发展对计算机技术需要的必然要求。智能化发展。所谓的智能化就是赋予计算机以人的能力，可以模拟人的感觉和思维过程，这是下一代计算机所要实现的目标。这里的智能化研究包括模式与图像的识别，信息的自动控制和处理，语言的自动生成和理解，程序的自动设计和运行，智能机器人等。目前，已经研制出了具有部分人的智能的机器人。后面的主要任务是研制出具有信息自动控制与处理智能的现代化机器人。网络化发展。单机计算机工作的时代早已结束，单机走向联机工作是计算机发展的必然趋势，这是21世纪信息时代的必然要求。网络化的概念实质上就是指通过现代的通信技术将所有处于单机工作的计算机连接在一起共同交互工作，组合成一个大规模，具有强大功能的网络结构。Internet可以将全球的计算机连接在一起，共享资源，达到资源的最大化利用。电子信息领域通过Internet可以实现电子信息的全面控制和及时处理，这是信息时代赋予计算机技术的必然职责。多媒体发展。多媒体技术是目前世界上最高新的技术之一，它是将计算机、大众传播以及通信等技术综合在一起而形成的计算机技术。多媒体计算机可以用来处理各种媒体信息（如信息、图像、视频、声音和文字等）。这种技术可以实现人机的交互操作，实现人与计算机的真正互动，可以全面改善人机交互界面。可以使计算机朝着全方位控制电子信息和处理信息的方向发展。

2电子信息技术的发展现状与趋势

进入新世纪以来，世界上几乎所有的创新型国家都将发展电子信息技术产业作为国家的经济战略目标。随着电子信息技术的不断发展和普及，电子信息技术产业已经成为我国信息技术的支柱产业，规模已经屈居世界第二。党的“十六大”明确强调：“优先发展信息产业，在经济和社会领域广泛应用信息技术。”这是在新时期党的重大战略部署。虽然我国改革开放以来，电子信息技术发展非常迅速，在各个领域取得重大突破。但经研究发现，我国虽然对于电子信息技术应用比较广泛，但是真正掌握的核心技术与手段还是远远落后与其它的电子信息发展强国。究其原因就是，我国的电子信息技术的发展还是相对比较缓慢，仅仅掌握的是一些基本的技术手段。大部分的核心技术与手段依然引进的国外先进研究成果。如果这种情况得不到改善，对于新时期大力发展电子信息技术产业将非常不利，没有自主研发的技术和产品是不会在电子信息技术领域立足的。所以我们需要尽快改变电子信息核心技术和手段受控于人的不利局面。下面从世界电子信息技术的发展规模等内容为背景，重点从微电子技术、计算机技术、通信与网络技术、软件技术四个方面进行详细阐述，总结电子信息技术的现状和发展趋势。

2.1微电子技术处于向极限挑战的转型期。微电子是信息产业的核心和基础，实现社会信息化的网络及其关键部件不管是计算机或者通讯机，他们的基础都是微电子。面对微电子技术即将进入纳米尺寸和System-on-Chip时代，CPU时钟进入GHz。中国具有较强整机系统设计能力，SOC时代的到来是我国IC产业跨越发展的机遇。但是中国微电子行业面对以下现状：微电子产业的发展规模和科学技术水平是衡量一个国家综合实力的重要标志。然而，我国目前仍然处于社会主义初级阶段，科学技术的发展水平相对于发达国家仍然处于落后一方。如何快速发展科学技术水平，掌握科学技术核心技术，是目前我国目前要解决的重要问题。IT行业的发展停留在装配水平之上，挣得都是“辛苦钱”。我国的IT行业缺乏甚至是根本就没有尖端技术人才，IT专业的教育水平处于机械式的传导水平。众所周知，IT行业是一个技术不断更新换代的尖端技术行业。由于我国IT行业的人才匮乏，IT行业的核心技术只能引进国外先进技术，而我们的IT行业的“人才”只是像“搬运工”一样进行机械式的装配安装，导致我国IT技术停留在装配水平之上。在国际分工中，我们将只能处于低附加值的低端上。正如IT行业一样，微电子核心技术落后的我们在国际合作制作或者创造微电子产品中只能提供一些低端技术，得到一些低的附加值。有人戏称：“你们说中关村是硅谷，但是一个无“芯”的硅谷，产品不可能有竞争力。”在没有集成电路产业的情况下，我们的高新技术的发展命脉掌握在他人的手中。所以，集成电路产业是我国微电子行业需要发展起来的首当任务。从图1我们可以看到我国当前对于发展集成电路产业的重视。高级工程技术人才和设计人才的短缺已经成为制约我国微电子产业发展的主要因素。这里有一个不争的事实，美国现在的微电子行业的设计人才已达40多万，而我们仅仅有几万人而已。教育是百年大计，人才才是发展根本。面对以上微电子的发展现状，想要从目前的微电子发展水平进入纳米尺寸和System-on-Chip时代，这必定是一种转型的挑战。现在以半导体为主的微电子技术已达到了极微小状态，但到了45钠米(0.045微米)以下，半导体物理特性可能不会维持了，摩尔定律必将被打破。未来微电子技术是要以单独原子作为单位的,，也就是要以钠米尺寸度来计算了，换句话说，现有半导体制造工艺技术将被纳米材料技术所取代。这对象中国这样的新型工业国家是天赐良机，因为发达国家和发展中国家在这个领域基本上处于同条起跑线。

2.2计算机技术正面临体系结构的瓶颈期1)Einstein瓶颈。机器的信号传输速度低于光速的2∕3，传输速度达不到理想要求，即为Einstein瓶颈，这是物理制约。2）Babbage瓶颈与VonNeuman瓶颈。前者是因为CPU的速度与访问操作速度相差太大引起的，后者是因为串行控制引起的问题。二者都导致了冯结构资源的利用不充分，属于结构制约。3）Feigenbaum瓶颈。即如何将现实世界的知识存入计算机以便有效利用，只是一种知识获取的制约。

2.3通信网络技术正处于各种技术不断突破的融合期。通信网络技术发展的初期主要是以语音业务为主，到后来网络的出现，数据业务量暴涨。网络技术慢慢由电路交换变为包交换，现在包交换技术已经处于网络中的主导地位。将电路交换转换为包交换可以节省大量资金，而且新网络性能和服务的竞争可以导致新的资金分流，在这两大力量的趋势之下，导致通信网络技术的不断融合。

2.4软件技术处于比例不断增大的发展期。随着社会信息化、网络化，软件的发展趋势可以概括为智能化、网络化、信息化、服务化、工程化、可信化、融合化，而且软件技术会不断地壮大，需求更加多样化，会有自己的新内涵与新特点。电子信息技术的发展趋势是：信息技术的重点正由硬件制造向软件及其服务业转型，软件产业即将成为信息产业的老大。SaaS和云计算的发展使软件开发模式和商业模式进入全面开放组合的新时代。信息技术向其他领域的渗透更加明显。三网融合不断加深；各种技术的边界越来越模糊；分不清是计算机，通信还是广播；分不清是整机还是元器件；分不清是雷达、通信还是电子战；分不清是天线还是信号处理。网络宽带和容量的剧增，使我们正由一个人机的二元世界，走向人机物的三元世界。各种分布式协同的系统将不断出现。数字家庭，数字医疗，智慧交通，IPTV已经开始来到我们身边，我们将从E社会走向U社会。

3计算机技术在电子信息控制与处理中的应用

所谓电子信息技术就是在计算机技术、通信技术和高密度存储技术基础之上发展起来的用于信息的存储、传播与应用等方面的技术，它是信息业未来的发展方向。其中计算机技术是其发展的核心部分。电子信息技术的发展，打破了长期以来以纸制载体存储、传播信息的传统。而实现电子信息技术的载体就是计算机软件技术。所以计算机软件系统的设计是电子信息技术的关键环节。电子系统。它是由若干相互连接、相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体。有数字型和模拟性两种或者二者的混合形式。规模较小、功能单一的是单元电路，而由若干单元电路组成的是电子系统。一个完整的电子系统一般有输入、输出与信息处理三部分，用来实现对信息的控制和处理。而控制这些电子系统输入、输出与信息处的是计算机软件系统。在现代信息技术如此发达的社会，如果没有计算机软件实施控制，一切将无从谈起。空天电子技术。现在空间科学迅速发展，面向航天电子信息领域的微波遥感以及空间电子信息传输与处理等技术都是利用大型或者巨型计算机实现的。包括航天电子系统的设计、制造和管理等工作都是借助于计算机设计或者管理软件实现的。电磁场与微波技术。天线、微波、电波传播和电磁兼容的设计、仿真及测量等都是在计算机软机的辅助下完成的，如果没有计算机，天线、电磁场与微波技术的研究以及应用系统的设计也就更本无从谈起。信息处理技术。进行信息处理理论研究以及信息处理软硬件的设计，电子信息系统信息的获取与处理，以及各种信息系统的研究设计，制造管理都是通过计算机软件实现的或者由计算机软件辅助完成的。综上所述，在电子工程领域电子技术与计算机技术是一起融入发展的，二者必不可分。电子信息的控制与处理要通过计算机的编程程序或者计算机软件等实现，而计算机技术的发展是以电子技术为依托的。如下图2信息技术的领域所示，说明电子信息技术是信息领域的关键支撑技术，计算机技术是信息领域的核心技术。

4结束语

作为现代科技革命重要标志的电子信息技术方兴未艾，已经渗透在社会生产、生活等各个领域。而作为信息技术的核心计算机技术已经朝着智能化、多极化、媒体化和网络化发展，在如此利好的形势下，利用计算机技术进行电子信息技术的控制与处理已成为我国信息技术发展的良好机遇，也是提高我国信息科学的重要手段，可以进一步提高我国的国际竞争力。

本文作者:靳娜工作单位:韩山师范学院