学术堂整理了一份2000字的计算机毕业论文范文,供大家进行参考:
论文题目:《计算机教育过程中的信息安全问题》
【摘 要】随着科学技术的不断发展,计算机网络技术得到飞速发展和应用,而在计算机教育过程中存在着很多的不安全因素,因此计算机网络安全越来越受到人们的高度关注.本文通过介绍计算机教育的发展现状,分析在计算机教育过程中的信息安全存在的问题,并针对计算机信息安全问题提出相应的防范措施,对今后计算机教育的信息安全研究具有重要的参考价值.
【关键词】计算机教育 信息安全 存在问题 防范措施 发展现状
一、计算机教育发展现状
计算机网络技术的不断普及,给人们的生活带来很多的便利,但也存在着极大的安全隐患,即计算机网络信息安全问题.而计算机信息系统安全包括有计算机安全、网络安全和信息安全,而一般提到的就是信息安全,它在计算机教育系统中发挥着非常重要的作用,贯穿着计算机教育的全过程.正是由于计算机信息安全在人们的生产生活中充当着极其重要的作用,因此要探讨计算机教育过程面临着怎样的信息安全问题,这值得我们加强对计算机教育过程中信息安全问题的防范,以此营造健康安全的计算机网络环境.
计算机教育信息系统是个复杂的系统性安全问题,它包含计算机系统中的硬件、软件、计算机运作系统以及计算机的查毒系统,更甚于有计算机的病毒等.而计算机教育过程中存在的信息安全问题一般包含有硬件破坏、软件错误、感染病毒、电磁辐射、管理不当以及病毒的恶意侵犯等问题都有可能威胁到计算机的信息安全问题.计算机网络系统是教育过程中一门重要的跨多个学科的综合性科学,在我国的教育教学中逐渐被广泛地应用起来,也同时受到社会各方面的高度关注.但计算机教育过程中存在很多的信息安全因素,需要我们加强对计算机教育信息安全的关注.
二、计算机教育过程中的信息安全存在的问题
(一)计算机病毒的危害
计算机病毒在我国颁布的计算机有关保护条例中明确将计算机病毒列为能干扰计算机功能或者破坏计算机数据,并影响计算机的正常使用的一种信息安全病毒.当前计算机容易受到很多病毒的侵害,如木马、火焰、网络蠕虫等,这些计算机病毒的危害极大,传播速度极快,影响范围极广,而且传播形式多种多样,后期的清除难度也更大,目前是计算机教育过程中信息安全面临的最主要的问题.
(二)IP地址被盗用
在计算机教育过程中,往往会出现许多的IP地址被盗用的问题,使用户无法正常地使用网络.IP地址被盗用一般更多地会发生在计算机IP地址权限比较高的用户中间,盗用者会通过网络隐藏其身份对高级用户进行干扰和破坏,导致用户无法正常使用计算机,可能带来较为严重的影响,甚至威胁到用户的信息安全和合法权益.
(三)网络攻击
网络是是指攻击者通过网络对用户的信息进行非法访问及破坏,而这其中包含有很多的形式,这完全取决于的个人主观动机.有些出于非常恶意的态度而对计算机信息安全进行破坏,这其中包括有对用户的的信息安全进行有意泄漏,对用户造成许多负面影响,还有些的行为较为严重,他们会窃取国家政治军事机密,损害国家的形象;非法盗用他人账号提取他人银行存款;对用户进行网络勒索或诈骗,这些的行为将对我国的计算机信息安全造成极大的破坏和攻击.
(四)计算机网络安全管理不健全
计算机网络安全管理中往往存在很多的问题,如计算机网络安全管理体制不健全,管理人员职责分工不明确,缺乏一定的网络安全管理机制,缺乏一定的计算机网络安全管理意识,这些使得计算机网络信息安全的风险更加严重,逐渐威胁计算机网络的信息安全.
三、针对计算机信息安全问题提出相应的防范措施
(一)计算机病毒的防范
计算机病毒应该采取的措施以防御为主,然后再加强对病毒的防范和管理.应该在计算机硬件或软件上安装全方位的防病毒查杀软件,定期地对计算机系统进行升级,从而保证计算机教育系统的信息安全.
(二)防技术
随着科学技术的不断进步,人们对身份的鉴别也有了一定的认识,人们也逐渐认识到身份认证的重要作用,因此用户应该做的是定期地修改用户账户和.而目前我国采用的最常见的防技术就是防火墙技术,防火墙技术可以对网络安全进行实时地监控,有效地防止了地干扰和破坏.
(三)提高计算机网络安全意识
计算机网络信息安全在很大程度上是由于人们对计算机信息安全的保护意识不强而引起的安全问题,计算机网络信息安全是一项综合性较强且复杂的项目,因此应该加强对计算机信息安全人员的技术培训,增强用户的计算机网络安全意识,从而发挥计算机技术的更大的优势.
四、结束语
计算机网络信息安全与我们的生活息息相关,计算机教育网络信息系统需要大家的共同维护,因此在建立健康安全的计算机信息技术平台环境,需要做的不仅仅是要建立安全的防护体系,更要做的是加强人们对计算机信息安全的防范意识,才可以建立一个通用安全的网络环境.
参考文献
[1]高瑞.浅议计算机教育过程中的信息安全问题[J].电子制作,2015,(8)15,58-69.
[2]张大宇.计算机教育过程中的信息安全问题探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014,(6)25,45-53.
信息安全论文参考资料:
计算机信息安全论文
信息安全论文
信息网络安全杂志
网络信息安全论文
移动信息期刊
食品安全论文2000字
结论:计算机教育过程中的信息安全问题为关于对不知道怎么写信息安全论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文信息安全论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
计算机 毕业 论文是有一定难度的论文,如果不懂一定要参考别人是怎么做的。下面是我为大家整理的计算机毕业论文优秀 范文 ,希望对大家有帮助。
关于计算机类论文范文
【摘 要】全球信息化时代的到来,为人们的生活带来的巨大的变化,信息共享、信息交互程度的不断提高,也同时为计算机网络安全提出了更高的要求.如何能够使网络系统中的硬件、软件以及传输数据的安全得到有效的保证,成为信息时代的首要问题.
【关 键 词】计算机;网络安全;信息时代;信息安全
前言
计算机诞生之初功能较为单一,数据处理相对简单,而随着计算机 网络技术 的发展,计算机功能的多样化与信息处理的复杂程度显著提高.网络的出现,将过去时间与空间相对独立和分散的信息集成起来,构成庞大的数据信息资源系统,为人们提供更加便捷化的信息处理与使用方式,极大的推动了信息化时代的发展进程.然而,随之而来的是这些信息数据的安全问题,公开化的网络平台为非法入侵者提供了可乘之机,不但会对重要的信息资源造成损坏,同时也会给整个网络带来相当大的安全隐患.因此,计算机网络安全问题成为当今最为热门的焦点之一,随着网络技术的发展,安全防范 措施 也在不断更新.
2影响计算机网络安全的因素分析
影响计算机网络安全的因素有很多,其中既包括人为因素,也包括技术因素,因此,在计算机网络安全受到威胁时,首先要确定导致网络威胁的因素来源,这样才能够有效的、有针对性的进行解除,从而维护计算机网络信息的完整性、秘密性与可用性.
2.1人为操作失误导致的安全隐患
计算机用户都拥有各自不同的网络使用权限,由于用户安全意识不强经常会给不法分子可乘之机,在用户将 泄露或 设置过于简单的情况下,非法用户很容易侵入网络系统,对网络内的数据信息进行使用或篡改、删除、破坏等.因此,由于合法用户人为保护程度不够而导致的网络安全威胁,是计算机网络安全中常见的隐患之一.
2.2人为的恶意攻击
人为的恶意攻击是目前最为常见同时也是威胁力最大的计算机网络安全隐患,病毒与黑客就是人为恶意攻击的体现.恶意攻击往往具有很强的针对性,因此破坏程度较大,不仅能够截获、窃取和破译重要信息,同时也能够对信息数据造成破坏性的影响,对其的可用性与完整性进行损坏(计算机/计算机网络论文.木马程序是人为恶意攻击的代表性手段之一,它可以伪装成系统程序或其他可执行文件来诱使用户启用,从而为恶意攻击者提供端口信息,为实施进一步攻击带来可能.由此可见,人为恶意攻击的存在使计算机用户很难防范,特别是一般用户遭到恶意攻击的几率要大大高于一些高端用户.
2.3软件本身的漏洞
随着计算机应用软件多样化程度的不断提高,软件开发的复杂程度也不断提高,成千上万的代码构成的逻辑指令,再由繁杂的逻辑指令构建成能够实现用户需求的软件功能,其中程序漏洞的存在在所难免.黑客就是针对这些漏洞来对网络进行攻击的,软件的漏洞甚至可以造成致命的网络打击,黑客的攻击与软件的不断完善是一对长期伴生的矛盾,也成为了不可忽视的网络安全隐患.免费论文下载中心维护计算机网络安全的几点对策.
3.1物理安全维护对策
计算机网络安全包括物理安全与逻辑安全,物理安全往往容易被人忽略,如果能够引起人们的关注,计算机网络物理安全还是能够得到有效保障的.首先,物理安全是针对物理介质层次而言的,明确物理安全范围的界定,对构建物理安全体系非常必要.自然灾害所导致的设备物理损坏或操作失误而导致的硬件设备损毁,都属于物理安全范畴.因此,在计算机设备的维护上,既要做到最大限度的防止自然灾害所带来的破坏,同时更要注意人为操作的规范性,避免因操作不当而对硬件存储设备中的数据造成损坏.
3.2防火墙过滤措施
防火墙技术是网络之间的一道安全屏障,目前所使用的防火墙具有双层式结构,外部防火墙可以实现数据包过滤功能,内部防火墙是内部网络与外部网络连接的一条安全通道.防火墙位于计算机与外部网络之间,实现了限制外界用户对内部网络的访问,同时也将内部用户访问外部网络划分为不同权限.任何接入因特网的用户,开启防火墙进行数据包过滤与内部防护非常重要.
3.3入侵检测技术
入侵检测技术是针对计算机 系统安全 而设计的检测程序,启动入侵检测程序可以及时发现并向管理员 报告 系统中存在的未经授权的入侵或异常状况.入侵检测系统不仅可以发出入侵警告,同时也可以及时做出应对反映,对入侵源进行及时的切断,从而最大限度的保护计算机系统安全,提高计算机的抗病毒入侵能力.
3.4计算机漏洞扫描措施
应用软件的不断更新,功能复杂程度的不断提升与网络复杂性的日益增加,都增添了计算机漏洞的产生几率,依靠人为的漏洞查询显然不切实际,那么如何对计算机漏洞进行查找并改进,就成为了困扰软件开发者的一个核心问题.安装计算机漏洞扫描系统就可以及时查找与发现系统漏洞,并对该漏洞进行威胁等级评估,同时提出修改建议.利用这种扫描工具,可以通过及时安装补丁来完善软件程序,弥补系统漏洞,从而消除安全隐患.计算机漏洞扫描不仅保护了系统的完备性不受侵害,同时也促使软件开发者不断关注软件漏洞,并及时修正程序,是一种促使计算机系统不断完善的有效手段,也是维护网络安全的重要对策之一.
4.结语
构建全球化的信息网络平台已经成为了当今计算机网络发展的共识,实现这一目标的最根本支撑点,就是强大的网络安全保障,因此,针对各种安全隐患而采取的网络安全对策显得尤为重要,应当引起广大信息使用者的广泛关注.无论是在局域网还是因特网都同样存在信息数据的保护问题,在人为因素与技术因素的干扰下,如何实现信息数据的最大化安全成为计算机网络安全技术发展的根本出发点.计算机网络安全对策应当更加全方位的针对各种安全隐患,并充分考虑到各种威胁的特点来实施,这样才能够实现我们保护网络信息数据完整性、可用性与保密性的目标,随着网络安全技术的进步而不断继续完善,是我们今后将继续探讨的核心之一.
参考文献
[1]王玮.小议计算机网络系统的安全维护[J].现代经济信息.2010(5)
[2]王永刚.浅谈计算机网络系统安全[J].计算机光盘软件与应用.2010(5)
如何做好档案网站建设
随着Internet的高速增长以及网络的成熟和发展,网站的设计也开始从以技术为中心,即以追求技术的新颖性和技巧的网站设计思想,逐渐发展为以用户为中心的设计思想。网站的可用性及易用性等逐渐成为了网站能否吸引访问者的要点。相信网站的建立者也不仅仅满足于每天数十人次的访问量和下载量,而是思考如何让网站更加符合用户的需求,让用户认同网站的价值。为此笔者综合考虑了我国档案网站现阶段的情况以及以往学者专家的意见,提出自己的一些见解。
1提高档案网站的服务,完善档案网站建设
网络环境下用户需求的显著特点之一就是个性化、差异化,他们不再满足一视同仁的信息内容,而是要求网站能够根据他们的个体需求,提供不同的信息内容,档案网站的服务要立足于“以用户为中心”的宗旨,除了强化档案网站的现有的档案查询、现行文件查询的服务外,档案网站应不断推出更多的特色服务、个性服务。这一方面是档案网站面临的挑战,另一方面也是档案网站提高自身存在价值的良好机遇。
首先,加强民生档案工作,推动民生档案资源体系建设和利用体系建设。必须坚持以党的十七大精神为指导,深入贯彻落实科学发展观,充分发挥档案信息资源在改善民生方面的积极作用;积极争取党委、政府的重视支持,为民生档案工作的发展创造条件;主动加强与各涉民职能部门的协调配合,建立完善工作协调机制,实现各系统民生档案的良胜互动;主动了解群众需要,围绕民生需求,积极调整馆藏收集范围,建立面向民生的多元化馆藏体系;加大民生档案资源的整合力度,实现民生档案信息资源共享;大胆创新服务机制,切实加强民生档案数据库建设,努力构建便捷高效的民生档案服务体系。
其次,增强与用户的交互,利用多种形式与访问者进行广泛的互动,如:①网站论坛,档案网站可以组织网站的访问者(尤其是网站的固定访问者)针对某方面的问题进行广泛的探讨。②标签,利用标签,用户可以链接到相同或相关标签的网站、网页,并且对网页内容按照自己的方式进行描述和分类,这样可以方便信息资源的检索和共享。③档案博客,可以附加评论的个人网页,以个人或群体按时间顺序所作的一种记录,并且不断更新。博客这种形式给档案馆馆员与用户之间搭建互动的交流平台,使档案网站的服务更具个性化和针对性。不仅改善了利用E-mail方式互动中的沟通延时和不透明的弊端,而且这种透明式的互动方式,让关注同样问题的其他用户在浏览时便可以获得解答,减少了重复工作,提高了效率。在线实时交流,专家答疑等。档案网站可以嵌入类似于QQ或MSN等聊天的工具,由专门人员负责在线回答用户提问,解决用户在查询、索取信息时遇到的问题,这有助于让用户在遇到问题时能够得到快速的解决方案。另外网上调查可以让档案馆更好的了解用户对于档案网站的需求。
最后, 生活类 相关的服务。对于一个专业档案网站来说,如果提供相关的档案网站链接并不算新奇和特色的话,提供几乎所有与用户生活相关信息查询的网站链接则可以看作是档案网站强烈服务意识的生动体现。档案网站要吸引众多的访问者,需要提供更多与大众生活相关的服务,不仅包括与大众利益相关的现行公开的文件的查询,还包括实时的便民信息,生活中与档案相关的知识以及生活类小常识的信息,如各大新闻网站、天气查询、火车航空时刻查询、甚至是股市动态等,当访问者进入一个档案网站,也能够看到熟悉的网站的链接,只需选择点击就可进入相关网站浏览相关信息,这样能够给访问者提供贴心温馨的服务。
2加强档案网站日常维护
网站维护主要内容是网站内容的编辑添加,当网站出现问题能迅速解决,网站有什么活动可以随时美化自己的网站。另外,网站隔一段需要改版,改版是对网站总体风格作调整。包括版面设计,色彩搭配等各方面。改版后的网站不仅会让用户感觉改头换面,焕然一新,吸引更多的新用户;而且.是档案网站不断完善不断进步的需要。从档案网站这几年的发展来看,各地档案部门也意识到了档案网站是需要不断的完善和改进的,如上海档案信息网上设置用户对网站改版的看法调查,四川省档案信息网刚刚经历过一次新的改版等。
3建立安全的防护体系
档案数字信息安全不仅是保障档案管理现代化建设的关键,也是档案工作者普遍关注的焦点问题。数据安全在网站维护中是一个重中之重的课题。而要保障数据的安全性,那要从存储安全、系统安全和网络安全三个方面考虑。只有当三层保护连成一体时,才可成为一个完整的保护系统。
首先是信息的存储安全。信息的存储安全常常是被人们所忽视的地方。造成对存储安全疏忽的原因可以归结三个方面:①社会对计算机信息安全的保护系统认识不足,往往认为网络安全和系统安全得到保障以后就可高枕无忧了;②部门缺乏对内部非法入侵的认识和重视;③市场上缺少合适的存储安全保护产品。所以对于档案部门来说必须要建立和完善档案信息安全制度、信息调存的管理制度我国档案网站建设的问题,、对策研究和网站信息、编审制度等,构建档案信息安全体系。加强对从事档案网站维护的人员信息安全制度的培训,并对相关人员的权限进行严格的控制。即使是合法的用户,也应该有严格的访问控制。杜绝内部泄密的可能。另外要加强相关目录的权限设置,有些目录在系统安装时和安装后,web服务器系统后台进程的权限是不同的,必须及时修改,防止暴露某些重要文件信息,甚至重要数据文件被篡改。尽量选用安全性能高的存储设备,增强信息的保密性。
其次是系统安全维护,其实没有完全安全的 操作系统 ,我们要选用尽可能可靠的操作系统和硬件平台,并对操作系统进行安全配置。①检查和确认未知的安全漏洞,及时装好安全补丁。为了系统安全,必须使用正版操作系统或者开源操作系统。要及时使用好操作系统自身的更新机制,还要保证杀毒软件实时更新。②更改系统的默认设置。特别是下载现成的网站系统,下载完成后应该按照程序技术文档说明修改重要信息的路径,尤其是默认的管理员密码、数据库的路径、后台管理页面等信息。③建立详细的安全审计日志。通过日志分析,管理员可以知道系统受到过哪些操作,以便确定这些操作是否是经过授权的,然后采取进一步的安全策略。④加强登陆过程的强制认证,确保用户的合法性,并且应该严格限制登录者的操作权限,将其完成的操作限制在最小的范围内。
再次,加强网络安全维护。保证机密性、完整性、认证性和访问控制性是网络安全的重要因素。①物理措施,保护网络关键设备,制定严格的网络安全 规章制度 ,采取防辐射、防火以及安装不间断电源(UPS)等措施,减少物理方面的隐患。②访问控制,对访问网络资源的用户的权限进行严格的认证和控制。进行用户身份认证,对口令加密,设置用户访问目录和文件的权限。③数据加密,对网络中传输的数据进行加密,待到达目的地后再进行解密还原,以防止非法用户拦截后盗用信息。④采用专用的服务器。将论坛、留言板等资源和重要的档案信息资源分开设置在不同的服务器上。⑤利用网络隔离和防火墙。防火墙技术是通过对网络的隔离和限制访问等 方法 来控制网络的访问权限。在防火墙上可以很方便的监视网络的安全性,并产生报警。网络管理员必须审计并记录所有通过防火墙的重要信息。如果网络管理员不能及时响应报警并审查常规记录,防火墙就形同虚设。
最后,建立档案网站应急机制,为防御自然灾害、战争及日常意外事故,保证档案资源信息的安全与日常档案业务的运行,必须建立档案资源信息应急恢复备份系统,提供可靠的系统备份、应用备份、数据备份和系统恢复能力,提倡异地备份,保证档案网络工作不间断地运行。当网站出现不可预测性错误时,要在最短的时间内把网站恢复到最近备份状态。以保证档案网络系统健康持续的发展。
相关 文章 :
1. 计算机专业论文范文3篇
2. 计算机专业论文精选范文
3. 计算机论文范文大全
4. 有关计算机网络的毕业论文
信息化时代的到来,使得计算机科学在人们的生活和工作中起着越来越重要的作用,并扮演者不可或缺的角色。下面是我为大家整理的计算机科学与技术专业毕业论文,供大家参考。
1计算机科学技术在教学中的应用
计算机网络教学与课堂授课有非常大的不同,在进行课堂授课时要受到很多因素的影响,比如说,教师的上课状态、学生的上课状态、书本知识的局限以及周围环境的影响等都会成为影响授课质量的原因。但计算机网络教学却是大大的不同,计算机网路教学中学生处于主动的一方,教师主要是处于引导的状态,让学生自发的去学习,建立学生自主学习的机制,在这样的情况下,不仅可以提高学生学习的积极性也可以提高教师的教学质量。而虚拟教学和远程教学是属于相互补充的两种教学形式,虚拟教学更是弥补了远程教育的不足,学生足不出户就可以进行各种各样的教学实验,从而获得和课堂学习不一样的学习体验,能够加深对学习内容的理解,从而获得更高的提升。此种教学方法,可以使学生的知识学习更加的形象化和具体化,使学生学习起来更加的直观和容易理解,另外,在进行有趣学习的同时也可以培养学生的创新能力和探索的欲望。
2计算机科学技术在教学中应用的影响
计算机科学技术在现代教学中的作用及影响无疑是非常巨大的,计算机技术的应用使得学生的学习不再局限于那小小书本之内,通过多媒体课件以及种种辅助教学,增加了非常多的课堂知识量。在增加学习知识量的同时并没有消耗更多的时间,恰恰相反,通过计算机的有效运用大大减少了教学时间,让学生在同样的时间内了解了更多的知识。现代的教学手段改变了以往沉闷乏味的教学形式,计算机的合理使用能够有效的吸引学生们的注意力,激发了学生学习的兴趣和积极性,让学生们主动去学习,去了解知识,从而让学习变成了一件非常有趣的事情,改变了以往的学习状态,形成了积极向上的学习风气。从大的方面来说,现在的世界俨然是一个信息化、数字化、网络化的新时代,在这样的时代背景下,计算机电子信息技术得到了广泛的发展,计算机已经进入到了家家户户,成为人们生活和工作的必需品,计算机为人们生活学习等诸多方面带来了很大的便利,打破了传统的区域界限的新知识,带人们走进了一个知识经济的新世界。而且,计算机还扮演着非常多的角色,除了教师、学生以外也可以是朋友、玩伴、工具等。人们可以在计算机当中获取非常多有用的东西,计算机在作为辅助工具时可以进行管理工作,学生可以在计算机上完成自己的作业,它也可以是老师,在自己有不明白的地方时为自己授业解惑。
3结语
计算机科学技术的广泛适用,改变了人们传统的教学方式以及学习形式。通过多种多样的应用形式,使得学生们的学习变得丰富多彩,上班族的工作变得轻松便捷。计算机科学技术将不同的教学呈现给大家,提高了学生的学习效率和学习积极性,提高了教师的教学水平和教学质量,让教学走到了时代的前端来适应现代教育的需求。而未来的教学仍然是个未知数,如何更好地发挥计算机技术在教学中的作用需要更多的有志之士去探索、去实践,也可以说这是现代教育专家和工作者们的主要任务。如何将计算机更好地融入到教学当中以及如何让计算机技术继续的发扬光大将不断激励着大家勇敢前进。
1计算机科学技术现状
1.1计算机科学技术在生活中应用广泛
在这个信息化时代,计算机网络作为人们社会生活的重要部分,已经进入千家万户。人们不用出门就可以通过计算机了解国内外新闻、天气预报资讯、股市行情、世界地图、收发电子邮件、检索信息等;不用逛街就可以通过互联网中的购物网站买到喜欢的东西;通过计算机可以与相隔较远的朋友在线聊天、视频聊天等,加强人们之间的交流和沟通,促进友谊;人们可以通过计算机网络订购飞机票、火车票等,节省排队时间;教师可以通过计算机科学技术实现对学生的在线授课,更及时、更方便;动漫工作者可以使用计算机科学技术制作动漫;政府机关也可以通过计算机科学技术建立城市网站,及时了解市民反映的问题,通过计算机与各个行业的工作人员在线交流;很多企业使用计算机来处理大量数据和信息,代替传统的人工处理,提高工作效率。计算机科学技术潜移默化的影响着人们的生产、工作和学习。
1.2计算机科学技术更加智能化和专业化
计算机科学技术的快速发展和广泛应用,推动了集成电路、微电子和半导体晶体管的发展,计算机科学技术更加智能化和专业化。计算机能根据使用对象的不同个体需要进行改装、更新,对于有更高需求的用户可以专门定做计算机,用户可以根据使用环境的不同选择台式计算机、笔记本计算机、掌上电脑和平板电脑等。计算机科学技术在其他特殊领域也能发挥自己的优势,如智能化家用电器和智能手机,家庭式网络分布系统代替了传统的单机操作系统,满足人们的生活需求。
1.3计算机的微处理器和纳米技术
微处理器能提高计算机的使用性能,缩小传统处理器芯片中的晶体管线宽和尺寸。利用光刻技术,波长更短的曝光光源经过掩膜的曝光,将晶体管在硅片上制作的更精巧,将晶体管导线制作的更细小。计算机科学技术的快速发展使计算机运算速度更快,体积更微型,操作更智能,传统的电子元件不能适应计算机的发展。纳米技术是一种用分子射程物质和单个原子的毫微技术,可以研究0.1~100纳米范围内的材料应用和性质。计算机科学技术中利用纳米技术,可以使计算机尺寸变小,解决运算速度和集成度的问题。
2计算机科学技术的未来发展
现如今,计算机科学技术的应用越来越广,人们对计算机科学技术的要求越来越高,促使数学家和计算机学家们不断研究计算机科学技术,使计算机科学技术在各个领域、各个行业发挥更大的作用,满足人们的不同需求。下面从DNA生物计算机、光计算机和量子计算机三方面来探究计算机科学技术的发展前景。
2.1DNA生物计算机DNA生物计算机用生物蛋白质芯片代替传统的半导体硅芯片。1994年,美国科学家阿德勒曼率先提出关于生物计算机的设想。在计算机运算数据时,将生物DNA碱基序列作为信息编码载体,运用分子生物学技术和控制酶,改变DNA碱基序列,从而反映信息,处理数据。这一设想增加了计算机操作方式,改变了传统的、单一的物理操作性质,拓宽了人们对计算机的了解视野。DNA生物计算机元件密度比大脑神经元的密度高100万倍,信息数据的传递速度也比人脑思维快100万倍,生物计算机的蛋白质芯片存储量是传统计算机的10亿倍。2001年,以色列科学家研制出世界上第一台DNA生物计算机,体积较小,仅有一滴水的体积。2013年,英国生物信息研究院的科学家们使用DNA碱基序列对文学家莎士比亚154首作品的音乐文件格式和相关照片进行编制,增加了储存密度,使储存密度达到2.2PB/克(1024TB=1PB),提高了人们对信息储存的认识,这一重大突破使生物计算机的设想有望成为现实。
2.2光信号和光子计算机
光子计算机是一种由光子信号进行信息处理、信息存储、逻辑操作和数字运算的新型计算机。集成光路是光子计算机的基本构成部件,包括核镜、透镜和激光器。光子计算机和传统计算机相比较,有以下几点好处:
(1)光计算机的光子互联芯片集成密度更高。在高密度下,光子可以不受量子效应的影响,在自由空间将光子互联,就能提高芯片的集成密度。
(2)光子没有质量,不受介质干扰,可以在各种介质和真空中传播。
(3)光自身不带电荷,是一种电磁波,可以在自由空间中相互交叉传播,传播时各自不发生干扰。
(4)光子在导线中的传播速度更快,是电子传播速度的1000倍,光计算机的运算速度比传统计算机更快。20世纪50年代末,科学家提出光计算机的设想,即利用光速完成计算机运算和储存等工作。与芯片计算机相比较,光子计算机可以提高计算机运行速度。1896年,戴维•米勒首先研制出光开关,体型较小。1990年,贝尔实验室的光计算机工作计划正式开启。根据元器件的不同,光子计算机可以分为全光学型计算机和光电混合型计算机。全光学型计算机比光电混合型计算机运算速度快,还可以对手势、图形、语言等进行合成和识别。贝尔实验室已经成功研制出光电混合型计算机,采用的是混合型元器件。研发制作全光学型计算机的重要工作就是研制晶体管,这种晶体管与现存的光学“晶体管”不同,它能用一条光线控制另一条光线。现存的光学“晶体管”体积较大较笨拙,满足不了全光学型计算机的研发要求。
2.3量子理论计算机
量子计算机将处于量子状态的原子作为计算机CPU和内存,处于量子状态的原子在同一时间内能处于不同位置,根据这一特性可以提高计算机处理信息的精确度,提高处理数据的运算速度,有利于数据储存。量子计算机处理信息时的基本数据单元是量子比特,取代了传统的“1”和“0”,具有极强的运算能力,运算速度比传统计算机快10亿倍。中国和美国的科学家们在实验室里成功实现了同时对多个量子比特进行操作,为制造量子计算机提供了可能。相信在科学技术的不断发展和世界各国的科学家们共同努力下,量子计算机会成为现实。
3结束语