1.1.2 計算機的特性
計算機可以歸納為高速、通用、準確、智能4大特性。隨著計算機技術的發展,這些特性越來越明顯。
(1)高速。首先指計算機具有很高的運算速度,從最初計算機每秒幾千次加法運算到現在的每秒萬億次,甚至千萬億次浮點運算。計算機采用的高速電子器件是高速的基本保證;同時,幾十年來,人們為提高計算機的運算速度,對計算機本身的組織結構也進行了不斷改進,如RISC技術、多級Cache技術、超級流水線技術、并行處理技術等,最近幾年又引入了超長指令字VLIW、顯式并行指令計算EPIC、多核多線程等先進技術。正因為高速,使計算機對大信息量的處理與復雜運算成為可能,從而使它在中長期天氣預報、航空航天、資源勘探、核能利用、尖端武器設計與遺傳工程等領域得到大量應用,取得了重大的經濟與社會效益。
(2)通用。所謂通用有兩層含義。一是它所處理信息的多樣化。可以是數值信息,也可以是非數值信息。特別是隨著多媒體技術的發展,其處理的非數值信息可以包括文字、圖形、圖像、聲音、視頻等,計算機都把它們表示成數字化編碼信息,統一處理后,再把它們轉變成相應的文字、圖形、圖像、聲音或視頻信息后輸出,從而得到逼真的效果。二是計算機的應用廣泛。其應用現已深入到工業、農業、商業、國防、教育、娛樂等各個行業。科學計算、數值處理、事務管理、工程設計、過程控制、現代教育等,離不開計算機。只要現實世界中某一個問題能找到其相應的算法,然后編制成程序,存入計算機中,計算機就可以高速、準確地解決這一問題。
(3)準確。首先計算機本身的高速、高精度為計算機的準確性提供了基礎,同時用戶找到現實世界中相應問題的正確算法,編制成高效、準確的程序,計算機運算就能得到準確的結果。而軟件的準確性,可以在編制程序過程中通過反復調試和修改來實現。
(4)智能化。隨著計算機技術特別是人工智能技術的發展,智能化的特點將越來越明顯,這也是計算機發展的目標。社會現已進入“信息時代”,出現了信息爆炸現象。如何從千千萬萬條信息中,自動找出對用戶有用的信息,變成用戶自己的知識,這是人們對計算機智能化的要求。計算機如何模擬人類智慧和智能行為,人機界面如何更自然化、智能化,等等,都是人們不斷探索的目標。經過多年不斷的努力與探索,智能化研究已經取得了一些階段性成果。可以相信,隨著新一代計算機的誕生,智能化特性一定會更為突出。