计算机组成与结构
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1.1.2 计算机的特性

计算机可以归纳为高速、通用、准确、智能4大特性。随着计算机技术的发展,这些特性越来越明显。

(1)高速。首先指计算机具有很高的运算速度,从最初计算机每秒几千次加法运算到现在的每秒万亿次,甚至千万亿次浮点运算。计算机采用的高速电子器件是高速的基本保证;同时,几十年来,人们为提高计算机的运算速度,对计算机本身的组织结构也进行了不断改进,如RISC技术、多级Cache技术、超级流水线技术、并行处理技术等,最近几年又引入了超长指令字VLIW、显式并行指令计算EPIC、多核多线程等先进技术。正因为高速,使计算机对大信息量的处理与复杂运算成为可能,从而使它在中长期天气预报、航空航天、资源勘探、核能利用、尖端武器设计与遗传工程等领域得到大量应用,取得了重大的经济与社会效益。

(2)通用。所谓通用有两层含义。一是它所处理信息的多样化。可以是数值信息,也可以是非数值信息。特别是随着多媒体技术的发展,其处理的非数值信息可以包括文字、图形、图像、声音、视频等,计算机都把它们表示成数字化编码信息,统一处理后,再把它们转变成相应的文字、图形、图像、声音或视频信息后输出,从而得到逼真的效果。二是计算机的应用广泛。其应用现已深入到工业、农业、商业、国防、教育、娱乐等各个行业。科学计算、数值处理、事务管理、工程设计、过程控制、现代教育等,离不开计算机。只要现实世界中某一个问题能找到其相应的算法,然后编制成程序,存入计算机中,计算机就可以高速、准确地解决这一问题。

(3)准确。首先计算机本身的高速、高精度为计算机的准确性提供了基础,同时用户找到现实世界中相应问题的正确算法,编制成高效、准确的程序,计算机运算就能得到准确的结果。而软件的准确性,可以在编制程序过程中通过反复调试和修改来实现。

(4)智能化。随着计算机技术特别是人工智能技术的发展,智能化的特点将越来越明显,这也是计算机发展的目标。社会现已进入“信息时代”,出现了信息爆炸现象。如何从千千万万条信息中,自动找出对用户有用的信息,变成用户自己的知识,这是人们对计算机智能化的要求。计算机如何模拟人类智慧和智能行为,人机界面如何更自然化、智能化,等等,都是人们不断探索的目标。经过多年不断的努力与探索,智能化研究已经取得了一些阶段性成果。可以相信,随着新一代计算机的诞生,智能化特性一定会更为突出。