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趋势一：光学计算机前景光明 所谓光学计算机，就是利用光作为信息的传输媒体。与电子相比，光子具有许多独特的优点：它的速度永远等于光速、具有电子所不具备的频率及偏振特征，从而大大提高了传载信息的能力。此外，光信号传输根本不需要导线，即使在光线交会时也不会互相干扰、互相影响。一块直径仅2厘米的光棱镜可通过的信息比特率可以超过全世界现有全部电缆总和的300多倍。光学计算机的智能水平也将远远超过电子计算机的智能水平，是人们梦寐以求的理想计算机。 20世纪90年代中期，光脑的研究成果像雨后春笋般地不断涌现，各国科研机构、大学都投入了大量的人力物力从事此项技术的研究，其中最显著的研究成果是由法国、德国、英国、意大利等国60多名科学家联合研发成功的世界上第一台光脑。该台光脑的运算速度比目前速度最快的超级计算机快1000多倍，并且准确性极高。 此外，光脑的并行处理能力非常强，具有超高速的运算速度，在这方面电脑真是望尘莫及。在工作环境要求方面，超高速的电脑只能在低温条件下工作，而光脑在室温下就能正常工作。另外，光脑的信息存储量大，抗干扰能力非常强，在任何恶劣环境条件下都可以开展工作。光脑还具有与人脑相似的容错性，如果系统中某一元件遭到损坏或运算出现局部错误时，并不影响最终的计算结果。目前光脑的许多关键技术，如光存储技术、光存储器、光电子集成电路(OIC)等都已取得重大突破。 趋势二：量子计算机呼之欲出 在人类刚进入21世纪之际，量子力学花开二度，科学家们根据量子力学理论，在研制量子计算机的道路上取得了新的突破。美国科学家宣布，他们已经成功地实现了4量子位逻辑门，取得了4个锂离子的量子缠结状态。这一成果意味着量子计算机如同含苞欲放的蓓蕾，必将开出绚丽的花朵。 所谓量子计算机，是指利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机，这种多现实态是量子力学的标志。在某种条件下，原子世界存在着多现实态，即原子和亚原子粒子可以同时存在于此处和彼处、可以同时表现出高速和低速、可以同时向上和向下运动。如果用这些不同的原子状态分别代表不同的数字或其数据，就可以利用一组具有不同潜在状态组合的原子，在同一时间对某一问题的所有答案进行探寻，再利用一些巧妙的手段，就可以使代表正确答案的组合脱颖而出。 与传统的电子计算机相比，量子计算机有以下优势： 一、解题速度快 传统的电子计算机用“1”和“0”表示信息，而量子粒子可以有多种状态，使量子计算机能够采用更为丰富的信息单位，从而大大加快了运行速度。例如，电子计算机使用的RSA公钥加密系统是以巨大数的质因子非常难以分解为基础设计的一种多达400位长的“天文数字”，如果要对其进行因子分解，即使使用目前世界上运算速度最快的超级计算机，也需要耗时10亿年。如果用量子计算机来进行因子分解，则只需10个月左右。 二、存储量大 电子计算机用二进制存储数据，量子计算机用量子位存储，具有叠加效应，有m个量子位就可以存储2m个数据。因此，量子计算机的存储能力比电子计算机大得多。 三、搜索功能强劲 美国朗讯科技公司贝尔实验室的洛夫•格罗佛教授发现，量子计算机能够组成一种量子超级网络引擎，可轻而易举地从浩如烟海的信息海洋中快速搜寻出特定的信息。其方法是采用不同的量子位状态组合，分别检索数据库里的不同部分，其中必然有一种状态组合会找到所需的信息。 四、安全性较高 科学家们发现，如果过往的原子因发生碰撞而导致信息丢失时，量子计算机能自动扩展信息，与家族伙伴成为一体，于是系统可以从其家族伙伴中找到替身而使丢失的信息得以恢复。 科学家们预言，21世纪将是量子计算机、生物计算机、光学计算机和情感计算机的时代，就像电子计算机对20世纪产生了重大影响一样，各种新颖的计算机也必将对未来的21世纪产生重大影响。 15.从目前的研究方向看，未来电脑还将向着哪些方面发展?请你上网查阅资料，然后整理，仿照上面的内容写一篇或一段有关这方面的文章。 答： 。 1.娱(yú)乐储(chǔ)存尴尬(gāngà)奢侈(shēchǐ)点缀(zhuì)这幢(zhuàng)房子肖(xiào)像甲壳(qiào)虫 2.B(A项的“胡”应为“糊”，C项的“搏”应为“博”，D项的“煤”应为“媒”) 3.C(聚谈：大家聚在一起谈话。会谈：双方或多方共同商谈。零星：零碎的，少量的。零落：花叶脱落，事物衰败) 4.D(A项的“独一无二”指“没有相同的或没有可以相比的”，合乎语境;B项的“玩忽职守”指“不认真、不负责地对待本职工作”，合乎语境;C项的“摇头晃脑”形容自己感觉很有乐趣或自己认为很不差的样子，合乎语境;D项的“平易近人”指“对人和蔼可亲，没有架子，使人容易接近”，不合语境，应改为“和颜悦色”，“和颜悦色”指脸色和蔼喜悦，形容和善可亲) 5.示例：①电脑网络就像罂粟花，让人心瘾难耐，上网时八面露峥嵘，下线时四顾心茫然。②电脑网络如同一株繁茂的榕树，站立在我们身旁，散发着独特的气息。③电脑网络就像一个潘多拉魔盒，光怪陆离、无所不有，但它在给人们的生活增添无穷乐趣的同时，也充斥着太多的骗局和陷阱，不时地令冲浪者防不胜防。 6.前一个指空间信息高速公路，后一个指卫星通信和数字网络光缆。(本题考查理解代词指代意义的能力。代词的指代义一般都在上文出现过，仔细阅读便能找出) 7.C(该项所指的是“地面信息高速公路”，并非指“空间信息高速公路”) 8.B(注意原文中说“有效地实现的信息交流代替人流、物流与能量流”是指“此外”后的一段文字，即“社会、经济统计数据库……等人工专家系统”，指有了这些条件后才能达到的目的。文中也并没有说“人流、物流与能量流”没有意义) 9.D(文中根本没有谈到什么两者结合的问题，该项已完全脱离了文意) 10.光脑的运算速度比电脑快一千倍;光脑具有NXN的超并行性;光脑能在接近室温下进行超高运算;光脑具有极大的信息存储量;光脑的抗干扰能力强;光脑的容错性优于电脑，某一元件损坏或出错时不影响计算结果。 11.一方面从光脑的光子传播速度快，通讯耗时短来介绍;另一方面从光脑的光的频带大，具有极大的信息存储量来介绍。 12.D(A项错在“任何温度条件下”，原文为“接近室温”;B项错在后半句，从第4段的第二句可知光脑运算速度快是因为光子的速度快;C项属文字理解错误，原文是“光脑的超高运算在于光的频带宽大于无线电波和微波”，即光的频带比无线电波和微波宽大。综合以上内容可得知D项正确) 13.C(C项的根据在第5段，A项文中没涉及，B项理解意思与原文相反，D项是根据第4段的第一句话判断) 14.⑴D⑵C⑶A 15.略 例文： 高速电脑浮出水面 美国最近发明了一种利用空气的绝缘性能来成倍地提高计算机运行速度的新技术。美国纽约伦斯雷尔•保利技术公司的科学家已经生产出一套新型电脑微电路，该电路的芯片或晶体管之间由胶滞体包裹的导线连接，这种胶滞体90%的物质是空气，而空气是不导电的，是一种非常优良的绝缘体。 研究表明，计算机运行速度的快慢与芯片之间信号传输的速度直接相关，然而，目前普遍使用的硅二氧化物在传输信号的过程中会吸收掉一部分信号，从而延长了信息传输的时间。保利技术公司研制的“空气胶滞体”导线几乎不吸收任何信号，因而能够更迅速地传输各种信息。此外，它还可以降低电耗，而且不需要对计算机的芯片进行任何改造，只需换上“空气胶滞体”导线，就可以成倍地提高计算机的运行速度。 不过，这种“空气胶滞体”导线也有不足之处，主要是其散热效果较差，不能及时将计算机中电路产生的热量散发出去。为了解决这个问题，保利技术公司的科研小组研究出电脑芯片冷却技术，它在电脑电路里内置了许多装着液体的微型小管，用来吸收电路散发出的热量。当电路发热时，热量将微型管内的液体汽化，当这些汽化物扩散到管子的另一端之后，又重新凝结，流到管子底部。据悉，美国宇航局(NASA)将对该项技术进行太空失重状态下的实验，如果实验成功，这种新技术将被广泛应用于未来计算机，使计算机的运算速度得以大大提高。 不久前，美国IBM公司为美国国家超级计算应用中心制造了两台IBMLinux集群计算机，每秒钟可执行2万亿次浮点运算，是迄今为止运算速度最快的Linux超级计算机。这种超级计算机将用于某些基础研究，例如研究爱因斯坦在其著名的《相对论》中谈到的重力波动现象。自1997年IBM“深蓝”计算机因战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫而名声大噪以来，IBM性能强大的超级计算机便开始为世人所瞩目，而运算性能更出色的“更深的蓝”和ASCIWhite也相继问世。 关于计算机的运行速度，前几年人们曾经有过争论。有人认为，Internet用户数量的爆炸式增长将使原先以本地应用为主的PC退化为Internet接入设备，沦落为Internet的附属品，因而对计算机处理器速度的要求将不再强烈。然而，事实恰恰相反，由于Internet向着高速、宽带的方向发展，使多媒体逐渐成为最激动人心的应用，这就要求PC的功能和速度有更快的提升。 生物计算机兴起 生物计算机在20世纪80年代中期开始研制，其最大的特点是采用了生物芯片，它由生物工程技术产生的蛋白质分子构成。在这种芯片中，信息以波的形式传播，运算速度比当今最新一代计算机快10万倍，能量消耗仅相当于普通计算机的十分之一，并且拥有巨大的存储能力。由于蛋白质分子能够自我组合，再生新的微型电路，使得生物计算机具有生物体的一些特点，如能发挥生物本身的调节机能自动修复芯片发生的故障，还能模仿人脑的思考机制。 美国首次公诸于世的生物计算机被用来模拟电子计算机的逻辑运算，解决虚构的7城市间最佳路径问题。不久前，200多名各国计算机学者齐聚美国普林斯顿大学，联名呼吁向生物计算机领域进军。 科学家们在生物计算机研究领域已经有了新的进展，预计在不久的将来，就能制造出分子元件，即通过在分子水平上的物理化学作用对信息进行检测、处理、传输和存储。目前，科学家们已经在超微技术领域取得了某些突破，制造出了微型机器人。科学家们的长远目标是让这种微型机器人成为一部微小的生物计算机，它们不仅小巧玲珑，而且可以像微生物那样自我复制和繁殖，可以钻进人体里杀死病毒,修复血管、心脏、肾脏等内部器官的损伤，或者使引起癌变的DNA突变发生逆转，从而使人们延年益寿。 (责任编辑：admin) |