____從應(yīng)用的方式來說，計算機(jī)可分為兩類：嵌入式計算機(jī)與獨(dú)立式計算機(jī)，這兩種計算機(jī)的發(fā)展取決于它們的基礎(chǔ)技術(shù)。這里主要討論一下嵌入式計算機(jī)普及、透明與智能的基礎(chǔ)技術(shù)。
____1 嵌入式計算機(jī)普及的基礎(chǔ)技術(shù)
計算機(jī)的最初發(fā)展都是為軍用服務(wù)的，它們的基礎(chǔ)技術(shù)是電子管，因此這些計算機(jī)是完全沒有辦法普及的。
我國計算機(jī)的發(fā)展也是如此，是從電子管計算機(jī)到晶體管計算機(jī)再到集成電路芯片計算機(jī)的。
____1.1 國產(chǎn)計算機(jī)的快速起步我國是從1956年開始搞計算機(jī)的；
1958年8月1日研制出第一臺電子管103機(jī)；
1965年6月研制出第一臺晶體管109機(jī)；
1968年8月研制出第一臺小規(guī)模集成電路嵌入式156計算機(jī)；
1977年研制出第一臺大規(guī)模集成電路嵌入式77型計算機(jī)。
由于這些計算機(jī)的基礎(chǔ)技術(shù): 所用的電子管、晶體管與大小規(guī)模集成電路都是自行設(shè)計與制造的,所以,發(fā)展很快。
____1.2 國產(chǎn)計算機(jī)的當(dāng)前發(fā)展
國產(chǎn)計算機(jī)的當(dāng)前發(fā)展也是很快的,不足的是基礎(chǔ)技術(shù);
從計算機(jī)來講,缺少的核心東西是“ 芯”片；
從繪圖機(jī)來講，缺少的核心東西是噴墨“頭”；
從遙感系統(tǒng)來講，缺少的核心東西是高性能的傳感“器”；
由于我國現(xiàn)在的VLSI芯片制造技術(shù)這個基礎(chǔ)技術(shù)的差距太大，不能形成良性循環(huán),未能取得信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動權(quán)。
____1.3 芯片制造技術(shù): 計算機(jī)普及的基礎(chǔ)技術(shù)1958年世界上的第一塊集成電路芯片問世，從此開始了計算機(jī)的新紀(jì)元；
速度上： 快, 計算單位從MIPS到BIPS；
體積上： 小, 從看得見的到看不見的；
功耗上： 低, 從ENIAC的費(fèi)城燈光到PC的TV功耗；
容量上： 大, 光的、磁的與半導(dǎo)體的存儲器樣樣都有；
價格上： 廉, 現(xiàn)在是1958年的百萬分之一。性能價格比差不多每年提高一倍。
____1.4 計算機(jī)的普及
芯片制造技術(shù)的發(fā)展，是如何使得計算機(jī)得到普及的？這要?dú)w功于Xerox PAPC(Palo Alto Rebbbbbb Center in California)的Alan Kay提出的個人計算機(jī)概念。
他開發(fā)了名叫Alto的第一臺個人計算機(jī) ；
但是，他認(rèn)為能普及的個人計算機(jī)應(yīng)該是可攜帶的，因此沒有把Alto變?yōu)樯唐贰?BR>個人計算機(jī)的普及使計算機(jī)工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到它的服務(wù)階段。
____1.5 個人計算機(jī)的三個主要問題
把一個PC機(jī)設(shè)計得能完成許多任務(wù)，將不能以一種最優(yōu)的方式完成每個任務(wù)；
一個簡單的PC機(jī)不可能適合于世界上每個人的需要；
PC機(jī)每年都升級的商業(yè)模式，增加了機(jī)器的復(fù)雜程度；
因此，人們提出了后PC機(jī)時代，也就是技術(shù)將消失在工具之中,服務(wù)于有價值的功能，而成為一代看不見的計算機(jī)。
____1.6 制造技術(shù)：產(chǎn)業(yè)革命的基礎(chǔ)
所有產(chǎn)業(yè)革命都是建立在其制造技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)之上的。沒有相應(yīng)的制造技術(shù)，就不會有相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)革命。
第一次產(chǎn)業(yè)革命的物質(zhì)機(jī)器是蒸汽機(jī)；使人類進(jìn)入了工業(yè)時代；
第二次產(chǎn)業(yè)革命的物質(zhì)機(jī)器是以芯片制造技術(shù)為基礎(chǔ)的計算機(jī)，使人類進(jìn)入了信息時代。
人類雖然已經(jīng)從物理機(jī)器的時代，走到了信息機(jī)器，也就是計算機(jī)的時代；但發(fā)展基礎(chǔ)仍然是相應(yīng)的芯片制造技術(shù)。
____1.7 國際競爭與策略聯(lián)盟
今年1月4日、NEC、日立、三菱電機(jī)等11家宣布,計劃合資成立生產(chǎn)新一代半導(dǎo)體的公司,采用0.1微米或更先進(jìn)的制造工藝,以生產(chǎn)系統(tǒng)芯片為主；
3月21日,東芝、富士通宣布,雙方計劃成立半導(dǎo)體策略聯(lián)盟;共同開發(fā)并生產(chǎn)芯片；
目前在日本半導(dǎo)體業(yè)界,各大公司甚至還在醞釀一個更加宏大的構(gòu)想,將各公司的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)部門合并成1到2家公司,以此來提高國際競爭力；
今年4月13日，美國摩托羅位，荷蘭菲利蒲和法意合資的ST微電子公司等三家也簽訂了一項(xiàng)理解備忘錄，旨在建立世界最大的新半導(dǎo)體技術(shù)研制聯(lián)盟。以最低價盡快發(fā)展新一代系統(tǒng)芯片的制造技術(shù)。
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____2 嵌入式計算機(jī)透明的基礎(chǔ)技術(shù)
當(dāng)技術(shù)發(fā)展到成為人們生存方式的組成部分時，也就是技術(shù)發(fā)展到它的最后階段時，都將成為透明的技術(shù)。
嵌入式計算機(jī)正在從普及的技術(shù)走向透明的技術(shù);
嵌入式計算機(jī)透明的基礎(chǔ)技術(shù)包括硬件技術(shù)，軟件技術(shù)，服務(wù)技術(shù)以及生存方式等四個方面。
____2.1 硬件的基礎(chǔ)技術(shù)
因?yàn)橹挥羞M(jìn)一步發(fā)展微電子技術(shù)，才能滿足現(xiàn)代計算機(jī)透明的五個簡單而又基本的條件：經(jīng)濟(jì)性、小型化、可靠性、高速度、智能性。所以，發(fā)達(dá)國家為了保持微電子技術(shù)霸主地位，總是要不斷克服障礙來實(shí)現(xiàn)摩爾的預(yù)言的。
嵌入式計算機(jī)透明的硬件基礎(chǔ)技術(shù)包括：硅芯片制造技術(shù)，體系結(jié)構(gòu)技術(shù)，存儲器技術(shù)與傳感器技術(shù)。
____2.1.1 硅芯片制造技術(shù)
芯片加工設(shè)備正在從200毫米硅園片加工設(shè)備向300毫米硅園片加工設(shè)備過渡。人們估計，采用300毫米硅園片將比200毫米硅園片降低芯片成本30％；
芯片特征線寬，目前0.18-0.25m芯片已進(jìn)入批量生產(chǎn)階段,估計2002年將達(dá)到0.13 m,半導(dǎo)體設(shè)備廠商正在積極進(jìn)行努力,研發(fā)100nm技術(shù)的加工設(shè)備。
____2.1.2 體系結(jié)構(gòu)技術(shù)
SOC芯片正快步走來，將會使嵌入式計算機(jī)從小型化走向微型化；計算機(jī)設(shè)計中的一些最創(chuàng)新的工作不是在處理器中應(yīng)包含些什么，而是如何將它們放在一起；
一個最典型的例子就是IBM’s Blue Gene高性能計算機(jī)。它是用來解開人體中的蛋白質(zhì)秘密的。它由100 萬個，每個的運(yùn)算速度為10億次的小而簡單的處理器組成，沒有耗電多的嵌入式caches存儲器，具有自修復(fù)能力。
____2.1.3 存儲器技術(shù)
小的磁盤將會繼續(xù)發(fā)展,生產(chǎn)出能存儲巨大數(shù)據(jù)量的硬盤. 但是, 在近幾年內(nèi)，固態(tài)存儲器的突破，將威脅到磁盤存儲器的統(tǒng)治地位。
劍橋大學(xué)開發(fā)了單電子（single-electron)存儲器芯片。大拇指甲大小的芯片可以存儲一個完整電影片膠卷的聲音與圖像。試驗(yàn)芯片耗電非常少，而且斷電之后，存儲器內(nèi)容可以保存十年以上。
____2.1.4 傳感器技術(shù)
嵌入式計算機(jī)接口的下一個主要突破將是使數(shù)字器件能監(jiān)視模擬世界的便宜的傳感器。
溫度傳感器，光傳感器，運(yùn)動傳感器，以及其它傳感器已經(jīng)使得嵌入式計算機(jī)能夠跟蹤許多真實(shí)世界的活動與情況。
隨著這些技術(shù)的成熟，更復(fù)雜的器件將像眼睛，耳朵以及其他感覺器官那樣，為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
____2.2 軟件的基礎(chǔ)技術(shù)
軟件的發(fā)展需要以硬件發(fā)展為基礎(chǔ);硬件的發(fā)展需要以軟件發(fā)展來支持;它們是相輔相成密不可分的；
今天的WIMP（bbbbbbs,icons,menus,and pointing devices)接口是容易學(xué)習(xí)和使用的。但它不是用戶接口發(fā)展的終點(diǎn)。
新出現(xiàn)的用戶接口技術(shù)SILK (speech,image,language, and knowledge capabilities)包含了語音、圖像與知識三個方面發(fā)展。
____2.2.1 語音和語言技術(shù)
盡管現(xiàn)在沒有一個語言翻譯電話，語音技術(shù)正在迅速的成熟，將成為計算機(jī)的一個實(shí)際輸入手段。
聲音識別系統(tǒng)正在用于安全系統(tǒng)，聲音郵電系統(tǒng)，以及其它應(yīng)用中。英語命令的自然語言處理將是未來用戶接口的一個部分。
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人們希望有在建立文檔的同時能夠閱讀文檔，按照人們的命令編輯文檔，以及根據(jù)文檔內(nèi)容使文檔文件化的程序。
____2.2.2 圖像顯示技術(shù)
未來的計算機(jī)圖示將不是靜止的平面的圖像，而是將包括三維模型、動畫視頻剪輯。
虛擬現(xiàn)實(shí)的用戶接口將建立一個幻覺，使用戶沉浸于計算機(jī)內(nèi)的一個世界中。也就是建立一個包含情景與控制改變這些情景的一個環(huán)境。
____2.2.3 知識技術(shù)
知識將是未來用戶接口中的最重要的內(nèi)容。知識技術(shù)的進(jìn)步將使工程師能夠設(shè)計一個自我維護(hù)的系統(tǒng)。
知識技術(shù)的進(jìn)步，將使用戶接口更加友好與寬容。
知識技術(shù)的進(jìn)步，將解密許多模糊的命令，并校正一般的錯誤，更為重要的是知識技術(shù)將使軟件代理對用戶真正是服務(wù)型的。
____2.3 服務(wù)的基礎(chǔ)技術(shù)
現(xiàn)在我們是與計算機(jī)一起工作，人們希望將來是計算機(jī)獨(dú)立的為我們工作。
計算機(jī)的服務(wù)正在向真正的智能代理(Truly intelligent agents)與情感計算機(jī)(affective computers) 兩個重要的方面發(fā)展。
____2.3.1 智能代理式的服務(wù)
代理是一個用于管理而不是操作的軟件程序，智能軟件代理能夠提出問題與響應(yīng)命令，關(guān)注其用戶的工作模式，像導(dǎo)游與教練那樣來服務(wù)。
現(xiàn)在的許多PC機(jī)應(yīng)用包含了代理式的軟件實(shí)體，引導(dǎo)用戶解決復(fù)雜的任務(wù)并回答出現(xiàn)的問題。但是，它們還不能像人類助手那樣管理許多細(xì)節(jié)。
未來的代理將是更好的能與人類助手競爭的真正的智能代理。
____2.3.2 情感計算式的服務(wù)
MIT與IBM正在開發(fā)情感計算機(jī)。它能檢測計算機(jī)用戶的情緒狀態(tài)，并做出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。
情感計算機(jī)采用傳感器去確定人的情緒狀態(tài)，傳感器從簡單的視聽器件到嵌入鼠標(biāo)的傳感器，它們像測謊器一樣的工作，監(jiān)視脈博或皮膚的反應(yīng)。
從生理學(xué)的觀點(diǎn)來看,由于喜歡與憎恨是非常相同的。情感計算機(jī)不能指出它們的差別,還只能認(rèn)出有限的情感。
____2.4 生存方式的基礎(chǔ)技術(shù)
人與計算機(jī)的比例：過去是N比1，現(xiàn)在是1比1，將來是1比N，也就是說將來到處都是計算機(jī)。
人們正在從嵌入式智能，無處不在的計算機(jī)，以及網(wǎng)絡(luò)化三個方面研究計算機(jī)生存方式的透明技術(shù)。
____2.4.1 嵌入式的生存方式
計算機(jī)時時刻刻正在嵌入到更多的工具中，例如：汽車、蜂窩電話、傳真機(jī)以及GPS等，完成它們的專門的功能，同時隱藏技術(shù)細(xì)節(jié)，成為不可見的計算機(jī)。
計算機(jī)也將很快成為我們衣服的一部分，成為可穿戴的計算機(jī) （wearable computers);
許多日本的制造商銷售智能廁所（smart toilets),計算機(jī)控制的無紙廁所。其中有些模型還能自動收集與存儲血壓、脈膊、溫度、尿液與體重的信息,具有體檢的功能.
____2.4.2 無所不在的生存方式
PARC集團(tuán)正在研究證章大小、書本大小、與寫字板大小的三種無所不在的計算機(jī)，它們之間將通過無線網(wǎng)絡(luò)通訊。
在未來的辦公室中，最已知的計算機(jī)將是主動證章計算機(jī)（active badge)。安裝有這種計算機(jī)的辦公室將只對佩帶正確證章的人開門，電話將自動的轉(zhuǎn)給接收者，接待者將實(shí)際知道人在哪里，計算機(jī)終端將為坐在它面前的人尋找愛好的東西。以及寫出他們的約會日期。
____2.4.3 網(wǎng)絡(luò)化的生存方式
互連是無所不在的計算機(jī)的一個關(guān)鍵部分。當(dāng)更好的機(jī)器連到一起時，計算機(jī)網(wǎng)將從今天的Internet發(fā)展成緊密交織的無縫的Omninet。
網(wǎng)上的人類通訊將只是一個小部分，主要的將是機(jī)器與代表人類的其它機(jī)器之間的通訊。你將不再走向網(wǎng)絡(luò)，而是網(wǎng)絡(luò)向你走來。
無所不在的計算機(jī)提供了前所未有的方便和效率，但也帶來了關(guān)于人的隱私與獨(dú)立等嚴(yán)重問題。尤其是當(dāng)信息技術(shù)與生物技術(shù)匯聚一起時，人們將會面臨更嚴(yán)重的問題。
____3 嵌入式計算機(jī)智能的基礎(chǔ)技術(shù)
現(xiàn)在,科學(xué)工作者正在把生命作為一種智能計算機(jī)來理解,第三次產(chǎn)業(yè)革命的物質(zhì)機(jī)器,估計將是全面具有人類智能的機(jī)器；
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人腦的基本成份的95%是水,人體是由氫,氧,碳,氮,鈣和一些鹽類,再加一些微量元素,如鐵,鎂等基本元素的原子級的巧妙構(gòu)造而來的；
人們正在從生物技術(shù),MEMS技術(shù),納米技術(shù),機(jī)器人技術(shù)與生命技術(shù)等多方面進(jìn)行探索,希望能在原子與分子級上進(jìn)行設(shè)計來實(shí)現(xiàn)人們所希望的類生物智能的產(chǎn)品,使人類從信息時代進(jìn)入智能時代.
____3.1 生物技術(shù)的探索
生物計算機(jī)的研制還是遙遠(yuǎn)的事情。但是，因?yàn)橛嬎銠C(jī)的設(shè)計是受生物神經(jīng)系統(tǒng)的啟發(fā)的,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法會使計算機(jī)從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí);
借鑒生物學(xué)的知識,未來的網(wǎng)絡(luò)將更像一個能自我修復(fù)的生物系統(tǒng);
甚至有人認(rèn)為:今天的網(wǎng)絡(luò)是工程的,而2050年的網(wǎng)絡(luò)是生長的.
____3.2 MEMS技術(shù)的發(fā)展
計算機(jī)工業(yè)中驚人的微型化,使人們正在用微米技術(shù)開發(fā)微米機(jī)器(micromachines);
利用MEMS技術(shù)美國已研制比頭發(fā)寬兩倍的馬達(dá),日本已研制出米粒大小的微型小車;
到現(xiàn)在為止,微米技術(shù)的主要應(yīng)用是微傳感器,已用于小車,飛機(jī)與飛船中;
將溫度計與傳送器組裝在一起的智能藥丸(smart pill),能播送人體消化系統(tǒng)中的溫度.
科學(xué)家預(yù)測,總有一天微米機(jī)器能漫游人體,定位與破壞癌細(xì)胞.
____3.3 納米技術(shù)的預(yù)測
為了迎接下一次產(chǎn)業(yè)革命,人們也是從提高制造技術(shù)的水平入手的.1981年IBM公司發(fā)明了納米技術(shù)的工具,“掃描探測顯微鏡”(SPM), “原子力顯微鏡”也是由IBM公司開發(fā)的;
納米技術(shù)將導(dǎo)致納米機(jī)器(Nanomachines)的研制。例如,亞微米計算機(jī);細(xì)菌大小的機(jī)器人,自組裝機(jī),智能衣服以及點(diǎn)金術(shù)等.?人們預(yù)測，分子電子學(xué)(moletromics)最終將制作一種比今天最快的計算機(jī)快10億倍的計算機(jī);但這仍然只能是一種預(yù)測。
這種技術(shù)突破將預(yù)示著一個無所不在的超級計算的世紀(jì),也就是計算機(jī)可以小到編織到衣服中,利用體熱或周圍的光工作.
____3.4 機(jī)器人技術(shù)的影響
在現(xiàn)代汽車制造業(yè)中，機(jī)器人和工人的比例，在日本是6比1，在意大利是14比1，而在美國則高達(dá)19比1；
圖靈認(rèn)為,如果一個人分辯不出與他談話的到底是機(jī)器還是人，那么就應(yīng)該認(rèn)為機(jī)器是會“思維“的；
機(jī)器人已從工業(yè)機(jī)器人階段步入到具有視覺、觸覺、力覺、滑覺等智能傳感器的智能機(jī)器人階段；
在實(shí)現(xiàn)腦的高級功能上神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片將起著非常重要的作用，人類正在研制具有10億個電子神經(jīng)元的機(jī)器人士兵。
____3.5 計算機(jī)智能的思索
計算機(jī)與機(jī)器人無疑將繼續(xù)具有更多的功能。但是,借鑒人類生物學(xué)，采用碳基基因技術(shù)，能夠使計算機(jī)與機(jī)器人可能生長與再生嗎？
人工智能，機(jī)器人學(xué)，遺傳學(xué)，生物技術(shù)與微米技術(shù)的進(jìn)步, 能使智能機(jī)器與生命的界線消失嗎？
計算機(jī)生命化有價值還是沒有價值？我們將會成為信息的奴隸嗎？將會產(chǎn)生人類與他們創(chuàng)造的機(jī)器之間的關(guān)系問題嗎？
欲窮千里目，更上一層樓
牛頓說得好：如果我比別人看得更遠(yuǎn)的話，那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募缟希蛔４蠹夷苷驹谟嬎銠C(jī)科學(xué)之父圖靈與計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)造者馮?諾依曼、以及晶體管之父肖克萊、巴丁、布萊頓與微電子科學(xué)之父基爾比等科學(xué)家的肩上，正確利用計算機(jī)去創(chuàng)造美好的未來。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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