Question

计算机有哪些基本特点?

Answer 1

计算机的主要基本特点有：运算速度快、计算精确度高、逻辑运算能力强、存储容量大、自动化程度高、可靠性高。
1、运算速度快
计算机内部电路组成，可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次，微机也可达每秒亿次以上，使大量复杂的科学计算问题得以解决。例如：卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气等需要几年甚至几十年，而在现代社会里，用计算机只需几分钟就可完成。
计算机的运算速度远高于人类的计算速度。比如以inteli3-10105f处理器为例，它的CPU主频是3.7GHz，假设它每个时钟周期能执行一条指令的话，也就意味着i3-10105f每秒钟能运算37亿次。
这对于人类手工运算来说，是远达不到的速度。所以，计算机的主要特点之一就是运算速度快，这也是计算机最重要的特点之一。
2、计算精确度高
科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展，需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标，是与计算机的精确计算分不开的。一般计算机可以有十几位甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。
在科学的研究和工程设计中，对计算的结果精确度有很高的要求。一般的计算工具只能达到几位数字，而计算机对数据处理结果精确度可达到十几位、几十位有效数字，根据需要甚至可达到任意的精度。由于计算机采用二进制表示数据，因此其精确度主要取决于计算机的字长，字越长，有效位数越多，精确度也越高。
3、逻辑运算能力强
计算机不仅能进行精确计算，还具有逻辑运算功能，能对信息进行比较和判断。计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来，并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。
4、存储容量大
计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各类数据信息，还包括加工这些数据的程序。
计算机的存储器具有存储、记忆大量信息的功能，这使计算机有了记忆的能力。目前计算机的存储量已高达千兆乃至更高数量级的容量，并仍在提高，其具有记忆功能是与传统计算机的一个重要区别。
5、自动化程度高
由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力，所以人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作，不需要人的干预。
计算机的第二个特点是自动控制，这个特点是和第一个特点相辅相成的。比如上面例子中i3-10105f每秒钟能执行37一次指令，如果不是自动控制的话，每次执行完一条指令，需要人为地切换到下一条指令，这显然是不可能的。
所以运算速度快的同时，必然是带着自动控制的特点。所以自动控制也是计算机的主要特点之一。
6、可靠性高
计算机之所以能普及，以及被人们喜爱，除了它的运算速度快且能自动控制外，也离不开它的可靠性高特点。
计算机的发展趋势：
1、分子计算机
分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息，并以更有效的方式进行组织排列。分子计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。转换开关为酶，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。生物分子组成的计算机具备能在生化环境下，甚至在生物有机体中运行，并能以其他分子形式与外部环境交换。
因此它将在医疗诊治、遗传追踪和仿生工程中发挥无法替代的作用。分子芯片体积大大减小，而效率大大提高，分子计算机完成一项运算，所需的时间仅为10微微秒，比人的思维速度快100万倍。分子计算机具有惊人的存储容量，1立方米的DNA溶液可存储1万亿的二进制数据。分子计算机消耗的能量非常小，只有电子计算机的十亿分之一。由于分子芯片的原材料是蛋白质分子，所以分子计算机既有自我修复的功能，又可直接与分子活体相连。
2、量子计算机
量子计算机是利用原子所具有的量子特性进行信息处理的一种全新概念的计算机。量子理论认为，非相互作用下，原子在任一时刻都处于两种状态，称之为量子超态。原子会旋转，即同时沿上、下两个方向自旋，这正好与电子计算机0与1完全吻合。如果把一群原子聚在一起，它们不会像电子计算机那样进行的线性运算，而是同时进行所有可能的运算，例如量子计算机处理数据时不是分步进行而是同时完成。只要40个原子一起计算，就相当于今天一台超级计算机的性能。
量子计算机以处于量子状态的原子作为中央处理器和内存，其运算速度可能比奔腾4芯片快10亿倍，就像一枚信息火箭，在一瞬间搜寻整个互联网，可以轻易破解任何安全密码，黑客任务轻而易举，难怪美国中央情报局对它特别感兴趣。