最初的计算机，只是为了军事上大数据批量计算的需要，而如今的计算机可听、说、看，远远超出了“计算的机器”这样狭义的概念。计算机科学研究已经渗入人工智能、网格计算中间件技术和云计算等方面。
1.人工智能
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。主要内容是研究如何让计算机来完成过去只有人才能做的智能的工作，核心目标是赋予计算机人脑一样的智能。
人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。
2.网格计算
随着计算机的普及，个人计算机进入家庭，由此产生了计算机的利用率问题。越来越多的计算机处于闲置状态。互联网的出现使得连接、调用所有这些拥有闲置计算资源的计算机系统成为现实。
一个非常复杂的大型计算任务通常需要用大量的计算机或巨型计算机来完成。网格计算是研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把它们分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终结果，从而圆满完成一个大型计算任务。对于用户来讲，关心的是任务完成的结果，并不需要知道任务是如何切分以及哪台计算机执行了哪个小任务。这样，从用户的角度看，就好像拥有了一台功能强大的虚拟计算机，这就是网格计算的思想。
网格计算是专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”，所以这种计算方式称为网格计算。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势：一是数据处理能力超强；二是能充分利用网上的闲置闲处理能力。
网格计算技术以下一些特点。
（1）能够提供资源共享，实现应用程序的互联互通。网格与计算机网络不同，计算机网络实现的是一种硬件的连通，而网格能实现应用层面的连通。
（2）协同工作。很多网格节点可以共同处理一个项目。
（3）基于国际的开放技术标准。
（4）网格可以提供动态的服务，能够适应变化。(www.xing528.com)
3.中间件技术
中间件（Middleware）是处于操作系统和应用程序之间的系统软件，也有人认为它应该属于操作系统中的一部分。中间件诞生之前，客户机/服务器计算模式是主流技术，将数据统一存储在数据服务器上，而有关的业务逻辑都在客户端实现，即所谓胖终端的解决方案，这种两层结构的模式大大阻碍着系统的发展，单一的服务器结构紧密地依赖供应商；数据存取受到限制；难以扩展到大企业广域网或国际互联网；也难以管理客户端的机群。随着用户业务需求的增长及Internet/Intranet的普及，出现了一种新的思想：在客户机和服务器之间增加一组服务，这种服务（应用服务器）就是中间件，如图1-5所示。
这种三层结构把用户端的业务逻辑独立出来，并与数据库服务器中存储过程合并在一起，构成应用层，以提高计算能力，实现灵活性。在这种结构中用户端仅仅是处理图形用户界面（GUI），而目前趋势是采用具有交互功能的浏览器，即形成瘦终端的工作方式，为此，中间又增加了一层，称为Web服务器层，形成了四层体系结构。
图1-5 中间件技术
目前，中间件技术已经发展成为企业应用的主流技术，并形成各种不同的类别，如交易中间件、消息中间件、专有系统中间件、数据存取中间件、远程调用中间件等。
4.云计算
云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，就可按自己的需求进行运算。
对云计算的定义有多种说法，现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。
通俗地说，云计算就是一种基于互联网的计算方式，化繁为简。例如：现在要处理一个大型的运算，就可以通过网络把世界各地的计算机联合起来解决问题，既方便又快。还比如，如果想吃饭了，又不想自己做，因为没有工具，所以可以叫外卖，就不需要买锅就能吃上饭。这个例子说明云计算更加节约资源。
云计算的特点是：超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务、价廉价。
利用云计算时，数据在云端，不怕丢失，不必备份，可以进行任意点的恢复；软件在云端，不必下载就可以自动升级；在任何时间、任意地点、任何设备登录后就可以进行计算服务，具有无限空间、无限速度。
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