计算机分类及应用-计算机基础和OFFICE高级应用

计算机发展到今天，种类繁多，分类方法也各不相同。

1.按处理数据的形态分类

可以分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机。

2.按使用范围分类

通用计算机适用于一般科技运算、学术研究、工程设计和数据处理等，专用计算机是为适应某种特殊应用而设计的计算机，如飞机的自动驾驶仪等。

3.按其性能分类

（1）超级计算机（Supercomputer）

超级计算机又称为巨型机。它是目前功能最强、速度最快、价格最高的计算机，一般用于解决诸如气象、太空、能源、医药等尖端科学研究和战略武器研制中的复杂计算。它们安装在国家级研究机关中，可供几百个用户同时使用。如美国克雷公司生产的Cray-1、Cray-2和Cray-3是著名的巨型机。我国自主生产的银河-Ⅲ型百亿次机、曙光-2000型机和“神威”千亿次机都属于巨型机。

（2）大型计算机（Mainframe）

这类机器通常用于大型企业、商业管理或大型数据库管理系统中，也可用作大型计算机网络中的主机。

（3）小型计算机（Minicomputer）

这类机器价格便宜，适合中小型企事业单位采用。

（4）微型计算机（Microcomputer）

微型计算机也叫个人计算机（Personal Computer）。

（5）工作站（Workstation）(www.xing528.com)

它与功能较强的高档微机之间的差别已不十分明显，主要用于图像处理和计算机辅助设计等领域。

4.未来计算机与计算机技术

未来的计算机技术将向超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展。硅芯片技术的高速发展的同时也意味着硅技术越来越接近其物理极限，为此，世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机，计算机从体系结构的变革到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会走进我们的生活，遍布各个领域。

（1）量子计算机

量子计算机是基于量子效应开发的，它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算。量子计算机中，数据用量子位存储。由于量子叠加效应，一个量子位可以是0或1，也可以既存储0，又存储1。因此，一个量子位可以存储2个数据。同样数量的存储位，量子计算机的存储量比通常计算机大许多。同时，量子计算机能够实行量子并行计算，其运算速度可能比目前个人计算机的PentiumⅢ晶片快10亿倍。目前正在开发中的量子计算机有核磁共振量子计算机和硅基半导体量子计算机。预计2030年将普及量子计算机。

（2）光子计算机

光子计算机即全光数字计算机，以光子代替电子，光互连代替导线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光运算代替电运算。与电子计算机相比，光计算机的“无导线计算机”信息传递平行通道密度极大。一枚直径为5分硬币大小的棱镜，它的通过能力超过全世界现有电话电缆的许多倍。光的并行、高速，天然地决定了光计算机的并行处理能力很强，具有超高速运算速度。超高速电子计算机只能在低温下工作，而光计算机在室温下即可开展工作。光子计算机还具有与人脑相似的容错性。系统中某一元件损坏或出错时，并不影响最终的计算结果。

目前，世界上第一台光子计算机已由欧共体的英国、法国、比利时、德国、意大利的70多名科学家研制成功，其运算速度比电子计算机快1 000倍。

（3）生物计算机（分子计算机）

生物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。计算机的转换开关由酶来充当，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。

蛋白质分子比硅晶片上的电子元件要小得多，彼此相距甚近，生物计算机完成一项运算，所需的时间仅为10-13s，比人的思维速度快100万倍。DNA分子计算机具有惊人的存储容量，1 m3的DNA溶液可存储1万亿亿的二进制数据。DNA计算机消耗的能量非常小，只有电子计算机的十亿分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白质分子，所以生物计算机既有自我修复的功能，又可直接与生物活体相联。预计10～20年后，DNA计算机将进入实用阶段。

（4）纳米计算机

纳米是一个计量单位，1 nm等于10-9m，大约是氢原子直径的10倍。现在纳米技术正从MEMS（微电子机械系统）起步，把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积不过数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的0.1%。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源，而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。

目前，纳米计算机的成功研制已有一些鼓舞人心的消息，惠普实验室的科研人员已开始应用纳米技术研制芯片，一旦他们的研究获得成功，将为其他缩微计算机元件的研制和生产铺平道路。