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時(shí)間：2023-03-02 15:09:38
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原告泰安市建筑設(shè)計(jì)院
被告上海廣運(yùn)科技發(fā)展有限公司（以下簡(jiǎn)稱“廣運(yùn)公司”）
被告劉守奎
被告劉守奎系原告職工，在原告處負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)事項(xiàng)。1998年7月，根據(jù)原告指令并由原告提供全部物質(zhì)條件，由劉守奎負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)“工程量計(jì)算軟件”，至1999年5月已經(jīng)完成了市場(chǎng)調(diào)研和軟件設(shè)計(jì)。為證明訴請(qǐng)，原告向法院提供了由劉守奎完成的《工程量計(jì)算──計(jì)算內(nèi)容》、《第一部分：工作流程、總控及屬性定義》、《第二部分：模型建立及修改》、《第三部分：圖形及工程數(shù)據(jù)》等4本軟件技術(shù)資料，對(duì)此，劉守奎予以認(rèn)可。嗣后，劉守奎離開(kāi)原告單位，于1999年6月10日與被告廣運(yùn)公司簽訂合作開(kāi)發(fā)協(xié)議，從事“廣運(yùn)工程算量軟件”的開(kāi)發(fā)工作并獲成功。廣運(yùn)公司除招聘劉守奎外，還招聘了其他人員一起對(duì)工程量計(jì)算軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，并予以資金投資。2000年6月，劉守奎與廣運(yùn)公司因故實(shí)際終止履行合作開(kāi)發(fā)協(xié)議，仍回原告處工作。7月29日，劉守奎與廣運(yùn)公司辦理了技術(shù)交接手續(xù)，劉守奎將其在廣運(yùn)公司開(kāi)發(fā)和掌握的文檔資料和程序源碼移交給廣運(yùn)公司，并在“技術(shù)報(bào)告”中稱，軟件主持單位是廣運(yùn)公司，合作單位是泰安市建筑設(shè)計(jì)院，作為軟件的合作單位，從1998年4月開(kāi)始，泰安市建筑設(shè)計(jì)院組織了本軟件的部分前期市場(chǎng)調(diào)研和軟件初步設(shè)計(jì)工作等。廣運(yùn)公司將“廣運(yùn)工程算量”軟件向國(guó)家版權(quán)局申請(qǐng)著作權(quán)登記，并獲得了計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書(shū)。為此，原告將兩被告訴至法院，請(qǐng)求判令廣運(yùn)公司的“廣運(yùn)工程算量軟件”系侵犯原告擁有的“工程量計(jì)算軟件”著作權(quán)的侵權(quán)作品，并向原告賠禮道歉，消除影響。
[審判]
一審法院認(rèn)為：劉守奎在到廣運(yùn)公司工作前已經(jīng)進(jìn)行了一定的開(kāi)發(fā)工作，對(duì)于劉守奎提交給原告的《工程量計(jì)算──計(jì)算內(nèi)容》、《第一部分：工作流程、總控及屬性定義》、《第二部分：模型建立及修改》、《第三部分：圖形及工程數(shù)據(jù)》等4本軟件技術(shù)資料是否屬于職務(wù)作品，系原告與劉守奎之間的法律關(guān)系。現(xiàn)作者劉守奎對(duì)原告訴稱的職務(wù)作品事實(shí)完全認(rèn)可，并且被告廣運(yùn)公司也未能證明這4份技術(shù)資料是劉守奎在廣運(yùn)公司工作期間開(kāi)發(fā)的，因此，法院認(rèn)定原告提交的上述4本軟件技術(shù)資料系劉守奎在到廣運(yùn)公司工作前完成的職務(wù)作品，其著作權(quán)屬于原告。
從原告提交的上述4本軟件技術(shù)資料內(nèi)容分析，該軟件資料雖然屬于軟件設(shè)計(jì)的概要設(shè)計(jì)階段，但是，該軟件技術(shù)資料具有創(chuàng)造性勞動(dòng)的特征，同樣可以受著作權(quán)法中關(guān)于文字作品的規(guī)定予以保護(hù)。經(jīng)比較，劉守奎移交給廣運(yùn)公司的《工程量計(jì)算軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明－計(jì)算。doc》和《屬性定義程序編制說(shuō)明－屬性定義。doc》同原告享有著作權(quán)的其中2本軟件設(shè)計(jì)資料大部分內(nèi)容相同。據(jù)此，法院認(rèn)為，廣運(yùn)公司未經(jīng)原告許可，由劉守奎將原告單位未發(fā)表的作品復(fù)制到廣運(yùn)公司使用，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為構(gòu)成了復(fù)制使用。即便廣運(yùn)公司在本案訴訟過(guò)程中稱將劉守奎移交涉嫌侵權(quán)的作品排除在其文檔外，兩被告仍應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。由于原告未開(kāi)發(fā)出獨(dú)立的系爭(zhēng)軟件，而且廣運(yùn)公司在開(kāi)發(fā)系爭(zhēng)軟件過(guò)程中，除招聘劉守奎外，還招聘了程序員等其他工作人員，并獨(dú)立投入了相關(guān)費(fèi)用。同時(shí)，由于程序語(yǔ)言與原告享有著作權(quán)的4本軟件技術(shù)資料的設(shè)計(jì)語(yǔ)言屬于不同的表達(dá)方式，根據(jù)著作權(quán)侵權(quán)判斷的基本要素，原告僅僅依據(jù)現(xiàn)有的4本軟件技術(shù)的概要設(shè)計(jì)資料，否定廣運(yùn)公司整個(gè)系爭(zhēng)軟件的著作權(quán)，缺乏事實(shí)與法律依據(jù)，法院不予支持。據(jù)此判決：1、被告上海廣運(yùn)科技發(fā)展有限公司停止使用劉守奎移交給上海廣運(yùn)科技發(fā)展有限公司的《工程量計(jì)算軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明－計(jì)算。doc》和《屬性定義程序編制說(shuō)明－屬性定義。doc》2本技術(shù)資料；2、被告劉守奎和被告上海廣運(yùn)科技發(fā)展有限公司在本判決生效之日起15日內(nèi)，以書(shū)面形式向原告泰安市建筑設(shè)計(jì)院賠禮道歉、消除影響（內(nèi)容須經(jīng)法院審核）；3、原告其他訴訟請(qǐng)求不予支持。
判決后，原被告均不服一審判決，向上海市高級(jí)人民法院提起上訴，二審法院作出了駁回上訴，維持原判的終審判決。
[評(píng)析]
本案是一起涉及從文字到程序的計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)侵權(quán)判斷的新類型案件，主要涉及以下法律問(wèn)題：
一、原告4本軟件技術(shù)資料性質(zhì)的認(rèn)定
本案原告訴稱被告廣運(yùn)公司的“廣運(yùn)算量軟件程序”系侵犯原告擁有的“工程量計(jì)算軟件”著作權(quán)的侵權(quán)作品，其所基于的權(quán)利證據(jù)是《工程量計(jì)算──計(jì)算內(nèi)容》、《第一部分：工作流程、總控及屬性定義》、《第二部分：模型建立及修改》、《第三部分：圖形及工程數(shù)據(jù)》等4本軟件技術(shù)資料。因而，判斷這4本軟件技術(shù)資料究竟是原告計(jì)算機(jī)軟件中的程序部分還是文檔部分，成為本案原告享有權(quán)利的關(guān)鍵。
通常，一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一般要經(jīng)歷三個(gè)階段：
1、產(chǎn)生程序設(shè)計(jì)的概念或創(chuàng)意階段。這種概念或創(chuàng)意根據(jù)顧客或用戶的需要擬定，將作為未來(lái)程序的基礎(chǔ)。此階段相當(dāng)于軟件生命周期中的可行性研究與計(jì)劃階段和需求分析階段。
2、程序設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段。在這一階段，使用流程圖或算法來(lái)說(shuō)明程序設(shè)計(jì)的概念或思想。此階段相當(dāng)于軟件生命周期中的概要設(shè)計(jì)階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。
3、用一系列指令的形式寫(xiě)出程序本身。此階段相當(dāng)于軟件生命周期中的編碼實(shí)現(xiàn)階段。
從原告提供的4本軟件技術(shù)資料的內(nèi)容分析，4本軟件技術(shù)資料的主要內(nèi)容系描述開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)程序的一種設(shè)計(jì)思想，尚屬于概要設(shè)計(jì)階段，原告本身并未開(kāi)始計(jì)算機(jī)程序的開(kāi)發(fā)。因此，從著作權(quán)保護(hù)的角度，原告享有的權(quán)利以4本軟件技術(shù)資料為準(zhǔn)。
至于這4本資料是受文字作品、文檔保護(hù)還是程序保護(hù)，法院認(rèn)為其只能依據(jù)其創(chuàng)造性給予著作權(quán)法中的文字作品保護(hù)。
二、侵權(quán)的認(rèn)定——著作權(quán)保護(hù)的范圍：創(chuàng)意表達(dá)兩分法
（一）創(chuàng)意表達(dá)兩分法界定與適用
創(chuàng)意表達(dá)兩分法是指當(dāng)存在許多不同的方式可用來(lái)表現(xiàn)某一概念時(shí)，如果所選擇的表達(dá)方式并不是為了表達(dá)思想概念所必須采用的唯一方式，那么該表達(dá)方式只是思想概念的表達(dá)，而不是思想概念本身。著作權(quán)保護(hù)表達(dá)，不保護(hù)思想，是目前各國(guó)都接受的基本原則。也就是說(shuō)，著作權(quán)法只保護(hù)計(jì)算機(jī)程序作品的創(chuàng)作形式而不保護(hù)該程序的內(nèi)涵。
本案在確定原告4本技術(shù)資料享有相關(guān)著作權(quán)后，是否能夠延及內(nèi)容反映的技術(shù)思想，實(shí)踐中有不同的觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，4本技術(shù)資料文字及其反映的技術(shù)思想均受著作權(quán)保護(hù)。被告廣運(yùn)公司利用其中的技術(shù)思想進(jìn)行相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)，構(gòu)成了著作權(quán)侵權(quán)。原告就是持這種觀點(diǎn)。另一種觀點(diǎn)，即法院審理本案的意見(jiàn)認(rèn)為，根據(jù)著作權(quán)保護(hù)的表達(dá)和思想兩分法，原告的4本技術(shù)資料只是反映了一種技術(shù)思想，思想本身不能受著作權(quán)保護(hù)。尤其在計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域，只有思想與表達(dá)有機(jī)地集合在一起的作品，才能享有著作權(quán)法保護(hù)。
TRIPS協(xié)議第九條第二款明確規(guī)定：“版權(quán)保護(hù)應(yīng)延及表達(dá)，而不延及思想、工藝、操作方法或數(shù)學(xué)概念之類”，該條約明確提出著作權(quán)只保護(hù)表達(dá)，不保護(hù)思想。1996年底通過(guò)的《世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織版權(quán)條約》第二條對(duì)此也作了幾乎相同的規(guī)定：“版權(quán)保護(hù)延及表達(dá)，而不延及思想、過(guò)程、操作方法或數(shù)學(xué)概念本身。”
至于一件作品哪些成分屬于思想概念，哪些部分屬于思想概念的表達(dá)，有時(shí)區(qū)分起來(lái)是一個(gè)難題。思想概念只有以某種形式表達(dá)出來(lái)才能受著作權(quán)法的保護(hù)，而且在多數(shù)場(chǎng)合，思想和表達(dá)只是一個(gè)相對(duì)的概念。原告現(xiàn)有的4本軟件技術(shù)資料對(duì)于文檔來(lái)說(shuō)，屬于創(chuàng)意的表達(dá)，應(yīng)當(dāng)受著作權(quán)法保護(hù)，但對(duì)于程序而言，則僅屬于創(chuàng)意，尚未到達(dá)表達(dá)的程度。因此，對(duì)于原告來(lái)說(shuō)，4本技術(shù)資料如果被他人以同樣的方式被抄襲或剽竊，則構(gòu)成著作權(quán)侵權(quán)；如果他人使用了該技術(shù)資料的部分技術(shù)思想，但運(yùn)用不同的表達(dá)形式，則不構(gòu)成侵權(quán)。
在某些特殊情況下，創(chuàng)意表達(dá)可以合并。比如，某一創(chuàng)意可能只有少數(shù)幾種表達(dá)，這時(shí)已經(jīng)很難對(duì)創(chuàng)意及其表達(dá)加以區(qū)分。因?yàn)橹鳈?quán)法不保護(hù)創(chuàng)意，所以這種情況下對(duì)創(chuàng)意的表達(dá)也無(wú)法給予保護(hù)。故某人為表達(dá)同一創(chuàng)意而采取的表達(dá)，如果與他人已經(jīng)存在的表達(dá)相似，則不認(rèn)為侵權(quán)。
計(jì)算機(jī)軟件侵權(quán)案件的創(chuàng)意表達(dá)兩分法，是美國(guó)法院在審理計(jì)算機(jī)軟件侵權(quán)案件中確立的原則。盡管該原則在國(guó)外的司法實(shí)踐中被廣泛直接運(yùn)用，但國(guó)內(nèi)判決類似案件大都持謹(jǐn)慎態(tài)度。即便在案件審理中依照該原則認(rèn)定相關(guān)事實(shí)，但一般不在判決書(shū)中直接適用。本案合議庭在審理這起案件中對(duì)該原則進(jìn)行了研究，直接根據(jù)該方法認(rèn)定被告侵權(quán)。
（二）兩分法與著作權(quán)上的改編之間的關(guān)系
被告廣運(yùn)公司是否將原告4本軟件技術(shù)資料用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言加以改編形成了計(jì)算機(jī)軟件，這是本案要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。在著作權(quán)法上的改編，是指以原作品為基礎(chǔ)，變更其形式，重新表現(xiàn)該作品內(nèi)容。一般而言，改編的目的是為作品不同的用途、滿足不同需要進(jìn)行的形式上的編寫(xiě)，它們?cè)趦?nèi)容上有較大的承繼關(guān)系，只是表達(dá)形式上進(jìn)行了變更。在計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域，文檔與程序之間屬于完全不同的兩種基礎(chǔ)表達(dá)形式，技術(shù)文檔體現(xiàn)的是一種技術(shù)構(gòu)思，而程序是采用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)出的代碼化指令序列。兩者在制作要求上完全不同，思想表現(xiàn)方式也完全不同，它們之間不構(gòu)成原作品與改編作品之間的關(guān)系。只有當(dāng)采用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序已經(jīng)存在時(shí)，在原有程序基礎(chǔ)上改用另一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)得到的新程序與原有程序之間的關(guān)系才是著作權(quán)法意義上的“改編”。
那么，體現(xiàn)原告技術(shù)思想的技術(shù)資料是否就不能得到有效的保護(hù)呢？如果當(dāng)事人要對(duì)該程序體現(xiàn)的技術(shù)思想進(jìn)行保護(hù)，則必須采用專利法或反不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)法等進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)事人在各種權(quán)利競(jìng)合的情況下，選擇不同的訴訟角度，其訴訟后果不盡相同。因此，本案的訴訟后果跟原告的訴訟角度是有關(guān)系的。
被告上海廣運(yùn)科技發(fā)展有限公司（以下簡(jiǎn)稱“廣運(yùn)公司”）
被告劉守奎
被告劉守奎系原告職工，在原告處負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)事項(xiàng)。1998年7月，根據(jù)原告指令并由原告提供全部物質(zhì)條件，由劉守奎負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)“工程量計(jì)算軟件”，至1999年5月已經(jīng)完成了市場(chǎng)調(diào)研和軟件設(shè)計(jì)。為證明訴請(qǐng)，原告向法院提供了由劉守奎完成的《工程量計(jì)算──計(jì)算內(nèi)容》、《第一部分：工作流程、總控及屬性定義》、《第二部分：模型建立及修改》、《第三部分：圖形及工程數(shù)據(jù)》等4本軟件技術(shù)資料，對(duì)此，劉守奎予以認(rèn)可。嗣后，劉守奎離開(kāi)原告單位，于1999年6月10日與被告廣運(yùn)公司簽訂合作開(kāi)發(fā)協(xié)議，從事“廣運(yùn)工程算量軟件”的開(kāi)發(fā)工作并獲成功。廣運(yùn)公司除招聘劉守奎外，還招聘了其他人員一起對(duì)工程量計(jì)算軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，并予以資金投資。2000年6月，劉守奎與廣運(yùn)公司因故實(shí)際終止履行合作開(kāi)發(fā)協(xié)議，仍回原告處工作。7月29日，劉守奎與廣運(yùn)公司辦理了技術(shù)交接手續(xù)，劉守奎將其在廣運(yùn)公司開(kāi)發(fā)和掌握的文檔資料和程序源碼移交給廣運(yùn)公司，并在“技術(shù)報(bào)告”中稱，軟件主持單位是廣運(yùn)公司，合作單位是泰安市建筑設(shè)計(jì)院，作為軟件的合作單位，從1998年4月開(kāi)始，泰安市建筑設(shè)計(jì)院組織了本軟件的部分前期市場(chǎng)調(diào)研和軟件初步設(shè)計(jì)工作等。廣運(yùn)公司將“廣運(yùn)工程算量”軟件向國(guó)家版權(quán)局申請(qǐng)著作權(quán)登記，并獲得了計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書(shū)。為此，原告將兩被告訴至法院，請(qǐng)求判令廣運(yùn)公司的“廣運(yùn)工程算量軟件”系侵犯原告擁有的“工程量計(jì)算軟件”著作權(quán)的侵權(quán)作品，并向原告賠禮道歉，消除影響。
[審判]
一審法院認(rèn)為：劉守奎在到廣運(yùn)公司工作前已經(jīng)進(jìn)行了一定的開(kāi)發(fā)工作，對(duì)于劉守奎提交給原告的《工程量計(jì)算──計(jì)算內(nèi)容》、《第一部分：工作流程、總控及屬性定義》、《第二部分：模型建立及修改》、《第三部分：圖形及工程數(shù)據(jù)》等4本軟件技術(shù)資料是否屬于職務(wù)作品，系原告與劉守奎之間的法律關(guān)系。現(xiàn)作者劉守奎對(duì)原告訴稱的職務(wù)作品事實(shí)完全認(rèn)可，并且被告廣運(yùn)公司也未能證明這4份技術(shù)資料是劉守奎在廣運(yùn)公司工作期間開(kāi)發(fā)的，因此，法院認(rèn)定原告提交的上述4本軟件技術(shù)資料系劉守奎在到廣運(yùn)公司工作前完成的職務(wù)作品，其著作權(quán)屬于原告。
從原告提交的上述4本軟件技術(shù)資料內(nèi)容分析，該軟件資料雖然屬于軟件設(shè)計(jì)的概要設(shè)計(jì)階段，但是，該軟件技術(shù)資料具有創(chuàng)造性勞動(dòng)的特征，同樣可以受著作權(quán)法中關(guān)于文字作品的規(guī)定予以保護(hù)。經(jīng)比較，劉守奎移交給廣運(yùn)公司的《工程量計(jì)算軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明－計(jì)算。doc》和《屬性定義程序編制說(shuō)明－屬性定義。doc》同原告享有著作權(quán)的其中2本軟件設(shè)計(jì)資料大部分內(nèi)容相同。據(jù)此，法院認(rèn)為，廣運(yùn)公司未經(jīng)原告許可，由劉守奎將原告單位未發(fā)表的作品復(fù)制到廣運(yùn)公司使用，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為構(gòu)成了復(fù)制使用。即便廣運(yùn)公司在本案訴訟過(guò)程中稱將劉守奎移交涉嫌侵權(quán)的作品排除在其文檔外，兩被告仍應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。由于原告未開(kāi)發(fā)出獨(dú)立的系爭(zhēng)軟件，而且廣運(yùn)公司在開(kāi)發(fā)系爭(zhēng)軟件過(guò)程中，除招聘劉守奎外，還招聘了程序員等其他工作人員，并獨(dú)立投入了相關(guān)費(fèi)用。同時(shí)，由于程序語(yǔ)言與原告享有著作權(quán)的4本軟件技術(shù)資料的設(shè)計(jì)語(yǔ)言屬于不同的表達(dá)方式，根據(jù)著作權(quán)侵權(quán)判斷的基本要素，原告僅僅依據(jù)現(xiàn)有的4本軟件技術(shù)的概要設(shè)計(jì)資料，否定廣運(yùn)公司整個(gè)系爭(zhēng)軟件的著作權(quán)，缺乏事實(shí)與法律依據(jù)，法院不予支持。據(jù)此判決：1、被告上海廣運(yùn)科技發(fā)展有限公司停止使用劉守奎移交給上海廣運(yùn)科技發(fā)展有限公司的《工程量計(jì)算軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明－計(jì)算。doc》和《屬性定義程序編制說(shuō)明－屬性定義。doc》2本技術(shù)資料；2、被告劉守奎和被告上海廣運(yùn)科技發(fā)展有限公司在本判決生效之日起15日內(nèi)，以書(shū)面形式向原告泰安市建筑設(shè)計(jì)院賠禮道歉、消除影響（內(nèi)容須經(jīng)法院審核）；3、原告其他訴訟請(qǐng)求不予支持。
判決后，原被告均不服一審判決，向上海市高級(jí)人民法院提起上訴，二審法院作出了駁回上訴，維持原判的終審判決。
[評(píng)析]
本案是一起涉及從文字到程序的計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)侵權(quán)判斷的新類型案件，主要涉及以下法律問(wèn)題：
一、原告4本軟件技術(shù)資料性質(zhì)的認(rèn)定
本案原告訴稱被告廣運(yùn)公司的“廣運(yùn)算量軟件程序”系侵犯原告擁有的“工程量計(jì)算軟件”著作權(quán)的侵權(quán)作品，其所基于的權(quán)利證據(jù)是《工程量計(jì)算──計(jì)算內(nèi)容》、《第一部分：工作流程、總控及屬性定義》、《第二部分：模型建立及修改》、《第三部分：圖形及工程數(shù)據(jù)》等4本軟件技術(shù)資料。因而，判斷這4本軟件技術(shù)資料究竟是原告計(jì)算機(jī)軟件中的程序部分還是文檔部分，成為本案原告享有權(quán)利的關(guān)鍵。
通常，一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一般要經(jīng)歷三個(gè)階段：
1、產(chǎn)生程序設(shè)計(jì)的概念或創(chuàng)意階段。這種概念或創(chuàng)意根據(jù)顧客或用戶的需要擬定，將作為未來(lái)程序的基礎(chǔ)。此階段相當(dāng)于軟件生命周期中的可行性研究與計(jì)劃階段和需求分析階段。
2、程序設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段。在這一階段，使用流程圖或算法來(lái)說(shuō)明程序設(shè)計(jì)的概念或思想。此階段相當(dāng)于軟件生命周期中的概要設(shè)計(jì)階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。
3、用一系列指令的形式寫(xiě)出程序本身。此階段相當(dāng)于軟件生命周期中的編碼實(shí)現(xiàn)階段。
從原告提供的4本軟件技術(shù)資料的內(nèi)容分析，4本軟件技術(shù)資料的主要內(nèi)容系描述開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)程序的一種設(shè)計(jì)思想，尚屬于概要設(shè)計(jì)階段，原告本身并未開(kāi)始計(jì)算機(jī)程序的開(kāi)發(fā)。因此，從著作權(quán)保護(hù)的角度，原告享有的權(quán)利以4本軟件技術(shù)資料為準(zhǔn)。
至于這4本資料是受文字作品、文檔保護(hù)還是程序保護(hù)，法院認(rèn)為其只能依據(jù)其創(chuàng)造性給予著作權(quán)法中的文字作品保護(hù)。
二、侵權(quán)的認(rèn)定-著作權(quán)保護(hù)的范圍：創(chuàng)意表達(dá)兩分法
（一）創(chuàng)意表達(dá)兩分法界定與適用
創(chuàng)意表達(dá)兩分法是指當(dāng)存在許多不同的方式可用來(lái)表現(xiàn)某一概念時(shí)，如果所選擇的表達(dá)方式并不是為了表達(dá)思想概念所必須采用的唯一方式，那么該表達(dá)方式只是思想概念的表達(dá)，而不是思想概念本身。著作權(quán)保護(hù)表達(dá)，不保護(hù)思想，是目前各國(guó)都接受的基本原則。也就是說(shuō)，著作權(quán)法只保護(hù)計(jì)算機(jī)程序作品的創(chuàng)作形式而不保護(hù)該程序的內(nèi)涵。
本案在確定原告4本技術(shù)資料享有相關(guān)著作權(quán)后，是否能夠延及內(nèi)容反映的技術(shù)思想，實(shí)踐中有不同的觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，4本技術(shù)資料文字及其反映的技術(shù)思想均受著作權(quán)保護(hù)。被告廣運(yùn)公司利用其中的技術(shù)思想進(jìn)行相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)，構(gòu)成了著作權(quán)侵權(quán)。原告就是持這種觀點(diǎn)。另一種觀點(diǎn)，即法院審理本案的意見(jiàn)認(rèn)為，根據(jù)著作權(quán)保護(hù)的表達(dá)和思想兩分法，原告的4本技術(shù)資料只是反映了一種技術(shù)思想，思想本身不能受著作權(quán)保護(hù)。尤其在計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域，只有思想與表達(dá)有機(jī)地集合在一起的作品，才能享有著作權(quán)法保護(hù)。
TRIPS協(xié)議第九條第二款明確規(guī)定：“版權(quán)保護(hù)應(yīng)延及表達(dá)，而不延及思想、工藝、操作方法或數(shù)學(xué)概念之類”，該條約明確提出著作權(quán)只保護(hù)表達(dá)，不保護(hù)思想。1996年底通過(guò)的《世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織版權(quán)條約》第二條對(duì)此也作了幾乎相同的規(guī)定：“版權(quán)保護(hù)延及表達(dá)，而不延及思想、過(guò)程、操作方法或數(shù)學(xué)概念本身。”
至于一件作品哪些成分屬于思想概念，哪些部分屬于思想概念的表達(dá)，有時(shí)區(qū)分起來(lái)是一個(gè)難題。思想概念只有以某種形式表達(dá)出來(lái)才能受著作權(quán)法的保護(hù)，而且在多數(shù)場(chǎng)合，思想和表達(dá)只是一個(gè)相對(duì)的概念。原告現(xiàn)有的4本軟件技術(shù)資料對(duì)于文檔來(lái)說(shuō)，屬于創(chuàng)意的表達(dá)，應(yīng)當(dāng)受著作權(quán)法保護(hù)，但對(duì)于程序而言，則僅屬于創(chuàng)意，尚未到達(dá)表達(dá)的程度。因此，對(duì)于原告來(lái)說(shuō)，4本技術(shù)資料如果被他人以同樣的方式被抄襲或剽竊，則構(gòu)成著作權(quán)侵權(quán)；如果他人使用了該技術(shù)資料的部分技術(shù)思想，但運(yùn)用不同的表達(dá)形式，則不構(gòu)成侵權(quán)。
在某些特殊情況下，創(chuàng)意表達(dá)可以合并。比如，某一創(chuàng)意可能只有少數(shù)幾種表達(dá)，這時(shí)已經(jīng)很難對(duì)創(chuàng)意及其表達(dá)加以區(qū)分。因?yàn)橹鳈?quán)法不保護(hù)創(chuàng)意，所以這種情況下對(duì)創(chuàng)意的表達(dá)也無(wú)法給予保護(hù)。故某人為表達(dá)同一創(chuàng)意而采取的表達(dá)，如果與他人已經(jīng)存在的表達(dá)相似，則不認(rèn)為侵權(quán)。
計(jì)算機(jī)軟件侵權(quán)案件的創(chuàng)意表達(dá)兩分法，是美國(guó)法院在審理計(jì)算機(jī)軟件侵權(quán)案件中確立的原則。盡管該原則在國(guó)外的司法實(shí)踐中被廣泛直接運(yùn)用，但國(guó)內(nèi)判決類似案件大都持謹(jǐn)慎態(tài)度。即便在案件審理中依照該原則認(rèn)定相關(guān)事實(shí)，但一般不在判決書(shū)中直接適用。本案合議庭在審理這起案件中對(duì)該原則進(jìn)行了研究，直接根據(jù)該方法認(rèn)定被告侵權(quán)。
（二）兩分法與著作權(quán)上的改編之間的關(guān)系
被告廣運(yùn)公司是否將原告4本軟件技術(shù)資料用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言加以改編形成了計(jì)算機(jī)軟件，這是本案要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。在著作權(quán)法上的改編，是指以原作品為基礎(chǔ)，變更其形式，重新表現(xiàn)該作品內(nèi)容。一般而言，改編的目的是為作品不同的用途、滿足不同需要進(jìn)行的形式上的編寫(xiě)，它們?cè)趦?nèi)容上有較大的承繼關(guān)系，只是表達(dá)形式上進(jìn)行了變更。在計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域，文檔與程序之間屬于完全不同的兩種基礎(chǔ)表達(dá)形式，技術(shù)文檔體現(xiàn)的是一種技術(shù)構(gòu)思，而程序是采用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)出的代碼化指令序列。兩者在制作要求上完全不同，思想表現(xiàn)方式也完全不同，它們之間不構(gòu)成原作品與改編作品之間的關(guān)系。只有當(dāng)采用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序已經(jīng)存在時(shí)，在原有程序基礎(chǔ)上改用另一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)得到的新程序與原有程序之間的關(guān)系才是著作權(quán)法意義上的“改編”。
那么，體現(xiàn)原告技術(shù)思想的技術(shù)資料是否就不能得到有效的保護(hù)呢？如果當(dāng)事人要對(duì)該程序體現(xiàn)的技術(shù)思想進(jìn)行保護(hù)，則必須采用專利法或反不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)法等進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)事人在各種權(quán)利競(jìng)合的情況下，選擇不同的訴訟角度，其訴訟后果不盡相同。因此，本案的訴訟后果跟原告的訴訟角度是有關(guān)系的。
自上世紀(jì)末90年代末開(kāi)始計(jì)算機(jī)科技技術(shù)的發(fā)展日新月異，與之同步的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)也在不斷順應(yīng)著計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行著高速的改朝換代，從而達(dá)到匹配其需求的目的。時(shí)至今日，隨著人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)的不斷完善與普及，各種新穎的輸入/輸出硬件不斷的刷新市場(chǎng)，這都給計(jì)算機(jī)硬件組裝的教學(xué)工作提出了新的挑戰(zhàn)，如何使計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)順應(yīng)計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展是擺在計(jì)算機(jī)教育工作者面前的一個(gè)嶄新的課題。
1.當(dāng)前計(jì)算硬件組裝教學(xué)上存在的主要問(wèn)題
由于計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)相對(duì)于軟件教學(xué)來(lái)說(shuō)，教學(xué)知識(shí)概念比較繁復(fù)，而且一些硬件與具有著高集成化的特點(diǎn)，這就是說(shuō)計(jì)算機(jī)硬件在教學(xué)內(nèi)容本身上就存在著學(xué)習(xí)的硬傷，再加上教學(xué)時(shí)許多問(wèn)題比較抽象，如果不親自動(dòng)手操作很難讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)同感，這就導(dǎo)致了當(dāng)前學(xué)生們普遍的“喜軟（件）怕硬（件）”的情緒。同時(shí)，由于許多軟件教學(xué)課程實(shí)踐中并沒(méi)有和硬件產(chǎn)生必要的聯(lián)系，這就容易讓一些計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生產(chǎn)生輕視硬件組裝課程學(xué)習(xí)的心理。
2.計(jì)算機(jī)硬件科技發(fā)展的背景
從學(xué)生的就業(yè)形式上來(lái)考慮，學(xué)生們所學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)硬件組裝知識(shí)，必須是計(jì)算機(jī)產(chǎn)品最前沿的產(chǎn)品，所以制定計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)實(shí)踐并不是一個(gè)靜態(tài)的過(guò)程，而是要時(shí)刻關(guān)注計(jì)算機(jī)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，了解計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的最新發(fā)展以及相應(yīng)配件的換代情況。但這對(duì)于計(jì)算機(jī)學(xué)校的財(cái)力要求比較高，要盡量協(xié)調(diào)資源，盡量避免用廢棄教學(xué)機(jī)或是淘汰落后品來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)實(shí)踐的情況發(fā)生。同時(shí)，從2010年對(duì)我國(guó)計(jì)算機(jī)維修市場(chǎng)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)中顯示，只有5%的硬件維修任務(wù)是出在硬件實(shí)質(zhì)損傷維修/維護(hù)上，也就是說(shuō)有95%的的硬件故障任務(wù)用簡(jiǎn)單的更新/更換硬件方法得到解決，粗糙而浪費(fèi)資源，這客觀反映出當(dāng)前我國(guó)計(jì)算機(jī)硬件市場(chǎng)急需硬件專業(yè)技術(shù)人才，這也為計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)工作提供了動(dòng)力。
3.以計(jì)算機(jī)科技發(fā)展為基進(jìn)行硬件組裝教學(xué)的原則
3.1 將理論和實(shí)踐操作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合
首先由于計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)所涉及到的教學(xué)內(nèi)容，如：電子電路基礎(chǔ)、各電子元配件（包括電阻、電容等）工作原理、相關(guān)硬件的匹配原理等都是具有著極強(qiáng)知識(shí)性和極強(qiáng)實(shí)踐性的知識(shí)內(nèi)容，需要通過(guò)多課時(shí)、多層次的實(shí)訓(xùn)教學(xué)才能達(dá)到理想化的教學(xué)目的。因?yàn)閷⒗碚摵蛯?shí)踐操作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合是以計(jì)算機(jī)科技發(fā)展為基進(jìn)行硬件組裝教學(xué)的首要原則。
3.2 以學(xué)生就業(yè)需求為教學(xué)目的
隨著當(dāng)前計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生就業(yè)形式的日趨嚴(yán)峻，以就業(yè)為主導(dǎo)向的職業(yè)人才培養(yǎng)教育形式已經(jīng)成為了專業(yè)人才培養(yǎng)的核心思路。同樣的，計(jì)算機(jī)硬件行業(yè)也迫切需要適合計(jì)算機(jī)科技發(fā)展需求的高素質(zhì)、高聚合性、技能過(guò)硬的復(fù)合型人才，要達(dá)到這樣的人才培養(yǎng)效果，在計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)設(shè)計(jì)初期，就要以學(xué)生的就業(yè)需求為教學(xué)根本原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4.針對(duì)計(jì)算機(jī)科技發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬件組裝實(shí)訓(xùn)改革措施歸納
4.1 靈活應(yīng)用調(diào)研/多媒體手段，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)欲望
不可否認(rèn)的事實(shí)是，當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件組裝課程時(shí)，絕大多數(shù)是被動(dòng)式學(xué)習(xí)，只能通過(guò)機(jī)械的反復(fù)操作，反復(fù)記憶達(dá)到一種，“心里沒(méi)記住，但手卻記住了”的操作熟練狀態(tài)。這種方式很容易造成對(duì)計(jì)算機(jī)硬件組裝學(xué)習(xí)的厭惡或抵觸情緒。所以在具體教學(xué)實(shí)踐中，要盡量的多利用多媒體手段，（當(dāng)然如果能找到硬件實(shí)物則更為理想）模擬制作相應(yīng)的硬件實(shí)體課件，使學(xué)生產(chǎn)生興趣，主動(dòng)的作到知識(shí)點(diǎn)與實(shí)物結(jié)合。同時(shí)，要盡量用多媒體課件代替相對(duì)枯燥的板書(shū)教學(xué)，讓學(xué)生在單位時(shí)間內(nèi)盡量多的獲得信息量，如果多媒體課件制作的工作量比較大，可以進(jìn)行全體教師的調(diào)配，大家分章節(jié)制作課件，然后串換使用，這樣用多媒體手段進(jìn)行的演示操作可以使枯燥的硬件裝機(jī)內(nèi)容盡量生動(dòng)地展示給學(xué)生，有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲望。而且還要盡量多安排學(xué)生在課余時(shí)間做一些相關(guān)的硬件信息調(diào)研或市場(chǎng)調(diào)研任務(wù)，這樣學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際調(diào)研過(guò)程中客觀了解到所接觸到硬件的價(jià)值所在，有助于學(xué)生對(duì)硬件的理解和記憶。
4.2 盡最大努力多安排實(shí)訓(xùn)課時(shí)
計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)最忌諱的教學(xué)效果，就是培養(yǎng)出的學(xué)生“眼高手低”，所有的操作知識(shí)步驟都能靠著反復(fù)死背而記牢，但當(dāng)進(jìn)行實(shí)際操作或是出現(xiàn)一些靈活問(wèn)題時(shí)就變得不著頭緒。因此，要盡學(xué)校最大的努力多安排計(jì)算機(jī)硬件組裝的實(shí)訓(xùn)課程，這樣在學(xué)生鞏固所學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)還大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，為以后就業(yè)工作實(shí)踐打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4.3 給學(xué)生多提供實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)
學(xué)校可以根據(jù)自身的情況，與專業(yè)公司協(xié)商，承接一些計(jì)算機(jī)硬件維修任務(wù)。初期讓學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下完成任務(wù)，后期達(dá)到獨(dú)立完成維修任務(wù)的目的。這樣通過(guò)具體的問(wèn)題，學(xué)生可以用心的思考所學(xué)過(guò)的知識(shí)技能，并將其用在實(shí)處；將課堂上所學(xué)到的技能代入到實(shí)際存在的故障中，將實(shí)訓(xùn)課程的內(nèi)容和社會(huì)中所存在的相關(guān)問(wèn)題相結(jié)合，讓學(xué)生在這樣的環(huán)境中鍛煉成長(zhǎng)。并可以和市場(chǎng)上一些專業(yè)公司合作，推薦一些在實(shí)踐操作中比較優(yōu)秀的學(xué)生，去該公司進(jìn)行實(shí)習(xí)，進(jìn)一步刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，將學(xué)習(xí)與以后走入社會(huì)生存聯(lián)系到一起，讓學(xué)生對(duì)自己的人生提前作出規(guī)劃。
4.4 考核體系的完善
在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件組裝考核體系中，學(xué)生的成績(jī)基本都是由實(shí)踐操作報(bào)告來(lái)進(jìn)行分?jǐn)?shù)評(píng)定的，這樣得出的分?jǐn)?shù)與該學(xué)生的實(shí)際操作能力有很大出入，因?yàn)榭己怂M(jìn)行的操作部分題目大多是驗(yàn)證型題目，學(xué)生比較容易通過(guò)完成，這樣所得出的分?jǐn)?shù)不能客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的計(jì)算機(jī)硬件組裝能力。因此為了針對(duì)計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展需求，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)的考核體系也應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)化，比如制定相應(yīng)的計(jì)算機(jī)硬件組裝維護(hù)考核標(biāo)準(zhǔn)，或是組織學(xué)生參加一些國(guó)家統(tǒng)一的認(rèn)證考試，比如：全國(guó)計(jì)算機(jī)信息高新技術(shù)考試（即通常說(shuō)的CITT）、信息產(chǎn)業(yè)部推出的硬件工程師認(rèn)證考試等等。
5.虛擬實(shí)訓(xùn)室的建立，符合計(jì)算機(jī)科技發(fā)展需求
前文已經(jīng)提到過(guò)根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件科技發(fā)展的情況，學(xué)校應(yīng)該及時(shí)更新實(shí)訓(xùn)用計(jì)算機(jī)硬件材料，但這樣的更新耗損非常巨大，尤其現(xiàn)在計(jì)算機(jī)職業(yè)院校多為私立辦學(xué)形式，這種理想化的硬件組裝實(shí)訓(xùn)形式無(wú)法達(dá)到。所以虛擬實(shí)訓(xùn)室這種以軟件替代硬件的高科技形式就得以發(fā)展了，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研將最新的硬件配件進(jìn)行編程模擬，這樣在簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作程序的同時(shí)，也大大彌補(bǔ)了實(shí)訓(xùn)資源的不足。而且突破了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件裝機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)分受到時(shí)間和空間制約的事實(shí)，完成了教學(xué)模式的更新。在對(duì)市場(chǎng)上新出現(xiàn)的硬件產(chǎn)品進(jìn)行編程虛擬時(shí)，一定要與模擬實(shí)體保持一致，對(duì)于設(shè)備的接口、具體操作法要完整的用多媒體形式進(jìn)行模擬，讓學(xué)生達(dá)到身臨其境的效果。
但必須要強(qiáng)調(diào)的是，普通的計(jì)算機(jī)職業(yè)院校是無(wú)法達(dá)到硬件模擬高度仿真指標(biāo)的，因此，虛擬實(shí)訓(xùn)室不能完全的代替實(shí)物實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)。 虛擬實(shí)訓(xùn)所操作的效果都是將操作進(jìn)行理想化模式進(jìn)行的，在和實(shí)際操作接軌時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)手動(dòng)失誤或操作缺憾等問(wèn)題，所以它并不能代替實(shí)物實(shí)訓(xùn)。
1計(jì)算的本質(zhì)
抽象地說(shuō),所謂計(jì)算,就是從一個(gè)符號(hào)串f變換成另一個(gè)符號(hào)串g。比如說(shuō),從符號(hào)串12+3變換成15就是一個(gè)加法計(jì)算。如果符號(hào)串f是x2,而符號(hào)串g是2x,從f到g的計(jì)算就是微分。定理證明也是如此,令f表示一組公理和推導(dǎo)規(guī)則,令g是一個(gè)定理,那么從f到g的一系列變換就是定理g的證明。從這個(gè)角度看,文字翻譯也是計(jì)算,如f代表一個(gè)英文句子,而g為含意相同的中文句子,那么從f到g就是把英文翻譯成中文。這些變換間有什么共同點(diǎn)？為什么把它們都叫做計(jì)算？因?yàn)樗鼈兌际菑募褐?hào)(串)開(kāi)始,一步一步地改變符號(hào)(串),經(jīng)過(guò)有限步驟,最后得到一個(gè)滿足預(yù)先規(guī)定的符號(hào)(串)的變換過(guò)程。
從類型上講,計(jì)算主要有兩大類:數(shù)值計(jì)算和符號(hào)推導(dǎo)。數(shù)值計(jì)算包括實(shí)數(shù)和函數(shù)的加減乘除、冪運(yùn)算、開(kāi)方運(yùn)算、方程的求解等。符號(hào)推導(dǎo)包括代數(shù)與各種函數(shù)的恒等式、不等式的證明,幾何命題的證明等。但無(wú)論是數(shù)值計(jì)算還是符號(hào)推導(dǎo),它們?cè)诒举|(zhì)上是等價(jià)的、一致的,即二者是密切關(guān)聯(lián)的,可以相互轉(zhuǎn)化,具有共同的計(jì)算本質(zhì)。隨著數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展,還可能出現(xiàn)新的計(jì)算類型。
2遠(yuǎn)古的計(jì)算工具
人們從開(kāi)始產(chǎn)生計(jì)算之日,便不斷尋求能方便進(jìn)行和加速計(jì)算的工具。因此,計(jì)算和計(jì)算工具是息息相關(guān)的。
早在公元前5世紀(jì),中國(guó)人已開(kāi)始用算籌作為計(jì)算工具,并在公元前3世紀(jì)得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后來(lái),人們發(fā)明了算盤(pán),并在15世紀(jì)得到普遍采用,取代了算籌。它是在算籌基礎(chǔ)上發(fā)明的,比算籌更加方便實(shí)用,同時(shí)還把算法口訣化,從而加快了計(jì)算速度。
3近代計(jì)算系統(tǒng)
近代的科學(xué)發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算工具的發(fā)展:在1614年,對(duì)數(shù)被發(fā)明以后,乘除運(yùn)算可以化為加減運(yùn)算,對(duì)數(shù)計(jì)算尺便是依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)。1620年,岡特最先利用對(duì)數(shù)計(jì)算尺來(lái)計(jì)算乘除。1850年,曼南在計(jì)算尺上裝上光標(biāo),因此而受到當(dāng)時(shí)科學(xué)工作者,特別是工程技術(shù)人員廣泛采用。機(jī)械式計(jì)算器是與計(jì)算尺同時(shí)出現(xiàn)的,是計(jì)算工具上的一大發(fā)明。帕斯卡于1642年發(fā)明了帕斯卡加法器。在1671年,萊布尼茨發(fā)明了一種能作四則運(yùn)算的手搖計(jì)算器,是長(zhǎng)1米的大盒子。自此以后,經(jīng)過(guò)人們?cè)谶@方面多年的研究,特別是經(jīng)過(guò)托馬斯、奧德內(nèi)爾等人的改良后,出現(xiàn)了多種多樣的手搖計(jì)算器,并風(fēng)行全世界。
4電動(dòng)計(jì)算機(jī)
英國(guó)的巴貝奇于1834年,設(shè)計(jì)了一部完全程序控制的分析機(jī),可惜礙于當(dāng)時(shí)的機(jī)械技術(shù)限制而沒(méi)有制成,但已包含了現(xiàn)代計(jì)算的基本思想和主要的組成部分了。此后,由于電力技術(shù)有了很大的發(fā)展,電動(dòng)式計(jì)算器便慢慢取代以人工為動(dòng)力的計(jì)算器。1941年,德國(guó)的楚澤采用了繼電器,制成了第一部過(guò)程控制計(jì)算器,實(shí)現(xiàn)了100多年前巴貝奇的理想。
5電子計(jì)算機(jī)
20世紀(jì)初,電子管的出現(xiàn),使計(jì)算器的改革有了新的發(fā)展,美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)和有關(guān)單位在1946年制成了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展,使人類進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。它是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一,也當(dāng)之無(wú)愧地被認(rèn)為是迄今為止由科學(xué)和技術(shù)所創(chuàng)造的最具影響力的現(xiàn)代工具。
在電子計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)高速發(fā)展過(guò)程中,因特爾公司的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾(GodonMoore)對(duì)電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)所依賴的半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展作出預(yù)言:半導(dǎo)體芯片的集成度將每?jī)赡攴环Ｊ聦?shí)證明,自20世紀(jì)60年代以后的數(shù)十年內(nèi),芯片的集成度和電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度實(shí)際是每十八個(gè)月就翻一番,而價(jià)格卻隨之降低一倍。這種奇跡般的發(fā)展速度被公認(rèn)為“摩爾定律”。
6“摩爾定律”與“計(jì)算的極限”
人類是否可以將電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度永無(wú)止境地提升?傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高有沒(méi)有極限?對(duì)此問(wèn)題,學(xué)者們?cè)谶M(jìn)行嚴(yán)密論證后給出了否定的答案。如果電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力無(wú)限提高,最終地球上所有的能量將轉(zhuǎn)換為計(jì)算的結(jié)果——造成熵的降低,這種向低熵方向無(wú)限發(fā)展的運(yùn)動(dòng)被哲學(xué)界認(rèn)為是禁止的,因此,傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力必有上限。
而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)為代表的理論科學(xué)家認(rèn)為到21世紀(jì)30年代,芯片內(nèi)導(dǎo)線的寬度將窄到納米尺度(1納米=10-9米),此時(shí),導(dǎo)線內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子將不再遵循經(jīng)典物理規(guī)律——牛頓力學(xué)沿導(dǎo)線運(yùn)行,而是按照量子力學(xué)的規(guī)律表現(xiàn)出奇特的“電子亂竄”的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致芯片無(wú)法正常工作;同樣,芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸(約5納米)后,晶體管也將受到量子效應(yīng)干擾而呈現(xiàn)出奇特的反常效應(yīng)。
哲學(xué)家和科學(xué)家對(duì)此問(wèn)題的看法十分一致:摩爾定律不久將不再適用。也就是說(shuō),電子計(jì)算機(jī)計(jì)算能力飛速發(fā)展的可喜景象很可能在21世紀(jì)前30年內(nèi)終止。著名科學(xué)家,哈佛大學(xué)終身教授威爾遜(EdwardO.Wilson)指出:“科學(xué)代表著一個(gè)時(shí)代最為大膽的猜想(形而上學(xué))。它純粹是人為的。但我們相信,通過(guò)追尋“夢(mèng)想—發(fā)現(xiàn)—解釋—夢(mèng)想”的不斷循環(huán),我們可以開(kāi)拓一個(gè)個(gè)新領(lǐng)域,世界最終會(huì)變得越來(lái)越清晰,我們最終會(huì)了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯(lián)系和有意義的7量子計(jì)算系統(tǒng)
量子計(jì)算最初思想的提出可以追溯到20世紀(jì)80年代。物理學(xué)家費(fèi)曼RichardP.Feynman曾試圖用傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)模擬量子力學(xué)對(duì)象的行為。他遇到一個(gè)問(wèn)題:量子力學(xué)系統(tǒng)的行為通常是難以理解同時(shí)也是難以求解的。以光的干涉現(xiàn)象為例,在干涉過(guò)程中,相互作用的光子每增加一個(gè),有可能發(fā)生的情況就會(huì)多出一倍,也就是問(wèn)題的規(guī)模呈指數(shù)級(jí)增加。模擬這樣的實(shí)驗(yàn)所需的計(jì)算量實(shí)在太大了,不過(guò),在費(fèi)曼眼里,這卻恰恰提供一個(gè)契機(jī)。因?yàn)榱硪环矫?量子力學(xué)系統(tǒng)的行為也具有良好的可預(yù)測(cè)性:在干涉實(shí)驗(yàn)中,只要給定初始條件,就可以推測(cè)出屏幕上影子的形狀。費(fèi)曼推斷認(rèn)為如果算出干涉實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象需要大量的計(jì)算,那么搭建這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),測(cè)量其結(jié)果,就恰好相當(dāng)于完成了一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算。因此,只要在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中,允許它在真實(shí)的量子力學(xué)對(duì)象上完成實(shí)驗(yàn),并把實(shí)驗(yàn)結(jié)果整合到計(jì)算中去,就可以獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。
在費(fèi)曼設(shè)想的啟發(fā)下,1985年英國(guó)牛津大學(xué)教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理學(xué)定律推導(dǎo)出一種超越傳統(tǒng)的計(jì)算概念的方法即推導(dǎo)出更強(qiáng)的丘奇——圖靈論題。費(fèi)曼指出使用量子計(jì)算機(jī)時(shí),不需要考慮計(jì)算是如何實(shí)現(xiàn)的,即把計(jì)算看作由“神諭”來(lái)實(shí)現(xiàn)的:這類計(jì)算在量子計(jì)算中被稱為“神諭”(Oracle)。種種跡象表明:量子計(jì)算在一些特定的計(jì)算領(lǐng)域內(nèi)確實(shí)比傳統(tǒng)計(jì)算更強(qiáng),例如,現(xiàn)代信息安全技術(shù)的安全性在很大程度上依賴于把一個(gè)大整數(shù)(如1024位的十進(jìn)制數(shù))分解為兩個(gè)質(zhì)數(shù)的乘積的難度。這個(gè)問(wèn)題是一個(gè)典型的“困難問(wèn)題”,困難的原因是目前在傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)上還沒(méi)有找到一種有效的辦法將這種計(jì)算快速地進(jìn)行。目前,就是將全世界的所有大大小小的電子計(jì)算機(jī)全部利用起來(lái)來(lái)計(jì)算上面的這個(gè)1024位整數(shù)的質(zhì)因子分解問(wèn)題,大約需要28萬(wàn)年,這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人類所能夠等待的時(shí)間。而且,分解的難度隨著整數(shù)位數(shù)的增多指數(shù)級(jí)增大,也就是說(shuō)如果要分解2046位的整數(shù),所需要的時(shí)間已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)宇宙現(xiàn)有的年齡。而利用一臺(tái)量子計(jì)算機(jī),我們只需要大約40分鐘的時(shí)間就可以分解1024位的整數(shù)了。
8量子計(jì)算中的神諭
人類的計(jì)算工具,從木棍、石頭到算盤(pán),經(jīng)過(guò)電子管計(jì)算機(jī),晶體管計(jì)算機(jī),到現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī),再到量子計(jì)算。筆者發(fā)現(xiàn)這其中的過(guò)程讓人思考:首先是人們發(fā)現(xiàn)用石頭或者棍棒可以幫助人們進(jìn)行計(jì)算,隨后,人們發(fā)明了算盤(pán),來(lái)幫助人們進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)不僅人手可以搬動(dòng)“算珠”,機(jī)器也可以用來(lái)搬動(dòng)“算珠”,而且效率更高,速度更快。隨后,人們用繼電器替代了純機(jī)械,最后人們用電子代替了繼電器。就在人們改進(jìn)計(jì)算工具的同時(shí),數(shù)學(xué)家們開(kāi)始對(duì)計(jì)算的本質(zhì)展開(kāi)了研究,圖靈機(jī)模型告訴了人們答案。
量子計(jì)算的出現(xiàn),則徹底打破了這種認(rèn)識(shí)與創(chuàng)新規(guī)律。它建立在對(duì)量子力學(xué)實(shí)驗(yàn)的在現(xiàn)實(shí)世界的不可計(jì)算性。試圖利用一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)代替一系列復(fù)雜的大量運(yùn)算。可以說(shuō)。這是一種革命性的思考與解決問(wèn)題的方式。
因?yàn)樵诖酥?所有計(jì)算均是模擬一個(gè)快速的“算盤(pán)”,即使是最先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的CPU內(nèi)部,64位的寄存器(register),也是等價(jià)于一個(gè)有著64根軸的二進(jìn)制算盤(pán)。量子計(jì)算則完全不同,對(duì)于量子計(jì)算的核心部件,類似于古代希臘中的“神諭”,沒(méi)有人弄清楚神諭內(nèi)部的機(jī)理,卻對(duì)“神諭”內(nèi)部產(chǎn)生的結(jié)果深信不疑。人們可以把它當(dāng)作一個(gè)黑盒子,人們通過(guò)輸入,可以得到輸出,但是對(duì)于黑盒子內(nèi)部發(fā)生了什么和為什么這樣發(fā)生確并不知道。
9“神諭”的挑戰(zhàn)與人類自身的回應(yīng)人類的思考能力,隨著計(jì)算工具的不斷進(jìn)化而不斷加強(qiáng)。電子計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),大大加強(qiáng)了人類整體的科研能力,那么,量子計(jì)算系統(tǒng)的產(chǎn)生,會(huì)給人類整體帶來(lái)更加強(qiáng)大的科研能力和思考能力,并最終解決困擾當(dāng)今時(shí)代的量子“神諭”。不僅如此,量子計(jì)算系統(tǒng)會(huì)更加深刻的揭示計(jì)算的本質(zhì),把人類對(duì)計(jì)算本質(zhì)的認(rèn)識(shí)從牛頓世界中擴(kuò)充到量子世界中。
如果觀察歷史,會(huì)發(fā)現(xiàn)人類文明不斷增多的“發(fā)現(xiàn)”已經(jīng)構(gòu)成了我們理解世界的“公理”,人們的公理系統(tǒng)在不斷的增大,隨著該系統(tǒng)的不斷增大,人們認(rèn)清并解決了許多問(wèn)題。人類的認(rèn)識(shí)模式似乎符合下面的規(guī)律:
“計(jì)算工具不斷發(fā)展—整體思維能力的不斷增強(qiáng)—公理系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大—舊的神諭被解決—新的神諭不斷產(chǎn)生”不斷循環(huán)。
無(wú)論量子計(jì)算的本質(zhì)是否被發(fā)現(xiàn),也不會(huì)妨礙量子計(jì)算時(shí)代的到來(lái)。量子計(jì)算是計(jì)算科學(xué)本身的一次新的革命,也許許多困擾人類的問(wèn)題,將會(huì)隨著量子計(jì)算機(jī)工具的發(fā)展而得到解決,它將“計(jì)算科學(xué)”從牛頓時(shí)代引向量子時(shí)代,并會(huì)給人類文明帶來(lái)更加深刻的影響。
參考文獻(xiàn)
理論研究科學(xué)既有深厚的科學(xué)意義，又具備豐富的應(yīng)用功能，是最基本的計(jì)算機(jī)科學(xué)的組成部分，在國(guó)際上一直很受重視，但在國(guó)內(nèi)卻是大家不太了解的領(lǐng)域。
據(jù)了解，從1998年成立至今，微軟亞洲研究院已經(jīng)確立了五大研究方向，涵蓋多媒體、數(shù)字娛樂(lè)、用戶界面、無(wú)線及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)搜索與挖掘等領(lǐng)域。本次成立的理論研究組將與原有的五個(gè)研究組平行運(yùn)作，為他們提供理論方面的支持，幫助他們進(jìn)一步拓展研究的深度和廣度。
首先，先談?wù)勱P(guān)于計(jì)算科學(xué)與計(jì)算機(jī)發(fā)展。
第一，計(jì)算的本質(zhì)以及遠(yuǎn)古的計(jì)算工具。抽象地說(shuō), 所謂計(jì)算, 就是從一個(gè)符號(hào)串f變換成另一個(gè)符號(hào)串g。比如說(shuō)，從符號(hào)串12+3變換成15就是一個(gè)加法計(jì)算。如果符號(hào)串f是x2，而符號(hào)串g是2x，從f到g的計(jì)算就是微分。定理證明也是如此,令f表示一組公理和推導(dǎo)規(guī)則,令g是一個(gè)定理, 那么從f到g的一系列變換就是定理g的證明。從這個(gè)角度看,文字翻譯也是計(jì)算,如f代表一個(gè)英文句子, 而g為含意相同的中文句子, 那么從f到g就是把英文翻譯成中文。這些變換間有什么共同點(diǎn)？為什么把它們都叫做計(jì)算？因?yàn)樗鼈兌际菑募褐?hào)(串) 開(kāi)始, 一步一步地改變符號(hào)(串) , 經(jīng)過(guò)有限步驟, 最后得到一個(gè)滿足預(yù)先規(guī)定的符號(hào)(串) 的變換過(guò)程。
從類型上講, 計(jì)算主要有兩大類:：數(shù)值計(jì)算和符號(hào)推導(dǎo)。隨著數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展, 還可能出現(xiàn)新的計(jì)算類型。早在公元前5世紀(jì),中國(guó)人已開(kāi)始用算籌作為計(jì)算工具,并在公元前3世紀(jì)得到普遍的采用,一直沿用了二千年。同時(shí)還把算法口訣化,從而加快了計(jì)算速度。
第二，近代計(jì)算系統(tǒng)與電動(dòng)計(jì)算機(jī)和電子計(jì)算機(jī)。近代的科學(xué)發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算工具的發(fā)展:在1614年,對(duì)數(shù)被發(fā)明以后,乘除運(yùn)算可以化為加減運(yùn)算,對(duì)數(shù)計(jì)算尺便是依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)。1620年,岡特最先利用對(duì)數(shù)計(jì)算尺來(lái)計(jì)算乘除。1850年,曼南在計(jì)算尺上裝上光標(biāo),因此而受到當(dāng)時(shí)科學(xué)工作者,特別是工程技術(shù)人員廣泛采用。機(jī)械式計(jì)算器是與計(jì)算尺同時(shí)出現(xiàn)的,是計(jì)算工具上的一大發(fā)明。帕斯卡于1642年發(fā)明了帕斯卡加法器。在1671年,萊布尼茨發(fā)明了一種能作四則運(yùn)算的手搖計(jì)算器,是長(zhǎng)1米的大盒子。自此以后,經(jīng)過(guò)人們?cè)谶@方面多年的研究,特別是經(jīng)過(guò)托馬斯、奧德內(nèi)爾等人的改良后,出現(xiàn)了多種多樣的手搖計(jì)算器, 并風(fēng)行全世界。
20世紀(jì)初,電子管的出現(xiàn),使計(jì)算器的改革有了新的發(fā)展,美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)和有關(guān)單位在1946年制成了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展,使人類進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。它是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一,也當(dāng)之無(wú)愧地被認(rèn)為是迄今為止由科學(xué)和技術(shù)所創(chuàng)造的最具影響力的現(xiàn)代工具。
第三，摩爾定律與計(jì)算的極限。人類是否可以將電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度永無(wú)止境地提升?傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高有沒(méi)有極限?對(duì)此問(wèn)題,學(xué)者們?cè)谶M(jìn)行嚴(yán)密論證后給出了否定的答案。如果電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力無(wú)限提高,最終地球上所有的能量將轉(zhuǎn)換為計(jì)算的結(jié)果――造成熵的降低,這種向低熵方向無(wú)限發(fā)展的運(yùn)動(dòng)被哲學(xué)界認(rèn)為是禁止的, 因此, 傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力必有上限。
而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)為代表的理論科學(xué)家認(rèn)為到21世紀(jì)30年代,芯片內(nèi)導(dǎo)線的寬度將窄到納米尺度(1納米=10-9米), 此時(shí),導(dǎo)線內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子將不再遵循經(jīng)典物理規(guī)律――牛頓力學(xué)沿導(dǎo)線運(yùn)行,而是按照量子力學(xué)的規(guī)律表現(xiàn)出奇特的“電子亂竄”的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致芯片無(wú)法正常工作;同樣,芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸(約5納米)后,晶體管也將受到量子效應(yīng)干擾而呈現(xiàn)出奇特的反常效應(yīng)。所有的美妙都是彼此聯(lián)系和有意義的
第四，量子計(jì)算系統(tǒng)。量子計(jì)算最初思想的提出可以追溯到20世紀(jì)80年代。物理學(xué)家費(fèi)曼RichardP.Feynman曾試圖用傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)模擬量子力學(xué)對(duì)象的行為。他遇到一個(gè)問(wèn)題:量子力學(xué)系統(tǒng)的行為通常是難以理解同時(shí)也是難以求解的。以光的干涉現(xiàn)象為例,在干涉過(guò)程中,相互作用的光子每增加一個(gè),有可能發(fā)生的情況就會(huì)多出一倍,也就是問(wèn)題的規(guī)模呈指數(shù)級(jí)增加。模擬這樣的實(shí)驗(yàn)所需的計(jì)算量實(shí)在太大了,不過(guò),在費(fèi)曼眼里,這卻恰恰提供一個(gè)契機(jī)。因此,只要在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中,允許它在真實(shí)的量子力學(xué)對(duì)象上完成實(shí)驗(yàn),并把實(shí)驗(yàn)結(jié)果整合到計(jì)算中去,就可以獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。
量子計(jì)算的出現(xiàn),則徹底打破了這種認(rèn)識(shí)與創(chuàng)新規(guī)律。它建立在對(duì)量子力學(xué)實(shí)驗(yàn)的在現(xiàn)實(shí)世界的不可計(jì)算性。試圖利用一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)代替一系列復(fù)雜的大量運(yùn)算。電子計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),大大加強(qiáng)了人類整體的科研能力,那么,量子計(jì)算系統(tǒng)的產(chǎn)生,會(huì)給人類整體帶來(lái)更加強(qiáng)大的科研能力和思考能力。不僅如此, 量子計(jì)算系統(tǒng)會(huì)更加深刻的揭示計(jì)算的本質(zhì), 把人類對(duì)計(jì)算本質(zhì)的認(rèn)識(shí)從牛頓世界中擴(kuò)充到量子世界中。
再次，關(guān)于理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究提速
據(jù)了解，從1998年成立至今，微軟亞洲研究院已經(jīng)確立了五大研究方向，涵蓋多媒體、數(shù)字娛樂(lè)、用戶界面、無(wú)線及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)搜索與挖掘等領(lǐng)域。本次成立的理論研究組將與原有的五個(gè)研究組平行運(yùn)作，為他們提供理論方面的支持，幫助他們進(jìn)一步拓展研究的深度和廣度。
第一，理論研究科學(xué)深厚的科學(xué)意義和具備豐富的應(yīng)用功能。理論研究科學(xué)既有深厚的科學(xué)意義，又具備豐富的應(yīng)用功能，是最基本的計(jì)算機(jī)科學(xué)的組成部分，在國(guó)際上一直很受重視，但在國(guó)內(nèi)卻是大家不太了解的領(lǐng)域。直到2004年,計(jì)算機(jī)理論學(xué)界大師姚期智從任教多年的普林斯頓大學(xué)回歸清華大學(xué)時(shí)，才算剛剛起步。
微軟亞洲研究院院長(zhǎng)沈向洋認(rèn)為，理論研究組的意義在于，從科研角度來(lái)講，理論相當(dāng)于底層的基礎(chǔ)支撐，豐富的、有深度的、堅(jiān)實(shí)的理論資源將使基礎(chǔ)研發(fā)走得更快更遠(yuǎn)。他表示，對(duì)于微軟亞洲研究院來(lái)說(shuō)，促進(jìn)地區(qū)整體科研實(shí)力的提高是其使命之一。理論研究組的成立，除了為研究院其他組的研究以及微軟產(chǎn)品的研發(fā)做好堅(jiān)實(shí)的理論儲(chǔ)備，進(jìn)一步促進(jìn)研究院的發(fā)展和創(chuàng)新外，還希望能和清華大學(xué)等科研院所一道促進(jìn)理論計(jì)算機(jī)科學(xué)在中國(guó)的研究與發(fā)展。
第二，理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。理論計(jì)算機(jī)科學(xué)怎樣才能夠做出一些突破性的研究，讓中國(guó)信息科學(xué)的研究更上一層樓，姚期智院士舉了兩個(gè)例子：
其一點(diǎn)，有些問(wèn)題是效率問(wèn)題，譬如互聯(lián)網(wǎng)的搜索就能得益于理論計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)很大的圖形，在這個(gè)圖形里面所做的事情，基本上是理論計(jì)算機(jī)科學(xué)里面所包含的問(wèn)題，如果能在算法上進(jìn)行改進(jìn)的話，就能在科學(xué)、時(shí)間、商業(yè)上取得非常大的效果，從而發(fā)揮強(qiáng)大的效益。
另一點(diǎn)，有些問(wèn)題，不單是效率問(wèn)題，而是能不能夠做到的問(wèn)題。譬如安全，在過(guò)去30年的研究里，大家公認(rèn)的在信息安全、網(wǎng)絡(luò)安全方面，沒(méi)有一個(gè)好的理論框架和基礎(chǔ)，不可能做到絕對(duì)安全，完全避免黑客的攻擊。因此，必須在理論發(fā)展的基礎(chǔ)上去保證各種信息的安全。
未來(lái)可能會(huì)從兩個(gè)方面解決摩爾定律的極限問(wèn)題：一方面是計(jì)算機(jī)的硬件，譬如說(shuō)量子計(jì)算機(jī)；另一方面是計(jì)算機(jī)的軟件。
綜上所述，如果觀察歷史,會(huì)發(fā)現(xiàn)人類文明不斷增多的“發(fā)現(xiàn)”已經(jīng)構(gòu)成了我們理解世界的“公理”,人們的公理系統(tǒng)在不斷的增大,隨著該系統(tǒng)的不斷增大,人們認(rèn)清并解決了許多問(wèn)題。人類的認(rèn)識(shí)模式似乎符合下面的規(guī)律：“計(jì)算工具不斷發(fā)展-整體思維能力的不斷增強(qiáng)-公理系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大-舊的神諭被解決-新的神諭不斷產(chǎn)生”不斷循環(huán)。
無(wú)論量子計(jì)算的本質(zhì)是否被發(fā)現(xiàn),也不會(huì)妨礙量子計(jì)算時(shí)代的到來(lái)。量子計(jì)算是計(jì)算科學(xué)本身的一次新的革命,也許許多困擾人類的問(wèn)題,將會(huì)隨著量子計(jì)算機(jī)工具的發(fā)展而得到解決,它將“計(jì)算科學(xué)”從牛頓時(shí)代引向量子時(shí)代,并會(huì)給人類文明帶來(lái)更加深刻的影響。如果我們用最好的方法，寫(xiě)的軟件程序能夠比現(xiàn)在更有效率的話，計(jì)算能力本身就會(huì)幫我們做許多現(xiàn)在無(wú)法做到的事情。
參考文獻(xiàn)：
1計(jì)算的本質(zhì)
抽象地說(shuō),所謂計(jì)算,就是從一個(gè)符號(hào)串f變換成另一個(gè)符號(hào)串g。比如說(shuō),從符號(hào)串12+3變換成15就是一個(gè)加法計(jì)算。如果符號(hào)串f是x2,而符號(hào)串g是2x,從f到g的計(jì)算就是微分。定理證明也是如此,令f表示一組公理和推導(dǎo)規(guī)則,令g是一個(gè)定理,那么從f到g的一系列變換就是定理g的證明。從這個(gè)角度看,文字翻譯也是計(jì)算,如f代表一個(gè)英文句子,而g為含意相同的中文句子,那么從f到g就是把英文翻譯成中文。這些變換間有什么共同點(diǎn)？為什么把它們都叫做計(jì)算？因?yàn)樗鼈兌际菑募褐?hào)(串)開(kāi)始,一步一步地改變符號(hào)(串),經(jīng)過(guò)有限步驟,最后得到一個(gè)滿足預(yù)先規(guī)定的符號(hào)(串)的變換過(guò)程。
從類型上講,計(jì)算主要有兩大類:數(shù)值計(jì)算和符號(hào)推導(dǎo)。數(shù)值計(jì)算包括實(shí)數(shù)和函數(shù)的加減乘除、冪運(yùn)算、開(kāi)方運(yùn)算、方程的求解等。符號(hào)推導(dǎo)包括代數(shù)與各種函數(shù)的恒等式、不等式的證明,幾何命題的證明等。但無(wú)論是數(shù)值計(jì)算還是符號(hào)推導(dǎo),它們?cè)诒举|(zhì)上是等價(jià)的、一致的,即二者是密切關(guān)聯(lián)的,可以相互轉(zhuǎn)化,具有共同的計(jì)算本質(zhì)。隨著數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展,還可能出現(xiàn)新的計(jì)算類型。
2遠(yuǎn)古的計(jì)算工具
人們從開(kāi)始產(chǎn)生計(jì)算之日,便不斷尋求能方便進(jìn)行和加速計(jì)算的工具。因此,計(jì)算和計(jì)算工具是息息相關(guān)的。
早在公元前5世紀(jì),中國(guó)人已開(kāi)始用算籌作為計(jì)算工具,并在公元前3世紀(jì)得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后來(lái),人們發(fā)明了算盤(pán),并在15世紀(jì)得到普遍采用,取代了算籌。它是在算籌基礎(chǔ)上發(fā)明的,比算籌更加方便實(shí)用,同時(shí)還把算法口訣化,從而加快了計(jì)算速度。
3近代計(jì)算系統(tǒng)
近代的科學(xué)發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算工具的發(fā)展:在1614年,對(duì)數(shù)被發(fā)明以后,乘除運(yùn)算可以化為加減運(yùn)算,對(duì)數(shù)計(jì)算尺便是依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)。1620年,岡特最先利用對(duì)數(shù)計(jì)算尺來(lái)計(jì)算乘除。1850年,曼南在計(jì)算尺上裝上光標(biāo),因此而受到當(dāng)時(shí)科學(xué)工作者,特別是工程技術(shù)人員廣泛采用。機(jī)械式計(jì)算器是與計(jì)算尺同時(shí)出現(xiàn)的,是計(jì)算工具上的一大發(fā)明。帕斯卡于1642年發(fā)明了帕斯卡加法器。在1671年,萊布尼茨發(fā)明了一種能作四則運(yùn)算的手搖計(jì)算器,是長(zhǎng)1米的大盒子。自此以后,經(jīng)過(guò)人們?cè)谶@方面多年的研究,特別是經(jīng)過(guò)托馬斯、奧德內(nèi)爾等人的改良后,出現(xiàn)了多種多樣的手搖計(jì)算器,并風(fēng)行全世界。
4電動(dòng)計(jì)算機(jī)
英國(guó)的巴貝奇于1834年,設(shè)計(jì)了一部完全程序控制的分析機(jī),可惜礙于當(dāng)時(shí)的機(jī)械技術(shù)限制而沒(méi)有制成,但已包含了現(xiàn)代計(jì)算的基本思想和主要的組成部分了。此后,由于電力技術(shù)有了很大的發(fā)展,電動(dòng)式計(jì)算器便慢慢取代以人工為動(dòng)力的計(jì)算器。1941年,德國(guó)的楚澤采用了繼電器,制成了第一部過(guò)程控制計(jì)算器,實(shí)現(xiàn)了100多年前巴貝奇的理想。
5電子計(jì)算機(jī)
20世紀(jì)初,電子管的出現(xiàn),使計(jì)算器的改革有了新的發(fā)展,美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)和有關(guān)單位在1946年制成了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展,使人類進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。它是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一,也當(dāng)之無(wú)愧地被認(rèn)為是迄今為止由科學(xué)和技術(shù)所創(chuàng)造的最具影響力的現(xiàn)代工具。
在電子計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)高速發(fā)展過(guò)程中,因特爾公司的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾(GodonMoore)對(duì)電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)所依賴的半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展作出預(yù)言:半導(dǎo)體芯片的集成度將每?jī)赡攴环Ｊ聦?shí)證明,自20世紀(jì)60年代以后的數(shù)十年內(nèi),芯片的集成度和電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度實(shí)際是每十八個(gè)月就翻一番,而價(jià)格卻隨之降低一倍。這種奇跡般的發(fā)展速度被公認(rèn)為“摩爾定律”。
6“摩爾定律”與“計(jì)算的極限”
人類是否可以將電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度永無(wú)止境地提升?傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高有沒(méi)有極限?對(duì)此問(wèn)題,學(xué)者們?cè)谶M(jìn)行嚴(yán)密論證后給出了否定的答案。如果電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力無(wú)限提高,最終地球上所有的能量將轉(zhuǎn)換為計(jì)算的結(jié)果——造成熵的降低,這種向低熵方向無(wú)限發(fā)展的運(yùn)動(dòng)被哲學(xué)界認(rèn)為是禁止的,因此,傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力必有上限。
而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)為代表的理論科學(xué)家認(rèn)為到21世紀(jì)30年代,芯片內(nèi)導(dǎo)線的寬度將窄到納米尺度(1納米=10-9米),此時(shí),導(dǎo)線內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子將不再遵循經(jīng)典物理規(guī)律——牛頓力學(xué)沿導(dǎo)線運(yùn)行,而是按照量子力學(xué)的規(guī)律表現(xiàn)出奇特的“電子亂竄”的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致芯片無(wú)法正常工作;同樣,芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸(約5納米)后,晶體管也將受到量子效應(yīng)干擾而呈現(xiàn)出奇特的反常效應(yīng)。
哲學(xué)家和科學(xué)家對(duì)此問(wèn)題的看法十分一致:摩爾定律不久將不再適用。也就是說(shuō),電子計(jì)算機(jī)計(jì)算能力飛速發(fā)展的可喜景象很可能在21世紀(jì)前30年內(nèi)終止。著名科學(xué)家,哈佛大學(xué)終身教授威爾遜(EdwardO.Wilson)指出:“科學(xué)代表著一個(gè)時(shí)代最為大膽的猜想(形而上學(xué))。它純粹是人為的。但我們相信,通過(guò)追尋“夢(mèng)想—發(fā)現(xiàn)—解釋—夢(mèng)想”的不斷循環(huán),我們可以開(kāi)拓一個(gè)個(gè)新領(lǐng)域,世界最終會(huì)變得越來(lái)越清晰,我們最終會(huì)了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯(lián)系和有意義的7量子計(jì)算系統(tǒng)
量子計(jì)算最初思想的提出可以追溯到20世紀(jì)80年代。物理學(xué)家費(fèi)曼RichardP.Feynman曾試圖用傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)模擬量子力學(xué)對(duì)象的行為。他遇到一個(gè)問(wèn)題:量子力學(xué)系統(tǒng)的行為通常是難以理解同時(shí)也是難以求解的。以光的干涉現(xiàn)象為例,在干涉過(guò)程中,相互作用的光子每增加一個(gè),有可能發(fā)生的情況就會(huì)多出一倍,也就是問(wèn)題的規(guī)模呈指數(shù)級(jí)增加。模擬這樣的實(shí)驗(yàn)所需的計(jì)算量實(shí)在太大了,不過(guò),在費(fèi)曼眼里,這卻恰恰提供一個(gè)契機(jī)。因?yàn)榱硪环矫?量子力學(xué)系統(tǒng)的行為也具有良好的可預(yù)測(cè)性:在干涉實(shí)驗(yàn)中,只要給定初始條件,就可以推測(cè)出屏幕上影子的形狀。費(fèi)曼推斷認(rèn)為如果算出干涉實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象需要大量的計(jì)算,那么搭建這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),測(cè)量其結(jié)果,就恰好相當(dāng)于完成了一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算。因此,只要在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中,允許它在真實(shí)的量子力學(xué)對(duì)象上完成實(shí)驗(yàn),并把實(shí)驗(yàn)結(jié)果整合到計(jì)算中去,就可以獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。
從類型上講，計(jì)算主要有兩大類：數(shù)值計(jì)算和符號(hào)推導(dǎo)。數(shù)值計(jì)算包括實(shí)數(shù)和函數(shù)的加減乘除、冪運(yùn)算、開(kāi)方運(yùn)算、方程的求解等。符號(hào)推導(dǎo)包括代數(shù)與各種函數(shù)的恒等式、不等式的證明，幾何命題的證明等。但無(wú)論是數(shù)值計(jì)算還是符號(hào)推導(dǎo)，它們?cè)诒举|(zhì)上是等價(jià)的、一致的，即二者是密切關(guān)聯(lián)的，可以相互轉(zhuǎn)化，具有共同的計(jì)算本質(zhì)。隨著數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展，還可能出現(xiàn)新的計(jì)算類型。
2遠(yuǎn)古的計(jì)算工具
人們從開(kāi)始產(chǎn)生計(jì)算之日，便不斷尋求能方便進(jìn)行和加速計(jì)算的工具。因此，計(jì)算和計(jì)算工具是息息相關(guān)的。
早在公元前5世紀(jì)，中國(guó)人已開(kāi)始用算籌作為計(jì)算工具，并在公元前3世紀(jì)得到普遍的采用，一直沿用了二千年。后來(lái)，人們發(fā)明了算盤(pán)，并在15世紀(jì)得到普遍采用，取代了算籌。它是在算籌基礎(chǔ)上發(fā)明的，比算籌更加方便實(shí)用，同時(shí)還把算法口訣化，從而加快了計(jì)算速度。
3近代計(jì)算系統(tǒng)
近代的科學(xué)發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算工具的發(fā)展：在1614年，對(duì)數(shù)被發(fā)明以后，乘除運(yùn)算可以化為加減運(yùn)算，對(duì)數(shù)計(jì)算尺便是依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)。1620年，岡特最先利用對(duì)數(shù)計(jì)算尺來(lái)計(jì)算乘除。1850年，曼南在計(jì)算尺上裝上光標(biāo)，因此而受到當(dāng)時(shí)科學(xué)工作者，特別是工程技術(shù)人員廣泛采用。機(jī)械式計(jì)算器是與計(jì)算尺同時(shí)出現(xiàn)的，是計(jì)算工具上的一大發(fā)明。帕斯卡于1642年發(fā)明了帕斯卡加法器。在1671年，萊布尼茨發(fā)明了一種能作四則運(yùn)算的手搖計(jì)算器，是長(zhǎng)1米的大盒子。自此以后，經(jīng)過(guò)人們?cè)谶@方面多年的研究，特別是經(jīng)過(guò)托馬斯、奧德內(nèi)爾等人的改良后，出現(xiàn)了多種多樣的手搖計(jì)算器，并風(fēng)行全世界。
4電動(dòng)計(jì)算機(jī)
英國(guó)的巴貝奇于1834年，設(shè)計(jì)了一部完全程序控制的分析機(jī)，可惜礙于當(dāng)時(shí)的機(jī)械技術(shù)限制而沒(méi)有制成，但已包含了現(xiàn)代計(jì)算的基本思想和主要的組成部分了。此后，由于電力技術(shù)有了很大的發(fā)展，電動(dòng)式計(jì)算器便慢慢取代以人工為動(dòng)力的計(jì)算器。1941年，德國(guó)的楚澤采用了繼電器，制成了第一部過(guò)程控制計(jì)算器，實(shí)現(xiàn)了100多年前巴貝奇的理想。
5電子計(jì)算機(jī)
20世紀(jì)初，電子管的出現(xiàn)，使計(jì)算器的改革有了新的發(fā)展，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)和有關(guān)單位在1946年制成了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展，使人類進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。它是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，也當(dāng)之無(wú)愧地被認(rèn)為是迄今為止由科學(xué)和技術(shù)所創(chuàng)造的最具影響力的現(xiàn)代工具。
在電子計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)高速發(fā)展過(guò)程中，因特爾公司的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾（GodonMoore）對(duì)電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)所依賴的半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展作出預(yù)言：半導(dǎo)體芯片的集成度將每?jī)赡攴环Ｊ聦?shí)證明，自20世紀(jì)60年代以后的數(shù)十年內(nèi)，芯片的集成度和電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度實(shí)際是每十八個(gè)月就翻一番，而價(jià)格卻隨之降低一倍。這種奇跡般的發(fā)展速度被公認(rèn)為“摩爾定律”.
6“摩爾定律”與“計(jì)算的極限”
人類是否可以將電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度永無(wú)止境地提升？傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高有沒(méi)有極限？對(duì)此問(wèn)題，學(xué)者們?cè)谶M(jìn)行嚴(yán)密論證后給出了否定的答案。如果電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力無(wú)限提高，最終地球上所有的能量將轉(zhuǎn)換為計(jì)算的結(jié)果--造成熵的降低，這種向低熵方向無(wú)限發(fā)展的運(yùn)動(dòng)被哲學(xué)界認(rèn)為是禁止的，因此，傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力必有上限。
而以IBM研究中心朗道（R.Landauer）為代表的理論科學(xué)家認(rèn)為到21世紀(jì)30年代，芯片內(nèi)導(dǎo)線的寬度將窄到納米尺度（1納米=10-9米），此時(shí)，導(dǎo)線內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子將不再遵循經(jīng)典物理規(guī)律--牛頓力學(xué)沿導(dǎo)線運(yùn)行，而是按照量子力學(xué)的規(guī)律表現(xiàn)出奇特的“電子亂竄”的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致芯片無(wú)法正常工作；同樣，芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸（約5納米）后，晶體管也將受到量子效應(yīng)干擾而呈現(xiàn)出奇特的反常效應(yīng)。
哲學(xué)家和科學(xué)家對(duì)此問(wèn)題的看法十分一致：摩爾定律不久將不再適用。也就是說(shuō)，電子計(jì)算機(jī)計(jì)算能力飛速發(fā)展的可喜景象很可能在21世紀(jì)前30年內(nèi)終止。著名科學(xué)家，哈佛大學(xué)終身教授威爾遜（EdwardO.Wilson）指出：“科學(xué)代表著一個(gè)時(shí)代最為大膽的猜想（形而上學(xué)）。它純粹是人為的。但我們相信，通過(guò)追尋”夢(mèng)想-發(fā)現(xiàn)-解釋-夢(mèng)想“的不斷循環(huán)，我們可以開(kāi)拓一個(gè)個(gè)新領(lǐng)域，世界最終會(huì)變得越來(lái)越清晰，我們最終會(huì)了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯(lián)系和有意義的。”
7量子計(jì)算系統(tǒng)
量子計(jì)算最初思想的提出可以追溯到20世紀(jì)80年代。物理學(xué)家費(fèi)曼RichardP.Feynman曾試圖用傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)模擬量子力學(xué)對(duì)象的行為。他遇到一個(gè)問(wèn)題：量子力學(xué)系統(tǒng)的行為通常是難以理解同時(shí)也是難以求解的。以光的干涉現(xiàn)象為例，在干涉過(guò)程中，相互作用的光子每增加一個(gè)，有可能發(fā)生的情況就會(huì)多出一倍，也就是問(wèn)題的規(guī)模呈指數(shù)級(jí)增加。模擬這樣的實(shí)驗(yàn)所需的計(jì)算量實(shí)在太大了，不過(guò)，在費(fèi)曼眼里，這卻恰恰提供一個(gè)契機(jī)。因?yàn)榱硪环矫妫孔恿W(xué)系統(tǒng)的行為也具有良好的可預(yù)測(cè)性：在干涉實(shí)驗(yàn)中，只要給定初始條件，就可以推測(cè)出屏幕上影子的形狀。費(fèi)曼推斷認(rèn)為如果算出干涉實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象需要大量的計(jì)算，那么搭建這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量其結(jié)果，就恰好相當(dāng)于完成了一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算。因此，只要在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，允許它在真實(shí)的量子力學(xué)對(duì)象上完成實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)結(jié)果整合到計(jì)算中去，就可以獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。
在費(fèi)曼設(shè)想的啟發(fā)下，1985年英國(guó)牛津大學(xué)教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理學(xué)定律推導(dǎo)出一種超越傳統(tǒng)的計(jì)算概念的方法即推導(dǎo)出更強(qiáng)的丘奇--圖靈論題。費(fèi)曼指出使用量子計(jì)算機(jī)時(shí)，不需要考慮計(jì)算是如何實(shí)現(xiàn)的，即把計(jì)算看作由“神諭”來(lái)實(shí)現(xiàn)的：這類計(jì)算在量子計(jì)算中被稱為“神諭”（Oracle）。種種跡象表明：量子計(jì)算在一些特定的計(jì)算領(lǐng)域內(nèi)確實(shí)比傳統(tǒng)計(jì)算更強(qiáng)，例如，現(xiàn)代信息安全技術(shù)的安全性在很大程度上依賴于把一個(gè)大整數(shù)（如1024位的十進(jìn)制數(shù)）分解為兩個(gè)質(zhì)數(shù)的乘積的難度。這個(gè)問(wèn)題是一個(gè)典型的“困難問(wèn)題”,困難的原因是目前在傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)上還沒(méi)有找到一種有效的辦法將這種計(jì)算快速地進(jìn)行。目前，就是將全世界的所有大大小小的電子計(jì)算機(jī)全部利用起來(lái)來(lái)計(jì)算上面的這個(gè)1024位整數(shù)的質(zhì)因子分解問(wèn)題，大約需要28萬(wàn)年，這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人類所能夠等待的時(shí)間。而且，分解的難度隨著整數(shù)位數(shù)的增多指數(shù)級(jí)增大，也就是說(shuō)如果要分解2046位的整數(shù)，所需要的時(shí)間已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)宇宙現(xiàn)有的年齡。而利用一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)，我們只需要大約40分鐘的時(shí)間就可以分解1024位的整數(shù)了。
8量子計(jì)算中的神諭
人類的計(jì)算工具，從木棍、石頭到算盤(pán)，經(jīng)過(guò)電子管計(jì)算機(jī)，晶體管計(jì)算機(jī)，到現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)，再到量子計(jì)算。筆者發(fā)現(xiàn)這其中的過(guò)程讓人思考：首先是人們發(fā)現(xiàn)用石頭或者棍棒可以幫助人們進(jìn)行計(jì)算，隨后，人們發(fā)明了算盤(pán)，來(lái)幫助人們進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)不僅人手可以搬動(dòng)“算珠”,機(jī)器也可以用來(lái)搬動(dòng)“算珠”,而且效率更高，速度更快。隨后，人們用繼電器替代了純機(jī)械，最后人們用電子代替了繼電器。就在人們改進(jìn)計(jì)算工具的同時(shí)，數(shù)學(xué)家們開(kāi)始對(duì)計(jì)算的本質(zhì)展開(kāi)了研究，圖靈機(jī)模型告訴了人們答案。
量子計(jì)算的出現(xiàn)，則徹底打破了這種認(rèn)識(shí)與創(chuàng)新規(guī)律。它建立在對(duì)量子力學(xué)實(shí)驗(yàn)的在現(xiàn)實(shí)世界的不可計(jì)算性。試圖利用一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)代替一系列復(fù)雜的大量運(yùn)算。可以說(shuō)。這是一種革命性的思考與解決問(wèn)題的方式。
因?yàn)樵诖酥埃杏?jì)算均是模擬一個(gè)快速的“算盤(pán)”,即使是最先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的CPU內(nèi)部，64位的寄存器（register），也是等價(jià)于一個(gè)有著64根軸的二進(jìn)制算盤(pán)。量子計(jì)算則完全不同，對(duì)于量子計(jì)算的核心部件，類似于古代希臘中的“神諭”,沒(méi)有人弄清楚神諭內(nèi)部的機(jī)理，卻對(duì)“神諭”內(nèi)部產(chǎn)生的結(jié)果深信不疑。人們可以把它當(dāng)作一個(gè)黑盒子，人們通過(guò)輸入，可以得到輸出，但是對(duì)于黑盒子內(nèi)部發(fā)生了什么和為什么這樣發(fā)生確并不知道。
9“神諭”的挑戰(zhàn)與人類自身的回應(yīng)
人類的思考能力，隨著計(jì)算工具的不斷進(jìn)化而不斷加強(qiáng)。電子計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，大大加強(qiáng)了人類整體的科研能力，那么，量子計(jì)算系統(tǒng)的產(chǎn)生，會(huì)給人類整體帶來(lái)更加強(qiáng)大的科研能力和思考能力，并最終解決困擾當(dāng)今時(shí)代的量子“神諭”.不僅如此，量子計(jì)算系統(tǒng)會(huì)更加深刻的揭示計(jì)算的本質(zhì)，把人類對(duì)計(jì)算本質(zhì)的認(rèn)識(shí)從牛頓世界中擴(kuò)充到量子世界中。
中圖分類號(hào)：F230 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000-8772（2013）05-0084-02
在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)與科技高速發(fā)展條件下，會(huì)計(jì)核算只有進(jìn)行創(chuàng)新，變革傳統(tǒng)財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)體系，才能更好地為投資者和債權(quán)人服務(wù)，會(huì)計(jì)作為一種管理信息系統(tǒng)，其核心任務(wù)就是向投資者和債權(quán)人提供相關(guān)與可靠的財(cái)務(wù)信息，以幫助做出正確的決策。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展企業(yè)會(huì)計(jì)環(huán)境也面臨著新的變化，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是成本會(huì)計(jì)技術(shù)手段與方法不斷更新，會(huì)計(jì)電算化已經(jīng)或正在取代手工記賬，而且在企業(yè)建立內(nèi)部網(wǎng)情況下，實(shí)時(shí)報(bào)告成為可能。二是成本會(huì)計(jì)的應(yīng)用范圍不斷拓展，企業(yè)對(duì)成本控制投入了越來(lái)越多的精力。企業(yè)外部環(huán)境的變化主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：（1）大多數(shù)產(chǎn)品供過(guò)了求，造成市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈；（2）產(chǎn)品需求多樣化，顧客對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也日益苛求；（3）國(guó)際間分工合作日趨密切，競(jìng)爭(zhēng)也趨于殘酷激烈；（4）新技術(shù)、新工藝的創(chuàng)新蔚然成風(fēng)。
一、科技發(fā)展對(duì)成本會(huì)計(jì)的沖擊
知識(shí)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)滲透到社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，同樣也給會(huì)計(jì)領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的沖擊，會(huì)計(jì)創(chuàng)新已經(jīng)成為一個(gè)嶄新的課題。特別是企業(yè)制造環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，新制造環(huán)境具體包括：
1 彈性制造系統(tǒng)。是指使用機(jī)器人及電腦控制的材料處置系統(tǒng)，來(lái)結(jié)合各種獨(dú)立的電腦程式機(jī)器工具進(jìn)行生產(chǎn)，它有益于產(chǎn)品制造程序的彈性化。其最大的好處，是可以從事多樣化產(chǎn)品的生產(chǎn)，解決對(duì)產(chǎn)品多樣化、精致化的需求。
2 電腦輔助設(shè)計(jì)及電腦輔助制造系統(tǒng)。電腦輔助系統(tǒng)，不但提高了電腦的功能，并且為廠商提供了更為寬廣的發(fā)展空間。使用電腦輔助系統(tǒng)可減少人工成本、節(jié)省時(shí)間并提高工作效率。
3 制造資源規(guī)劃。是指制造業(yè)所采用的電腦管理信息系統(tǒng)。目前流行的材料需求規(guī)劃有助于管理當(dāng)局進(jìn)行及時(shí)、有效的投資與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策。
4 電腦整合制造系統(tǒng)。是指以電腦為核心，新科技的系統(tǒng)，以形成自動(dòng)化的制造程序，實(shí)現(xiàn)工廠無(wú)人化管理。
面對(duì)企業(yè)新制造環(huán)境的沖擊，傳統(tǒng)的成本會(huì)計(jì)技術(shù)與方法如果繼續(xù)使用，將造成：（1）產(chǎn)品成本計(jì)算不準(zhǔn)確。因?yàn)樵谛轮圃飙h(huán)境下，機(jī)器人和電腦輔助生產(chǎn)系統(tǒng)在某些工作上已經(jīng)取代了人工，人工成本比重從傳統(tǒng)制造環(huán)境下的20%～40%降到了現(xiàn)在的不足5%。但制造費(fèi)用劇增并多樣化，其分?jǐn)倶?biāo)準(zhǔn)如果只用人工小時(shí)已難于正確反映各種產(chǎn)品的成本。（2）成本控制可能產(chǎn)生短期行為。傳統(tǒng)成本會(huì)計(jì)，將預(yù)算與實(shí)際業(yè)績(jī)編成差異報(bào)告，即將實(shí)際發(fā)生的成本與標(biāo)準(zhǔn)成本相比較。在新制造環(huán)境下，這一控制系統(tǒng)將產(chǎn)生不良的行為。例如，為獲得有利的效率差異，可能導(dǎo)致企業(yè)片面追求大量生產(chǎn)，造成存貨的增加。另外，為獲得有利價(jià)格差異，采購(gòu)部門(mén)可能購(gòu)買低質(zhì)量的原材料，或進(jìn)行大宗采購(gòu)，造成質(zhì)量問(wèn)題或材料庫(kù)存積壓等等。
針對(duì)傳統(tǒng)成本會(huì)計(jì)不適應(yīng)新制造環(huán)境的局面，尤其是競(jìng)爭(zhēng)激烈和人工成本很低的高新技術(shù)企業(yè)，把為生產(chǎn)一種產(chǎn)品所發(fā)生的所有作業(yè)，如質(zhì)量檢驗(yàn)、機(jī)器維修和顧客服務(wù)等分配到產(chǎn)品成本中。這種方法較傳統(tǒng)成本計(jì)算方法更為精細(xì)，成本數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。利用作業(yè)成本信息，幫助管理人員找出不增值但消耗資源的作業(yè)，所提供的成本信息也能夠促使管理人員重新設(shè)計(jì)整個(gè)價(jià)值鏈上的作業(yè)活動(dòng)以節(jié)省企業(yè)資源。
二、成本會(huì)計(jì)工作順應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境以及科技經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境的對(duì)策
面對(duì)現(xiàn)代成本會(huì)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，即作業(yè)成本法與作業(yè)基礎(chǔ)管理的興起，戰(zhàn)略成本管理方興未艾，以及目標(biāo)成本的推廣應(yīng)用等等，我國(guó)的成本會(huì)計(jì)工作如何順應(yīng)國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)環(huán)境以及企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的變化，結(jié)合國(guó)情，引進(jìn)、吸收、消化各種新的管理理論與方法，并總結(jié)我國(guó)自己的成功經(jīng)驗(yàn)，值得我們深思。筆者認(rèn)為，應(yīng)采取的對(duì)策是：
1 成本會(huì)計(jì)工作者應(yīng)更新觀念，樹(shù)立成本效益、思想，充分發(fā)揮成本會(huì)計(jì)的職能作用
長(zhǎng)期以來(lái)，我們?cè)谠u(píng)價(jià)企業(yè)成本工作績(jī)效時(shí)，往往把成本升降作為唯一標(biāo)準(zhǔn)。這在理論上是說(shuō)不通的，因?yàn)槌杀局槐憩F(xiàn)一定時(shí)期內(nèi)所發(fā)生的各種勞動(dòng)耗費(fèi)，至于這種耗費(fèi)效益如何，卻不是產(chǎn)品成本指標(biāo)本身所能反映出來(lái)的。所以，成本工作績(jī)效考核應(yīng)通過(guò)投入與產(chǎn)出關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)：一是產(chǎn)出的投入越少越好，二是投入的產(chǎn)出越多越好，三是投入增長(zhǎng)慢于產(chǎn)出增長(zhǎng)為好，四是投入減少快于產(chǎn)出減少為好，五是投入下降，產(chǎn)出上升為好。在實(shí)踐中片面強(qiáng)調(diào)降低成本，勢(shì)必挫傷企業(yè)為未來(lái)增效而支出某些短期看來(lái)高昂但卻必要的費(fèi)用的積極性，從而影響企業(yè)技術(shù)革新和產(chǎn)品更新?lián)Q代。過(guò)去由于我們未能正確理解成本效益思想，導(dǎo)致有些企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中往往注重采用低成本戰(zhàn)略，而忽視采用差異化戰(zhàn)略。因?yàn)槠髽I(yè)投產(chǎn)新型差異化產(chǎn)品，從短期看往往開(kāi)支較大，但實(shí)際上這些新型差異化產(chǎn)品可以擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，從而得到更高的成本效益。所以，為未來(lái)增效而正視樹(shù)立成本效益思想，有利于企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的制定。
傳統(tǒng)降低成本的方法，從范圍上看局限于生產(chǎn)領(lǐng)域；從內(nèi)容上看局限于制造成本；從時(shí)效上看局限于事中和事后成本控制。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)降低成本的方法已經(jīng)受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。成本回避將降低成本視野重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)階段以及采購(gòu)、制造、銷售和使用階段；成本回避的核心是要求早期避免成本的發(fā)生，使挖掘降低成本潛力向預(yù)防性方向發(fā)展。從內(nèi)容上著，擴(kuò)大到整個(gè)產(chǎn)品生命周期成本，包括生產(chǎn)者成本（開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)成本、制造成本、物流成本、營(yíng)銷成本）和消費(fèi)者成本（使用成本、維護(hù)保養(yǎng)成本、廢棄處置成本）；從時(shí)效上看要求防患于未然，進(jìn)行事前成本控制。總之，成本回避立足于早期回避可以避免發(fā)生的成本。成本會(huì)計(jì)的改革應(yīng)構(gòu)思成本回避的具體方法，并力求在實(shí)踐中應(yīng)用。
現(xiàn)代成本會(huì)計(jì)的主要職能是成本預(yù)測(cè)、成本決策、成本計(jì)劃、成本控制、成本核算、成本分析和成本考核。成本決策是成本會(huì)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，在成本會(huì)計(jì)中居于中心地位。它同成本會(huì)計(jì)其他職能是密切聯(lián)系的，成本預(yù)測(cè)是成本決策的前提，成本決策是成本計(jì)劃的依據(jù)，成本控制是實(shí)現(xiàn)成本決策既定目標(biāo)的保證，成本核算是成本決策預(yù)期目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)的最后檢驗(yàn)，成本分析和成本考核是實(shí)現(xiàn)成本決策目標(biāo)的有效手段。毋庸置疑，現(xiàn)代成本會(huì)計(jì)職能歸根到底是一種行為職能，在行為科學(xué)逐漸受到重視的今日，企業(yè)應(yīng)把激勵(lì)貫徹始終，其核心是創(chuàng)造一種適當(dāng)?shù)募?lì)環(huán)境，充分調(diào)動(dòng)每個(gè)員工的積極性和創(chuàng)造性，群策群力，發(fā)揮成本會(huì)計(jì)職能作用，共同致力于整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
2 完善成本會(huì)計(jì)組織，提高全員成本意識(shí)和素質(zhì)
為了適應(yīng)現(xiàn)代成本會(huì)計(jì)的發(fā)展，必須完善成本會(huì)計(jì)的組織，建立和健全成本會(huì)計(jì)規(guī)章制度，實(shí)行全方位。全過(guò)程、全員管理成本，使決策層和所有部門(mén)、單位都重視成本，人人關(guān)心成本，提高全員成本意識(shí)和素質(zhì)。對(duì)于成本會(huì)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，除了應(yīng)具備會(huì)計(jì)職業(yè)道德之外，不僅要懂會(huì)計(jì)和財(cái)務(wù)管理，還要懂經(jīng)營(yíng)管理，特別是要熟悉生產(chǎn)技術(shù)，學(xué)會(huì)運(yùn)用價(jià)值工程、成本最優(yōu)化理論和方法；同時(shí)還要熟悉并掌握現(xiàn)代成本會(huì)計(jì)的理論與方法，學(xué)會(huì)預(yù)測(cè)、決策和控制，學(xué)會(huì)使用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理。筆者認(rèn)為，根據(jù)成本會(huì)計(jì)人員職責(zé)的要求，我國(guó)一些工業(yè)企業(yè)在成本崗位上要配備成本工程師，以利于成本會(huì)計(jì)做到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，充分發(fā)揮成本會(huì)計(jì)的職能作用。加強(qiáng)成本理論的研究，提高我國(guó)成本會(huì)計(jì)水平
3 推進(jìn)成本會(huì)計(jì)電算化
利用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為中心的信息管理手段已成為現(xiàn)代成本會(huì)計(jì)的一種必然發(fā)展趨勢(shì)。企業(yè)成本會(huì)計(jì)工作以電子計(jì)算機(jī)為手段，大大加快了信息反饋速度，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)處理能力，對(duì)于及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行成本預(yù)測(cè)、決策和核算，有效地實(shí)施成本控制，全面地考核、分析成本，都有重要意義。實(shí)踐證明，實(shí)現(xiàn)成本會(huì)計(jì)電算化是當(dāng)務(wù)之急，是實(shí)行新的成本會(huì)計(jì)方法的技術(shù)前提。但是，當(dāng)前會(huì)計(jì)電算化應(yīng)用中還存在以下的問(wèn)題：一是簡(jiǎn)單地停留在模仿替代手工核算階段，只能進(jìn)行事后反映，無(wú)法進(jìn)行科學(xué)決策、預(yù)測(cè)和事中控制。二是企業(yè)管理信息系統(tǒng)中，購(gòu)、營(yíng)銷、人事、財(cái)會(huì)等子系統(tǒng)互相分割，尚未形成有機(jī)聯(lián)系的整個(gè)企業(yè)管理信息系統(tǒng)；三是會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)提供的一般只是財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)信息，不能充分反映成本會(huì)計(jì)和管理會(huì)計(jì)需求的信息。因此，為了推動(dòng)會(huì)計(jì)電算化深入發(fā)展，必須加快會(huì)計(jì)電算化從核算型向管理型轉(zhuǎn)變，將會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)有機(jī)地融入企業(yè)整個(gè)管理信息系統(tǒng)，通過(guò)電算化的應(yīng)用，為成本會(huì)計(jì)和管理會(huì)計(jì)提供可靠的技術(shù)支持。
4 學(xué)習(xí)外國(guó)一切先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和方法，博采眾長(zhǎng)，為我所用
西方成本會(huì)計(jì)是一門(mén)歷史悠久的生機(jī)勃勃的學(xué)科，特別是隨著適時(shí)制造、戰(zhàn)略管理、基準(zhǔn)管理、限制理論、行為科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程和電子計(jì)算機(jī)等各種科學(xué)技術(shù)成就在成本會(huì)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，形成了新型的著重管理的經(jīng)營(yíng)型成本會(huì)計(jì)。例如適合我國(guó)當(dāng)前多數(shù)企業(yè)實(shí)際需要的標(biāo)準(zhǔn)成本會(huì)計(jì)，責(zé)任成本會(huì)計(jì)、目標(biāo)成本計(jì)算、質(zhì)量成本會(huì)計(jì)、成本決策、成本預(yù)測(cè)和近十幾年孕育的適時(shí)制與倒推成本法、作業(yè)成本法與作業(yè)管理、成本企劃、產(chǎn)品生命周期成本會(huì)計(jì)以及戰(zhàn)略成本管理等。對(duì)此，我們應(yīng)結(jié)合國(guó)情和不同企業(yè)的具體情況認(rèn)真研究，有些方法可以直接引進(jìn)，有些方法應(yīng)加以改革和完善，有些方法只能在少數(shù)具備條件的企業(yè)采用，或局部吸收其方法。總之，為了完善發(fā)展我國(guó)的成本會(huì)計(jì)，借鑒西方成本會(huì)計(jì)理論與方法是非常必要的。但是這種學(xué)習(xí)要有創(chuàng)新，而創(chuàng)新只能與我國(guó)國(guó)情相結(jié)合，從而探索并形成一套具有中國(guó)特色的現(xiàn)代成本會(huì)計(jì)體系。
5 總結(jié)完善和推廣我國(guó)行之有效的成本會(huì)計(jì)方法
在教學(xué)過(guò)程中教師重視的便是學(xué)生學(xué)習(xí)效率的高低，教師的作用便是在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)管理，一方面隨時(shí)了解學(xué)生們的日常學(xué)習(xí)的情況，對(duì)學(xué)生們的學(xué)習(xí)情況通過(guò)測(cè)驗(yàn)的方式進(jìn)行了解；另一方面也需要管理學(xué)生們除了學(xué)習(xí)之外的其他事情。傳統(tǒng)的教學(xué)管理既浪費(fèi)師生們的時(shí)間又降低教師的教學(xué)活動(dòng)的創(chuàng)造性，產(chǎn)生負(fù)面的影響。在現(xiàn)代化教育中，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在教學(xué)管理中的運(yùn)用，集成學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)測(cè)驗(yàn)軟件的運(yùn)用，在教師們的教學(xué)管理中發(fā)揮著重要的作用，既提高了教學(xué)管理的效率又提高了教師的教學(xué)水平，節(jié)省出更多的時(shí)間來(lái)進(jìn)行其他教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生們?cè)谌粘Ｉ钪懈咦杂尚浴Ｓ?jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)特色課堂教學(xué)的重要組成便是多媒體的交互應(yīng)用。計(jì)算機(jī)的大力發(fā)展使得教學(xué)資源更加豐富，資源共享更加方便。計(jì)算機(jī)教學(xué)課件大量的運(yùn)用，都提高了教學(xué)水平。教師們將這些計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)合理的運(yùn)用在自己的課堂之上，使得學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)更好的理解掌握這些知識(shí)，教師們也可以與學(xué)生們利用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行交流，增加師生間的互動(dòng)性，形成師生共同參與的高效的具有特色的課堂教學(xué)。遠(yuǎn)程教育是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展同步發(fā)展的新型教學(xué)模式，現(xiàn)在也在高校中廣泛地被使用。在師生互動(dòng)的課堂教學(xué)之外還存在多媒體教學(xué)，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中接收了知識(shí)的圖像視頻語(yǔ)音，比老師的教授更加具有生動(dòng)性與趣味性，使教學(xué)過(guò)程變得更加的直觀形象；還可以讓學(xué)生們按照自己的學(xué)習(xí)情況來(lái)安排學(xué)習(xí)的進(jìn)度，更具靈活性。
（二）提高學(xué)生能力起到重要作用
創(chuàng)新是靈魂。教育教學(xué)過(guò)程中是否具有創(chuàng)新力的參與，是提高學(xué)生們能力的重要部分。高校需要為學(xué)生們創(chuàng)造良好的創(chuàng)新教育教學(xué)環(huán)境。既要提高計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的教學(xué)環(huán)境，也要揣摩教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的心理。教師不能限制學(xué)生的思維，在他們擁有自己的思維活動(dòng)時(shí)，教師應(yīng)該大力的鼓勵(lì)學(xué)生們將自己的想法表現(xiàn)出來(lái)，提出自己的問(wèn)題，提高學(xué)生們的創(chuàng)新能力。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)教學(xué)是一個(gè)十分開(kāi)放性的體系，教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要將計(jì)算機(jī)方面的最新動(dòng)態(tài)與學(xué)生們的學(xué)習(xí)相結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與學(xué)生們?nèi)粘W(xué)科的結(jié)合，將其運(yùn)用到學(xué)生們的各個(gè)領(lǐng)域，加強(qiáng)學(xué)生們的創(chuàng)新能力在各個(gè)學(xué)科間的運(yùn)用。興趣是創(chuàng)新的開(kāi)始，教師們?cè)谌粘５慕虒W(xué)過(guò)程中要加大學(xué)生們對(duì)課堂的學(xué)習(xí)興趣，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)特色課堂教學(xué)的作用便體現(xiàn)出來(lái)了；在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)運(yùn)用的同時(shí)不要忽視教材的重要作用，所有的教學(xué)都要以教材為基礎(chǔ)進(jìn)行拓展，要求學(xué)生們自行探索。這些都可以加強(qiáng)學(xué)生們的創(chuàng)新能力。
二、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)特色課堂教學(xué)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在高校教學(xué)過(guò)程中的運(yùn)用只是一小步，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其在教學(xué)中的重要性越來(lái)越明顯，這是就必須加強(qiáng)創(chuàng)新能力，這就需要在未來(lái)進(jìn)行更多的實(shí)踐。首先需要提高教學(xué)過(guò)程的環(huán)境。學(xué)生們對(duì)于特定的學(xué)生內(nèi)容具有很強(qiáng)的興趣并且會(huì)努力進(jìn)行探索與檢驗(yàn)他們還會(huì)不斷的找尋解決問(wèn)題的途徑，在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生們?cè)谒季S方面的強(qiáng)化以及對(duì)計(jì)算機(jī)中學(xué)習(xí)資料的靈活運(yùn)用，既增加了理論的學(xué)習(xí)也增強(qiáng)了組織與動(dòng)手能力，將會(huì)從兩方面提高了學(xué)生們的創(chuàng)新能力。再者隨著社會(huì)的發(fā)展，教育的發(fā)展，學(xué)生們?cè)谡n堂教學(xué)中的中心地位將被體現(xiàn)，其計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)特色課堂教學(xué)將會(huì)建立以學(xué)生為中心的超媒體教學(xué)模式。就是采用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)將其作為學(xué)生學(xué)習(xí)的主要方式，教師的作用便是輔助學(xué)生，不再在學(xué)生的學(xué)習(xí)中占據(jù)太多的地位。計(jì)算機(jī)在未來(lái)的教育界的作用一定會(huì)是無(wú)窮大的，現(xiàn)在的技術(shù)還無(wú)法達(dá)到，但是會(huì)漸漸的在實(shí)踐中去實(shí)現(xiàn)它，盡早的讓學(xué)生們的學(xué)習(xí)變得更加高效，更加有趣，更加豐富。
1 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
人類研制出世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是在1946年，該計(jì)算機(jī)發(fā)明引領(lǐng)人類進(jìn)入第三次工業(yè)革命時(shí)代。從馮?諾依曼發(fā)明第一臺(tái)計(jì)算機(jī)至今，計(jì)算機(jī)在70年內(nèi)不斷的發(fā)展與改進(jìn)，從以往具有龐大體積的笨重機(jī)器，演變成當(dāng)前零件集中、技術(shù)集成、功能強(qiáng)大的臺(tái)式計(jì)算機(jī)與便攜式筆記本。自改革開(kāi)放以來(lái)，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展更為迅猛，計(jì)算機(jī)逐漸的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，成為現(xiàn)代化社會(huì)處理日常工作的主要工具。
在國(guó)家層面，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用來(lái)處理政府事務(wù)、分析軍事戰(zhàn)略；在企業(yè)層面，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用來(lái)存儲(chǔ)處理各種數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化；在生活層面，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用來(lái)獲取信息、視頻通訊、網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物等，使人們的生活更加便捷。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化水平、科學(xué)技術(shù)能力的一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)。
2 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用
近年來(lái)，國(guó)家大力推進(jìn)信息化建設(shè)，在實(shí)際生活中計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛。以下選取幾個(gè)較為重要的領(lǐng)域分析計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用：
2.1 軍事、國(guó)防領(lǐng)域
計(jì)算機(jī)的最初研發(fā)就是為了應(yīng)用在軍事發(fā)展上，到現(xiàn)今計(jì)算機(jī)仍是軍隊(duì)和航空航天技術(shù)研究的重點(diǎn)課題。至今為止，計(jì)算機(jī)在政務(wù)處理、軍事戰(zhàn)略、以及隊(duì)部模擬演練等方面都發(fā)揮著重要的作用。國(guó)家明確強(qiáng)調(diào)要全面打造信息化社會(huì)，將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、設(shè)備以及產(chǎn)品應(yīng)用在國(guó)家現(xiàn)代化軍事建設(shè)中。在國(guó)際領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平也衡量著一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化軍事水平與綜合國(guó)力的高低。
2.2 電力領(lǐng)域
目前我國(guó)大多的風(fēng)力發(fā)電廠位于空曠、建筑物較少的地方，如海岸或沙漠中。然而在這些環(huán)境較為惡劣的地區(qū)建設(shè)發(fā)電廠，經(jīng)常會(huì)受到過(guò)熱、過(guò)冷、振動(dòng)、鹽霧或電燥等的影響，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的性能有所降低。因此，為了保障發(fā)電機(jī)的高性能、穩(wěn)定性，除了需要硬件加固之外，還需要計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)來(lái)完成自我檢測(cè)、自我診斷功能。使用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)可以將發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、檢測(cè)記錄等操作數(shù)據(jù)全面的收集整合傳輸給管理維護(hù)人員，不僅極大程度上減輕了工作人員的勞動(dòng)力，還節(jié)省了大量的時(shí)間和成本，獲得更精準(zhǔn)全面的數(shù)據(jù)。
2.3 無(wú)人機(jī)研發(fā)
隨著近年來(lái)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)今我國(guó)的無(wú)人機(jī)研發(fā)已經(jīng)取得較大的成就。無(wú)人機(jī)在軍事方面可以完成偵察、電子干擾、戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷效果評(píng)估等多種功能，甚至直接可以作為攻擊武器打擊重點(diǎn)目標(biāo)或定點(diǎn)清除。一方面這些功能的實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，需要強(qiáng)大的信息收集傳輸和綜合計(jì)算分析判斷提供支撐，另一方面由于無(wú)人機(jī)應(yīng)用的環(huán)境較為復(fù)雜，包括復(fù)雜的地區(qū)環(huán)境、多變的場(chǎng)景、電磁的干擾以及無(wú)法預(yù)知的突況等，這些都需要更高的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)。
2.4 教育領(lǐng)域
近年來(lái)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在教育領(lǐng)域也逐漸普及。比較常見(jiàn)的應(yīng)用在教育領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，包括多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)課堂、電子圖書(shū)館、以及各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件等。在高考中，考生的登記以及高考以后的成績(jī)查詢都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)有助于了解更多的知識(shí)信息，能夠拓寬視野，幫助解決學(xué)習(xí)上、生活上的各種難題。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)極大的改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，又使學(xué)習(xí)過(guò)程更加方便快捷，有利于提高成績(jī)、豐富知識(shí)、培養(yǎng)綜合素質(zhì)。
3 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)下一步的發(fā)展趨勢(shì)
通過(guò)分析計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的計(jì)算機(jī)技術(shù)正朝著智能化、日常化、功能更加集成的方向發(fā)展。
3.1 更加智能化
電子計(jì)算機(jī)自研發(fā)以來(lái)就致力于模擬人類的思維，人們希望計(jì)算機(jī)能夠越來(lái)越“智慧”，可以獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)算、推理、學(xué)習(xí)以及聯(lián)想等。如大家所知的超級(jí)國(guó)際象棋電腦“深藍(lán)”，它磧32個(gè)大腦（微處理器），輸入了一百多年來(lái)優(yōu)秀棋手的對(duì)局兩百多萬(wàn)局，每秒鐘可以計(jì)算2億步。
由此看來(lái)，智能化是當(dāng)前信息化社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)，各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品都在向智能化方向發(fā)展。智能化計(jì)算機(jī)的研發(fā)可以快速實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)、多條指令的并行處理，在運(yùn)算速度上也不是普通計(jì)算機(jī)所能比擬的。通過(guò)云計(jì)算它可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)大量數(shù)據(jù)的模擬分析，統(tǒng)一處理，也能更加精準(zhǔn)度的進(jìn)行一些模擬實(shí)驗(yàn)。除了應(yīng)用在軍事、航空、交通、科研等領(lǐng)域外，也可以應(yīng)用在人們的生活中，如智能家居、智能小區(qū)的打造等。
3.2 更加日常化
日常化指的是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)就像電、水一樣滲透到人們的生活之中。尤其是近年來(lái)，在政府、企業(yè)等的發(fā)展中幾乎離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)。現(xiàn)在我們的洗衣機(jī)、電冰箱甚至錄音機(jī)中都有馬達(dá)的存在，而未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)將會(huì)像現(xiàn)在的馬達(dá)一樣存在于家中的各種電器中。國(guó)外稱這種趨勢(shì)為普適計(jì)算（Pervasive Computing）或無(wú)處不在的計(jì)算。
近年來(lái)我國(guó)也在大力推進(jìn)教育信息化的建設(shè)，教師可以不局限于時(shí)間地域進(jìn)行遠(yuǎn)程授課，也可以使用各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)來(lái)豐富授課方式，并通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行問(wèn)題的解答與收發(fā)作業(yè)等。學(xué)生可以利用計(jì)算機(jī)針對(duì)性的查找自己需要的課程教材、輔導(dǎo)資料等，也可以觀看一些教學(xué)視頻等來(lái)提升自己的學(xué)習(xí)成績(jī)。特別是通過(guò)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)路的完美結(jié)合，可以打破教育資源不平衡的限制，使師資力量薄弱的學(xué)校學(xué)生享受到優(yōu)秀教師的遠(yuǎn)程教學(xué)，整體提高教學(xué)水平。
3.3 多種功能基于一體
在2016年的新品會(huì)上，青島小雞出殼網(wǎng)絡(luò)科技有限公司向市場(chǎng)展示了最新的電腦技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)――激光電腦產(chǎn)品，該激光電腦被譽(yù)為現(xiàn)有電子科技成熟技術(shù)上的二次開(kāi)發(fā)，也是電腦、電視、投影機(jī)等電子科技最新技術(shù)的集大成者，具有計(jì)算機(jī)、電視播放、投影投像、投影鍵盤(pán)等多個(gè)功能。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)從以往的臺(tái)式機(jī)演變?yōu)楣P記本，再到如今普及的平板電腦，計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)生著日新月異的變化。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)以其超強(qiáng)的生命力和不可替代性，在社會(huì)發(fā)展中不斷更新?lián)Q代，并長(zhǎng)期具有廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
1 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)地位
計(jì)算機(jī)是當(dāng)前21世紀(jì)中影響力最大的技術(shù)之一，最初誕生于1904年，世界上第一只電子管誕生，隨后在1946年出現(xiàn)了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)不斷的完善和創(chuàng)新，逐漸演變成了當(dāng)前技術(shù)含量更高的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。就計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本質(zhì)來(lái)看，其中所包含的內(nèi)容包羅萬(wàn)象，受到計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的影響而獲得了更好更快的發(fā)展，促使計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)變得更加人性化，在一定程度上可以有效滿足人們?cè)诖朔矫娴男枨螅@得更大的便利。在人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)無(wú)處不在，除此之外，在一些軍事、科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)方面同樣占有一席之地，影響較為深遠(yuǎn)，已經(jīng)成為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和變革不可或缺的部分。
1.2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展中存在的問(wèn)題
任何事物在發(fā)展中都有兩面性，在評(píng)價(jià)一個(gè)事物的作用和內(nèi)涵時(shí)，應(yīng)該從多種角度去評(píng)析和詮釋。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在發(fā)展中，帶給人們極大的生活便捷和服務(wù)，在促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的同時(shí)，對(duì)于人們的生產(chǎn)生活同樣產(chǎn)生了不利的影響。諸如，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的“千年蟲(chóng)”事件的出現(xiàn)，致使計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展受到了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，尤其是在保險(xiǎn)、交通和電力行業(yè)受到的影響最為深刻，也正是這一事件的出現(xiàn)，帶給社會(huì)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在發(fā)展中有利也有弊，但是其對(duì)社會(huì)的促進(jìn)作用更為突出，將這些不利因素排除，能夠?yàn)槿藗內(nèi)粘Ｉa(chǎn)生活提供更大的便利和服務(wù)，成為當(dāng)前首要待解決問(wèn)題。
2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展方向
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在發(fā)展中，由于自身優(yōu)勢(shì)獲得了前所未有的發(fā)展空間，就當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，總體上朝著高、廣和深方向發(fā)展。
2.1 高度上發(fā)展
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在高度上發(fā)展，更多的是體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)主頻上。由于計(jì)算機(jī)的先進(jìn)性和便捷性，受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注和重視，并深入人們的日常生活、工作和學(xué)習(xí)中，成為生活中一種不可或缺的內(nèi)容。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷完善和創(chuàng)新，計(jì)算機(jī)性能也在不斷提升，尤其是晶體管微處理器的出現(xiàn)，以往使用單一處理器的計(jì)算機(jī)已經(jīng)逐漸被時(shí)代所淘汰，開(kāi)始朝著多個(gè)處理器同時(shí)運(yùn)行處理的方向發(fā)展。在計(jì)算機(jī)中成功運(yùn)用幾萬(wàn)個(gè)處理器，運(yùn)行速度和處理速度已經(jīng)超越了市面上絕大多數(shù)的計(jì)算機(jī)，而操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)使用中也成為了其中不可或缺的關(guān)鍵性技術(shù)。計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)資源共享和通信連接，同時(shí)還可以推動(dòng)計(jì)算機(jī)高效管理的實(shí)現(xiàn)，促使計(jì)算機(jī)互聯(lián)，為社會(huì)生產(chǎn)生活提供更大的便利。
2.2 廣度上發(fā)展
計(jì)算機(jī)作為一項(xiàng)重要的技術(shù)成果，在不斷發(fā)展和完善中，呈現(xiàn)出了較為廣闊的發(fā)展前景，除了在高度上獲得發(fā)展以外，在廣度上同樣有待更進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和發(fā)展。尤其是在近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)逐漸朝著多元化方向發(fā)展成為主要趨勢(shì)，滲透到人們的日常生活、工作和學(xué)習(xí)中。計(jì)算機(jī)在未來(lái)的發(fā)展將會(huì)出現(xiàn)在人們生活中處處可見(jiàn)的電器中，應(yīng)用前景十分廣闊。在未來(lái)的幾十年內(nèi)，人們利用計(jì)算機(jī)可以隨時(shí)隨地查找到資料，以其便捷的優(yōu)勢(shì)來(lái)滿足社會(huì)進(jìn)步的發(fā)展需要。甚至還有人曾預(yù)言說(shuō)，未來(lái)的計(jì)算機(jī)將變成一種更加平民化的事物，就像是回家正常做飯一樣，在人們的生活中隨處可見(jiàn)。
2.3 深度上發(fā)展
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)深度上發(fā)展，主要是指計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善，朝著更加智能化方向發(fā)展，在滿足人們信息需求的同時(shí)，還可以呈現(xiàn)更為人性化的人機(jī)互動(dòng)界面。計(jì)算機(jī)也將衍生出大量的軟件，以一種更加智能化的姿態(tài)來(lái)促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展，各種交互設(shè)備的出現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域發(fā)展的主要體現(xiàn)。
3 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
3.1 計(jì)算機(jī)性能越來(lái)越好，更新速度越來(lái)越快
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一個(gè)是性能越來(lái)越好，另一個(gè)則是更新速度越來(lái)越快。就當(dāng)前電子產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，更新?lián)Q代速度較快，主要是伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，電子產(chǎn)品中所應(yīng)用的技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，對(duì)以往技術(shù)中存在的缺陷和不足進(jìn)行完善。故此，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨向，應(yīng)該明確計(jì)算機(jī)的發(fā)展定位，朝著速度更快、性能更高級(jí)、使用更便捷的方向發(fā)展，這就需要持續(xù)加大科研投入力度，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展。
3.2 高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展
硅芯片技術(shù)的快速發(fā)展，在一定程度促進(jìn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，但是由于硅芯片技術(shù)自身特性，在研究中已經(jīng)逐漸接近臨界點(diǎn)，并沒(méi)有過(guò)高的價(jià)值值得深入研究。基于此，大量的研究開(kāi)始逐漸轉(zhuǎn)移到光子以及量子技術(shù)研究中，對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的未來(lái)發(fā)展具有十分重要的促進(jìn)作用。結(jié)合量子技術(shù)研發(fā)出的計(jì)算機(jī)，運(yùn)算性能將高于現(xiàn)今市面上計(jì)算機(jī)十幾億倍，而光子技術(shù)的應(yīng)用則可以實(shí)現(xiàn)電子計(jì)算機(jī)的光速處理，性能更為優(yōu)越，并廣泛應(yīng)用在一些高新技術(shù)研究領(lǐng)域，意義較為深遠(yuǎn)。
3.3 智能化的超級(jí)計(jì)算機(jī)
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)就是智能化，智能化的超級(jí)計(jì)算機(jī)較之現(xiàn)今的計(jì)算機(jī)而言，無(wú)論是運(yùn)行速度還是信息處理速度都要更為突出，能夠同時(shí)執(zhí)行多條命令，處理效率更快。利用超級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效分析或者建立模型，對(duì)于科研成果研發(fā)具有更大的意義和作用，值得廣泛推廣和應(yīng)用。
4 結(jié)論
綜上所述，在社會(huì)快速進(jìn)步和發(fā)展的背景下，針對(duì)我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，還需要對(duì)其進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和完善，切實(shí)提升綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，真正的服務(wù)于社會(huì)，推動(dòng)社會(huì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介
