隨著時(shí)代的發(fā)展,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)已經(jīng)無法滿足人類在科學(xué)技術(shù)上發(fā)展的需求,新型計(jì)算機(jī)的研發(fā)也都走入了人們的視野。
1、神經(jīng)計(jì)算機(jī)
神經(jīng)計(jì)算機(jī),又稱第六代計(jì)算機(jī),是模仿人的大腦判斷能力和適應(yīng)能力,并具有可并行處理多種數(shù)據(jù)功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。與以邏輯處理為主的第五代計(jì)算機(jī)不同,它本身可以判斷對象的性質(zhì)與狀態(tài),并能采取相應(yīng)的行動,而且它可同時(shí)并行處理實(shí)時(shí)變化的大量數(shù)據(jù),并引出結(jié)論。以往的信息處理系統(tǒng)只能處理?xiàng)l理清晰,經(jīng)絡(luò)分明的數(shù)據(jù)。而神經(jīng)計(jì)算機(jī)則是類似于智能生物的大腦,可以完成類似于生物大腦的復(fù)雜計(jì)算,甚至可以完成了類似于寫作等復(fù)雜功能。
目前,日本和美國的科學(xué)家已經(jīng)研究開發(fā)出功能類似的計(jì)算機(jī)。
2、量子計(jì)算機(jī)
量子計(jì)算機(jī)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲及處理量子信息的物理裝置。當(dāng)某個(gè)裝置處理和計(jì)算的是量子信息,運(yùn)行的是量子算法時(shí),它就是量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)的概念源于對可逆計(jì)算機(jī)的研究。研究可逆計(jì)算機(jī)的目的是為了解決計(jì)算機(jī)中的能耗問題。然而現(xiàn)在,量子計(jì)算機(jī)更多給予了科學(xué)家們突破傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理能力的期望,因?yàn)槔碚撋弦粔K量子計(jì)算機(jī)就可以超越一臺銀河超級計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。
目前,美國已經(jīng)開發(fā)出上用的量子計(jì)算機(jī),但是其運(yùn)算能力還尚未超過傳統(tǒng)計(jì)算機(jī),但是諸如IBM、Google、Intel這些科技巨頭們,已著力于量子計(jì)算機(jī)的研究和開發(fā)。
3、激光計(jì)算機(jī)
使用光傳遞信息代替電傳遞從而達(dá)到比普通計(jì)算機(jī)快1000倍傳輸速度的激光計(jì)算機(jī)。
如果用激光計(jì)算機(jī),就不存在這些棘手的問題了。在光腦中,輸送信息的是光子,運(yùn)動速度等于光速度(每秒30萬千米),要比電子運(yùn)動速度快得多。而且,光子攜帶和傳遞信息的能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于電子。因此,激光計(jì)算機(jī)的就是將光速的優(yōu)勢轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力的優(yōu)勢,利用光來傳輸數(shù)據(jù),而不是傳統(tǒng)的電子。
目前,美國、日本的不少公司都在不惜巨資研制激光計(jì)算機(jī)。預(yù)計(jì)在2025年,將開發(fā)出超級光計(jì)算機(jī),運(yùn)算速度至少比現(xiàn)有的電子計(jì)算機(jī)快1000倍。
4、光子計(jì)算機(jī)
光子計(jì)算機(jī)可以認(rèn)為是激光計(jì)算機(jī)的升級版本,是一種由光信號進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計(jì)算機(jī)。它由激光器、光學(xué)反射鏡、透鏡、濾波器等光學(xué)元件和設(shè)備構(gòu)成,靠激光束進(jìn)入反射鏡和透鏡組成的陣列進(jìn)行信息處理,以光子代替電子,光運(yùn)算代替電運(yùn)算。光的并行、高速,天然地決定了光子計(jì)算機(jī)的并行處理能力很強(qiáng),具有超高運(yùn)算速度。光子計(jì)算機(jī)還具有與人腦相似的容錯(cuò)性,系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯(cuò)時(shí),并不影響最終的計(jì)算結(jié)果。光子在光介質(zhì)中傳輸所造成的信息畸變和失真極小,光傳輸、轉(zhuǎn)換時(shí)能量消耗和散發(fā)熱量極低,對環(huán)境條件的要求比電子計(jì)算機(jī)低得多。
光子計(jì)算機(jī)的又是就在于:光子不帶電荷、光子沒有靜止質(zhì)量、超高速的運(yùn)算速度、超大規(guī)模的信息存儲容量、能量消耗小,散發(fā)熱量低。
目前,美國的貝爾實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)研發(fā)出了世界第一臺光子計(jì)算機(jī),而美國國家航天局也正在大力投資此類研究。