____從應用的方式來說，計算機可分為兩類：嵌入式計算機與獨立式計算機，這兩種計算機的發展取決于它們的基礎技術。這里主要討論一下嵌入式計算機普及、透明與智能的基礎技術。

____1 嵌入式計算機普及的基礎技術
計算機的最初發展都是為軍用服務的，它們的基礎技術是電子管，因此這些計算機是完全沒有辦法普及的。
我國計算機的發展也是如此，是從電子管計算機到晶體管計算機再到集成電路芯片計算機的。
____1.1 國產計算機的快速起步我國是從1956年開始搞計算機的；
1958年8月1日研制出第一臺電子管103機；
1965年6月研制出第一臺晶體管109機；
1968年8月研制出第一臺小規模集成電路嵌入式156計算機；
1977年研制出第一臺大規模集成電路嵌入式77型計算機。
由于這些計算機的基礎技術: 所用的電子管、晶體管與大小規模集成電路都是自行設計與制造的,所以,發展很快。
____1.2 國產計算機的當前發展
國產計算機的當前發展也是很快的,不足的是基礎技術;
從計算機來講,缺少的核心東西是“ 芯”片；
從繪圖機來講，缺少的核心東西是噴墨“頭”；
從遙感系統來講，缺少的核心東西是高性能的傳感“器”；
由于我國現在的VLSI芯片制造技術這個基礎技術的差距太大，不能形成良性循環,未能取得信息產業發展的主動權。
____1.3 芯片制造技術: 計算機普及的基礎技術1958年世界上的第一塊集成電路芯片問世，從此開始了計算機的新紀元；
速度上： 快, 計算單位從MIPS到BIPS；
體積上： 小, 從看得見的到看不見的；
功耗上： 低, 從ENIAC的費城燈光到PC的TV功耗；
容量上： 大, 光的、磁的與半導體的存儲器樣樣都有；
價格上： 廉, 現在是1958年的百萬分之一。性能價格比差不多每年提高一倍。
____1.4 計算機的普及
芯片制造技術的發展，是如何使得計算機得到普及的？這要歸功于Xerox PAPC(Palo Alto Research Center in California)的Alan Kay提出的個人計算機概念。
他開發了名叫Alto的第一臺個人計算機 ；
但是，他認為能普及的個人計算機應該是可攜帶的，因此沒有把Alto變為商品。
個人計算機的普及使計算機工業的發展，現在已經進入到它的服務階段。
____1.5 個人計算機的三個主要問題
把一個PC機設計得能完成許多任務，將不能以一種最優的方式完成每個任務；
一個簡單的PC機不可能適合于世界上每個人的需要；
PC機每年都升級的商業模式，增加了機器的復雜程度；
因此，人們提出了后PC機時代，也就是技術將消失在工具之中,服務于有價值的功能，而成為一代看不見的計算機。
____1.6 制造技術：產業革命的基礎
所有產業革命都是建立在其制造技術的發展基礎之上的。沒有相應的制造技術，就不會有相應的產業革命。
第一次產業革命的物質機器是蒸汽機；使人類進入了工業時代；
第二次產業革命的物質機器是以芯片制造技術為基礎的計算機，使人類進入了信息時代。
人類雖然已經從物理機器的時代，走到了信息機器，也就是計算機的時代；但發展基礎仍然是相應的芯片制造技術。
____1.7 國際競爭與策略聯盟
今年1月4日、NEC、日立、三菱電機等11家宣布,計劃合資成立生產新一代半導體的公司,采用0.1微米或更先進的制造工藝,以生產系統芯片為主；
3月21日,東芝、富士通宣布,雙方計劃成立半導體策略聯盟;共同開發并生產芯片；
目前在日本半導體業界,各大公司甚至還在醞釀一個更加宏大的構想,將各公司的半導體業務部門合并成1到2家公司,以此來提高國際競爭力；
今年4月13日，美國摩托羅位，荷蘭菲利蒲和法意合資的ST微電子公司等三家也簽訂了一項理解備忘錄，旨在建立世界最大的新半導體技術研制聯盟。以最低價盡快發展新一代系統芯片的制造技術。
[NextPage]
____2 嵌入式計算機透明的基礎技術
當技術發展到成為人們生存方式的組成部分時，也就是技術發展到它的最后階段時，都將成為透明的技術。
嵌入式計算機正在從普及的技術走向透明的技術;
嵌入式計算機透明的基礎技術包括硬件技術，軟件技術，服務技術以及生存方式等四個方面。
____2.1 硬件的基礎技術
因為只有進一步發展微電子技術，才能滿足現代計算機透明的五個簡單而又基本的條件：經濟性、小型化、可靠性、高速度、智能性。所以，發達國家為了保持微電子技術霸主地位，總是要不斷克服障礙來實現摩爾的預言的。
嵌入式計算機透明的硬件基礎技術包括：硅芯片制造技術，體系結構技術，存儲器技術與傳感器技術。
____2.1.1 硅芯片制造技術
芯片加工設備正在從200毫米硅園片加工設備向300毫米硅園片加工設備過渡。人們估計，采用300毫米硅園片將比200毫米硅園片降低芯片成本30％；
芯片特征線寬，目前0.18-0.25m芯片已進入批量生產階段,估計2002年將達到0.13 m,半導體設備廠商正在積極進行努力,研發100nm技術的加工設備。
____2.1.2 體系結構技術
SOC芯片正快步走來，將會使嵌入式計算機從小型化走向微型化；計算機設計中的一些最創新的工作不是在處理器中應包含些什么，而是如何將它們放在一起；
一個最典型的例子就是IBM’s Blue Gene高性能計算機。它是用來解開人體中的蛋白質秘密的。它由100 萬個，每個的運算速度為10億次的小而簡單的處理器組成，沒有耗電多的嵌入式caches存儲器，具有自修復能力。
____2.1.3 存儲器技術
小的磁盤將會繼續發展,生產出能存儲巨大數據量的硬盤. 但是, 在近幾年內，固態存儲器的突破，將威脅到磁盤存儲器的統治地位。
劍橋大學開發了單電子（single-electron)存儲器芯片。大拇指甲大小的芯片可以存儲一個完整電影片膠卷的聲音與圖像。試驗芯片耗電非常少，而且斷電之后，存儲器內容可以保存十年以上。
____2.1.4 傳感器技術
嵌入式計算機接口的下一個主要突破將是使數字器件能監視模擬世界的便宜的傳感器。
溫度傳感器，光傳感器，運動傳感器，以及其它傳感器已經使得嵌入式計算機能夠跟蹤許多真實世界的活動與情況。
隨著這些技術的成熟，更復雜的器件將像眼睛，耳朵以及其他感覺器官那樣，為計算機網絡服務。
____2.2 軟件的基礎技術
軟件的發展需要以硬件發展為基礎;硬件的發展需要以軟件發展來支持;它們是相輔相成密不可分的；
今天的WIMP（windows,icons,menus,and pointing devices)接口是容易學習和使用的。但它不是用戶接口發展的終點。
新出現的用戶接口技術SILK (speech,image,language, and knowledge capabilities)包含了語音、圖像與知識三個方面發展。
____2.2.1 語音和語言技術
盡管現在沒有一個語言翻譯電話，語音技術正在迅速的成熟，將成為計算機的一個實際輸入手段。
聲音識別系統正在用于安全系統，聲音郵電系統，以及其它應用中。英語命令的自然語言處理將是未來用戶接口的一個部分。

[NextPage]
人們希望有在建立文檔的同時能夠閱讀文檔，按照人們的命令編輯文檔，以及根據文檔內容使文檔文件化的程序。
____2.2.2 圖像顯示技術
未來的計算機圖示將不是靜止的平面的圖像，而是將包括三維模型、動畫視頻剪輯。
虛擬現實的用戶接口將建立一個幻覺，使用戶沉浸于計算機內的一個世界中。也就是建立一個包含情景與控制改變這些情景的一個環境。
____2.2.3 知識技術
知識將是未來用戶接口中的最重要的內容。知識技術的進步將使工程師能夠設計一個自我維護的系統。
知識技術的進步，將使用戶接口更加友好與寬容。
知識技術的進步，將解密許多模糊的命令，并校正一般的錯誤，更為重要的是知識技術將使軟件代理對用戶真正是服務型的。
____2.3 服務的基礎技術
現在我們是與計算機一起工作，人們希望將來是計算機獨立的為我們工作。
計算機的服務正在向真正的智能代理(Truly intelligent agents)與情感計算機(affective computers) 兩個重要的方面發展。
____2.3.1 智能代理式的服務
代理是一個用于管理而不是操作的軟件程序，智能軟件代理能夠提出問題與響應命令，關注其用戶的工作模式，像導游與教練那樣來服務。
現在的許多PC機應用包含了代理式的軟件實體，引導用戶解決復雜的任務并回答出現的問題。但是，它們還不能像人類助手那樣管理許多細節。
未來的代理將是更好的能與人類助手競爭的真正的智能代理。
____2.3.2 情感計算式的服務
MIT與IBM正在開發情感計算機。它能檢測計算機用戶的情緒狀態，并做出適當的響應。
情感計算機采用傳感器去確定人的情緒狀態，傳感器從簡單的視聽器件到嵌入鼠標的傳感器，它們像測謊器一樣的工作，監視脈博或皮膚的反應。
從生理學的觀點來看,由于喜歡與憎恨是非常相同的。情感計算機不能指出它們的差別,還只能認出有限的情感。
____2.4 生存方式的基礎技術
人與計算機的比例：過去是N比1，現在是1比1，將來是1比N，也就是說將來到處都是計算機。
人們正在從嵌入式智能，無處不在的計算機，以及網絡化三個方面研究計算機生存方式的透明技術。
____2.4.1 嵌入式的生存方式
計算機時時刻刻正在嵌入到更多的工具中，例如：汽車、蜂窩電話、傳真機以及GPS等，完成它們的專門的功能，同時隱藏技術細節，成為不可見的計算機。
計算機也將很快成為我們衣服的一部分，成為可穿戴的計算機 （wearable computers);
許多日本的制造商銷售智能廁所（smart toilets),計算機控制的無紙廁所。其中有些模型還能自動收集與存儲血壓、脈膊、溫度、尿液與體重的信息,具有體檢的功能.
____2.4.2 無所不在的生存方式
PARC集團正在研究證章大小、書本大小、與寫字板大小的三種無所不在的計算機，它們之間將通過無線網絡通訊。
在未來的辦公室中，最已知的計算機將是主動證章計算機（active badge)。安裝有這種計算機的辦公室將只對佩帶正確證章的人開門，電話將自動的轉給接收者，接待者將實際知道人在哪里，計算機終端將為坐在它面前的人尋找愛好的東西。以及寫出他們的約會日期。
____2.4.3 網絡化的生存方式
互連是無所不在的計算機的一個關鍵部分。當更好的機器連到一起時，計算機網將從今天的Internet發展成緊密交織的無縫的Omninet。
網上的人類通訊將只是一個小部分，主要的將是機器與代表人類的其它機器之間的通訊。你將不再走向網絡，而是網絡向你走來。
無所不在的計算機提供了前所未有的方便和效率，但也帶來了關于人的隱私與獨立等嚴重問題。尤其是當信息技術與生物技術匯聚一起時，人們將會面臨更嚴重的問題。

____3 嵌入式計算機智能的基礎技術
現在,科學工作者正在把生命作為一種智能計算機來理解,第三次產業革命的物質機器,估計將是全面具有人類智能的機器；

[NextPage]
人腦的基本成份的95%是水,人體是由氫,氧,碳,氮,鈣和一些鹽類,再加一些微量元素,如鐵,鎂等基本元素的原子級的巧妙構造而來的；
人們正在從生物技術,MEMS技術,納米技術,機器人技術與生命技術等多方面進行探索,希望能在原子與分子級上進行設計來實現人們所希望的類生物智能的產品,使人類從信息時代進入智能時代.
____3.1 生物技術的探索
生物計算機的研制還是遙遠的事情。但是，因為計算機的設計是受生物神經系統的啟發的,神經網絡的方法會使計算機從經驗中學習;
借鑒生物學的知識,未來的網絡將更像一個能自我修復的生物系統;
甚至有人認為:今天的網絡是工程的,而2050年的網絡是生長的.
____3.2 MEMS技術的發展
計算機工業中驚人的微型化,使人們正在用微米技術開發微米機器(micromachines);
利用MEMS技術美國已研制比頭發寬兩倍的馬達,日本已研制出米粒大小的微型小車;
到現在為止,微米技術的主要應用是微傳感器,已用于小車,飛機與飛船中;
將溫度計與傳送器組裝在一起的智能藥丸(smart pill),能播送人體消化系統中的溫度.
科學家預測,總有一天微米機器能漫游人體,定位與破壞癌細胞.
____3.3 納米技術的預測
為了迎接下一次產業革命,人們也是從提高制造技術的水平入手的.1981年IBM公司發明了納米技術的工具,“掃描探測顯微鏡”(SPM), “原子力顯微鏡”也是由IBM公司開發的;
納米技術將導致納米機器(Nanomachines)的研制。例如,亞微米計算機;細菌大小的機器人,自組裝機,智能衣服以及點金術等.?人們預測，分子電子學(moletromics)最終將制作一種比今天最快的計算機快10億倍的計算機;但這仍然只能是一種預測。
這種技術突破將預示著一個無所不在的超級計算的世紀,也就是計算機可以小到編織到衣服中,利用體熱或周圍的光工作.
____3.4 機器人技術的影響
在現代汽車制造業中，機器人和工人的比例，在日本是6比1，在意大利是14比1，而在美國則高達19比1；
圖靈認為,如果一個人分辯不出與他談話的到底是機器還是人，那么就應該認為機器是會“思維“的；
機器人已從工業機器人階段步入到具有視覺、觸覺、力覺、滑覺等智能傳感器的智能機器人階段；
在實現腦的高級功能上神經網絡芯片將起著非常重要的作用，人類正在研制具有10億個電子神經元的機器人士兵。
____3.5 計算機智能的思索
計算機與機器人無疑將繼續具有更多的功能。但是,借鑒人類生物學，采用碳基基因技術，能夠使計算機與機器人可能生長與再生嗎？
人工智能，機器人學，遺傳學，生物技術與微米技術的進步, 能使智能機器與生命的界線消失嗎？
計算機生命化有價值還是沒有價值？我們將會成為信息的奴隸嗎？將會產生人類與他們創造的機器之間的關系問題嗎？

欲窮千里目，更上一層樓
牛頓說得好：如果我比別人看得更遠的話，那是因為我站在了巨人的肩上；祝大家能站在計算機科學之父圖靈與計算機體系結構創造者馮?諾依曼、以及晶體管之父肖克萊、巴丁、布萊頓與微電子科學之父基爾比等科學家的肩上，正確利用計算機去創造美好的未來。