電子計算機（electronic computer）亦稱電腦，是一種以電子器件為基礎，不需要人工直接干預，能夠自動、高速、準確地對各種信息進行存儲和處理的工具，是一種由硬件和軟件組成的復雜自動化設備，1946年2月15日，人類第一臺電子計算機在美國誕生，一般認為約翰·馮·諾依曼是電子計算機之父。電子計算機是一種用于高速計算的電子計算機器，它既可以進行數值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能。
計算的分類方法較多，可按其結構原理、用途和綜合性能3種分類方式進行分類。按照結構原理（處理的對象及其數據的表示形式）可將計算機分為模擬計算機、數字計算機和混合式計算機。按照用途可將計算機分為通用計算機和專用計算機。按照計算機的運算速度、字長、存儲容量等綜合性能指標，可將計算機分為巨型機、大型機、中型機、小型機、personal computer等。
傳統上，現代計算機包含至少一個處理單元（通常是中央處理器（CPU））和某種形式的存儲器。處理器件執行算術和邏輯運算，并且排序和控制單元可以響應于存儲的信息改變操作的順序。外圍設備包括輸入設備（鍵盤、鼠標、操縱桿等）、輸出設備（顯示器屏幕、打印機等）以及執行兩種功能（例如觸摸屏）的輸入/輸出設備。從外部來源檢索信息，并使操作結果得以保存和檢索。
中國計算機事業經過40 多年的發展，已擁有 80多家生產廠家，500 多個計算中心，已形成了自己的計算機工業體系并具備了相當的計算機硬件、軟件和外部設備的生產能力。微機也實現了國產化,并逐步走向普及化和家庭化。
2021年12月12日，國務院關于印發“十四五”數字經濟發展規劃的通知為計算機產業發展按下“加速鍵”，推動計算機融入千行百業。
2022年，全國軟件和信息技術服務業規模以上企業超3.5萬家，累計完成軟件業務收入108126億元，同比增長11.2%，增速較上年同期回落6.5個百分點。
發展歷程
簡單的手動設備可以幫助人們進行計算。在工業革命初期，各式各樣機械出現，自動完成冗長而乏味的任務，例如織機的編織圖案。更復雜的機器是模擬電子計算機在20世紀初出現，通過模擬電路進行復雜特定的計算。電動制表機主要由示數裝置、穿孔機、讀卡裝置和分類箱組成，以表達很龐大的數據，用以儲存計算資料，又稱模擬電子計算機。第一臺數字電子計算機出現于1946年2月15日，隨著電腦的速度，功耗和多功能性則不斷增加，機械計算機的應用已經完全被電子計算機所取代。
計算工具的發展
隨著社會的進步和生產力的發展，人類用于計算的工具經歷了從簡單到復雜，從低級到高級的發展過程，在人類的文明史上相繼產生了諸如算盤、計算尺、手搖機械計算機和電動式機械計算機等計算工具。
在計算尺出現之前，珠算算盤也簡稱算盤，是中國古代傳統的計算工具。在加減法方面運算速度不亞于現在的計算器。
在發明計算機之前，計算尺是科學研究、技術革新，工程設計和生產實踐過程中使用最為廣泛、最便捷、最富有使用價值的計算工具。不僅能做加、減、乘、除、乘方、開方運算，甚至可以計算三角函數、指數函數和對數函數。
手搖式機械計算機由搖柄、數字鍵、殼體和顯示器幾部分組成，計算時全靠手工操作，可做四則混合運算及乘方、開方運算。
近代計算機的發展
第一代電子管計算機(1946-1957)
1946年2月15日，人類第一臺電子計算機——電子數字積分計算機（ENIAC Electronic Numerical And Calculator）在美國誕生。機器被安裝在一排2.75m高的金屬柜里，占地面積為170m2左右，總重量達到30t；用十進制計算，每秒能運算5000次加法，比機械式計算機快1000倍。第一代計算機主要器件是電子元件, 雖然該計算機的體積較大, 但是它的儲存容量比較少。這樣就導致該計算機消耗電能的速度比較快, 穩定性非常小。該類型計算機主要是在科研中應用, 主要是使用匯編語言, 所以不具備具體的軟件系統。但是，它卻標志著科學技術的發展進入了新的電子計算機時代，人類社會從此大步邁進了電腦時代的門檻。
第二代晶體管計算機(1958-1964)
1958年，IBM研制出第一臺全部使用晶體管的計算機。晶體管計算機主要以晶體管為基本元件，用磁芯作為主存儲器，外存儲器采用磁盤、或盒式錄音磁帶等；程序設計采用COBOL和Fortran等高級語言；在軟件方面還出現了操作系統。以晶體管取代電子管，使計算機體積縮小、壽命增長、價格和功耗降低、性能穩定，運算速度提高(每秒運算可達幾十萬次)，為其廣泛應用創造了條件。
第三代集成電路計算機(1964-1971)
1964年4月，美國IBM公司研制成功第一個采用集成電路的計算機系列IBM360，成為計算機發展的第三個里程碑。集成電路計算機以集成電路作為基本元件，可以使更多的元件集成到單一的半導體芯片上，從而使計算機的體積變得更小，功耗更低,速度更快(運算速度每秒可達幾十萬次到幾百萬次)，可靠性有更大的提高；用半導體存儲代替了磁芯存儲器；在軟件方面，操作系統日臻完善。計算機設計思想已逐步走向標準化、模塊化和系列化，應用范圍更加廣泛。儲存器體積不斷減少，能源消耗情況也不斷的降低，整體運算速度以及安全性得到不斷的提升。此外，該類型計算機能進行數據處理，也能在企業管理以及自動控制多個領域中應用，呈現很強的應用能力。
第四代大規模集成電路計算機(1971-現在)
1976年，蘋果微型計算機出世，它開始了個人電腦的歷史。此后由于大規模集成電路的研制獲得了突飛猛進的發展，各種大型計算機相繼出世，并且一個比一個運算速度快。隨著操作系統的通俗化和電腦多媒體功能的實現，電腦已遠不僅僅是一臺計算機器，它參與并干預人們的生活達到了使人類離不開。
發展現狀
2022年，全國軟件和信息技術服務業規模以上企業超3.5萬家，累計完成軟件業務收入108126億元，同比增長11.2%，增速較上年同期回落6.5個百分點。盈利能力保持穩定。2022年，軟件業利潤總額12648億元，同比增長5.7%，增速較上年同期回落1.9個百分點，主營業務利潤率回落0.1個百分點至9.1%。軟件業務出口保持增長。2022年，軟件業務出口524.1億美元，同比增長3.0%，增速較上年同期回落5.8個百分點。其中，軟件外包服務出口同比增長9.2%。
中國服務器規模龐大，但核心器件依然依賴高度進口。服務器作為數字化時代的基石，IDC預測到 2025 年，中國區 x86 服務器市場規 模將達到 407 億美元，5 年 CAGR 約為 12.82%。但是國產品牌服務器廠商，核心部件（CPU、內存、 HDD、GPU等）高度依賴進口，缺乏定價權。
2021年12月12日，國務院關于印發“十四五”數字經濟發展規劃的通知為計算機產業發展按下“加速鍵”，推動計算機融入千行百業。
計算機配置
計算機是由硬件系統和軟件系統兩部分組成的。硬件系統是指計算機中的電子線路和物理裝置。它們是看得見，摸得著得實體，是計算機的物質基礎。而軟件系統是指計算機系統使用的各種程序和文檔資料的總稱，軟件的主體是程序。其中硬件系統包括控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備；軟件系統包括操作系統、驅動程序及應用程序。
產品外觀
計算機外觀構成包括主機和外設，主機又包括運算器、控制器、內存儲器、外設接口，外設包括輸入設備、輸出設備、外儲存器。輸入設備是將各種形式的輸入信息轉換為機器可識別的編碼形式的設備，如鍵盤、鼠標等。輸出設備是將計算機的輸出信息轉換為人可接受的信息形式的設備，如顯示器、打印機等
硬件系統
硬件系統具體可以分為運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。
運算器
運算器由算術/邏輯單元（ALU）、ALU寄存器、累加器和狀態條件寄存器組成，它是數據的加工/處理部件，執行算術運算和邏輯運算。相對控制器而言，運算器接受控制器的命令而進行動作，即運算器所進行的全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的。
運算器是對各類數據信息進行運算加工的核心部件，因而亦被稱作為算數邏輯單元，可進行“加減乘除”的算數計算和“與或非”的邏輯運算，主要由通用寄存器、狀態寄存器、累加器以及關鍵算數邏輯單元等構成。
控制器
控制器由程序計數器（Pc）、地址緩沖寄存器（AR）、數據緩沖寄存器（DR）、指令寄存器（IR）、指令譯碼器、操作控制器（含時序產生器）組成，其核心是操作控制器（包括時序產生器），其他都是寄存器。控制器是發布命令的“決策機構”，即完成協調和指揮整個計算機系統的操作。主要有以下幾個功能。
（1）控制器負責從內存中取出一條指令，并指出下一條指令在內存中的地址。
（2）控制器對指令進行譯碼，產生相應的操作控制信號，發往運算、處理部件，控制完成規定的操作，如一個算術/邏輯運算操作、一次內存讀/寫操作或一個輸入/輸出操作。控制器指揮并控制CPU與內存和輸入/輸出設備之間的數據傳送與處理。
控制器可看作是計算機的大腦和指揮中心，通過對計算機輸入指令的分析與調控，實現各部件操作，與運算器并合為計算機系統的中央處理器（CPU）。
CPU是計算機的核心，它具有如下4方面的基本功能。
（1）指令控制
程序的順序執行過程稱為指令控制。CPU的運行嚴格按程序規定的順序進行，這個順序不能有任何顛倒。
（2）操作控制
每一條指令的功能往往都是由若干個最基本操作（被稱為微操作）的組合來實現的，不同的指令，其微操作也不同。因此，CPU通過控制這些微操作來控制一條指令的取、分析和執行。CPU中的控制器其核心是操作控制器，由它產生操作控制信號（微命令），發往相應的運算、處理部件來控制完成這些微操作。
（3）時間控制
對各種微操作實施時間上的定時稱為時間控制。由操作控制器發出的各種操作控制信號哪個先發出，哪個后發出，這些信號要保持多長時間，規定的操作才能完成，什么時候這個信號可以撤銷等，所有問題都是時間控制問題。在CPU的設計中，這些問題被稱為時序問題。
（4）數據加工
數據加工就是對數據進行算術運算和邏輯運算。
存儲器
存儲器是計算機中記憶存儲的部件。存儲器既能夠接收和保存數據，又能夠向其他部件提供數據。存儲器分為內存和外存兩大類。存儲設備存儲功能的實現需要半導體材料的支持。計算機運行過程中，計算機系統需把存儲設備中存儲的內容納入計算機內部存儲設備中，之后利用計算機CPU讀取這些內容，以滿足計算機用戶需求。
存儲器有兩個方面的內容，一是主存，二是輔存。外存從最早的軟盤變革到后面的HDD及光盤。主存就是內存，是計算機系統中的重要存儲器之一，現階段很多運行的計算機信息基本都是在主存中存放的。內存有兩個方面的內容，一是RAM，就是可讀存儲器，二是ROM，就是只讀存儲器。輔助存儲器是外存，外存中的信息一定要通過外存、內存間的數據交換方可完成。
光盤是通過激光束來記錄和讀取二進制信息的光存儲產品。光盤采用聚碳酸酯制成，軌道中凹痕和凸痕記錄二進制的“0”和“1”，其上覆蓋一層薄鋁反射層，最后再覆蓋一層透明膠膜保護層。U盤是采用通用串行總線 (USB) 接口技術與計算機連接工作的存儲器。其接口規范決定了其與系統傳輸的速度，其中USB 1.1接口能提供12 Mbps的數據傳輸速率；USB 2.0接口能提供480Mbps的數據傳輸率。U盤體積小巧，可以隨身攜帶，存儲容量一般為幾GB左右。例如人們喜愛的mp3就是一個具有播放音樂功能的U盤。
移動硬盤是以硬盤為存儲介質，強調便攜性的移動存儲器。移動硬盤也支持即插即用和熱插拔。移動硬盤的特點是可以提供相當大的存儲容量，如200GB，而目前的U盤卻難以實現。
輸入設備
鍵盤和鼠標是計算機的標準輸入設備。通過鍵盤可以向計算機輸入各種指令、程序、數據等。輸入設備還包括觸摸屏、數字轉換器等
輸入設備是將人們熟悉的信息形式變換成計算機能接收并識別的信息形式的設備。輸入的信息形式有數字、字母、文字、圖形、圖像、聲音等多種形式。送人計算機的只有一種形式就是二進制數據。一般的輸入設備只用于原始數據和程序的輸入。常用的輸人設備有鍵盤、鼠標、觸摸屏掃描儀、數碼相機等。輸人設備與主機之間通過接口連接。
設置接口主要有以下幾個方面的原因一是輸人設備大多數是機電設備，傳送數據的速度遠遠低于主機，因而需用接口作數據緩沖；二是輸入設備表示的信息格式與主機的不同，用接口進行信息格式的變換；三是接口可以向主機報告設備運行的狀態，傳達主機的命令等。
輸出設備
輸出設備是將計算機運算結果的二進制信息轉換成人類或其他設備能接收和識別的形式的設備，輸出信息的形式有字符、文字、圖形圖像聲音等。輸出設備與輸入設備一樣，需要通過接口與主機相聯系。常用的輸出設備有打印機、顯示器、繪圖儀等。外存儲器也是計算機中重要的外部設備它既可以作為輸人設備，也可以作為輸出設備，常見的外儲設備有磁盤（驅動器）和光盤（驅動器），它們與輸入/輸出設備一樣，也要通過接口與主機相連。
輸出設備是計算機與人間實施信息交互的部件之一，其功能就是輸出數據。可以使計算機將不同信息的數據進行處理，例如圖片、數字等等。輸出設備可以把計算機程序、數據結果在人們面前進行直接的展現，從而可以使計算機信息處理工作處于系統狀態中，把計算機工作向人進行反映。顯示器是微型計算機必備的“軟拷貝”輸出設備，比較常見的是陰極射線管顯示器 (CRT) 和液晶顯示器 (LCD) 。
軟件系統
軟件系統具體為操作系統、驅動程序及應用程序三種。其中，主流的操作系統分為DOS操作系統、Windows操作系統、UNX操作系統、Linux；驅動程序分為語言處理程序、數據庫管理系統；應用程序主要為信息管理軟件、輔助設計軟件、實時控制軟件。
操作系統
操作系統(OperatingSystem，OS)是管理計算機硬件與軟件資源的計算機程序。負責指揮計算機硬軟件系統協調一致的工作。其任務一方面是管理好計算機的硬軟件全部資源，使它們充分發揮作用；另一方面是為計算機和用戶之間提供接口、為用戶提供一個便捷的計算機使用環境，使用戶不必掌握計算機的底層操作，而是通過操作系統提供的功能去使用計算機。
目前市面上主流的操作系統有：
（1）DOS操作系統
dos(DiskOperationSystem），磁盤操作系統是一個單用戶單任務的操作系統。自1981年推出1.0版，發展至今已升級到6.2版，DOS的界面用字符命令方式操作，用戶通過鍵盤命令對計算機進行各種操作及管理，而且只能運行單個任務。
（2）Windows操作系統
Windows是微軟在1985年11月發布的第一代窗口式多任務操作系統，它使PC進入了圖形用戶界面(GraphicUserInterface，gu)時代它以可視化的窗口、直觀的ICON、按鈕、菜單將豐富多彩的系統功能展現給用戶用戶可以借助鼠標、觸筆等通過單擊或雙擊圖標、按鈕、菜單選項，以對話的形式實現系統的各種功能，并在運行過程中隨時獲得系統的幫助，無須記憶過多的操作命令。目前在Windows系統下，已建立了辦公自動化、數據庫管理、程序設計等各種集成開發環境，使用者的應用和開發提供了理想的界面。Windows主要有桌面版、服務器版和移動版三個版本。
（3）UNX操作系統
unix操作系統設計是從小型機開始的，從一開始就是一種多用戶、多任務的通用操作系統，它為用戶提供了一個交互、靈活的操作界面，支持用戶之間共享數據，并提供眾多的集成的工具以提高用戶的工作效率，同時能夠移植到不同的硬件平臺。
（4）Linux操作系統
Linux是一套免費使用和自由傳播的類似UNIX的操作系統。用戶不用支付任何費用就可以獲得它和它的源代碼，并且可以根據自己的需要對它進行必要的修改，無償對它使用，無約束地繼續傳播。Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在計算機上實現全部的UNI特性，具有多任務、多用戶的能力，而且還包括了文本編輯器、高級語言編譯器等應用軟件。它還包括帶有多個窗口管理器的X-Windows-圖形用戶界面，是一個功能強大、性能出眾、穩定可靠的操作系統。
驅動程序
（1）語言處理程序
用于程序設計的語言，經歷了機器語言、匯編語言到高級語言的發展過程。
語言處理程序的主要功能是把用戶編制程序用的源程序翻譯成計算機硬件所能識別和處理的目標代碼，以便使計算機能執行用戶以各種程序設計語言所描述的任務。不同編程語言的源程序對應于不同的語言處理程序。常見的語言處理程序按其翻譯方法的不同可以分為解釋程序與編譯程序兩大類。前者對源程序的翻譯采用邊解釋邊執行的方法,不生成目標程序，稱為解釋執行；后者必須先將源程序翻譯成目標程序，才開始執行，稱為編譯執行。
計算機所能接受的語言與計算機硬件所能識別和執行的語言并不一致。計算機所能接受的語言很多,如機器語言(用0、1代碼按機器的語法規則組成的語言)、匯編語言(將機器語言符號化的語言)、高級程序設計語言(能表達解題算法的面向應用程序的接近人類語言的計算機語言如BASIC、Fortran、Pascal、、VB、VC、Visual FoxPro、Delph語言以及Java、Python、C#等)。計算機的硬件所能識別和執行的只有機器語言。
（2）數據庫管理系統
數據庫就是實現有組織地、動態地存儲大量相關數據，方便用戶訪問的計算機軟、硬件資源組成的系統。數據庫和數據庫管理軟件一起組成了數據庫管理系統。
數據庫管理系統有各種類型，目前許多計算機都配有數據庫管理系統，如Foxpro、ACCESS數據庫、Oracle數據庫、SQL Server等，而且各種數據庫管理系統也在不斷發展中。
應用程序
由于計算機具有高速運算和邏輯判斷能力，又能夠存貯自己所執行的程序，并能很方便的更換這些程序，因而計算機的通用性極強。為了解決各種計算機應用問題而編制的軟件叫做應用軟件或專用軟件 。應用軟件是除了系統軟件以外，用戶根據自己的業務需要而使用程序設計語言開發的程序及其文檔，主要包括信息管理軟件、輔助設計軟件、實時控制軟件等。需要注意的是只有當將系統軟件安裝后，才能再安裝應用軟件。
計算機類型
根據計算機的原理、使用方式及規模可以分為數字計算機、模擬計算機和數字模擬混合計算機；工作站、服務器、通用計算機和專用計算機；超級計算機、小巨型機、大型機、小型機、工作站和微型機。
按照計算機原理分類
按照計算機原理可分為數字計算機、模擬計算機和數字模擬混合計算機。
(1) 數字計算機處理的數據都是數字量。
(2) 模擬計算機處理的數據為連續的電壓、溫度、速度等模擬量，基本運算部件由運算放大器構成的微分器和積分器, 通用函數運算器等運算電路組成。
(3) 數字模擬混合計算機是綜合了上述兩種計算機的優點而設計的計算機，處理的數據既可以是數字量, 也可以是模擬量。
按照使用的方式分類
按照使用方式計算機可以分為工作站、服務器、通用計算機和專用計算機。
（1）服務器是計算機網絡服務中的一臺中樞計算機，保存數據庫并連接客戶端，為網絡環境中的客戶機提供文件服務、打印服務等，因而要求服務器具有較好的數據交換性能、較高的可靠性和擴展能力。
（2）工作站是由高性能的微型計算機系統、輸入輸出設備以及專用軟件組成，應用于復雜的工程計算和計算機輔助設計、制造等特定領域，能提供友好的人機界面和高效率的工作平臺。
（3）通用計算機具有較強的通用性，是為解決各種問題而設計的計算機。它具有一定的運算速度，有一定的存儲容量, 帶有通用的外部設備, 配置各種系統軟件和應用軟件。
（4）專用計算機為解決某一特定的問題而設計的計算機。它的硬件和軟件的配置依據解決特定問題的需要而定，并不求全。
按計算機規模分類
按照1989年由電氣與電子工程師協會提出的運算速度分類法，計算機可分為超級計算機、小巨型機、大型機、小型機、工作站和微型機六種。
（1）超級計算機是計算機中價格最貴、功能最強的計算機，主要使用在尖端科學領域，如戰略武器的設計、空間技術、石油勘探、中長期天氣預報等，如美國CDC公司的Cray系列機、我國研制的銀河系列機等均屬此類。
（2）大型機通常都安裝在機架（Frame）上，這些計算機具有大容量的內存和外存，可進行并行處理，具有速度高、容量大、處理和管理能力強的特點，主要使用在大銀行、大公司、高等學校和科研院所當中。
（3）小巨型機是指力求保持或略為降低巨型機性能的前提下，較大幅度降低其價格后生產的計算機，如美國Convex公司的C系列計算機等。
（4）小型機具有結構簡單、成本較低、不需要長期培訓就可以維護和使用的特點，受到了中小用戶的歡迎，如美國迪吉多的PDP系列計算機、VAX系列計算機。
（5）工作站是介于personal computer和小型機之間的一種高檔微機，具有較強的數據處理能力、高性能的圖形功能和內置的網絡功能，如 HP、SUN 公司生產的工作站。
（6）現在使用的計算機通常都是個人計算機，也稱微型計算機，簡稱微機，具有輕、小、（價）廉、易（用）的特點。
計算機的特點
運算速度快、計算精度高
計算機的運算速度是以每秒鐘可執行多少百萬條指令（MIPS）來衡量的。現代計算機的運算速度為數萬MIPS，因此計算速度是相當快的。如在天氣預報中，求解一個包含幾百個未知數的代數方程若用人工計算的話，需要幾十年的時間，而使用計算機只需要幾秒鐘的時間，并且使用計算機計算可以得到很高的計算精度。
記憶能力強
計算機的存儲器類似于人的大腦，可以“記憶”（存儲）大量的數據，以備隨時調用。存儲器不但能存儲大量的信息，而且可以快速、準確地存入和取出這些信息。如一本750萬字的圖書可以保存在U盤中，并且可以快速地進行查找、排序、編輯等操作。
可靠的邏輯判斷能力
計算機可以對字母、符號、漢字和數字的大小和異同進行判斷、比較，從而確定如何處理這些信息。另外，計算機還可以根據已知的條件進行判斷和分析，確定要進行的工作。因此，計算機可以廣泛地應用到非數值數據處理領域，如信息檢索、圖形識別及各種多媒體應用領域。
工作自動化
計算機的內部操作是根據人們事先編制好的程序自動執行的，無需人工干涉。只要將程序設計好，并輸入到計算機中，計算機就會依次取出指令、執行指令規定的動作，直到得出需要的結果為止。
計算機的應用領域
科學計算
科學計算是計算機最早的應用領域，它是指利用計算機來完成科學研究和工程技術中提出的數值計算問題。在現代科學技術工作中，科學計算的任務是大量的和復雜的。利用計算機運算速度高、存儲容量大和連續運算能力強的特點，可以解決人工無法完成的各種科學計算問題。例如，工程設計、地震預測、氣象預報、火箭發射等都需要由計算機承擔龐大而復雜的計算工作。
信息管理
信息管理是以數據庫管理系統為基礎，輔助管理者提高決策水平，改善運營策略的計算機事務處理技術。據統計，80%以上的計算機主要用于信息管理領域，信息管理已成為計算機應用的主導方向。
過程控制
過程控制是利用計算機實時采集數據、分析數據、按最優值迅速地對控制對象進行自動調節或自動控制。計算機過程控制已在機械、冶金、石油、化工、電力等行業部門得到廣泛的應用。
輔助技術
計算機輔助設計 (CAD)
計算機輔助設計是利用計算機系統輔助設計人員進行工程或產品設計，以實現最佳設計效果的一種技術，廣泛應用于飛機、汽車、機械、電子、建筑和輕工等領域。
計算機輔助制造 (CAM)
計算機輔助制造是利用計算機系統進行產品的加工和控制，輸入的信息是零件的工藝路線和工序內容，輸出的信息是刀具的運動軌跡。
計算機輔助教學 (CAI)
計算機輔助教學是利用計算機課件為基礎進行集圖、文、聲、像為一體的多媒體課堂教學技術。
人工智能
人工智能（Artificial Intelligence，AI）的主要目的是用計算機來模擬人的智能，其主要任務是建立智能信息處理理論，進而設計出可以展現某些近似人類智能行為的計算機系統。目前的主要應用方向有：機器人（Robots）、專家系統（Expert System，ES）、模式識別（Pattern Recognition）和智能檢索（Intelligent Retrieval）等。
現代計算機發展方向
納米計算機
納米計算機是用納米技術研發的新型高性能計算機，體積約是人頭發直徑的千分之一，性能比傳統的計算機強大很多，而且有著極強的導電性。當前，納米計算機是主要的研究方向之一，當前計算機所使用的芯片大多是有硅芯片，有硅芯片對體積有一定的要求，當體積縮小到一定程度時，再將其面積縮小其電量損耗就會加大，而通過結合納米技術和計算機技術，能夠實現薄膜晶體管取代傳統晶體管，有效解決當前集成電路計算機中的弊端，加之納米計算機的預計生產成本也比較低，因此納米計算機具有廣闊的應用前景。
生物計算機
生物計算機又稱仿生計算機，生物計算機通過生物芯片替代了半導體晶體管，使其更加可靠、體積更小，并能夠對整個運算過程進行優化。由于生物的遺傳形狀主要是由脫氧核糖核酸決定的，DNA是具有基因編碼的雙鏈大分子，且蛋白質的結構等信息都儲存在DNA的雙鏈分子中，所以，生物計算機具有很強的信息儲存能力。另外，由于通過控制脫氧核糖核酸的狀態可以有效控制DNA的信息，而且生物計算機具有很強的信息處理能力，這為生物計算機帶來了很多優勢，不僅表現在功率高體積小，而且存儲和芯片也具有一定的可靠性。當前生物計算機主要有兩個方向，一方面是將計算機中的半導體元件利用有機化合物元件進行替代；另一方面則是對人腦結構、思維規律等方面進行深入研究，以此為依據進行生物計算機的研發。
光子計算機
光子計算機主要是通過利用光信號進行信息處理和存儲的新型計算機，其在進行數據存儲時主要利用的是光子和光運算，而且當對數據處理錯誤時不會影響到最終的結果。隨著光學的研究和發展，如今光學工程領域已經取得了一定的成就，在實際的生產和發展過程中不少電運算已經被光運算取代，例如：光學反射折射鏡、激光器等光學元件已經完全取代了傳統的電子設備。而光學在計算機中的應用主要是利用光信號進行信息運算和傳輸，與集成電路計算機相比，光子計算機具有其優勢：首先，光子計算機的穩定性更強，由于集成電路計算機中存在電荷，容易受到磁場的干擾而使運行過程受到影響，而光子計算機中則不存在這一干擾因素，因此會相對穩定；其次，光速高達3×108m/s，光子計算機的運行速度非常快，遠超集成電路計算機；最后，光子計算機的儲存量相對較大，由于不是電磁干擾，光束的光子互聯密度較大，因此光子計算機的存儲量也相對較大。
量子計算機
量子計算機在進行處理和存儲數據時, 會根據量子算法, 采用一量子比特的形式進行儲存數據, 所以, 量子計算機在數據處理的速度上有了很大的進步。量子計算機是未來計算機發展的一大方向，量子計算機在傳輸信息的速度上具有傳統計算機無法比擬的優勢，但是受到技術水平的限制，量子計算機尚未能展開實踐，目前還處于理論階段，各國都對量子計算機的實踐有所設計，但均存在這樣或者那樣的缺點，最終沒有落實到實際中。
發展趨勢
巨型化
巨型化是指為了適應尖端科學技術的需要，發展高速度、大存儲容量和功能強大的超級計算機。
微型化
目前, 微型計算機的體積已經很小,，可以放在桌面上或像公文包一樣提在手上，甚至還有掌上計算機。
網絡化
網絡化是指利用計算機技術和現代通信技術，把各個地區的計算機互聯起來，組合成一個規模巨大的計算機網絡，實現一個地區，一個國家乃至全世界的信息資源共享。
計算機網絡化是指用現代通信技術和計算機技術把分布在不同地點的計算機互聯起來，組成一個規模大、功能強的可以互相傳輸信息的網絡結構。網絡化的目的是使網絡中的軟、硬件和數據等資源能被網絡上的用戶共享。今天，計算機網絡可以將遠隔千山萬水的計算機聯入國際網絡。當前發展很快的微機局域網正在現代企事業單位中發揮越來越重要的作用，計算機網絡是信息社會的重要技術基礎。
?智能化
智能化是指利用計算機運算速度快、記憶力強和邏輯推理嚴密的特點來模擬人腦思維的過程，進而完成人腦不可能勝任的復雜工作，稱為人工智能。
計算機信息技術不斷向智能化、微型化的方向發展，有利于社會公眾隨時隨地帶來便捷的智能工具辦公，獲得更多有用信息，增強交流和業務效能，更好滿足人們現代化需求。第四次工業革命完成之后，多個行業發展的各個環節不斷滲入規范化生產管理，促進計算機信息技術成為社會公眾生產、生活的主要工具。為人們提供豐富多彩的人性化選擇和服務，有效推進社會不斷進步和發展，同時持續改進和優化人機交互體系成為該技術持續探究的主要領域。人們和計算機的交互在將來更加便捷，能有效擴充文字，增加多種語言，甚至出現視網膜識別等。智能化計算機呈現出快速的運轉效率，計算機體系能在瞬時完成多項指令，更好地使用平行處理技術。計算機包含較多處理芯片，實現多種、復雜使命的高效完成。例如，計算機信息技術就是人類登上太空，探究太空的主要設備，和人類大腦具有相似功能，能為人們學習、生活和工作帶來方便；另外，現代化VR技術、AI等技術的創新發展，促進人們仿佛身臨其境，虛擬技術真實模仿特定環境，有效減少現實成本的付出，獲得更加良好的應用成果。
多媒體化
傳統的計算機處理的信息主要是字符和數字。多媒體信息發布系統可以集圖形、圖像、音頻、視頻、文字為一體，使信息處理的對象和內容更加接近真實世界。
互聯網的出現有效突破主要通過電視廣播和報紙等途徑獲得相關信息資源，造成信息存在嚴重延遲的局限性，幫助人們可從多種途徑及時獲得更多信息，同時結合信息和事件發表自己的意見和觀點。信息技術發展到相應階段出現藍牙技術，有效縮短人們之間信息的傳送距離，是多媒體的主要特征之一。近些年，電腦和生活關系日益緊密，主要由于數字晶片和多媒體技術不斷成熟發展。數字化多媒體在將來發展中獲得長足進步，為計算機信息技術發展提供有力的支撐和保障。
參考資料 >
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淺談現代計算機技術的發展方向與趨勢.中國知網.2023-06-21
淺析計算機應用技術發展的歷程與方向.中國知網.2023-06-21