（中国科学院学部委员   中国科学院计算技术研究所研究员）

计算机发展的特点

一、发展神速，无与伦比

自从1946年世界上第一台电子计算机诞生到现在40余年中，电子计算机每4至7年发展10倍，即速度提高10倍，体积缩小10倍，价格降低10倍，可靠性提高10倍。中科院计算中心曾经要买一台80万次/秒的计算机，申请了400万美元。后来由于种种原因没有及时买到，过了二年就只需250万美元了。再过了五、六年，同样的设备只要5万美元就可以买到了。

尽管美元在不断贬值，但每个美元能买到的计算次数，1950年为3千次，1955年为10万次，1960年为100万次，1970年上亿次，1980年达100亿次，而到1987年，在价格性能比很高的巨型机上高达4×10¹¹次了。当然通常的通用机要低一个数量级。

再以计算机的内存存储器为例。1974年前的磁芯存储器，每个磁芯存一个二进位数，一台可存32，000个字，每个字64位。1974 ~ 76年，在一个小片子上就可存储相当于一千个磁芯的数，1976 ~ 78，一个片子相当于4千个磁芯，1978—80年达16，000个二进位数，1980 ~ 82年一个片子存64，000个二进位数，1982 ~ 85年可存25.6万个二进位数，1986 ~ 88年一个片子存100万个二进位数。预计1988 ~ 90年，一个片子上可存400万至1600万个二进位数。

1972年，几十万次/秒的主机要卖十几万美元，到1982年，同样速度的主机在一个片子上就可做到，只卖100美元。十年时间中，同样性能的机器，价格下降了1000倍！当前，在一个片子上可以做到32个二进位，3200万次/秒。相当于我国的银河机，64位是1600万次/秒。现在40万美元就可以买到64位2000万次的整个计算机系统。

个人用计算机，我们国内习惯称微处理机，每秒可达400万次；内存1，600万个字节，每个字节是8个二进位；5亿字节的磁盘作外存。一般的个人计算机只需300来美元就可买到，有60万个字节的内存、相当的计算能力和磁盘外存。高档微处理机，1000万次/秒，美国市场上就可买到。

物理学家李政道领导的8个物理学博士研究生，不改变理论物理的论文研究进度，自己做成了10亿次/秒的计算机，总共花了30万美元。下一步准备做100亿次/秒的计算机。物理学家制作计算机，听起来好像奇怪，其实就像我们的无线电爱好者业余装电视机一样。

大家都在谈硅谷，我个人认为，硅谷的灵魂是，每年有数千家公司诞生，有数千家公司倒闭。这就是要不断发展，技术若不能更新，就要在竞争中淘汰。新公司靠重要发明而诞生。这就是硅谷的灵魂！

二、产值大、利润高

1985年美国计算机工业产值为1，500亿美元。各个公司的说法是一致的：其中成本占1/5，商业费用1/5，维修费用1/5，科研投资1/5，纯利润1/5。科研投资与纯利润加在一起占40%。商业与维修本身利润也很高。所以，成本和商业、维修的实际支出加在一起，一般都不到产值的50%。

三、应用范围广

现在，要列举不能应用计算机的领域已很困难了。计算机应用遍及几乎一切领域。在发达国家，不懂计算机就会影响就业。

四、结构上发生了变化

五十年代根据计算机的价格、性能、规模分为大、中、小型。当年大型机内存仅4千个字，连现在的微型机都及不上。同样的分类，内容已大变。

按产值计算，市场上低档的个人计算机，从1978年到1988年十年中，从2.6%发展到35%；高档的个人计算机，从近乎零发展到25%。而中小型机1978年占56%，1988年将降到17.2%，因为它们被微机取代了。大、巨型机1978年41%，1983年将降到22.7%。

五、根据上述特点，我们可以预测

1. 世界上计算机工业产值到2000年将超过5000亿美元；

2. 到1992年，个人用计算机可以超过1000万次/秒。到、2000年，个人用计算机将超过1亿次/秒；

3. 到1990年，会出现一大批100亿次/秒的计算机；到2000年会出现5000亿次/秒至10000亿次/秒的计算机。

智能产业争夺战

根据信息领域发展的预测，下个世纪在计算机领域可以发展出一个新的产业，即智能产业。它由两部分构成：智能应用系统和智能计算机。智能产业的产值1981年全世界总共为1亿美元，微不足道；到1985年上升为10亿。估计到2000年，仅日本市场就会超过1000亿美元，美国市场也会超过1000亿美元；仅这两家的市场就会超过2500亿美元。到那时，全世界除了智能计算机之外的常规计算机产业有5000亿美元，也在发展，但智能计算机则几乎是从0发展到2500亿美元以上，特别引人注目。

智能计算机的应用有软件生产自动化、各种机器翻译、同声翻译、各种图像识别、各种计算机辅助设计。美国的设计公司，如桥梁设计、土建设计、汽车设计等等，都必须有计算机辅助设计系统。这类系统的价值不应该以编制程序所花的劳力来衡量，而在于它所蕴含的知识与技术。因此，只有当旧的技术已被新技术替代时，一家公司才会把已淘汰的旧的计算机辅助设计系统卖出去。

计算机辅助设计的应用范围很广，如化工集成电路设计，手工设计周期很长，耗费几个月时间，而计算机设计周期只有几个小时，并可提供许多方案。飞机、汽车设计等等都是如此，计算机可以提供成千上万种方案，因此而提高产品质量。这是七十年代已十分成熟的技术。到下个世纪会产生激烈的竞争，而计算机辅助设计的目的就是提高竞争能力，以更少的成本获得更大的效益。

由于智能产业在下世纪将会得到很大的发展，国际上便产生了一个争夺战。如日本、美国、英国、法国，还有西欧共同体都制定了各种五年计划、十年计划和长期计划。这些高技术发展计划中仅与智能产业有关的投资就达30亿美元，平均每年就达3—5亿美元。仅日本关于智能产业就至少有三个计划。第一个叫“新一代计算机计划”。这在我们国内已比较熟悉，已有不少资料介绍这个计划。这个计划是1982年制定的，一共四年。这个计划有七个方面，26个项目。可分为四个部分：一是应用，包括机器翻译、声音识别、图像识别、计算机下棋等等；二是体系结构与系统，即整机部分，这部分投资比例比较大，约占40%以上；三是软件；四是大规模集成电路及其支撑项目。计划的中心是研制每片一千万个门。一个门由五至十个左右的晶体管构成，最早的巨型机由一百万个门构成，现在所$制的是最早的巨型机的十倍，可想而知其规模是很大的，速度也要高得多。核心部分除片子之外，还有1000亿次/秒到10000亿次/秒的巨型推理机及内存容量很大的计算机。这个计划分三个阶段，准备开四个国际会议。第一次国际会议就是1982年宣布这个计划；第二次国际会议是在1984年底，是计划第一阶段告一段落的时候，此会已经开过了；第三次是明年十一月底至十二月初，是计划第二阶段完成；到1992年将召开第四次国际会议宣布整个计划完成。投资一共是一千亿日元，相当于六亿多美元。

每片一千万个门我认为是现实的。是已计划要实现的。日本、美国、英国都有这样的计划，大概1990年左右就能实现。现在每片一千万个晶体管的已经有了，相当于二百万个门。四千万个晶体管的片子差不多就达到这个目标了，1990年就可投放市场。

第二个计划是人体科学研究计划。这是1986年制订的。这个计划与智能产业有关的部分是视觉、听觉、思维与记忆的机理，也就是从生物物理学和心理学的角度来认识人类的视觉、听觉、思维与记忆机理，以及如何利用这些机理。

第三个计划也是1986年制订的，即促进有关代替或增强人类智能系统的信息、电子技术的综合研究与开发。研究核心是生物芯片和知识科学。

最早的计算机是电子管的，也有用继电器的，但很不稳定。第二代是晶体管的。第三代是半导体的。第四代也是半导体的，但称为集成电路，早期规模较小，后来从中到大，现在是超大规模的，也有人称为四代半的。第五代实际上最有希望的应是光计算机，即光电集成的计算机。最早讨论是在七十年代，热了一阵子，后来遇到很多困难，现在看来还很有希望。低温超导最近突然有了突破，有希望用来作为计算机的器件。这是一个值得探讨的问题。能否实现还是问题，因为现在集成电路的集成度做得很高，新器件的出现不仅要看有没有可能，还要看有没有前途，即以后的性能价格比能不能取代现在的器件。能者才有竞争力。有人称日本的生物芯片的计划为第六代计算机计划。光计算机在同样的规模下，速度比集成电路高三个数量级，即高1000倍。因此引起人们兴趣。生物芯片能提高百万倍以上，即六个数量级以上，更引人注目了。目前这还在探索。知识科学涉及心理学、生物物理学、语言学、人工智能和计算机科学，以及一些数学。

美国有一个MCC计划，有18家计算机及半导体公司为了增强竞争能力自愿结合组成的。主要研究内容有集成电路，有智能计算机。美国军方有一个“达卡”计划，其中也有智能计算机，一是无人驾驶战车；二是军事指挥辅助系统，因为很多情况人脑处理不过来，必须借助智能计算机，要求智能处理程度高一些，帮助决策指挥；三是飞机辅助驾驶系统。此外，美国还在研制其他各种智能机。

英国有个“爱维”计划，范围较宽。英国人有值得自豪的历史。计算机科学的十大发明，英国人占了七项，如布尔代数、图灵机、微程序、系列存储器、显示管、变址等。但现在英国落在后面，人才外流。为了增强本国科研的吸引力，制订了这个计划，一共是3.5亿英镑，折合美元约5—6亿。这个五年计划预期还要继续延长下去。计划的核心也是与智能产业有关的项目，但做法上是基金性质的，即资助申请者。因为英国历来的特点是学究气，不大注意应用，为此政府有点恼火，所以申请者必须是研究单位和公司联合申请，这样来鼓励应用。投资是不收回的，成果为研究单位和公司所有，一般是大学和公司联合申请。

法国搞了尤里卡计划。尤里卡计划有点像我国的高技术计划，包括生物技术、材料技术等等，其中智能产业占1/4。这个计划不仅有远期项目，还有照顾到近期的计算机项目。

这些计划的总投资当然远远超过30亿美元，其中和智能产业有关的大约30亿。这实际上是一场全球争夺战，核心是争夺一个有很大经济、社会效益，对国防也很重要的新产业。日本军事评论家村上勋在一篇报告中指出：这是在争夺二十一世纪的主导权。斯坦福大学教授、美国人工智能的奠基者之一费根鲍姆指出：这是在争夺金山，决定下一世纪的力量对比，就像六、七十年代争夺中东石油一样。

为什么下世纪会有这个新产业出现呢？归根到底是计算机发展神速，使得人工智能系统的研究从纯研究变为有经济效益的开发。目前人工智能与人的智能水平相比，还是非常幼稚的，连小孩还不如，成果还很难让人信服。所以国外有一种矛盾现象：一方面，只要挂上“并行处理”“人工智能”这两个名称的项目就很容易拿到经费，人工智能很时髦，很热；另一方面，又有很多计算机科学家骂搞人工智能的人是骗子。实际上，把人工智能的水平夸得很高，能做很多事，这确实有很大的虚假成分。只是它的发展很快，今后经过若干突破以后，能够成为有很大产值的产业。我主张乐观。悲观是没有道理的，但过分肯定、夸大其辞是不合乎实际的。我们国内有些盲目情况，如专家系统，国内搞了二千多个，大部分作为培养学生是有价值的，但作为实用恐怕都不理想。原因一是智能水平低，二是还有许多接口问题，不解决就不能太乐观：

智能产业的主要内容，首先是智能计算机本身，其二是智能应用系统，预计到2000年，各占智能产业产值的一半。

智能计算机可以是面向智能应用系统的，还有通用的个人智能机、巨型机、面向语言的工具机等等。

智能应用系统，一是软件生产自动化。软件本身在发展，每年增加百分之几，但需求量每10年提高5倍，很难满足。人工智能技术要用到软件生产上。高级的软件工作所做的事是，一是把用户提出的模糊的、有错的、不准确的、不精确的要求通过交谈、调研变成肯定的、无错的、准确的、精确的要求，所以要有能力跟用户对话，有丰富的知识：二是找出解决问题的方法，尤其是新的原来没有的方法；三是编程序：四是自动测试、修改，这些是不容易被计算机所取代的，目前还只是在做探索性的工作，离实用还很遥远。

其二是各种机器翻译系统。五十年代曾经热过一阵，六十年代的调查报告否定了它的前途，八十年代Z热了起来。日本首当其冲。其原因是因为计算机发展神速，能力提高很快，而且很便宜。日本估计到2000年机器翻译市场可达200亿美元。

三是各种文字识别系统。国内现在汉字印刷品可以识别98—99%，这是不能实用的，起码要提高到四、五个9。到实用阶段还有一段距离。识别手写体就更难了。各种声音翻译系统，这也是不容易做到的。比如，“经过讨论，全部（不）同意”，这句话听声音是全同意还是全反对？此处各种图像识别系统，这是很有意义的，目前尽管水平不高，但应用很广，如化验、识别指纹、地图处理等等。

在人工智能水平很低的情况下，很多智能应用系统的经济效益是不高的。但是在计算机科学发展神速的推动下，人工智能的研究又热了起来。

目标——国际市场

我国计算机和智能产业的水平远远落后于世界先进水平。我们还只是在模仿。问题在于，我们在计算机工业中所做的事，有很多实际上是中国人出市场、外国人出技术的合作，是外国人赚大钱，而中国公司赚一点小钱。这使我国的计算机工业一直和世界先进水平有很长距离，因为我们没有把国际市场作为目标。我们国内大量重复国外已经淘汰或将要淘汰的工作，在国内得奖、提级，但没有什么经济效益和社会效益。这种在国际市场上毫无意义的工作，却吸引了国内很多人在做。

我认为，我们计算科研工作的经济效益时，就应“硬碰硬”地按国际市场的价格来计算，看能否在国际上站住脚。不能一味地照抄国外一些东西，在国内自以为了不起了。比如，连台湾都在大量制造供应国际市场256 K片子的时候，我们连60 K还没做出来，但是引进的制造60 K的生产线多达33条。这时即使做出来也没意义，因为人家已经“扫仓库”了，你做出来成本很高，在国际市场上根本没人买。

我们的整机，基本上没有什么自己的东西。七十年代做过一些工作，但以后就没做出什么来。我赞成平行发展，利用国外器件制作整机，但是我坚定地主张，做出来的东西一定要能打入国际市场的，要做得价格性能比胜过别人。目前的情况并不乐观。所谓国产化只不过是来料组装，甚至有人为了以器、部件名义进口，在香港拆散整机，进口后再组装。

不论是进口装机、设备、器件和材料，都应该以国际市场来衡量成败得失。大家都要有一个目标，要以国际先进水平为起点，做出来即使是内销的，也应以国际市场价格来衡量。做出来比它好，比它便宜，就是成功，反之就是失败。我认为，好的公司应该是能够占领国际市场的，而不是利用进口的外汇差价赚国内的钱。

总之，只有以国际市场为目标，出口我们的计算机和智能产业产品，才能够真正提高我们的计算机工业和智能产业的水平。这就是问题的要害所在。

（特邀编辑 张永谦）