1.1.3 计算机科学研究与应用

计算机最初的功能只是为了计算数据，而通过一百年的发展，现在的计算机并不仅局限于数据计算，而是发展到了“电子大脑”的阶段。

1.人工智能

人工智能是计算机科学的一个分支，它是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。

2.网格计算

网格计算（Grid Computing）是伴随着互联网而迅速发展起来的，专门针对复杂科学计算的新型计算模式。网格计算利用互联网把不同地点的多台计算机组合成一台“虚拟的超级计算机”，每一台参与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算过程是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”，所以这种计算方式叫网格计算。网格计算有两个优势：一个是数据处理能力超强，另一个是能充分利用网上的闲置处理能力。

网格计算具有任务管理、任务调度和资源管理3大要素。网格计算除了在科学研究领域辅助科学家完成重大科学研究外，其商业应用前景也非常广阔。网格计算环境能够提高企业内所有计算资源的效率和利用率，通过对这些资源进行共享、有效优化和整体管理，帮助企业解决以前难以处理的问题。

3.中间件技术

中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于客户机/服务器的操作系统之上，管理计算机资源和网络通信，是连接两个独立应用程序或独立系统的软件。中间件大致可分为6类：终端仿真/屏幕转换中间件、数据访问中间件、远程过程调用中间件、消息中间件、交易中间件、对象中间件。例如，连接数据库使用的开放数据库互连（Open Database Connectivity，ODBC）就是一种标准的数据访问中间件。

随着互联网技术的发展，一种基于Web数据库的中间件技术已经广泛使用，如动态服务器页面（Active Server Page，ASP）、通用网关接口（Common Gateway Interface，CGI）和Java服务器页面（Java Server Page，JSP）等。

4.云计算

云计算（Cloud Computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云计算是分布式计算、网格计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡、热备份冗余等传统计算机和网络技术发展融合的产物。美国国家标准与技术研究院对于云计算的定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

简单地讲，云计算就是利用互联网进行计算的一种方式，具有规模大、虚拟化、可靠性高、通用性、扩展性高、按需服务、极其廉价等特点。进行云计算时，所有数据都在云端，不需备份且不易丢失；云计算设计的软件也能在云端自动升级；只需登录，就能进行计算服务，不必受时间和地点的限制，而且有无限的空间和速度。