计算机发展简史

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,计算机发展简史,联系,方式,QQ,：,电话,：,第一,章 计算机,发展史,什么是计算机？,具备内部存储能力，能高速、自动的进行逻辑运算和算术运算的电子设备。,1.1,计算机发展历程,经,考古研究表明：人类的计算是从计数开始最早的计数工具从自身的双手开始到学会用小树枝、小木棍、小石子等工具进行计数。到了我国的唐代，人们发明了算盘，同时发明了一整套基于算盘的引算口诀，算盘应该是出现最早的较为成熟的计算工具，所以也有观点认为算盘可以看作是最早的计算机，而珠算口诀则是最早的算法。,古代计算技术的发展,17,世纪法国科学家布莱斯,帕斯卡,(B,Pascal),发明厂基于齿轮传动技术的机械式计算机。它的特点是利用人工手动作为计算机动力，利用齿轮、杠杆等机械装置来自动传送十进制数进行计算。随后的机电式计算机就是在机械式计算机的基础上用电力作动力，但计算原理仍然是机械式的。,机械式计算机,1671,年莱布尼茨发明了一种能做四则运算的手摇计算器，外形好像一个长,1,米的大盒子。,17,世纪末期，这种手摇计算器传入了中国，并由中国人制造出了,12,位数的手摇计算器，独创出一种算筹式手摇计算器。,手摇式计算机,ENIAC(1946),计算机,1946,年,2,月,14,日,，世界上第一台电脑“埃尼阿克”,ENIAC,在美国宾夕法尼亚大学诞生。第二次世界大战期间，美国军方要求宾州大学莫奇利（,Mauchly,）博士,和他的学生埃克特（,Eckert,）设计,以真空管取代继电器,的,“,电子化,”,电脑,-ENIAC“,埃尼阿克”（,Electronic Numerical Integrator and Calculator,），,电子数字积分计算机），,目的是用来计算炮弹,弹道。,第一,台计算机的诞生,“埃尼阿克”长,30.48,米，宽,1,米，占地面积,170,平方米，,30,个操作台，约相当于,10,件普通房间的大小，重达,30,吨，耗电量,150,千瓦，造价,48,万美元。它使用,18000,个电子管，,70000,个电阻，,10000,个电容，,1500,个继电器，,6000,多个开关，每秒执行,5000,次加法或,400,次乘法，是继电器计算机的,1000,倍、手工计算的,20,万倍。,埃尼阿克,EDVAC“,离散变量自动电子计算机”,EDVAC,于,1949,年,8,月交付给弹道研究实验室。在发现和解决许多问题之后，直到,1951,年,EDVAC,才开始运行，而且局限于基本功能。,EDVAC,是第一台现代意义的通用计算机。,和之前的世界上第一台电子计算机,ENIAC,不同,EDVAC,首次使用二进制而不是十进制。整台计算机共使用大约,6000,个电子管和大约,12000,个二极管，功率为,56KW,，占地面积,45.5,平方米，重,7850KG,，使用时需要三十个技术人员同时操作。,它由五个基本部分组成：,1,）运算器,CA,（,2,）控制器,CC,（,3,）存储器,M,（,4,）输入装置,I,（,5,）输出装置,O.,约翰,阿塔那索夫,(John Vincent Atanasoff),是保加利亚移民的后裔，,1903,年,10,月,4,日生于美国纽约州哈密尔顿，是保加利亚科学院外籍院士。曾获得计算机先驱,奖等。,阿塔纳索夫,-,贝瑞计算机（,Atanasoff-Berry Computer,，简称,ABC,）是法定的世界上第一台电子计算机，是爱荷华州立大学的约翰,文森特,阿塔纳索夫（,John Vincent Atanasoff,）和他的研究生克利福特,贝瑞（,Clifford Berry,）在,1937,年设计，不可编程，仅仅设计用于求解线性方程组，并在,1942,年成功进行了测试。从,ABC,开始，人类的计算从模拟向数字挺进。而“埃尼阿克（,ENIAC,）”标志着计算机正式进入数字的时代。,电子计算机之父,Lorem ipsum dolor sit amet consectetur adipisicing elit sed,约翰,冯,诺依曼（,John von Neumann,1903,1957,）,“,现代电子计算机之父”,美籍匈牙利人,物理学家、数学家、发明家,“,现代电子计算机之父”即电脑（即,EDVAC,它是世界上第一台现代意义的通用计算机）的发明者,.,阿兰,麦席森,图灵,Alan Mathison Turing,6,月,23,日生于英国伦敦,.,是英国著名的数学家和逻辑学家,被称为,计算机科学之父、人工智能之父,是计算机逻辑的奠基者,提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念,.,人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而设立“图灵奖”,.,计算机之,父,Lorem ipsum dolor sit amet consectetur adipisicing elit sed,物理原件：电子管,内 存 延迟线或磁芯,外 存 纸带、卡片或磁带,工作速度 几千到一万次秒,软 件 机器语言或汇编语言,应 用 科学计算,代表机型,ENIAC,特 点 体积庞大，运算速度低，成本高,第一代：电子管计算机（,4657),第二代：晶体管计算机,(5864),物理元件 晶体管,内 存 磁芯,外 存 磁带或磁盘,工作速度 几十万次秒,软 件 高级算法语言,应 用 事务管理及工业控制,代表机型,IBM 7000,系列,优 点 体积小，寿命长，速度快，能耗少，可靠性高,UNIVAC-1,1951,年：,UNIVAC-1,第一台商用计算机系统诞生，设计者是,J.Presper,Eckert,和,John Mauchly,。被美国人口普查部门用于人口普查，标志着计算机进入了商业应用时代。,物理元件 中小规模集成电路（硅）,内 存 半导体存储器,外 存 磁带或磁盘,工作速度 几十万到几百万次,/,秒,软 件 高级算法语言、操作系统,应 用 计算、管理及控制,代表机型,IBM System/360,优 点 体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长,发展特点 计算机设计出现了标准化、通用化、系列化的局面,第三代：集成电路计算机,(6470),System/360,是,IBM,在,1964,年,4,月,7,日，推出的划时代的大型电脑，这一系列是世界上首个指令集可兼容计算机。,IBM System/360,第四代：超大规模集成电路计算机,物理元件 （超）大规模集成电路,内 存 半导体存储器,外 存 磁盘和光盘,工作速度 几百万到几千万次秒,软 件 操作系统和应用软件,应 用 以计算机网络为特征,时代,年份,电子器件,软件,应用,一,4658,电子管,机器语言,汇编语言,科学计算,二,5864,晶体管,高级语言,数据处理,工业控制,三,6471,集成电路,操作系统,文字处理,图形处理,四,71,年迄今,（超）大规模集成电路,数据库、网络等,社会的各个领域,新一代计算机,光学计算机,量子计算机,神经网络计算机,生物计算机,生物计算机也称仿生计算机，主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片来替代半导体硅片，利用有机化合物存储数据,。,运算速度要比当今最新一代计算机快,10,万倍，它具有很强的抗电磁干扰能力，并能彻底消除电路间的干扰。能量消耗仅相当于普通计算机的十亿分之一，且具有巨大的存储能力。生物计算机具有生物体的一些特点，如能发挥生物本身的调节机能，自动修复芯片上发生的故障，还能模仿人脑的机制等,生物计算机,光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。它由激光器、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备构成，靠激光束进入反射镜和透镜组成的阵列进行信息处理，以光子代替电子，光运算代替电运算。,光学,计算机,量子计算机（,quantum computer,）是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。,量子计算机,用数据单元模拟人脑的神经元，并利用神经元结点的分布式存储和相互关联来模拟人脑活动,神经网络计算机,1.2,计算机的分类,巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站,按照性能分类,巨型计算机,Lorem ipsum dolor sit amet consectetur adipisicing elit sed do eiusmod,巨型,机运算速度快、存储量大、结构复杂、价格昂贵，主要用于尖端科学研究领域。巨型机目前在国内还不多，我国研制,的,“,天河二号,”,和星云计算机,就属于巨型机,。一般用于解决诸如气象、航天、能源、医药等剪短科学研究和战略武器研制中的复杂计算。,IBM,深蓝计算机,深蓝是美国,IBM(,国际商用机器公司,),公司,生产的一台超级国际象棋电脑，重,1270,公斤，有,32,个大脑（微处理器），每秒钟可以计算,2,亿步。“深蓝”输入了一百多年来优秀棋手的对局两百多万局,。,1997,年,5,月,11,日，国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫与,IBM,公司的国际象棋电脑“深蓝”的六局对抗赛降下,帷幕,最终深蓝获胜！,IBM“Sequoia,（红杉）”超级计算机,IBM,蓝色基因,日本“京”计算机,“天河一号”超级计算机,国内外几款超级计算机,1.2,计算机的分类,巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站,按照性能分类,大型计算机,Lorem ipsum dolor sit amet consectetur adipisicing elit sed do eiusmod,大型计算机也有很高的运算速度和很大的存储量，并允许相当多的用户同时使用。但它在量级和价格上不及巨型计算机。大型计算机通常像一个家族一样形成系列，如,IBM4300,系列、,IBM9000,系列。常用于大型企业、商业管理或者大型数据库管理系统中，也可以用作大型计算机网络中的主机。,1.2,计算机的分类,巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站,按照性能分类,小,型计算机,Lorem ipsum dolor sit amet consectetur adipisicing elit sed do eiusmod,小型计算机规模比大型机小，但仍可支持十几个用户,同时,使用，价格便宜，适用于中小型企事业单位。如,DEC,公司生产的,VAX,系列，,IBM,公司生产的,AS/400,系列。,IBM,公司生产的,AS/400,系列,1.2,计算机的分类,巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站,按照性能分类,微型,计算机,Lorem ipsum dolor sit amet consectetur adipisicing elit sed do eiusmod,微型计算机的特点是小巧灵活、便宜。通常一次只能一个用户使用，因而也成为个人计算机或,pc,机。还有体积更小的微型机不断增多，如台式机、笔记本电脑、平板电脑、一体机、掌上电脑等。,1.2,计算机的分类,巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站,按照性能分类,工作站,Lorem ipsum dolor sit amet consectetur adipisicing elit sed do eiusmod,工作站与功能较强的高端微机差别不是很明显。与微机相比，它一般有较大的春初熔炼隔阂较高的运算速度，而且配备大屏幕显示器。工作站主要用于图像处理和计算机辅助设计等领域。,按处理方式分类，可以把计算机分为模拟计算机、数字计算机以及,数字模拟混合计算机。,1.,模拟计算机,，主要用于处理模拟信息，如工业控制中的温度、压力等。模拟计算机的运算部件是一些电子电路，其运算速度极快，但精度不高，使用也不够方便,。,2.,数字,计算字采用二进制运算，其特点是解题精度高，便于存储信息，是通用性很