计算机的发展历史

计算机的发展历史：计算器的演变 计算机作为人类的一种工具，首先是作为计算的工具，是人类在长期的劳动实践中创造出来的。它的前身是各种各样的计算工具。人类最早的计算工具或者人自身的附属物，如手指等；或者是触手可及的物品，如石子、木棍等。后来又制造出了专门用于计算的工具：算筹。中国古代圆周率的求得，用的就是算筹。（《射雕英雄传》中的瑛姑，酷爱计算，她用的工具也是算筹） 人类历史上，有几件事对现代计算机的发明有重要意义：一是中国古代发明直到今天还在使用的算盘，有人誉为“原始计算机”；二是1642年法国物理学家帕斯卡（1623-1662）发明了齿轮式加减法器；三是1673年德国数学家莱布尼兹（1646-1716）制成了机械式计算器，可以进行乘除运算；四是英国数学家查尔斯·巴贝奇（1791-1871）提出了差分机和分析机的构想，具有输入、处理、存储、输出及控制五个基本装置，而这些正是现代意义上的计算机所必备的。以上这些事件对计算机的产生与发展都具有不可替代的历史作用。它们或人工的，或机械的，而不是电子的（或机电的）。由于巴贝奇的贡献最大，因而被国际计算机界称为“计算机之父”。 现代计算机又称为电脑（computer），全称应该是“电子计算机”。是指一种能快速而高效地自动完成信息处理的电子设备。它能把程序存放在存储器中，按照程序引导的确定步骤，对输入的数据进行加工处理、存储、传送并获得输出信息，因此能部分地代替人的脑力劳动；程序改变了，计算机的功能也改变了，因此它有很强的适应性和通用性。这些正是计算机区别于计算器(caculator)的地方。在电子计算机之前的计算机，虽然也能进行加减乘除等运算，但无存储程序或运算中间结果的能力，不能自动完成用户需要的数据处理工作。 1946年2月14日，人类第一台电子计算机在美国宣告诞生，它是一台名叫埃尼亚克的电子数值积分计算机，英文名叫：Electronic Numberical Integrator and computer，缩写为ENIAC。它是美国出于军事上的需要而研制的。它用了17,000多只电子管、10,000多只电容器、7,000只电阻、1,500多个继电器，需要功率150kW，占地160平方米，重30吨，纯粹是一个庞然大物。但是由于使用了电子管和电子线路，它每秒能完成加法运算5,000多次，比手工操作的台式计算机速度提高了8,400多倍，因而具有划时代的意义。其缺点在于不能存储程序，使用的是十进制数，编程靠机外连接线路来完成。 1949年5月，第一台实现内存储程序式的电子计算机制成并投入运行。它叫埃德沙克，英文名叫The Electronic Delay Storage Automatic Caculator，缩写为EDSAC，意即：电子延迟存储自动计算器。它是由英国剑桥大学的威尔克斯（M.V.Wilkes)根据冯·诺依曼的指导思想进行设计的。 1952年，人类第一台具有内部存储程序功能的计算机埃德瓦克研制成功。它是一台电子离散变量自动计算机，英文名叫Electronic Discrete Variable Automatic Computer，缩写为EDVAC。它由运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备五部分组成。它采用二进制数直接模拟开关电路的两种状态，提高了运行效率；把指令存入计算机的记忆装置中，省去了机外编程的麻烦，保证了计算机能按事先存入的程序自动地进行运算。 现代计算机的特点是：运算速度快，计算精确度高，可靠性好，记忆和逻辑判断能力强，容量大而非易失性的外储存功能，多媒体以及网络功能等。 有两个杰出的代表人物，对现代计算机的发展功不可没。一个是英国的艾兰·图灵（Alan Mathison Tuing,1912-1954)，另一个是美籍匈牙利人冯·诺依曼(John Von Neumann,1903-1957)。前者的主要贡献是建立了图灵机（Turing machine,eg.TM)的理论模型，对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性产生了深远影响；二是提出了定义机器智能的图灵测试（Turing test），奠定了“人工智能”的理论基础。后者的主要贡献是首先提出了计算机内存储程序的概念，使用单一处理部件来完成计算、存储及通信工作。 现代计算机的特点 现代计算机又称为电脑（computer），全称应该是“电子计算机”。是指一种能快速而高效地自动完成信息处理的电子设备。它能把程序存放在存储器中，按照程序引导的确定步骤，对输入的数据进行加工处理、存储、传送并获得输出信息，因此能部分地代替人的脑力劳动；程序改变了，计算机的功能也改变了，因此它有很强的适应性和通用性。这些正是计算机区别于计算器(caculator)的地方。在电子计算机之前的计算机，虽然也能进行加减乘除等运算，但无存储程序或运算中间结果的能力，不能自动完成用户需要的数据处理工作。 1946年2月14日，人类第一台电子计算机在美国宣告诞生，它是一台名叫埃尼亚克的电子数值积分计算机，英文名叫：Electronic Numberical Integrator and computer，缩写为ENIAC。它是美国出于军事上的需要而研制的。它用了17,000多只电子管、10,000多只电容器、7,000只电阻、1,500多个继电器，需要功率150kW，占地160平方米，重30吨，纯粹是一个庞然大物。但是由于使用了电子管和电子线路，它每秒能完成加法运算5,000多次，比手工操作的台式计算机速度提高了8,400多倍，因而具有划时代的意义。其缺点在于不能存储程序，使用的是十进制数，编程靠机外连接线路来完成。 1949年5月，第一台实现内存储程序式的电子计算机制成并投入运行。它叫埃德沙克，英文名叫The Electronic Delay Storage Automatic Caculator，缩写为EDSAC，意即：电子延迟存储自动计算器。它是由英国剑桥大学的威尔克斯（M.V.Wilkes)根据冯·诺依曼的指导思想进行设计的。 1952年，人类第一台具有内部存储程序功能的计算机埃德瓦克研制成功。它是一台电子离散变量自动计算机，英文名叫Electronic Discrete Variable Automatic Computer，缩写为EDVAC。它由运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备五部分组成。它采用二进制数直接模拟开关电路的两种状态，提高了运行效率；把指令存入计算机的记忆装置中，省去了机外编程的麻烦，保证了计算机能按事先存入的程序自动地进行运算。 现代计算机的特点是：运算速度快，计算精确度高，可靠性好，记忆和逻辑判断能力强，容量大而非易失性的外储存功能，多媒体以及网络功能等。 有两个杰出的代表人物，对现代计算机的发展功不可没。一个是英国的艾兰·图灵（Alan Mathison Tuing,1912-1954)，另一个是美籍匈牙利人冯·诺依曼(John Von Neumann,1903-1957)。前者的主要贡献是建立了图灵机（Turing machine,eg.TM)的理论模型，对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性产生了深远影响；二是提出了定义机器智能的图灵测试（Turing test），奠定了“人工智能”的理论基础。后者的主要贡献是首先提出了计算机内存储程序的概念，使用单一处理部件来完成计算、存储及通信工作。 -------------------------------------------------------------------------------- 计算机的发展历史：计算器的演变 现代计算机的特点 现代计算机的发展阶段 计算机的发展趋势 -------------------------------------------------------------------------------- 现代计算机的发展阶段 现代计算机的发展，主要是根据计算机所采用的电子器件的发展，一般分成四个阶段，通常称为四代。每代之间不是截然分开的，在时间有重叠。 第一代：电子管计算机时代（1946年--50年代末期）。这一代计算机的主要特点是采用电子管作为基本器件，运算速度一般是每秒数千次至数万次。软件方面确定了程序设计的概念，由代码程序发展到了符号程序，出现了高级语言的雏型。这一时期主要是为了军事和国防尖端技术的需要，客观上却为计算机的发展奠定了基础。比较重要的一点是，这时期的研究成果开始扩展到民用，由实验室走向社会，又转为工业产品，形成了计算机产业。产业化的好处社会化、商品化，竞争激烈，促进技术的飞速发展。 第二代：晶体管计算机时代（20世纪50年代中期--60年代末期）。这一时期电子计算机的基本器件为晶体管，因而缩小了体积，降低了寿命，提高了运算速度和可靠性（一般每秒十万次，可高达300万次），而且价格不断下降。后来又采用了磁芯存储器，使速度得到进一步的提高。软件方面出现了一系列的高级程序设计语言，比如FORTRAN、COBOL等，并提出了操作系统的概念。计算机的应用范围也进一步扩大，从军事与尖端技术方面延伸到气象、工程设计、数据处理以及其它科学研究领域。计算机设计出现了系列化的思想，缩短了新机器的研制周期，降低了生产成本，实现了程序的兼容，方便了新机器的使用。 第三代：中、小规模集成电路计算机时代（20世纪60年代中期--70年代初期）。这个时期的计算机硬件采用中、小规模集成电路（IC