计算机的发展史
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计算机的发展历史引言概述:计算机的发展历史是人类科技进步的一个重要组成部分。
从最早的机械计算工具到现代高速计算机,计算机的发展经历了多个阶段和重大突破。
本文将从五个大点阐述计算机的发展历史,包括机械计算工具、电子计算机、集成电路、个人计算机和云计算。
正文内容:1. 机械计算工具1.1 简易计算工具:早期的计算工具如算盘和计算尺等,用于执行基本的数学运算。
1.2 齿轮计算机:随着工业革命的到来,齿轮计算机被发明出来,能够执行更复杂的计算任务。
2. 电子计算机2.1 电子管计算机:20世纪40年代,第一台电子管计算机诞生,使用电子管代替了机械装置,实现了更高效的计算。
2.2 晶体管计算机:20世纪50年代,晶体管的发明使得计算机更小、更可靠、更快速,为计算机的发展打下了基础。
3. 集成电路3.1 集成电路的出现:20世纪60年代,集成电路的发明使得计算机的规模进一步缩小,功耗降低,性能提升。
3.2 微处理器的诞生:20世纪70年代,微处理器的出现使得计算机能够在单个芯片上集成更多的功能,推动了个人计算机的发展。
4. 个人计算机4.1 IBM PC的推出:20世纪80年代,IBM推出了第一台个人计算机,标志着个人计算机的普及和商业化。
4.2 操作系统的发展:随着个人计算机的普及,各种操作系统如Windows和Mac OS等相继问世,提供了更友好的用户界面和更丰富的功能。
5. 云计算5.1 云计算的定义:云计算是指通过互联网提供各种计算服务,包括存储、计算、网络等。
5.2 云计算的优势:云计算提供了高度可扩展的计算资源,使得用户能够根据需求灵活使用,降低了成本和维护负担。
5.3 云计算的应用:云计算在各个领域得到广泛应用,如大数据分析、人工智能等。
总结:计算机的发展历史经历了机械计算工具、电子计算机、集成电路、个人计算机和云计算等多个阶段。
从简易计算工具到现代云计算,计算机的规模不断缩小、性能不断提升,为人类社会带来了巨大的变革和进步。
计算机的发展历史计算机是现代科技的重要产物,它的发展历史可以追溯到几千年前的古代。
本文将详细介绍计算机的发展历程,从早期的计算工具到现代的超级计算机。
1. 早期计算工具早在公元前3000年摆布,人们就开始使用简单的计算工具,比如算盘和计算尺。
这些工具通过挪移珠子或者滑动尺子来进行计算,虽然功能简单,但是为后来的计算机打下了基础。
2. 机械计算机19世纪末,机械计算机开始浮现。
其中最著名的是查尔斯·巴贝奇设计的分析机。
这台机械计算机可以执行复杂的计算任务,但是由于创造技术和材料的限制,它并未得到广泛应用。
3. 电子计算机20世纪40年代,电子计算机的时代开始了。
第一台电子计算机是由约翰·冯·诺伊曼领导的团队在普林斯顿大学研发的,它被命名为ENIAC。
ENIAC是一台庞大的机器,占用了很大的空间,并且需要大量的电力供应。
然而,它的浮现标志着计算机的电子化时代的开始。
4. 进入集成电路时代20世纪60年代,集成电路的发明使得计算机的体积大大缩小,性能也得到了提升。
这一时期浮现了许多重要的计算机,比如IBM 360和DEC PDP-8。
这些计算机不仅可以进行复杂的计算,还能够处理更多的数据。
5. 个人计算机的兴起20世纪70年代末,个人计算机开始进入市场。
苹果公司的Apple II和IBM的IBM PC是最早的个人计算机之一。
个人计算机的浮现使得计算机再也不是大型机构和企业的专利,普通人也可以拥有自己的计算机。
6. 互联网时代的到来20世纪90年代,互联网的普及使得计算机的应用范围进一步扩大。
人们可以通过互联网进行信息检索、电子邮件、在线购物等各种活动。
互联网的快速发展也催生了许多新的计算机技术和应用。
7. 挪移计算时代21世纪初,随着挪移设备的普及,挪移计算时代正式到来。
智能手机和平板电脑成为人们生活中必不可少的工具,人们可以随时随地进行各种计算和信息交流。
8. 人工智能的崛起近年来,人工智能技术的快速发展使得计算机的智能化程度大幅提升。
计算机发展历史时间线
1946年:世界上第一台计算机(ENIAC) 埃尼阿克
1946-1958年:第一代计算机,电子管数字计算机
1958-1964年:第二代计算机,晶体管数字计算机
1964-1971年:第三代计算机,中、小规模集成电路数字计算机。
1971年至今:第四代计算机,大规模集成电路计算机。
1956年:人工智能元年;IBM公司发明了世界上第一块硬盘
1958年:中国第一台数字电子计算机103交付使用
1965年:摩尔定律
1969年:ARPAnet诞生,世界上真正意义上的第一个网络,标志着计算机网络的发展进入第二个阶段
1971:英特尔公司造出了世界上第一块CPU––4004微处理器,能够处理4bit的数据
1975年:比尔盖茨创办微软公司—全球最大的电脑软件提供商
1981年:IBM推出了世界上第一台个人电脑——IBM 5150,IBM为其命名为IBM PC。
配置了16位、4.77MHz 的Intel 8088微处理器
1983年:中国第一台每秒钟运算达1亿次以上的计算机——“银河”在长沙国防科技大学研制成功
1985年:微软发行第一个图形界面操作系统windows
1999年:美国麻省理工学院(MIT)首次提出物联网的概念
2008年:IBM提出“智慧地球”。
计算机的发展史及基本操作一、第一台计算机的诞生第一台计算机 (ENIAC) 于 1946 年 2 月 ,在美国诞生。
ENIAC 和 PC 机比较 ENIACPC 机耗资 100 万美圆 600 美圆重量 30 吨 10kg 占地 150 平方米 0. 25 平方米电子器件 1.9 万只电子管 100 块集成电路运算速度 5000 次/秒 500 万次/秒二、计算机发展历史1、第一代计算机( 1946~1958) 电子管为基本电子器件;使用机器语言和汇编语言;主要应用于国防和科学计算;运算速度每秒几千次至几万次。
2、第二代计算机 (1958~1964) 晶体管为主要器件;软件上出现了操作系统和算法语言;运算速度每秒几万次至几十万次。
3、第三代计算机 (1964~1971) 普遍采用集成电路;体积缩小;运算速度每秒几十万次至几百万次。
4、第四代计算机 (1971~) 以大规模集成电路为主要器件;运算速度每秒几百万次至上亿次。
三、我国计算机发展历史从 1953 年开始研究,到 1958 年研制出了我国第一台计算机在1982年我国研制出了运算速度 1亿次的银河I、II型等小型系列机。
§ 2计算机特点1、具有逻辑判定能力 ,能在程序控制下自动地进行工作 2、运算速度快 3、计算精度高 4、存储容量大 ,记忆能力强§3计算机的应用 1、科学计算 2、数据处理 3、自动控制 4、计算机辅助设计 /辅助制造 /辅助教学 5 、办公自动化 6、人工智能§ 4 计算机组成一、PC机硬件基本配置1、主机:机箱、电源、主机板、CPU、内存、接口卡、硬盘、软驱、光驱2、显示器3、键盘、鼠标4、音箱、打印机二、PC 机主要部件与技术指标1、CPU 运算器和控制器合在一起,做在一块半导体集成电路中,称为中心处理器(CPU ),也即微处理器。
它是计算机的核心,用于数据的加工处理并使计算机各部件自动协调地工作。
计算机发展史简介计算机是在机器和人之间进行信息处理的设备,虽然计算机发展史可以追溯到古代,比如古希腊的阴影时钟、巴比伦的太阳钟等,但是现代的计算机发展是从机械计算机到电子计算机,再到今天的微型计算机、互联网、移动设备等逐步发展而来的。
本文将以时间顺序来介绍计算机发展的历程。
一、机械计算机(1642-1890)在机械计算机出现之前,人们只能手工计算,这种计算方法非常耗时间,也容易出错。
因此,机械计算机的出现有着重要的历史意义。
1、帕斯卡计算器(1642)法国科学家帕斯卡设计的帕斯卡计算器是一种早期的机械计算机,它可以进行加、减、乘、除的计算,并且自带进位和借位。
2、莱布尼茨计算器(1673)德国计算机科学的先驱莱布尼茨设计了一种型号小巧、结构简单的计算器,能够进行四则运算和函数计算。
3、雅卡尔多计算器(1820)法国工程师比泽尔发明了一种能进行乘、除、开平方、立方等乘除运算的雅卡尔多计算器,这种计算器在当时曾创下了计算速度之最。
二、电子计算机(1937-1945)电子计算机是指利用电子元件进行信息处理的计算机,不同于机械计算机,电子计算机具有高度的可编程性、大规模并行、计算速度快等特点,因此逐渐取代了机械计算机。
1、Atanasoff-Berry计算机(1937)美国物理学家阿塔纳索夫和工程师贝瑞发明了Atanasoff-Berry计算机,它是一种电子计算机,利用了二进制和光电传输的原理,可以进行基本的计算,但是它还没有被广泛应用。
2、冯·诺伊曼体系结构(1945)1945年,冯·诺伊曼提出了一种计算机的设计方案,将存储器和运算器分离开来,这种计算机被称之为是最早的存储程序计算机,这一设计方案至今仍然是计算机体系结构的基础。
3、恩尼阿克计算机(1945)美国宾州大学的工程师冯·恩尼阿克设计了一种巨型的电子计算机,叫做恩尼阿克计算机,它占地约1800平方英尺,重达30吨,可以完成复杂的数学运算。
[计算机的发展史]计算机发展史简介
一、计算机的五代变化
第一代为1946—1957年,电子管计算机:数据处理
第二代为1958—1964年,晶体管计算机:工业控制
第三代为1965—1971年,中小规模集成电路计算机:小型计算机
第四代为1972—1990年,大规模和超大规模集成电路计算机:微型计算机
第五代为1991年开始,巨大规模集成电路计算机:单片机
二、半导体存储器的发展
20世纪50~60年代,所有计算机存储器都是由微小的铁磁体环
1970年,仙童半导体公司生产出了第一个较大容量半导体存储器
从1970年起,半导体存储器经历了11代:单个芯片1KB、4KB、16KB、64KB、256KB、1MB、4MB、16MB、64MB、256MB、1GB。
三、微处理器的发展
1971年Intel公司开发出Intel 4004。
这是第一个将CPU的所有元件都放入同一块芯片内的产品,于是,微处理器诞生了。
微处理器演变中的另一个主要进步是1972年出现的Intel 8008,这是第一个8位微处理器,它比4004复杂一倍。
1974年出现了Intel 8080。
这是第一个通用微处理器,而4004和8008是为特殊用途而设计的。
8080是为通用微机而设计的中央处理器。
20世纪70年代末才出现强大的通用16位微处理器,8086便是其中之一。
这一发展趋势中的另一阶段是在1981年,贝尔实验室和HP公司开发出了32位单片微处理器。
Intel于1985年推出了32位微处理器Intel 80386。
到现在的64位处理器和多核处理器??。
计算机的发展历史计算机的发展历史一、第一台计算机的诞生第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。
ENIAC PC机耗资 100万美圆 600美圆重量 30吨 10kg占地 150平方米 0.25平方米电子器件 1.9万只电子管 100块集成电路运算速度 5000次/秒 500万次/秒二、计算机发展历史1、第一代计算机(1946~1958)电子管为基本电子器件;使用机器语言和汇编语言;主要应用于国防和科学计算;运算速度每秒几千次至几万次。
2、第二代计算机(1958~1964)晶体管为主要器件;软件上出现了操作系统和算法语言;运算速度每秒几万次至几十万次。
3、第三代计算机(1964~1971)普遍采用集成电路;体积缩小;运算速度每秒几十万次至几百万次。
4、第四代计算机(1971~ )以大规模集成电路为主要器件;运算速度每秒几百万次至上亿次。
三、我国计算机发展历史从1953年开始研究,到1958年研制出了我国第一台计算机在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。
计算机的历史计算机是新技术革命的一支主力,也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。
计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。
计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。
现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具,它的处理对象是信息,处理结果也是信息。
利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法,都是按照一定的算法进行的。
这种算法是定义精确的一系列规则,它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。
信息处理的一般过程,是计算机使用者针对待解抉的问题,事先编制程序并存入计算机内,然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作,直至获得预期的处理结果。
计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式,其通用性的基础则在于利用计算机进行信息处理的共性方法。
[史前时代:1623——1895]1623年:德国科学家契克卡德(W. Schickard)制造了人类有史以来第一台机械计算机,这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。
1642年:法国科学家帕斯卡(B.Pascal)发明了著名的帕斯卡机械计算机,首次确立了计算机器的概念。
1674年:莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机,使之成为一种能够进行连续运算的机器,并且提出了“二进制”数的概念。
(据说这个概念来源于中国的八卦)1725年:法国纺织机械师布乔(B.•Bouchon)发明了“穿孔纸带”的构想。
1805年:法国机械师杰卡德(J.Jacquard)根据布乔“穿孔纸带”的构想完成了“自动提花编织机”的设计制作,在后来电子计算机开始发展的最初几年中,在多款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。
1822年:英国科学家巴贝奇(C.•Babbage)制造出了第一台差分机,它可以处理3个不同的5位数,计算精度达到6位小数。
1834年:巴贝奇提出了分析机的概念,机器共分为三个部分:堆栈,运算器,控制器。
他的助手,英国著名诗人拜伦的独生女阿达.奥古斯塔(Ada Augusta)为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序。
阿达和巴贝奇为计算机的发展创造了不朽的功勋,他们对计算机的预见起码超前了一个世纪以上,正是他们的辛勤努力,为后来计算机的出现奠定了坚实的基础。
1847年:英国数学家布尔(G.Boole)发表著作《逻辑的数学分析》。
1854年:布尔发表《思维规律的研究——逻辑与概率的数学理论基础》,并综合自己的另一篇文章《逻辑的数学分析》,从而创立了一门全新的学科-布尔代数,为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础。
1868年:美国新闻工作者克里斯托夫.肖尔斯(C.Sholes)发明了沿用至今的QWERTY键盘。
1873年:美国人鲍德温(F. Baldwin)利用自己过去发明的齿数可变齿轮制造了第一台手摇式计算机。
计算机的发展历史计算机在今天的社会已经成为了人们日常生活中必不可少的物品。
它们既可以用于个人娱乐,又可以用于商业、医疗、教育等各个领域的应用。
但是,在计算机出现之前,人们用什么来处理数据呢?那么,现在我们就来一起回顾计算机的发展历史。
1. 早期计算工具早期的计算工具主要是基于机械原理的。
公元前1600年左右,古代巴比伦人发明了一种叫做“巴比伦尺”的计算工具,用来完成简单的计算。
公元前300年,古希腊人阿基米德发明了一种用于解决几何问题的机械计算器——阿基米德螺旋。
在16世纪时,人们发明了算盘,它可以进行加减乘除的运算,计算速度比较快。
2. 电子计算器的出现由于机械计算器存在效率低、占空间大等问题,因此人们开始寻找新的计算方式。
20世纪初开始,电子计算器开始普及。
在1941年,康奈尔大学的约翰·艾克将公司计算机先驱查尔斯·巴贝奇的分析机计划制成了一台数值计算机“艾克”(ENIAC)。
它可完成并行运算、存储程序以及结果的输出,速度比人们之前使用的计算器要快数千倍。
这只是一个掀开计算机革命的序幕。
3. 第一台计算机问世ENIAC虽然在当时是一个重大的突破,但由于太大、太慢,太贵等诸多问题,无法面对现代化生产制造及大规模的数据计算需求。
于是,很快人们就开始思考如何开发出更高效、更便宜的计算机。
在1951年,英国的汤姆·基尔比率先设计出了第一个电子计算机——曼彻斯特机。
曼彻斯特机几乎断送在它的测试阶段,但在功能上达成了很大的突破。
1953年,IBM公司推出了初代商用计算机。
4. 计算机的分时操作和网络在20世纪60年代,计算机开始从单位化、分散的状态,向网络化、信息化的领域发展。
1965年,MIT的计算机科学家麦金西(F.J.Corbató)率先提出“分时操作系统(Time Sharing)”,让多个用户同时并发地使用一台计算机。
这一技术让计算机的使用范围扩大了,意味着用户可以通过多个终端接入到一台中央处理器上,共享计算机的资源。
计算机发展史计算机发展史是介绍计算机发展的历史。
计算机发展历史可分为1854年-1890年、1890年-20世纪早期、20世纪中期、20世纪晚期-现在,四个阶段。
目录早期计算机机械计算机时代的拓荒者电子计算机最初的日子里晶体管计算机的发展集成电路的出现大事年表展开编辑本段早期计算机公元前5世纪,中国人发明了算盘,广泛应用于商业贸易中,算盘被认为是最早计算机,并一直使用至今。
算盘在某些方面的运算能力要超过目前的计算机,算盘的这些方面体现了中国人民的智慧。
直到17世纪,计算设备才有了第二次重要的进步。
1642年,法国人Blaise Pascal(布莱士·帕斯卡1623-1662压强)为了收税员的父亲,发明了一个用齿轮运作的加法器,叫“Pascalene”,这是第一部机械加法器--自动进位加法器。
1694年,德国数学家Gottfried Wilhemvon Leibniz(戈特弗里德。
G.w.莱布尼兹1646-1716)改进了Pascaline,使之可以计算乘法。
后来,出现了可以进行四则运算的计算器……然而现代计算机的真正起源来自英国数学教授Charles Babbage(查尔斯·巴贝奇)。
Charles Babbage发现通常的计算设备中有许多错误,在剑桥学习时,他认为可以利用蒸汽机进行运算。
起先他设计差分机用于计算导航表,后来,他发现差分机只是专门用途的机器,于是放弃了原来的研究,开始设计包含现代计算机基本组成部分的分析机(1834年,被公认的第一台打孔卡片计算机,其设计理论非常的超前,类似于百年后的电子计算机,特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。
)。
(Analytical Engine)Babbage的蒸汽动力计算机虽然最终没有完成,以今天的标准看也是非常原始的,然而,它勾画出现代通用计算机的基本功能部分,在概念上是一个突破。
在接下来的若干年中,许多工程师在另一些方面取得了重要的进步,美国人Herman Hollerith(1860-1929),借鉴了Babbage的发明,用穿孔卡片存储数据,并根据提花织布机设计了一台制表用的机器,就实现了应用打孔卡片的大规模自动数据处理,并带入商业领域建立公司IBM。
计算机的发展历史计算机是现代科技的重要产物,它的发展历史可以追溯到几千年前的古代。
本文将从计算机的起源、发展阶段和未来趋势三个方面详细介绍计算机的发展历史。
一、计算机的起源计算机的起源可以追溯到古代的计算工具。
早在公元前3000年摆布,古代文明中的埃及人和巴比伦人就开始使用简单的计算工具,如算盘和计算棒,来进行基本的计算。
随着时间的推移,人们对计算工具的需求越来越大,这促使了计算机的发展。
二、计算机的发展阶段1. 机械计算机阶段19世纪末至20世纪初,机械计算机成为计算机发展的第一个阶段。
代表性的机械计算机有查尔斯·巴贝奇的分析机和赫尔曼·霍普金斯的继电器计算机。
这些机械计算机主要通过齿轮和继电器等机械装置来进行计算。
2. 电子管计算机阶段20世纪40年代至50年代,电子管计算机成为计算机发展的第二个阶段。
代表性的电子管计算机有ENIAC(美国)、EDSAC(英国)和Z3(德国)。
电子管计算机使用电子管来进行计算,速度较机械计算机大幅提升。
3. 晶体管计算机阶段20世纪50年代末至60年代,晶体管计算机成为计算机发展的第三个阶段。
代表性的晶体管计算机有IBM 7090和DEC PDP-8。
晶体管计算机采用晶体管代替电子管,功耗更低、速度更快、体积更小。
4. 集成电路计算机阶段20世纪60年代至70年代,集成电路计算机成为计算机发展的第四个阶段。
代表性的集成电路计算机有IBM System/360和DEC PDP-11。
集成电路计算机将多个晶体管集成在一个芯片上,使得计算机的性能大幅提升。
5. 微处理器计算机阶段20世纪70年代至今,微处理器计算机成为计算机发展的第五个阶段。
代表性的微处理器计算机有Intel 8086和Apple II。
微处理器计算机采用微处理器作为计算核心,进一步提升了计算机的性能和可靠性。
三、计算机的未来趋势1. 人工智能人工智能是计算机发展的重要方向之一。
计算机的伟大发展史
计算机的伟大发展史:
第一代计算机:电子管计算机(1946—1957)称为电子管计算机时代,主要电子元件是电子管,这代计算机体积庞大、耗电量大、运算速度低、价格昂贵,只用于军事研究和科学计算机。
第二代计算机:晶体管计算机(1958—1964)称为晶体管计算机时代,主要电子元件是晶体管,用晶体管代替电子管作为元件,计算机运算速度提高了,体积变小了,同时成也降低了,并且耗电量大为降低,可靠性大大提高了。
这个阶段还创造了程序设计语言。
第三代计算机:中小规模集成电路计算机(1965—1970)随着半导体工艺的发展,成功制造了集成电路,计算机也采用了中小规模集成电路作为计算机的元件,速度快、体积小,开始应用于社会各个领域。
第四代计算机:大规模超大规模集成电路计算机(1970年至今)新一代的计算机:智能化、多媒体化、网络化、微型化、巨型化。
计算机语言发展到第二代,出现了汇编语言。
机算机发展史(一)1945年,由美国生产了第一台全自动电子数字计算机“埃尼阿克”(英文缩写词是ENIAC,即Electronic Numerical Integrator and Calculator,中文意思是电子数字积分器和计算器)。
它是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的。
主要发明人是电气工程师普雷斯波·埃克特(J. Prespen Eckert)和物理学家约翰·莫奇勒博士(John W. Mauchly)。
这台计算机1946年2月交付使用,共服役9年。
它采用电子管作为计算机的基本元件,每秒可进行5000次加减运算。
它使用了18000只电子管,10000只电容,7000只电阻,体积3000立方英尺,占地170平方米,重量30吨,耗电140~150千瓦,是一个名副其实的“庞然大物”。
ENIAC机的问世具有划时代的意义,表明计算机时代的到来,在以后的40多年里,计算机技术发展异常迅速,在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展速度相提并论。
下面介绍各代计算机的硬件结构及系统的特点:一、第一代(1946~1958):电子管数字计算机计算机的逻辑元件采用电子管,主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯;外存储器采用磁带;软主要采用机器语言、汇编语言;应用以科学计算为主。
其特点是体积大、耗电大、可靠性差、价格昂贵、维修复杂,但它奠定了以后计算机技术的基础。
二、第二代(1958~1964):晶体管数字计算机晶体管的发明推动了计算机的发展,逻辑元件采用了晶体管以后,计算机的体积大大缩小,耗电减少,可靠性提高,性能比第一代计算机有很大的提高。
主存储器采用磁芯,外存储器已开始使用更先进的磁盘;软件有了很大发展,出现了各种各样的高级语言及其编译程序,还出现了以批处理为主的操作系统,应用以科学计算和各种事务处理为主,并开始用于工业控制。
三、第三代(1964~1971):集成电路数字计算机20世纪60年代,计算机的逻辑元件采用小、中规模集成电路(SSI、MSI),计算机的体积更小型化、耗电量更少、可靠性更高,性能比第十代计算机又有了很大的提高,这时,小型机也蓬勃发展起来,应用领域日益扩大。
主存储器仍采用磁芯,软件逐渐完善,分时操作系统、会话式语言等多种高级语言都有新的发展。
四、第四代(1971年以后):大规模集成电路数字计算机计算机的逻辑元件和主存储器都采用了大规模集成电路(LSI)。
所谓大规模集成电路是指在单片硅片上集成1000~2000个以上晶体管的集成电路,其集成度比中、小规模的集成电路提高了1~2个以上数量级。
这时计算机发展到了微型化、耗电极少、可靠性很高的阶段。
大规模集成电路使军事工业、空间技术、原子能技术得到发展,这些领域的蓬勃发展对计算机提出了更高的要求,有力地促进了计算机工业的空前大发展。
随着大规模集成电路技术的迅速发展,计算机除了向巨型机方向发展外,还朝着超小型机和微型机方向飞越前进。
1971年末,世界上第一台微处理器和微型计算机在美国旧金山南部的硅谷应运而生,它开创了微型计算机的新时代。
此后各种各样的微处理器和微型计算机如雨后春笋般地研制出来,潮水般地涌向市场,成为当时首屈一指的畅销品。
这种势头直至今天仍然方兴未艾。
特别是IBM-PC系列机诞生以后,几乎一统世界微型机市场,各种各样的兼容机也相继问世。
二.现代计算机阶段(即传统大型机阶段)所谓现代计算机是指采用先进的电子技术来代替陈旧落后的机械或继电器技术。
现代计算机经历了半个多世纪的发展,这一时期的杰出代表人物是英国科学家图灵和美籍匈牙利科学家冯·诺依曼。
图灵对现代计算机的贡献主要是:建立了图灵机的理论模型,发展了可计算性理论;提出了定义机器智能的图灵测试。
冯·诺依曼的贡献主要是:确立了现代计算机的基本结构,即冯·诺依曼结构。
其特点可以概括为如下几点:(1)使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作;(2)存储单元是定长的线性组织;(3)存储空间的单元是直接寻址的;(4)使用机器语言,指令通过操作码来完成简单的操作;(5)对计算进行集中的顺序控制。
现代计算机的划代原则主要是依据计算机所采用的电子器件不同来划分的,这就是人们通常所说的电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路等四代。
1666年,在英国Samuel Morland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机。
1673年, Gottfried Leibniz 制造了一部踏式(stepped)圆柱形转轮的计数机,叫“Stepped Reckoner”,这部计算器可以把重复的数字相乘,并自动地加入加数器里。
1694年,德国数学家,Gottfried Leibniz ,把巴斯卡的Pascalene 改良,制造了一部可以计算乘数的机器,它仍然是用齿轮及刻度盘操作。
1773年, Philipp-Matthaus 制造及卖出了少量精确至12位的计算机器。
1775年,The third Earl of Stanhope 发明了一部与Leibniz相似的乘法计算器。
1786年,J.H.Mueller 设计了一部差分机,可惜没有拨款去制造。
1801年, Joseph-Marie Jacquard 的织布机是用连接按序的打孔卡控制编织的样式。
1854年,George Boole 出版"An Investigation of the Laws of Thought”,是讲述符号及逻辑理由,它后来成为计算机设计的基本概念。
1858年,一条电报线第一次跨越大西洋,并且提供了几日的服务。
1861年,一条跨越大陆的电报线把大西洋和太平洋沿岸连接起来。
1876年,Alexander Graham Bell 发明了电话并取得专利权。
1876至1878年,Baron Kelvin 制造了一部泛音分析机及潮汐预测机。
1882年,William S. Burroughs 辞去在银行文员的工作,并专注于加数器的发明。
1889年,Herman Hollerith 的电动制表机在比赛中有出色的表现,并被用于1890 中的人口调查。
Herman Hollerith 采用了Jacquard 织布机的概念用来计算,他用咭贮存资料,然后注入机器内编译结果。
这机器使本来需要十年时间才能得到的人口调查结果,在短短六星期内做到。
1893年,第一部四功能计算器被发明。
1895年,Guglielmo Marconi 传送广播讯号。
1896年,Hollerith 成立制表机器公司(Tabulating Machine Company)。
1901年,打孔键出现,之后的半个世纪只有很少的改变。
1904年,John A.Fleming 取得真空二极管的专利权,为无线电通讯建立基础。
1906年,Lee de Foredt 加了一个第三活门在Felming 的二极管,创制了三电极真空管。
1907年,唱片音乐在纽约组成第一间正式的电台。
1908年,英国科学家Campbell Swinton 述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。
1911年,Hollerith 的表机公司与其它两间公司合并,组成Computer Tabulating Recording Company (C-T-R),制表及录制公司。
但在1924年,改名为International Business Machine Corporation (IBM)。
1911年,荷兰物理学家Kamerlingh Onnes 在Leiden Unversity 发现超导电。
1931年,Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机,这机器可以解决一些令数学家,科学家头痛的复杂差分程序。
1935年,IBM (International Business Machine Corporation) 引入"IBM 601”,它是一部有算术部件及可在1秒钟内计算乘数的穿孔咭机器。
它对科学及商业的计算起很大的作用。
总共制造了1500 部。
1937年,Alan Turing 想出了一个"通用机器(Universal Machine)”的概念,可以执行任何的算法,形成了一个"可计算(computability)”的基本概念。
Turing 的概念比其它同类型的发明为好,因为他用了符号处理(symbol processing) 的概念。
1939年11月,John Vincent Atannsoff 与John Berry 制造了一部16位加数器。
它是第一部用真空管计算的机器。
1939年,Zuse 与Schreyer 开鈶制造了"V2”[后来叫Z2],这机器沿用Z1的机械贮存器,加上一个用断电器逻辑(Relay Logic)的新算术部件。
但当Zuse 完成草稿后,这计划被中断一年。
1939-40年,Schreyer 完成了用真空管的10位加数器,以及用氖气灯(霓虹灯)的存贮器。
1940年1月,在Bell Labs, Samuel Williams 及Stibitz 完成了一部可以计算复杂数字的机器,叫“复杂数字计数机(Complex Number Calculator)”,后来改称为“断电器计数机型号I (Model I Relay Calculator)”。
它用电话开关部份做逻辑部件:145个断电器,10个横杠开关。
数字用“Plus 3BCD”代表。
在同年9月,电传打字etype 安装在一个数学会议里,由New Hampshire 连接去纽约。
1940年, Zuse 终于完成Z2,它比运作得更好,但不是太可靠。
1941年夏季,Atanasoff及Berry完成了一部专为解决联立线性方程系统(system of simultaneous linear equations) 的计算器,后来叫做"ABC (Atanasoff-Berry Computer)”,它有60个50位的存贮器,以电容器(capacitories)的形式安装在2个旋转的鼓上,时钟速度是60Hz。
1941年2月,Zuse 完成"V3”(后来叫Z3),是第一部操作中可编写程序的计数机。
它亦是用浮点操作,有7个位的指数,14位的尾数,以及一个正负号。
存贮器可以贮存64个字,所以需要1400个断电器。
它有多于1200个的算术及控制部件,而程序编写,输入,输出的与Z1 相同。
1943年1月Howard H. Aiken 完成"ASCC Mark I”(自动按序控制计算器Mark I ,Automatic Sequence -- Controlled Calculator Mark I),亦称“Haward Mark I”。