计算机的发展历程
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计算机发展史计算机发展史一、引言计算机是现代科技发展的重要产物,它的出现和发展极大地改变了人类社会的方方面面。
本文将从计算机的起源、发展、应用等方面进行探讨,带领读者了解计算机发展的历程。
二、计算机的起源计算机的起源可以追溯到古代的计算工具,如算盘、计算尺等。
然而,真正意义上的计算机起源于20世纪40年代的二战时期。
当时,为了解密敌方的通信代码,科学家们提出了使用机械装置来进行密码破解的想法,这也是计算机的雏形。
三、计算机的发展阶段1. 第一代计算机(1940年代末-1950年代末)第一代计算机采用真空管作为主要的电子元件,体积庞大、功耗高、运算速度慢。
著名的ENIAC就是第一代计算机的代表之一,它使用了大量的真空管,占据了一个大房间的空间。
2. 第二代计算机(1950年代末-1960年代末)第二代计算机使用晶体管替代了真空管,使得计算机体积大幅缩小,功耗也减少了许多。
同时,计算机的速度和可靠性也有了很大的提升。
IBM公司在这个时期推出了多款商用计算机,开始了计算机的商业化应用。
3. 第三代计算机(1960年代末-1970年代末)第三代计算机采用集成电路技术,使得计算机更加小型化、高效化。
这一时期,计算机开始进入大规模生产阶段,价格逐渐下降,普及率逐渐提高。
个人计算机也开始出现,标志着计算机开始走向家庭和个人用户。
4. 第四代计算机(1970年代末-至今)第四代计算机采用了微处理器技术,使得计算机更加迅速、强大。
同时,计算机的外设和存储设备也得到了极大的改进,使得计算机的功能得到了进一步扩展。
个人计算机开始普及,互联网的出现和普及更是推动了计算机应用的发展。
四、计算机的应用领域1. 科学计算计算机在科学研究领域的应用非常广泛,如天文学、物理学、生物学等。
计算机可以通过模拟实验、数据分析等手段,帮助科学家们进行更深入的研究。
2. 工业控制计算机在工业生产中的应用也非常重要。
通过计算机的控制,可以实现自动化生产,提高生产效率和产品质量。
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。
简述计算机发展的历程
1.机械计算机时代:19世纪初,巴贝奇设计了一台可编程机械计算机,称为差分机,后来又设计了通用机械计算机分析机。
这些机械计算机虽然功能有限,但标志着计算机的诞生。
2. 电子管计算机时代:二战后,电子管的发明使得计算机的速度和可靠性大幅提高。
1946年,美国的ENIAC成为了世界上第一台电子管计算机,具有计算速度快、可编程性强等特点。
3. 晶体管计算机时代:20世纪50年代,晶体管的发明代替了电子管,计算机的体积和功耗大幅下降。
1958年,美国的IBM推出了世界上第一台晶体管计算机IBM 7090。
4. 集成电路计算机时代:20世纪60年代,集成电路的出现使得计算机的体积和功耗进一步减小,计算机的性能也得到了进一步提升。
5. 微处理器计算机时代:20世纪70年代,微处理器的出现使得计算机变得非常小巧,如苹果公司的Apple II和IBM的PC机,计算机开始进入家庭和办公场所。
6. 个人计算机和互联网时代:20世纪80年代和90年代,个人计算机和互联网开始普及,使得计算机的应用范围和功能得到了极大的扩展。
此时,计算机开始向着个人化、便携化、网络化的方向发展。
7. 移动计算和云计算时代:21世纪以来,移动设备和云计算技术的兴起使得计算机变得更加便携、智能和高效。
移动设备如智能手机、平板电脑等成为了人们重要的工具,云计算则为人们提供了更多
的计算和存储资源。
计算机的发展历程计算机的发展自20世纪中叶以来,经历了几个重要的阶段。
本文将以时间顺序为主线,介绍计算机的发展历程。
1. 第一阶段:早期计算机的诞生(1940年-1950年代)在这个阶段,计算机还处于早期阶段,体积庞大,运算速度慢,但催生了计算机科学的诞生。
早期计算机采用真空管作为主要元件,代表性的计算机有ENIAC和EDSAC。
这些计算机主要用于科学计算和军事应用,对于现代计算机的发展起到了重要的推动作用。
2. 第二阶段:集成电路的应用(1960年-1970年代)随着集成电路的应用,计算机开始变得更小巧、可靠且运行速度迅速提升。
计算机的成本也大幅下降,从而使得计算机逐渐应用于工商业领域。
IBM System/360 是这个时期的代表,它成为了计算机行业的标准,为多种应用提供了支持。
3. 第三阶段:个人计算机的普及(1980年-1990年代)这个阶段,个人计算机(PC)的普及成为计算机发展的新特征。
微处理器的发明和个人计算机操作系统的改进带来了计算机的大众化,PC 成为人们生活中不可或缺的一部分。
苹果公司的 Macintosh 和微软的 Windows 操作系统的推出进一步推动了个人计算机的普及。
4. 第四阶段:互联网的兴起(1990年代至今)互联网的兴起使得计算机在全球范围内连接起来,信息的交流变得更加便捷和高效。
人们可以通过互联网获取各种资源,例如电子邮件、社交媒体、在线购物等等。
随之而来的是信息时代的到来,计算机在各个领域的应用也变得更加广泛。
5. 第五阶段:人工智能的崛起(2000年代至今)近年来,人工智能技术的快速发展为计算机带来了新的应用领域。
机器学习、深度学习等技术的兴起,使得计算机能够模仿和学习人类的智能行为,以更准确地解决问题。
人工智能技术在图像识别、语音识别、自然语言处理等领域取得了重大突破。
总结:经过几个重要的阶段,计算机从早期的庞大设备发展为现在随处可见的便携式电子产品,计算速度和存储容量大幅提升。
计算机的发展历史计算机的发展历程一、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。
电脑的发展历史过程名称电脑的发展历程可以追溯到17世纪,经历了从最初的机械计算机到现代电子计算机的漫长演进过程。
整个发展历史可以大致分为以下几个阶段:1. 机械计算时代(17世纪-19世纪中叶)- 1642年,布莱斯·帕斯卡发明了世界上第一台可以进行加减运算的机械计算机。
- 1671年,leibniz发明了能进行乘除运算的机械计算机。
- 1834年,查理·巴贝奇设计了分析引擎,被认为是第一台通用计算机的雏形。
2. 电子管计算时代(1930年代-1950年代)- 1936年,图灵提出"图灵机"的概念,为计算机理论奠定了基础。
- 1937年,霍华德·艾肯推出了世界上第一台电子计算机"ABC"。
- 1946年,世界上第一台通用电子计算机ENIAC诞生。
3. 晶体管时代(1950年代-1970年代)- 1958年,集成电路问世,晶体管开始取代电子管。
- 1964年,IBM公司发布了System/360系列主机。
4. 微处理器时代(1970年代至今)- 1971年,英特尔公司推出了世界第一款微处理器4004。
- 1977年,Apple II成为首款真正意义上的个人电脑。
- 1981年,IBM推出了其首款个人电脑。
- 20世纪80年代中期,个人电脑开始走向普及。
5. 互联网时代(1990年代至今)- 万维网的发明和互联网的兴起,极大推动了计算机的发展。
- 云计算、大数据、人工智能等新技术不断涌现和应用。
电脑的发展历程反映了人类追求卓越、不懈努力的智慧结晶,为我们的生活带来了翻天覆地的变化。
未来,计算机技术必将继续突飞猛进,开辟更加广阔的发展空间。
计算机的发展历史计算机是现代社会中不可或缺的工具,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,从早期的计算设备到现代电子计算机的诞生和发展。
1. 早期计算设备的出现早在公元前3000年左右,人类就开始使用简单的计算设备,例如算盘。
算盘是一种用来进行基本数学运算的机械装置,它由珠子和棍子组成,可以进行加减乘除等运算。
算盘的出现极大地促进了数学的发展,并在商业和科学领域起到了重要作用。
2. 机械计算机的诞生19世纪末至20世纪初,机械计算机开始出现。
其中最著名的是查尔斯·巴贝奇的分析机,他设计了一台可以进行复杂计算的机械装置。
然而,由于当时技术的限制和资金的不足,分析机并没有得到实际应用。
3. 电子计算机的诞生第二次世界大战期间,电子计算机的概念开始出现。
1946年,美国宾夕法尼亚大学的埃克特和莫奇利设计了ENIAC(电子数字积分计算机),这是世界上第一台真正意义上的电子计算机。
ENIAC使用了电子管作为计算元件,它的诞生标志着计算机的电子化时代的开始。
4. 计算机的迅速发展随着电子技术的不断进步,计算机的发展进入了一个快速发展的阶段。
20世纪50年代,晶体管取代了电子管,使得计算机的体积大幅缩小,性能大幅提高。
20世纪60年代,集成电路的出现进一步推动了计算机的发展,使得计算机变得更加小型化、高效化。
5. 个人计算机的兴起20世纪70年代,个人计算机开始兴起。
1975年,美国的比尔·盖茨和保罗·艾伦开发了世界上第一台个人计算机——微软Altair 8800。
这台计算机的成功推动了个人计算机的普及,标志着计算机进入了家庭和个人用户的时代。
6. 互联网的普及20世纪90年代,互联网的普及进一步推动了计算机的发展。
互联网的出现使得计算机可以实现全球范围内的信息交流和共享,极大地改变了人们的生活方式和工作方式。
7. 科技革命的推动21世纪以来,计算机科技的发展进入了一个全新的阶段。
计算机的发展历程一、计算工具的起源人类对于计算工具的需求可以追溯到很早以前,最早的计算工具可以追溯到公元前3000年左右的古代文明。
这时,人们使用的是物理计算工具,如算盘、手指计数等,用来进行简单的数学运算。
然而,这些计算工具非常有限,并且只能进行有限的数学运算。
二、机械计算器的出现随着时间的推移,人们渴望创造出更高效和精确的计算工具。
19世纪末到20世纪初,机械计算器开始出现。
最早的机械计算器是由计算机发明家查尔斯·巴贝奇提出的分析机械计算器,它使用齿轮和滑轮等机械装置来进行复杂的运算。
然而,这些机械计算器非常庞大且昂贵,只能用于特定的科学研究和工程项目。
三、电子计算机的兴起随着电子技术的迅速发展,20世纪40年代出现了第一台通用电子计算机——ENIAC。
ENIAC是由美国防部赞助的一项项目,其设计目的是用于计算弹道表和其他数值模拟问题。
ENIAC采用了更先进的电子技术,大大提升了计算速度和精确度。
不久之后,世界各地开始涌现出更多类似的电子计算机,如UNIVAC、EDSAC等。
四、集成电路的发明20世纪60年代,集成电路的发明进一步推动了计算机的发展。
集成电路是将大量的电子元件集成到微小的硅片上,从而大大减小了计算机的体积和功耗。
这使得计算机能够逐渐进入个人和商业市场。
五、个人计算机的出现20世纪70年代,个人计算机开始出现。
最早的个人计算机是由斯蒂夫·乔布斯和斯蒂夫·沃兹尼亚克在他们的车库里制造的,它被命名为“苹果一号”。
个人计算机的出现彻底改变了计算机的使用方式,使其从过去只能由专业人士操作的巨型机器变为普通人家中必不可少的工具。
六、互联网的普及20世纪90年代,互联网的普及进一步推动了计算机的发展。
互联网使得全球范围内的计算机能够互相连接,人们可以通过互联网进行数据交换和信息共享。
互联网的普及使得计算机的实用性大大增强,深刻影响了人们的生活和工作方式。
七、移动计算的崛起随着移动技术的飞速发展,移动计算开始成为主流。
简述计算机发展的历程
计算机的发展经历了多个阶段,从最初的计算器到现代的超级计算机,经历了数十年的演进和变革。
以下是计算机发展的历程简述: 1. 机械计算器时代:19世纪,机械计算器的出现使得人们能够进行简单的数学计算,但其精度和速度均受到限制。
2. 电子管计算机时代:20世纪50至60年代,电子管计算机开始出现。
它们比机械计算器速度更快,能够处理更加复杂的计算任务。
但是电子管计算机也存在很多问题,如体积大,发热严重等。
3. 晶体管计算机时代:20世纪60年代晚期,晶体管计算机的出现引领了计算机的发展。
晶体管计算机比电子管计算机更加可靠,体积更小,速度更快。
4. 集成电路计算机时代:20世纪70年代,集成电路技术的出现使得计算机能够更加小型化和高效化。
计算机逐渐普及,开始进入家庭和办公场所。
5. 微型计算机时代:20世纪80年代,微型计算机开始流行。
它们的价格更加亲民,容易使用,同时也催生了一个新的产业——软件产业。
6. 个人电脑时代:90年代初至今,个人电脑成为了计算机发展的主流。
它们的性能得到了极大的提升,同时也更加便携,拥有更加友好的用户界面,为人们的学习、工作和生活提供了更多的便利。
7. 互联网时代:21世纪,互联网的兴起使得计算机的应用领域得到了极大的拓展。
人们可以通过互联网进行信息交流、购物、娱乐
等各种活动。
8. 人工智能时代:当今,人工智能技术正在快速发展。
计算机不仅可以完成简单的计算任务,还可以具有智能化的特征,如语音识别、图像识别、自动驾驶等。
这标志着计算机技术进入了一个新的时代。
计算机的发展历程与重要里程碑计算机的发展历程始于20世纪40年代,经历了多个重要里程碑。
这些里程碑的实现和突破,推动了计算机技术的进步和应用的广泛普及。
本文将介绍计算机的发展历程并重点讨论其中的几个重要里程碑。
1. 电子管计算机时代(1940年代-1950年代)电子管是计算机技术的首个关键组件,它被广泛应用于早期的计算机中。
其中最著名和里程碑式的计算机是ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer),它于1946年问世。
ENIAC是世界上第一台大规模电子管计算机,具有快速计算能力,成为在第二次世界大战中进行弹道计算的重要工具。
2. 晶体管计算机时代(1950年代-1960年代)晶体管的发明和应用标志着计算机技术的下一个重要阶段。
晶体管替代了电子管,并带来了更高的可靠性、更小的体积和更低的功耗。
在这个时代,IBM 7090是一台里程碑式的计算机,它于1958年发布,成为当时最快的商用计算机。
IBM 7090在科学和工程领域有广泛的应用,为各种计算任务提供了强大的处理能力。
3. 集成电路计算机时代(1960年代-1970年代)集成电路的发明使得计算机的体积进一步缩小,并提供了更高的计算能力。
此时期的里程碑式计算机是IBM System/360,它于1964年发布。
IBM System/360是第一款具有兼容性的计算机系列,它的成功促进了不同计算机制造商之间的互操作性,极大地推动了计算机的普及和应用。
4. 个人计算机的诞生(1970年代-1980年代)在这个时期,个人计算机开始进入市场并逐渐普及。
里程碑式的个人计算机是Apple II,它于1977年发布。
Apple II的图形显示和可扩展性赋予了个人计算机更多的功能,使其成为家庭和办公环境中不可或缺的工具。
Apple II的成功奠定了个人计算机的基石,将计算能力带给了普通大众。
5. 互联网时代的来临(1990年代-至今)互联网的发展彻底改变了计算机的应用模式和人们的生活方式。
计算机发展历程简介计算机的发展历程可以大致分为五个阶段:第一阶段(1946-1957年):这个阶段是电子计算机的初期,被称为第一代计算机。
其基本电子元件是电子管,内存储器采用水银延迟线,外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。
由于当时电子技术的限制,运算速度只是每秒几千次到几万次基本运算,内存容量仅几千个字。
这时的计算机体积大、耗电多、速度低、造价高、使用不便,主要用于军事和科研部门进行科学计算。
软件上采用机器语言,后期采用汇编语言。
第二阶段(1958-1970年):这一阶段被称为晶体管计算机时代,从1958年到1965年,它们全部采用晶体管作为电子器件。
与第一代电子管计算机相比,晶体管计算机体积小、耗电少、成本低、逻辑功能强、使用方便、可靠性高。
其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍,体积为原来的几十分之一。
这一代计算机不仅用于科学计算,还用于数据处理和事务处理及工业控制。
软件上广泛采用高级语言,并出现了早期的操作系统。
第三阶段(1965-1970年):这个阶段被称为集成电路计算机时代。
第三代电子计算机的电子器件由晶体管过渡到集成电路。
集成电路的出现标志着计算机的发展进入了一个新的阶段,这一时期的计算机主要用于科学计算、文字处理、企业管理、自动控制等领域,出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统,可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。
第四阶段(1970年以后):从1970年开始,大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)开始作为主要电子器件被应用到计算机中,这个阶段的计算机被称为第四代计算机。
这一代计算机采用了微处理器和微型计算机的概念,使得计算机的体积更小,功能更强,可靠性更高。
同时,操作系统的发展也使得计算机的应用更加广泛,计算机开始进入家庭和办公室,成为人们生活和工作中不可或缺的工具。
第五阶段(目前):这个阶段的计算机是人工智能化的计算机,以人工智能技术为核心,强调机器自主学习和解决问题的能力,不仅能处理数值计算,还具备处理语言文字的能力以及更高级的推理、联想、学习和解释能力。
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,从古代的计算工具到现代的高性能计算机。
1. 古代计算工具在古代,人们使用各种简单的计算工具来进行数学计算。
最早的计算工具可以追溯到公元前3000年的古代埃及,他们使用的是一种叫做“算盘”的计算工具。
算盘是一种利用珠子在棋盘上挪移来进行计算的工具,可以进行加减乘除等基本运算。
2. 机械计算机的诞生随着科学技术的进步,人们开始尝试使用机械设备来进行计算。
17世纪,德国的数学家布莱克诺设计了一种机械计算机,可以进行加法和减法运算。
这是世界上第一台真正意义上的机械计算机,被认为是计算机的雏形。
3. 电子计算机的浮现20世纪初,电子技术的发展为计算机的发展提供了契机。
在这个时期,人们开始使用电子管来构建计算机。
1946年,美国的宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子计算机ENIAC,它是一台庞大的机械设备,用于进行科学计算和军事摹拟。
4. 计算机的商业化应用在20世纪50年代,计算机逐渐走向商业化应用。
IBM公司成为了计算机行业的领导者,推出了一系列商用计算机,用于处理大量的商业数据。
同时,编程语言的发展也为计算机的应用提供了更多的可能性,人们可以通过编写程序来实现各种复杂的计算任务。
5. 微型计算机的崛起20世纪70年代,微型计算机的浮现引领了计算机行业的又一次革命。
微型计算机体积小、价格低廉,逐渐进入普通家庭和办公场所。
这一时期,微软公司的操作系统成为了主流,为个人电脑的普及做出了巨大贡献。
6. 互联网和挪移计算的兴起20世纪90年代,互联网的普及和挪移计算的兴起,使计算机的应用发生了翻天覆地的变化。
人们可以通过互联网进行信息交流和资源共享,挪移计算设备如智能手机和平板电脑成为人们生活中不可或者缺的工具。
7. 高性能计算机的发展随着科学技术的不断进步,高性能计算机的浮现推动了科学研究和工程领域的发展。
计算机的发展史和趋势计算机发展历程计算机的发展史可以追溯到古代的计算工具,如计算盘等。
然而,现代计算机的发展始于20世纪40年代。
1. 第一代计算机(1940年代-1950年代):第一台计算机是由真空管构成的巨型机器,如ENIAC。
这些计算机体积庞大、能耗高,性能较低。
2. 第二代计算机(1950年代-1960年代):第二代计算机开始使用晶体管代替真空管,重量和体积大大减小。
同时,采用批处理技术,能够同时处理多个任务。
3. 第三代计算机(1960年代-1970年代):第三代计算机采用集成电路,使得计算机体积进一步缩小,性能提升。
同时,出现了多用户和分时操作系统。
4. 第四代计算机(1970年代-1980年代):第四代计算机出现了微处理器,计算机成本下降,个人计算机开始普及。
此外,计算机网络和互联网的发展也起步。
5. 第五代计算机(1980年代至今):第五代计算机以人工智能为主题,包括专家系统、神经网络、机器学习等技术的发展。
随着计算机硬件的不断改进,计算能力不断提高,人工智能的应用也越来越广泛。
计算机的发展趋势:1. 更小、更强大的计算机:计算机的体积将继续缩小,同时性能将不断提升,趋于更加强大。
2. 人工智能的进一步发展:随着硬件和算法的不断改进,人工智能将在各个领域得到应用,包括自动驾驶、智能医疗、机器人等。
3. 量子计算机:量子计算机是一种基于量子力学原理的计算机,具有超强计算能力。
虽然目前仍处于实验阶段,但研究人员对其发展寄予厚望。
4. 云计算和边缘计算:随着互联网的普及和带宽的提高,云计算将继续发展,提供更为灵活和高效的计算资源。
同时,边缘计算也得到越来越多的关注,将计算资源更靠近用户。
5. 可穿戴设备和物联网的发展:随着技术的不断进步,可穿戴设备和物联网将得到更广泛的应用,将大量的传感器和计算能力引入到日常生活中。
总之,计算机的发展将持续为人类社会带来巨大的变革和进步。
计算机的发展历程现代计算机的历史开始于20世纪40年代后期。
一般认为,第一台真正意义上的电子计算机是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的名为ENIAC的计算机。
但应该看到,计算机的诞生并不是一个孤立事件,它是几千年人类文明发展的产物,是长期的客观需求和技术准备的结果。
1.1.1 计算机的产生自从人类社会形成以来,人们对自动计算的追求就一直没有停止过。
人类从用石头、刻痕或绳结来计数和计算开始,陆续发明了算盘、计算尺等计算工具。
随后,在现代计算机问世之前,计算机的发展经历了机械计算机、机电计算机和萌芽期的电子计算机3个阶段。
1.机械计算机从17世纪到19世纪中期长达200多年的时间里,一批杰出的科学家相继进行了机械计算机的研制,其中的代表人物有帕斯卡(Blaise Pascal)、莱布尼茨(Gottfried Leibniz)和巴贝奇(Charles Babbage)。
这一时期的计算机虽然构造和性能还非常简单,但是其中体现的许多原理和思想已经开始接近现代计算机。
1642年,法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置,制成了最早的十进制加法机。
帕斯卡的加法机,虽然只能做简单的加、减运算,但是帕斯卡的工作是开创性的。
他提出了一个有意义的设想,即利用纯粹机械的装置来代替人们的思考和记忆。
这是人类发明计算工具的第一次尝试。
为了纪念这位自动计算的先驱,著名的程序设计语言Pascal就是以他的名字命名的。
德国著名的数学家莱布尼兹于1673年改进了帕斯卡的设计,发明了乘法机,这是第一台可以进行四则运算的机器。
莱布尼兹同时还提出了“可以用机械代替人进行繁琐、重复的计算工作”的伟大思想,这一思想至今鼓舞着人们探求新的计算机。
英国数学家巴贝齐在1822年发明了差分机,这是最早采用寄存器(齿轮式装置)来存储数据的计算机,体现了早期程序设计思想的萌芽。
1834年,巴贝奇设计了一种程序控制的通用分析机,其中采用了3个具有现代意义的装置:保存数据的寄存器;从寄存器取出数据进行运算的装置,并且机器的乘法以累次加法来实现;控制操作顺序、选择所需处理的数据以及输出结果的装置。
虽然限于当时的技术条件而未能实现,但这台分析机已经描绘出有关程序控制方式计算机的雏型,其设计思想为现代电子计算机的产生奠定了基础。
2.机电计算机巴贝奇的设想提出以后的100多年间,电磁学、电工学、电子学不断取得重大进展,在元器件方面接连发明了真空电子二极管和真空电子三极管;在系统技术方面,相继发明了无线电报、电视和雷达等。
所有这些成就为现代计算机的发展准备了技术和物质条件。
社会上对先进计算工具多方面迫切的需要,是促使现代计算机诞生的根本动力。
进入20世纪以后,各个科学领域和技术部门的计算困难堆积如山,特别是第二次世界大战爆发前后,军事科学技术对高速计算工具的需要尤为迫切。
在此期间,各国科学家对采用继电器的机电计算机进行了大量的研制工作,为现代计算机的最终诞生积累了极为重要的经验。
1938年,德国科学家祖思(Konrad Zuse)成功制造了第一台采用二进制的Z-1型计算机,此后他又研制了Z系列计算机。
其中,Z-3型计算机是世界第一台通用程序控制机电式计算机,它不仅全部采用继电器,同时采用了浮点记数法、带数字存储地址的指令形式等。
1944年,美国科学家艾肯(Howard Aiken)研制成功了一台机电式计算机,它被命名为自动顺序控制计算器MARK-I。
1947年,艾肯又研制出运算速度更快的机电式计算机MARK-Ⅱ。
到1949年,由于当时电子管技术已取得重大进步,于是艾肯研制出采用电子管的计算机MARK-Ⅲ。
至此,在计算机技术上存在着两条发展道路:一条是各种台式机械和较大机械式计算机的发展道路;另一条是采用继电器作为计算机电路元件的发展道路。
后来建立在电子管和晶体管之类电子元件基础上的计算机正是受益于这两条发展道路。
3.萌芽期的电子计算机几乎是在制造机电计算机的同时,人们开始了制造电子计算机的努力。
电子计算机的研制过程,经历了从制作部件到整机、从专用机到通用机、从“外加式程序”到“存储程序”的演变。
在20世纪30年代后期,许多目光敏锐的科学家纷纷跻身于制造电子管计算机这一大有可为的领域,其中最著名的是美国衣阿华州立大学教授阿塔纳索夫(John V. Atanasoff)。
1939年,阿塔纳索夫提出设计计算机三原则:采用二进制进行运算;采用电子技术来实现控制和运算;采用把计算功能和存储功能相分离的结构。
1939年,阿塔纳索夫和他的学生贝瑞(Clifford E. Berry)还设计并试制了数字电子计算机的样机“ABC计算机”(Atanasoff-Berry Computer),但未能完工。
ABC计算机是计算机发展史上的一个里程碑,有些科学史学家认为,如果ABC计算机当时能正式制造出来,那将是世界上第一台电子数字计算机。
4.电子计算机的诞生1946年2月15日是计算机发展史上值得纪念的一个日子。
这一天在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院举行了人类历史上第一台通用数字电子计算机的揭幕典礼。
这台机器名为“电子数字积分计算机”(Electronic Numerical Integrator and Calculator,ENIAC),如图1-1所示。
它看上去完全是一个庞然大物,占地面积达170m2,重量达30t,耗电量也很惊人,功率为150kW,共使用了18 000多只电子管,1 500多个继电器以及其他器件。
ENIAC最初是专门用于火炮弹道计算的专用机,后经多次改进而成为能进行各种科学计算的通用计算机。
这台完全采用电子线路执行算术运算、逻辑运算和信息存储的计算机,运算速度是Mark I的1 000倍。
ENIAC在莫尔学院的地下室运行了几个月,就被送到马里兰州的阿伯丁武器试验场,1955年才停止使用。
ENIAC是世界上第一台真正意义上的通用电子数字计算机。
它的问世,标志着人类计算工具发生了历史性的变革,人类从此进入了电子计算机的新时代。
图1-1 世界上第一台电子计算机ENIAC同以往的许多重大发明一样,现代电子计算机的诞生也是同军事上的迫切需要紧密相联的。
1943年4月,由于当时第二次世界大战急需高速、准确的计算工具来分析炮弹轨道,在美国陆军军械部的支持下,由美国宾夕法尼亚大学物理学家莫奇利(John W. Mauchly)和电气工程师埃克特(J. Prester Eckert)带领,开始设计和制造第一台电子计算机ENIAC,两年以后即宣告竣工。
在计算机的发展过程中,有许多引人入胜的故事。
计算机的产生和许多科学家的探索创造密不可分,沿着他们的足迹,也许会带给我们许多启迪。
ENIAC的问世也充分表明,一项重大发明只有为社会发展所迫切需要,才能脱颖而出。
反之,如果社会没有这方面的需求,多么美妙的设想也逃脱不掉为历史所淘汰的命运。
电子计算机制造技术在20世纪30年代已经成熟,而在20世纪40年代才真正制造出来,也正是这个原因。
5.计算机体系结构的形成虽然ENIAC的运算速度已经相当快了,但它存储容量太小,而且计算程序是用线路连接的方式实现的,不便于使用。
为了进行一个新的计算,可能要花费几小时甚至几天的时间进行线路连接准备。
后来美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼(Von Neumann)提出的程序存储的思想解决了这个问题。
1946年6月,冯·诺伊曼提出了存储程序通用电子计算机方案—电子离散变量自动计算机(Electronic Discrete Variable Automatic Computer,EDVAC)方案。
方案中明确规定新型计算机有5个组成部分:计算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出,并详细描述了这5个部分的功能和相互关系,提出了程序存储(Stored-Program)思想,计算机可以按照程序规定的顺序,自动地从一条程序指令进到下一条程序指令。
长达101页的EDVAC方案是计算机发展史上的一个划时代的文献。
由于这一方案提出了现代计算机的基本体系结构,从而奠定了现代计算机的发展基础,所以,人们把现代计算机称为冯·诺伊曼型计算机。
计算机体系结构的形成离不开人类科技知识的积累,离不开许许多多科学家的探索。
1834年巴贝奇设计的分析机就有了今天计算机的雏形。
在现代数字计算机问世100多年以前,他就对计算机的主要组成部分和它们的功能提出了卓越的预见,并包含了程序控制思想的萌芽。
尽管他的先进思想在100多年后才得以实现,但他的这一预见对以后计算机的研制产生了深远的影响。
在计算机科学的奠基和发展中,英国科学家图灵(Alan Turing)做出了杰出的贡献。
1936年,24岁的图灵提出了理想计算机的通用模型,后来人们称这种模型为图灵机。
图灵机成为现代通用数字计算机的数学模型,它证明通用数字计算机是可以制造出来的。
图灵机对计算机的逻辑结构、可实现性产生了深远影响,为可计算性理论奠定了基础。
1950年,图灵指出,如果一台机器对质问的响应与人类做出的响应无法区别,那么这台机器就具有智能。
今天,人们把这一论断称为“图灵测试”,它奠定了人工智能的理论基础。
作为计算机理论的先驱,图灵的思想已远远走在了时代的前面。
然而,图灵本人也并没有远离计算机的研制工作。
在1939年~1945年间,图灵是英国外交部破译德军密码的主要成员,他和他的同事设计和制造了“巨人”计算机。
这台机器采用了图灵机的某些概念,破译了德国的很多密码,在战争中发挥了重大作用。
一般认为,现代计算机的基本概念源于图灵。
现代计算机之父冯·诺伊曼生前曾多次谦虚地说,如果不考虑巴贝奇等人早先提出的有关思想,现代计算机的概念当属于阿兰·图灵。
冯·诺伊曼能把“计算机之父”的桂冠戴在比自己小10岁的图灵头上,足见图灵对计算机科学影响之巨大。
也正是为了纪念图灵对计算机理论与研究的卓越贡献,美国计算机协会(Association for Computing Machinery,ACM)设立了年度图灵奖(Turing Award),这一直是世界计算机科学领域的最高奖项,与物理、化学、医学、经济学领域的诺贝尔奖齐名。
自从1966年设立以来,作为计算机界“诺贝尔奖”的图灵奖已走过了40多个春秋。
40多位图灵奖得主均对计算机科学与技术的发展创新做出了杰出贡献。
他们在珍惜自己所获崇高荣誉的同时,也深切怀念阿兰·图灵这位在计算机创新史上永放光芒的先驱。