计算机学科概论第01章计算机发展简史

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第一章计算机概述

第一章计算机概述第一节计算机发展简史（硬件部分）在ENAIC诞生之前，相继产生了数学领域二进制和四则运算，同时开启了工具与机械机制造的时代。

早期计算机（原始脑力使用计算工具的时代）公元前5世纪，中国人发明了算盘，广泛应用于商业贸易中，算盘被认为是最早的计算机，并一直使用至今。

算盘在某些方面的运算能力（如：加、减、乘、除等）要超过目前的计算机，算盘的方面体现了我们中国人民无穷的智慧。

前期计算机（机械计算机时代、史前时代）17世纪开始至18世纪中后期，在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，大大促进了自然科学技术的发展，人们长期被神权压抑的创造力得到空前释放。

其中制造一台能帮助人进行计算的机器，就是最耀眼的思想火花之一。

从那时起，一个又一个科学家为把这一思想火花变成引导人类进入自由王国的火炬而不懈努力。

但限于当时的科技总体水平，大都失败了，这就是拓荒者的共同命运：往往见不到丰硕的果实。

后人在享用这甜美的时候，应该能从中品出一些汗水与泪水的滋味……从而计算机器硬件设备也进入了第二次重要历史进步阶段。

1614年，苏格兰业余数学家约翰·纳皮尔[John Napier (1550-1617)]发表了一篇论文，其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置。

1620年左右，在这段时期中设计和使用机械设备计算乘法是非常困难的。

1623 年，人称“计算机时代之父”的德国科学家威廉·契克卡德[Wilhelm Schickard (1592-1635)]制作了一个能进行六位以内数加减乘除运算，并能通过铃声输出答案的“计算钟”。

通过转动齿轮来进行操作。

这台设备是人类有史以来第一台机械计算机。

威廉·契克卡德计算钟1625年，英国牧师数学家威廉·奥特雷德[William Oughtred (1575-1660)]发明计算尺。

1642年至1645年，法国数学家布莱士·帕斯卡[Blaise Pascal(1623-1662)]在威廉·奥特雷德计算尺的基础上将计算尺加以改进，发明了一部使用齿轮运进行八位计算并自动进位加法器，称为“Pascalene(帕斯克林)”。

计算机导论第一章计算机发展历程

计算机导论第一章计算机发展历程《计算机发展历程》在当今这个高度数字化的时代，计算机已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从智能手机到超级计算机，从在线购物到太空探索，计算机的应用无处不在。

然而，计算机的发展并非一蹴而就，它经历了一个漫长而曲折的过程。

计算机的起源可以追溯到古代。

在那个时候，人们就已经开始尝试使用各种工具和方法来进行计算。

例如，中国古代的算盘就是一种非常实用的计算工具，它通过珠子的位置和移动来表示数字和进行计算。

此外，古希腊的安提基特拉机械被认为是世界上最早的机械计算机之一，它能够预测天文现象。

但真正意义上的现代计算机的发展始于 19 世纪。

1822 年，英国数学家查尔斯·巴贝奇设计了差分机，这是一种能够自动完成特定数学运算的机械装置。

虽然差分机最终没有完全建成，但它为后来计算机的发展奠定了重要的基础。

进入 20 世纪，电子技术的飞速发展为计算机的诞生创造了条件。

1946 年，世界上第一台通用电子计算机“ENIAC”在美国宾夕法尼亚大学问世。

这台计算机使用了大量的电子管，体积庞大，重达 30 多吨，占地约 170 平方米，但它的运算速度相比之前的机械计算机有了质的飞跃。

ENIAC 的出现标志着计算机进入了电子时代。

在随后的几十年里，计算机技术不断进步。

电子管逐渐被体积更小、性能更稳定的晶体管所取代。

晶体管计算机的出现使得计算机的体积大大缩小，功耗降低，运算速度进一步提高。

20 世纪 60 年代，集成电路的发明又为计算机的发展带来了新的突破。

集成电路将多个晶体管和其他电子元件集成在一个小小的芯片上，进一步减小了计算机的体积，提高了可靠性和性能。

随着技术的不断发展，计算机逐渐从大型机构和科研单位走向了企业和家庭。

20 世纪 70 年代，个人计算机（PC）开始崭露头角。

苹果公司的 Apple II 和 IBM 公司的 PC 等产品成为了个人计算机发展的重要里程碑。

这些个人计算机具有易于使用、价格相对较低等特点，使得更多的人能够接触和使用计算机。

第一章计算机发展简史

5、布尔代数
布尔（G.Boole）
二、ENIAC的诞生（埃尼阿克）
三、冯•诺依曼与EDVAC方案
2021/1/20
EDVAC方案中新机器的五个组成部分
1) 计算器 2) 逻辑控制装置 3) 存储器 4) 输入装置 5) 输出装置
§1.2 电子计算机的发展
一、电子管计算机—第一代计算机 (1946年~1959年)
第一章计算机发展简史
§1.1电子计算机的诞生
一、电子计算机诞生以前的计算工具 1、算筹、算盘和计算尺
（1）算筹－中国最早的计算工具
2021/1/20
（2）算盘
2021/1/20
（3）计算尺
2021/1/20
圆柱型对数计算尺
计算尺
2、Pascal和加法器记里鼓车
Pascal(B.Pascal)
2021/1/20
简单说，在一个磁场里，用激光照射原子束，就可以构成一个量子计算机，量子计算机的运算方式建立在原子运动的层面上。
六、巨型计算机
(具有超高运算速度的计算机 )
Cray－1巨型机
七、小型计算机
PDP－11小型机
VAX11/780小型机
八、微型计算机
Intel 4004
苹果Ⅱ电脑
苹果Ⅱ电脑
一、中国计算机工业的萌芽阶段（1956～1964）
二、中国计算机工业的形成阶段（1973～1983）
2021/1/20
三、中国计算机工业的发展阶段（1984～）
四、汉字信息处理的发展
§1.4 计算机与社会
一、计算机的应用
1、数值计算 2、数据处理
3、计算机辅助设计与制造、计算机辅助教育
IBM PC

计算机学科概论复习资料

1•诞生于1946年的电子计算机是（D ）,它的出现标志着电子计算机时代的到来。

A. EDVACB.APPLEC.IBM PCD.ENIAC2. 冯•诺依曼对计算机的主要贡献是（B ）oA. 发明了微型计算机B.提出了存储程序的概念C.设计了第一台电子计算机D.提出了高级程序设计语言3. 计算机之所以能自动地、连续的进行数据处理，主要是因为（A ）oA. 采用了开关电路B.采用了半导体器件C.具有存储程序的功能D.采用了二进制4.. 计算机硬件系统由5个基本部件组成，不属于这5个基本部件的是（D ）oA. 运算器和控制器B.存储器C.输入设备和输出设备D.总线5.我国自行研制的“银河计算机”属于（D ）oA. 微型计算机B.小型计算机C.大型计算机D.巨型计算机1. 计算指的是（D ）。

A. 数的加减乘除、平方、开方等B. 函数的微分、积分等C. 方程的求解、定理的证明等D .将一个符号f 变换成另一个符号串g2. 图灵机计算模型的主要贡献是（ D ）。

A. 研究了计算的本质B. 描述了计算的过程C. 给出了可计算问题的定义D. 以上都是3. 任何一个学科持续发展的主要动力是（ B ）。

A.优秀人物的不断涌现B.科学问题的提出和解决C.先进的工具和方法D.当时的历史条件4. 首次提出“ GOTO 语句是有害的”是（C ）。

A.克努斯B.阿德勒曼C.迪杰斯特拉D.费根鲍姆5. 以下（D ）是CC2004报告新增加的专业方向。

A.软件工程B.网络工程C.信息管理D.信息技术6.. 什么是学科？什么是科学？科学与学科之间的关系如何？学科：⑴学术的分类。

指一定科学领域或一门科学的分支。

⑵教学的科目。

指学校教学内容的基本单位；指为培养人才而设立的教学科目。

科学：运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系。

学科与科学有着非常密切的关系。

科学研究是以问题为基础的，只要有问题的地方就会有科学与科学研究。

第1章计算机发展简史000001

1.1.2 机械计算机
1614年，英国数学家约翰.纳皮尔发明简化乘除运算的纳皮尔骨条。 1620年，英国数学家埃德蒙.冈特发明对数计算尺。 1624年，英国数学家威廉.奥垂德发明了圆形滑动计算尺。
对数计算尺
计算尺
计算机导论 (2009)
1.1.2 机械计算机
1642年，法国科学家帕斯卡发明了齿轮式能实现加减法运算的计算器Pascaline。 1673年，德国数学家莱布尼茨建造了一台能进行加减乘除四则运算的机械式计算机。
计算机导论 (2009)
1.2 计算机的发展
第一代计算机第二代计算机第三代计算机第四代计算机第五代计算机计算机的发展趋势计算机的分类计算机的特点计算机的应用领域
电子管
晶体管集成电路芯片
计算机导论 (2009)
1.2.1 第一代计算机
主要特点(1946-1958)
用电子管代替机械齿轮和继电器作为基本元器件，运算速度一般为每秒几千次至几万次。采用二进制形式，程序设计语言为机器语言。程序可以存储，使用水银延迟线、静电存储管、磁鼓、磁芯等作为存储器。输入输出装置主要用穿孔卡片，速度很慢。
计算机导论 (2009)
第1章计算机发展简史
1.1 第一台电子数字计算机的诞生 1.2 计算机的发展 1.3 中国计算机发展简史 1.4 著名的计算机公司 1.5 著名的计算机科学家 1.6 计算机学术组织 1.7 计算机奖项 1.8 本章小结
计算机导论 (2009)
1.1 第一台电子数字计算机的诞生
计算机导论课件说明
该课件是袁方、王兵、李继民编著，清华大学出版社 2009年7月出版的计算机导论（第2版）的配套课件。
课件中的部分图片来源于互联网，向有关图片的提供者和网站表示感谢。

No1计算机发展史

第 1 章计算机基础
信息科学导论
人与其他动物的根本区别是——制造工具、使用工具还有什么启示？
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系统独具特色的电子笔录功能，开始审讯后，办案人员可通过审讯终端直接进行笔录录入，全电子化的办公，可实现无纸化作业
信息科学导论
情景问题——无处不在的计算机
➢ 科学计算 ➢ 处理文字 ➢ 制作图案 ➢ 数据管理 ➢ 控制其他机器 ➢ 游戏 ➢ 发送消息 ➢ 识别语音
信息科学导论
计算机的发展—早期计算工具
示例：计算 206 + 15
阿拉伯数字是由古印度人民发明的，12世纪由阿拉伯人传入欧洲。
＋
个位向十位产生进位
祖冲之如何用算筹计算圆周率？
人类为什么要发明计算工具？
记数
计算
应用、需求驱动计算工具的发展
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系统独具特色的电子笔录功能，开始审讯后，办案人员可通过审讯终端直接进行笔录录入，全电子化的办公，可实现无纸化作业
第 1 章计算机基础
信息科学导论
本章讨论的主要问题是：
1. 计算机是计算工具吗？计算机出现之前人类用什么作为计算工具？
2. 计算机从诞生到现在经历了怎样的发展变化？未来的计算机可能是什么样的？
3. 我们大多数人接触过微型计算机，常识告诉我们微型计算机只是计算机家族的一员，还有哪些种类的计算机？
信息科学导论
计算机的发展—早期计算工具
机械式计算工具
莱布尼茨四则运算器：德国人发明。工作原理同帕斯卡加法器，能进行四则运算。乘法运算采用进位-加，后来演化为二进制，被现代计算机采用。
机械的含义？
需要手动上发条，然后就可以机械地实现计算——手动机械。

第1章计算机概论ppt课件

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9
▪ 3、第三代（1965～1970年）其主要特征是用半导体中小规模集成电路代替分立元件的晶体管。
广泛应用操作系统以及面向用户的应用程序，运算速度提高到几百万次/秒
▪ 4、第四代（1971年至今）其主要特征是以大规模和超大规模集成电路为计算机的主要功能部件。
பைடு நூலகம்计算机各种硬件快速发展，计算机各分支学科日趋完善，PC机的普及，计算机网络时代到来
▪ 他杰出的贡献使他成为计算机界的第一人，现在人们为了纪念这位伟大的科学家将计算机界的最高奖定名为“图灵奖”。
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3
▪ 1946年，世界上第一台电子数字计算机 ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator）在美国宾夕法尼亚大学诞生。ENIAC计算机共用了18000多个电子管，重达30吨，占地面积约170平方米，耗电150 千瓦，每秒能计算5000次加法。但与现代计算机相比，除了体积大、速度慢、能耗大外，
器中的地址。
③ 将编好的程序送入内存储器中，然后启动计算机
工作，计算机无需操作人员干预，能自动逐条取
出指令和执行指令。
冯·诺依曼设计思想最重要之处在于明确地提出
了“程序存储”的概念，他的全部设计思想实际
上是对“程序存储”概念. 的具体化。
8
1.1.2 现代计算机的发展
▪ 现代计算机技术的5个发展阶段
▪ 5、第五代（设想研制中）
其主要特征是人工智能
研究目标是：突破冯·诺依曼结构
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10
1.1.3 计算机在我国的发展
▪ 我国高性能计算机形成了三大系列即银河系列、曙光系列
和神威系列。
银河系列

计算机发展史(讲稿课件)

工作速度几十万次／秒
第三代：集成电路计算机（ 64-71）
内存半导体存储器外存磁带或磁盘工作速度几十万～几百万次/秒软件高级算法语言、操作
物理元件中小规模集成电路（硅）
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
内存延迟线或磁芯外存纸带、卡片或磁带工作速度几千～一万次／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（46-58）
第二代：晶体管计算机（58-64）
1
2
1.5.3 防火墙技术
例题分析－计算机的基本概念
A．1946年 B.1952年 C．1959年 D.1962年
一般认为，世界上第一台电子数字计算机诞生于______。
A．数据处理 B．科学计算 C．辅助设计 D．过程控制
计算机当前已应用于各种行业、各种领域，而计算机最早的设计是针对于______。
A．规模 B.功能 C.性能 D.元件
计算机问世至今已经历四代，而划分时代主要依据则是计算机的______。
1A 2B 3D
例题分析－计算机的基本概念
A．科研 B.军事 C.商业 D.管理
最早设计计算机的目的是进行科学计算，但其主要的都是用于______。
最早的应用领域
最广泛的应用领域
1.4计算机的主要用途
1.5计算机病毒及防治
5.1计算机病毒的特点
计算机病毒是人为编制的危害计算机系统的程序。它具有：
隐蔽性：隐蔽在可执行程序和数据文件中传染性：自我复制潜伏性：寄生、隐藏可触发性：在触发条件下传播或破坏破坏性：轻者降低系统工作效率，重者导致系统崩溃、数据丢失

图文并茂的计算机发展简史

49
1.2.1 第一代计算机(1946-1958)
❖应用领域
✓主要用于科学计算。
❖代表机型
✓ENIAC、IBM公司的IBM 700系列。
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1.2.2 第二代计算机(1959-1964)
❖主要特点
✓ 用晶体管代替了电子管。 ✓ 采用磁芯存储器作主存，采用磁盘与磁带作辅存。 ✓ 出现了汇编语言和高级语言；出现了监控程序。 ✓ 作为现代计算机体系结构的许多新技术相继出现，如寄存
53
1.2.3 第三代计算机(1965-1970)
❖应用领域
✓应用领域进一步拓展，计算机的应用进入到许多科学技术领域。
❖代表机型
✓IBM 360系统。
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1.2.4 第四代计算机(1971--)
❖ 主要特点
✓ 用微处理器或超大规模集成电路取代了普通集成电路。 ✓ 存储容量进一步扩大。 ✓ 输入采用了光学字符识别和条形码及语音等技术。 ✓ 输出设备开始使用光盘和激光打印机等。 ✓ 高级程序设计语言得到广泛使用。 ✓ 微型计算机进入了千家万户。 ✓ 互联网广泛应用，形成所谓的地球村。 ✓ 巨型计算机也得到快速发展。
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1.1.1 早期的计算工具
18
1.1.1 早期的计算工具
算筹
➢ 算筹又称为筹、策、算子等 ➢ 算筹在中国的起源很早 ➢ 中国著名科学家祖冲之
(429-500年)借助算筹作为计算工具计算出圆周率。
祖冲之(429—500年)
19
1.1.1 早期的计算工具
算盘
➢ 算盘也称珠算，是中国劳动人民创造的一种计算工具
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第1章计算机发展简史
需要是发明之母。
Necessity is the Mother of Invention. 计算工具及计算技术是随着人类实践的

《计算机发展简史》课件

详细描述
第三代计算机采用集成电路作为基本逻辑元件，与前两代相比，体积进一步减小、功耗进一步降低、可靠性进一步提高。这一代计算机的应用更加广泛，开始应用于商业、教育和家庭等领域。
第四代大规模集成电路计算机（1972-至今）
总结词
性能更高、体积更小、功耗更低、应用更加广泛和深入
详细描述
第四代计算机采用大规模集成电路作为基本逻辑元件，性能更高、体积更小、功耗更低。这一代计算机的应用更加广泛和深入，涉及到各个领域，如科学计算、数据处理、工业控制、商业应用等。随着技术的发展，计算机的性能不断提高，应用范围也不断扩大
，成为现代社会不可或缺的重要工具。
03
CATALOGUE
计算机的应用领域
科学计算
总结词
科学计算是计算机应用的重要领域之一，涉及数学、物理、工程等多个学科。
详细描述
计算机强大的计算能力和存储能力使得科学家能够进行大规模、高精度的数值模拟和数据分析，从而解决复杂的问题，如天气预报、地震预测、航天器轨道计算等。
计算机在自动控制领域的应用，提高了生产效率和产品质量，降低了能耗和环境污染。
人工智能
总结词
人工智能是计算机科学的一个重要分支，旨在研究和应用人类的智能。
详细描述
人工智能的应用包括机器学习、自然语言处理、计算机视觉等，为人类带来了许多便利和创新，如智能家居、智能客服、自动驾驶等。
多媒体应用
总结词
多媒体应用是指利用计算机技术对文本、图像、音频、视频等多种媒体进行综合处理和应用。
详细描述
多媒体应用在教育、娱乐、广告等领域广泛应用，如数字电影、虚拟现实、数字音乐等，丰富了人们的视听体验和生活方式。

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➢… …
计算机什么都能做吗？
计算机是什么？
计算机全称是通用电子数字计算机，在学术性较强的文献中通常称为计算机，在科普性读物中通常称为电脑。 ➢通用是指计算机可服务于多种用途； ➢电子是息均用0和1的编码来表示。
计算机是什么？
计算机是一台笨拙的机器，具有从事令人难以置信的聪明工作的能力；
1621 年
机械式计算工具——帕斯卡加法器
帕斯卡加法器是由齿轮组成、以发条为动力、通过转动齿轮来实现加减运算的计算装置。
1642 年
机械式计算工具——莱布尼茨四则运算器
莱布尼茨四则运算器是能进行四则运算的机械式计算器，这台机器在进行乘法运算时采用进位-加（shift-add）的方法，这种方法后来演化为二进制，被现代计算机采用。
1886 年
TMC→CTR →IBM
由霍列瑞斯创办的制表机公司几经演变，最终更名为国际商用机器公司，即今天的IBM。
1935年，IBM制造了IBM601穿孔卡片式计算机，该计算机能够在一秒钟内完成乘法运算。
托马斯·华生
1935 年
机电式计算机——Z系列
德国工程师朱斯研制出Z-1计算机，这是第一台采用二进制的计算机。在接下来的四年中，朱斯先后研制出采用继电器的计算机 Z-2、Z-3、Z-4。
远古时代
手动式计算工具——算筹
最原始的人造计
春
算工具是算筹，我国
秋
古代劳动人民最先创
时
造和使用了这种简单
期
的计算工具。算筹最
早出现在何时，现在
已经无法考证，但在
春秋战国时期，算筹
使用非常普遍。
手动式计算工具——算盘
计算工具发展史上第一次重大改革是算盘，也是我国古代劳动人民首先创造和使用的。算盘由算筹演变而来，并且和算筹并存竞争了一个时期，终于在元代后期取代了算筹。
英国著名诗人拜伦的独生女爱达•奥古斯塔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超前了一个多世纪，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。
机电式计算机——制表机
第一台可以自动进行加减乘除运算、累计存档、制作报表的制表机，这台制表机参与了美国1890 年的人口普查工作。
启示？？？
计算机应用技术≠应用计算机技术对于从事计算机系统的研究、发展、设计和制造的专业人员来说，不仅要懂得计算机系统的原理，还要懂得计算的原理。什么是计算机系统？什么是计算？
➢“计算机学科概论”这门课是学习的开端 ➢ 今后的课程将从不同的角度回答这两个问题 ➢ 四年后，同学们应当自己回答这两个问题
元代后期
手动式计算工具——纳皮尔算筹
Napier算筹由一些长条状的木棍组成，木棍的表面雕刻着类似于乘法表的数字。每个木棍表示一位数字的乘法表，把这些木棍顺序排列起来，可以只用加法操作来实现乘法操作。
1617 年
手动式计算工具——计算尺
对数计算尺是在两个圆盘的边缘标注对数刻度，然后让它们相对转动，就可以基于对数运算用加减法来实现乘除运算。
计算机学科概论第01章计算机发展简史
学习目标
了解计算机的发展历史；理解计算机的基本工作原理、基本概念；初步了解计算机学科的内涵、知识体系；了解有关职业和职业道德；产生兴趣、树立信心、建立目标；掌握方法，学会学习。注意：本课程介绍的内容大部分将在后续课程中学习，所以，不要求弄懂每一个技术细节。
授课方式与成绩评定
课上讲授和演示
复习、自学和书面作业
上机实验并完成上机作业
成绩评测
–实验 –作业及考勤 –论文
20% 50% 30%
澄清一个认识
洗衣机≠ 计算机≠
用户与专业人员的区别
对于使用洗衣机的人，没有必要懂得洗衣机的原理，只需要了解使用知识。
对于从事洗衣机的研究、发展、设计和制造的人，不仅要懂得洗衣机的原理，还要懂得洗衣的原理。
1822 年
机械式计算工具——分析机
在分析机的设计中，巴贝奇采用了三个具有现代意义的装置：（1）存储装置（2）运算装置（3）控制装置分析机的输入和输出装置采用穿孔卡片。
1832 年
这部以齿轮为元件、以蒸汽为动力的分析机的设计思想在他去世后近100年才得以实现。
机械式计算工具——分析机
计算机是什么？
计算机存在于我们的生活中
Computers are everywhere！
为什么计算机无处不在？
计算机能够做许多种不同的事：
➢ 算题（科学计算） ➢ 制作图案 ➢ 处理文字 ➢ 记录事实 ➢ 控制其他机器 ➢ 游戏 ➢ 发送消息 ➢ 识别语音
➢ 画图 ➢ 娱乐 ➢ 帮助人进行决策 ➢ 模拟世界上的事物 ➢ 制作影视特技 ➢ 帮助人进行设计 ➢ 帮助人制定计划
计算机程序员是一些聪明的人，具有从事令人难以置信的笨拙工作的能力；
计算机与程序员实现了完美的配合。
第1章计算机发展简史
1.1 计算工具的发展简史 1.2 计算机发展简史 1.3 计算机的分类和特点 1.4 计算机的应用领域
手动式计算工具——结绳记事
人类最初用手指进行计算，但计算范围有限，计算结果也无法存储。于是人们用绳子、石子等作为工具来延长手指的计算能力和存储能力，如中国古书中记载的 “上古结绳而治”，拉丁文中“Calculus”的本意是用于计算的小石子。
1938 年
机电式计算机——MARK-I
美国哈佛大学应用数学教授霍华德·艾肯在读过巴贝奇和爱达的笔记后，发现了巴贝奇的设计，并被巴贝奇的远见卓识所震惊。艾肯提出用机电的方法，而不是纯机械的方法来实现巴贝奇的分析机。
1936 年
电子计算机——ABC
1673 年
机械式计算工具——雅各织布机
1804 年
法国人约瑟夫·雅各（Joseph Jacquard）发明了可编程织布机，通过读取穿孔卡片上的编码信息来自动控制织布机的编织图案。
机械式计算工具——差分机
差分机专门用于航海和天文计算，这是最早采用寄存器（齿轮式装置）来存储数据的计算工具，体现了早期程序设计思想的萌芽，使计算工具从手动机械跃入自动机械的新时代。