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计算机安全技术发展历史解析计算机安全技术的发展历史可以追溯至计算机的问世。
随着计算机技术的迅猛发展，计算机安全问题也日益突出。
本文将对计算机安全技术的发展历程进行解析，了解其演变过程和重要里程碑。
一、起源阶段20世纪40年代，第一台电子数字计算机ENIAC诞生，标志着计算机科学的开端。
当时，计算机只应用于军事领域，主要任务是解密敌方密码。
为了确保通信和机密信息的安全，随着计算机的发展，密码学作为一门学科开始崭露头角，将成为计算机安全的重要基石。
二、密码学时代1960年代，计算机逐渐应用于企业和政府，信息交换的需求日益增加。
此时，密码学的研究进一步深入，对称密钥加密算法和非对称密钥加密算法的应用开始逐渐普及。
DES（Data Encryption Standard）作为一种对称加密算法，成为计算机安全领域的里程碑之一，大大提升了数据加密的效率。
三、网络和互联网时代1980年代，计算机网络的应用开始普及。
随着互联网的兴起，计算机安全问题愈发突出。
此时，防火墙、入侵检测系统等安全设备的出现，进一步提高了计算机的安全性。
同时，由于计算机病毒和网络攻击等安全威胁的出现，逐渐有了反病毒软件和入侵检测软件等安全工具的问世。
四、安全标准化和密码算法突破2000年代，随着国际间信息交流的加 intensification 和网络技术的不断先进,计算机安全形势更加严峻。
各国纷纷制定了计算机安全标准，并加强对密码算法的研究和突破。
RSA、AES等密码算法的提出，极大地改善了计算机数据的加密和解密的安全性。
五、生物特征识别技术的应用随着计算机技术的发展和人们对安全性的要求不断提高，传统的安全技术逐渐不能满足需求。
生物特征识别技术的应用成为计算机安全领域的新热点。
指纹识别、虹膜识别、面部识别等技术的应用，使得计算机的安全性能得到了进一步提升。
六、人工智能和机器学习在安全领域的应用当前，人工智能和机器学习的快速发展，给计算机安全带来了新的希望。
计算机编程语言的演变历史计算机编程语言是人类控制计算机的工具。
它们的发展从最初的机器语言到高级编程语言，从简单的数学运算到面向对象的编程范式，不断地演进和进化。
1. 机器语言机器语言是计算机最早使用的编程语言。
它是二进制代码的组合，直接操作计算机硬件。
程序员必须使用汇编语言和指令代码，通过一长串数字来编写程序。
因为计算机的硬件语言是不变的，所以机器语言的程序是非常高效的。
但是，它的缺点是代码极难理解和维护，极易出错，工作量也非常大。
2. 汇编语言为了解决机器语言的缺陷，汇编语言被发明了出来。
它是机器语言的强化版。
程序员还是使用指令代码，但是在指令前加上了更可读性的符号，如ADD、MOV等，来代替二进制码。
这使得程序员编写程序时更加轻松，也方便了程序的阅读和修改。
但是，汇编语言仍然需要程序员对计算机硬件有深入的了解，因此它只是一个渐进的改进。
3. 高级编程语言高级编程语言是计算机编程语言演进的一次革命。
它们是人类可读的，与自然语言相似的语言，程序员可以使用结构化的代码，如函数、循环、条件语句等。
高级语言可以分为过程式语言和面向对象语言两个方向。
过程式语言首先出现于上世纪50年代的FORTRAN语言，它使用了第一代编程工具（编译器），程序员不再需要知道硬件底层的细节。
随之而来的还有很多其他的语言，如COBOL、BASIC、PASCAL、C等。
这些语言的出现使得程序员可以更快速和容易地编写程序。
面向对象编程语言的发展始于上世纪70年代的Smalltalk语言。
它提出了“一切皆对象”的概念，将程序员的注意力从数据和过程中转移到了真实的对象上。
随之而来的还有C++、Java、Python等面向对象语言，这些语言可以更好地应对大规模软件的开发和维护。
4. 编程范式编程范式是高级编程语言发展出来的一个概念。
它是指规定了一些约定来解决问题的方法。
随着计算机软件的日益复杂，新的编程范式不断涌现。
其中最主要的范式包括：面向过程：它是最早的编程范式，将程序分解成一个一个的独立的函数。
互联网发展的四个阶段随着时代的发展，互联网已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
它促进了信息的传播和交流，改变了我们的生活方式。
然而，互联网的发展并非一蹴而就的，它经历了多个阶段的演变。
本文将介绍互联网发展的四个阶段，分别是：ARPANET时代、商业化的互联网、Web2.0时代以及移动互联网时代。
第一阶段：ARPANET时代互联网的雏形可以追溯到20世纪60年代，当时美国国防部高级研究计划局（ARPA）开发了一个名为ARPANET的计算机网络。
ARPANET旨在连接多个大学和研究机构的计算机，实现互相之间的通信和资源共享。
这个阶段的互联网只能支持少量用户，网络范围也非常有限。
第二阶段：商业化的互联网1980年代至1990年代，互联网开始逐渐发展壮大。
计算机技术的进步和网络的扩展使得越来越多的用户能够接入互联网。
商业化的互联网逐渐形成，出现了许多互联网服务提供商和在线服务。
这个阶段的互联网主要用于电子邮件、文件传输和在线聊天等基本功能，用户数量和互联网的覆盖范围都有了显著增长。
第三阶段：Web2.0时代2000年后，随着Web2.0的兴起，互联网的功能和形式发生了巨大的变化。
Web2.0强调用户参与和互动，促进了网站和用户之间的交流。
此时，社交网络、博客、在线视频和在线购物等应用迅速崛起，互联网已经成为人们获取信息和娱乐的主要渠道。
Web2.0时代的互联网为用户提供了更多的参与和创造的机会，也进一步推动了互联网的普及和发展。
第四阶段：移动互联网时代随着智能手机和移动设备的普及，移动互联网进入了快速发展的阶段。
移动互联网时代的特点是随时随地的网络连接和增加的移动应用。
通过移动互联网，人们能够随时随地上网、收发电子邮件、浏览社交媒体和购物等。
移动互联网的快速发展推动了各种移动应用和服务的创新，如共享经济、在线支付和定位服务等。
总结互联网发展经历了多个阶段，从ARPANET时代的初试牛刀到商业化的互联网，再到Web2.0时代和移动互联网时代的蓬勃发展。
计算机硬件的发展历程概述计算机硬件是计算机系统中最基本的部分，它包括了各种各样的物理设备和组件，为计算机的运作提供支持和实现各种功能。
从早期的机械计算设备到现代的高性能计算机，计算机硬件经历了多个阶段的发展和演进。
本文将概述计算机硬件的发展历程。
一、早期计算设备计算机硬件的历程可以追溯到早期的机械计算设备。
其中一种重要的机械计算设备是巴贝奇的分析机器，它于19世纪初被发明出来。
分析机器使用了齿轮、杠杆等机械结构，通过人工操作实现数学计算。
随着时间的推移，机械计算设备逐渐改进，出现了更加高效的打孔卡片计算机和打孔纸带计算机。
二、电子管时代20世纪40年代至50年代是计算机硬件发展的重要时期，这一时期计算机硬件开始采用了电子管。
电子管是一种基于真空管的电子设备，用于放大和开关电流。
早期的电子管计算机体积庞大，能耗高，但却能够进行更加复杂的计算。
著名的ENIAC计算机就是该时期的代表，它是世界上第一台大规模电子数字计算机。
三、晶体管革命20世纪50年代末至60年代初，晶体管的发明和应用引发了计算机硬件的一场革命。
晶体管是一种半导体器件，用于放大和开关电流。
相比电子管，晶体管更小巧、能效更高，使得计算机硬件体积缩小，能耗降低。
著名的IBM 360系列就是使用了晶体管技术的计算机，它们在业界取得了巨大成功。
晶体管的应用推动了计算机硬件的迅速发展，并逐渐掀起了一场计算机硬件革命。
四、集成电路与个人计算机20世纪60年代末，集成电路的问世再次改变了计算机硬件的面貌。
集成电路是利用半导体材料上的微小电子器件构成的电路集合体，为硬件提供更高的集成度和性能。
集成电路使得计算机硬件更加小型化、高效化，同时还大大降低了成本。
1975年，个人计算机的诞生成为计算机硬件发展的新里程碑，它使得计算机硬件走入了千家万户。
五、微处理器与现代计算机20世纪70年代末，微处理器的出现标志着现代计算机硬件的诞生。
微处理器是一种集成了中央处理单元（CPU）和其他辅助功能的器件，它实现了计算机的核心功能。
回首三百八十年——计算机编年简史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》。
1852年：阿达•奥古斯塔（Ada Augusta）去世，年仅36岁。
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。
1871年：为计算机事业贡献了毕生精力的巴贝奇（C.•Babbage)去世。
6代计算机发展史六代计算机发展史是计算机科学发展的重要里程碑，从20世纪50年代开始到今天，计算机在各个方面实现了巨大的突破与进步。
在这个过程中，计算机的硬件、软件和应用都出现了重大的变革和创新。
以下是对六代计算机发展史的一个概括。
第一代计算机是指1946年至1959年出现的大型计算机，主要特点是使用真空管作为存储和执行元件。
这些计算机体积庞大、价格昂贵、运行速度慢，但是它们开启了现代计算机科学的发展之路。
其中最著名的代表是谢尔顿·沃纳斯计算机（ENIAC）和冯·诺依曼计算机。
第二代计算机是指1960年代出现的计算机，主要特点是使用晶体管替代了真空管，从而使计算机变得更加小型化、高效、可靠和价格更加实惠。
第二代计算机的代表是IBM 1401和DEC PDP-8。
第三代计算机是指1965年至1971年出现的计算机，主要特点是使用集成电路（IC）技术。
集成电路将数千甚至数万个晶体管集成在一块芯片上，大大提高了计算机的性能，并进一步减小了计算机的体积。
第三代计算机的代表是IBM System/360和DEC PDP-11。
第四代计算机是指1971年至1980年出现的计算机，主要特点是微处理器的问世。
微处理器将整个计算机中的中央处理器（CPU）功能集成在一个芯片上，大大提高了计算机的性能并降低了成本。
第四代计算机的代表是Intel 4004和Apple II。
第五代计算机是指1980年至今的计算机，主要特点是引入了新的计算机体系结构和技术。
这些技术包括超大规模集成电路（VLSI）和并行处理。
第五代计算机的代表是IBM PC和苹果的Mac系列计算机。
第六代计算机是指从2000年开始至今的计算机，主要特点是应用领域的扩大和人工智能的兴起。
随着互联网的发展和计算机性能的提升，计算机开始广泛应用于各个领域，包括娱乐、通信、金融、医疗等。
同时，人工智能技术的快速发展也使得计算机能够模拟和实现人的智能行为。
本资料由西北农林科技大学信息工程学院《计算机文化基础》课组收集整理1 计算机的发展与历史世界上第一台计算机是1946年问世的。
半个世纪以来，计算机获得突飞猛进的发展。
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相提并论。
人们根据计算机的性能和当时的硬件技术状况，将计算机的发展分成几个阶段，每一阶段在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃。
1.1 第一阶段电子管计算机(1946～1957年)1945年底，在美国首次研制成功人类第一台计算机，这台机器重30吨，占地面积达167平方米，加之它的工作原理，因此，人类后来的计算机并不是在这台机器的基础上发展起来的。
现代计算机理论的奠基人图灵。
美国数学家冯．诺伊曼，在他的主持下，1949年诞生了第一台存储程序的计算机，又称第一代机，这台计算机为后来的计算机发展奠定了基础。
主要特点是：(1) 采用电子管作为基本逻辑部件，体积大，耗电量大，寿命短，可靠性大，成本高。
(2) 采用电子射线管作为存储部件，容量很小，后来外存储器使用了磁鼓存储信息，扩充了容量。
(3) 输入输出装置落后，主要使用穿孔卡片，速度慢，容易出去使用十分不便。
(4)没有系统软件，只能用机器语言和汇编语言编程。
1.2 第二阶段晶体管计算机 (1958～1964年)1959年，第一台晶体管计算机问世，由此，计算机进入了第二代。
1964年，IBM第一代360系列计算机问世，这是第一代通用计算机，为研制这种计算机，IBM投资50亿美元，比二战期间美国政府投入到原子弹研究的钱(20亿美元)还要多；由此，计算机进入了第三代。
主要特点是：(1) 采用晶体管制作基本逻辑部件，体积减小，重量减轻，能耗降低，成本下降，计算机的可靠性和运算速度均得到提高。
(2) 普遍采用磁芯作为贮存器，采用磁盘/磁鼓作为外存储器。
(3) 开始有了系统软件(监控程序)，提出了操作系统概念，出现了高级语言。
1.3 第三阶段集成电路计算机 (1965～1969年)主要特点是：(1) 采用中，小规模集成电路制作各种逻辑部件，从而使计算机体积小，重量更轻，耗电更省，寿命更长，成本更低，运算速度有了更大的提高。
1.1.2 计算机⽹络的演变和发展 追溯计算机⽹络的发展历史,它的演变可以概括为⾯向终端的计算机⽹络、计算机⼀计算机⽹络和开放式标准化⽹络三个阶段:1.⾯向终端的计算机⽹络 以单个计算机为中⼼的远程联机系统,构成⾯向终端的计算机⽹络。
所谓联机系统,就是由⼀台中央主计算机连接⼤量的地理上处于分散位置的终端。
早在50年代初,美国建⽴的半⾃动地⾯防空系统SAGE (Semi -Automatic Ground Environment)就将远距离的雷达和其它测量控制设备的信息,通过通信线路汇集到⼀台中⼼计算机进⾏集中处理,从⽽开创了把计算机技术和通信技术相结合的尝试。
这类简单的"终端⼀通信线路⼀计算机"系统,成了计算机⽹络的雏形。
严格地说,联机系统与以后发展成熟的计算机⽹络相⽐,存在着根本的区别。
这样的系统除了⼀台中⼼计算机外,其余的终端设备都没有⾃主处理的功能,,还不能算作计算机⽹络。
为了更明确地区别于后来发展的多个计算机互连的计算机⽹络,就专称这种系统为⾯向终端的计算机⽹络。
随着连接的终端数⽬的增多,为减轻承担数据处理的中⼼计算机的负载,在通信线路和中⼼计算机之间设置了⼀个前端处理机FEP (Front End Proce随时)或通信控制器CCU(Communication Control Unit ),专门负责与终端之间的通信控制,从⽽出现了数据处理和通信控制的分⼯,更好地发挥了中⼼计算机的数据处理能⼒。
另外,在终端较集中的地区,设置集中器和多路复⽤器,它⾸先通过低速线路将附近群集的终端连⾄集中器或复⽤器,然后通过⾼速通信线路、实施数字数据和模拟信号之间转换的调制解调器(Modem)与远程中⼼计算机的前端机相连,构成如图1.2所⽰的远程联机系统,从⽽提⾼了通信线路的利⽤率,节约了远程通信线路的投资。
2.计算机⼀计算机⽹络 60年代中期,出现了由若⼲个计算机互连的系统,开创了"计算机⼀计算机"通信的时代,并呈现出多处理中⼼的特点。
电子计算机的发展历程电子计算机是20世纪最有影响力的发明之一，不仅大大改变了人们的生活方式和工作方式，还带来了许多科技进步。
电子计算机早期的出现是为了解决数学问题，但在逐渐完善和发展的过程中，已经演变成为人们日常生活中必需的重要工具。
电子计算机发展历程的详细介绍如下：第一代电子计算机第一代电子计算机最初出现在20世纪40年代，使用真空管作为电子开关。
这种电子管比较大，操作复杂，每秒操作只能进行几百次，因此这些机器很慢。
第一代电子计算机的最著名代表之一是ENIAC，它是一个电子数字计算机，占地面积为167平方米，重达30吨，共有18000根电子管。
第二代电子计算机第二代电子计算机比第一代电子计算机快了很多，它们采用了晶体管代替了真空管。
晶体管比真空管小，更快、更可靠、更省电。
它们也使用了磁带存储数据，能够比第一代电子计算机存储更多的信息。
二代机器仍然很大，有些仍然需要使用空调来保证它们能够正常运行。
第三代电子计算机第三代电子计算机进一步使用了集成电路技术，它们比前两代电子计算机更小、更快，更容易使用。
1993年，英特尔公司推出了第一款微处理器，它的操作速度比第三代电子计算机更快。
第四代电子计算机第四代电子计算机是由微型电子技术发展而来的，采用射频技术，并使用了大型集成电路技术。
这种电子计算机比前三代的电子计算机更快、更小、更节能，并可以存储更多和更复杂的信息。
虽然这些机器最初是在大型企业和政府部门中使用，但随着第三代电子计算机价格的下降，个人电脑也成为了人们生活中不可缺少的一部分。
总结在20世纪的发展历程中，电子计算机已经从巨型机器变成了微型电脑，从专业的数学仪器发展成为人们日常生活中不可或缺的工具。
尽管其器件的发展和功能的增强，电子计算机已经成为人们生活中方便而科技的来源。
然而，它广泛应用在不同方面的能力和巨大的数据处理能力仍然是不能忽略的。
未来电子计算机的发展前景将不可限量，有着不确定性的领域，极有可能会打破现有的极限，创造人类新的未来。
计算机软件的历史演变第一章：计算机软件的起源与发展计算机软件是指一系列以数据和指令为基础，经过编写和调试后，在计算机上运行以完成特定功能的程序集合。
计算机软件的历史可以追溯到第一台电子计算机的出现，而电子计算机的出现又是战争推动的结果。
二战期间，为了解决密码破译等军事需求，电子计算机被开发出来。
在早期，计算机软件是以机器语言编写的，这对于程序员来说非常困难。
为了简化编程过程，他们开始使用汇编语言。
然而，即使使用了汇编语言，编写和调试程序仍然非常耗时且易出错。
为了更好地解决这个问题，高级语言的发展成为计算机软件演变的一个重要里程碑。
第二章：高级语言的出现20世纪50年代，高级语言的概念出现了。
高级语言是一种相对于机器语言和汇编语言的抽象级别更高的编程语言，更加接近人类语言。
高级语言的出现大大简化了编程过程，使得程序员能够更加专注于问题的解决，而不是纠结于底层的细节。
FORTRAN（Formula Translation）是最早的高级语言之一，它于1954年问世，并迅速流行起来。
FORTRAN主要用于科学计算，取得了巨大的成功。
在FORTRAN的成功推动下，其他高级语言如COBOL（Common Business Oriented Language），ALGOL （Algorithmic Language）也相继出现。
这些语言的出现标志着计算机软件开始向更高的层次发展。
第三章：面向对象编程的兴起20世纪70年代和80年代，面向对象编程（Object-Oriented Programming，OOP）逐渐兴起，并对计算机软件的发展产生深远影响。
面向对象的编程思想将数据和方法封装在对象中，使得程序更加模块化、可维护性更强。
Smalltalk是第一个面向对象的编程语言，它于1972年问世。
面向对象的思想被证明是非常有效的，因此许多其他编程语言也开始引入面向对象的特性。
C ++、Java和Python等语言都是基于面向对象的编程范式。
1.1计算机的演变及发展
1.1.3“埃尼阿克”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。这一天美国宾夕法尼亚大学的莫
尔学院喜气洋洋，许多人心情激动地来到莫尔学院，参加一个可载入史册的典礼，即人类历
史上第一台现代电子计算机的揭幕典礼。这台机器名为“电子数值积分和计算机”(简称埃尼
阿克，见图 1.1)，它看上去完全是一个庞然大物，占地面
积达170m2，质量达30t，耗电量也很惊人，功率为150kW，
共使用了近两万个电子管，在工作时这些管子看上去活像
两万只点着的灯泡。埃尼阿克主要用来进行弹道计算的数
值分析，用十进制进行计算。它在 1s图1.1埃尼阿克计算
机内能进行数百次的加法运算，这在当时已是划时代的高
速计算机了。用它计算炮弹着弹位置所需要的时间，比炮
弹离开炮口到达目标所需要的时间还要短。它一度被誉为
“比炮弹还要快的计算机”。经过多次改进，后来的埃尼
阿克成为一台能进行各种科学计算的通用计算机。它的最
大特点是采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和储
存信息。同以往的计算机相比，它的速度极快，比两年前
艾肯研制的机电式自动控制计算机要快1000倍。这使得它
能胜任相当广泛的现代科学计算。埃尼阿克是人类计算工
具发展史上一座不朽的丰碑。它是世界上第一台真正能运
转的大型电子计算机。正是它同几年后制成的冯·诺伊曼机一起，奠定了现代计算机原型。
在从蒙昧时代到文明社会的艰难进行过程中，人类发明了轮子、杠杆、热机、机床、电话、
电视等。这些人类智慧的果实已经延长了人类的感官的功能，从而促进人类社会不断发展。
而电子计算机的发明更是史无前例，对人类生活的影响将是不可估量的，因为它延长了人类
最神秘也最宝贵的部分——脑的功能。埃尼阿克的问世也充分表明，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年代才开花结果， 也许正是这个原因。在冷酷无情的历史面前，个人的力量太渺小了。
是莫克利而非阿塔纳索夫发明了电子计算机，这不是个人的力量所能决定的，这是历史的选
择。
虽然埃尼阿克的运算速度已经相当快了，但是，它仍然没
有最大限度地发挥采用电子技术所提供的巨大潜力。初生
的电子计算机存在着明显的缺陷：① 它的存储容量太小；
② 它的程序是用线路连接的方式实现的，不能存储。为了
进行几分钟或几小时的数字计算，要花费几小时甚至1～2
天的时间做准备。而且，由于它耗电量大，工作起来常常
会因烧坏电子管而被迫停机检修。
图1.2冯·诺伊曼还在1944年，即 ENIAC尚未竣工时，人
们已经意识到了这些问题。美国军方要求莫尔学院在建造
ENIAC的同时，立即设计效率更高的计算机。就在这一关键
时刻，计算机发展史上又一重要人物——冯·诺伊曼教授
(见图1.2)承担了这一重要任务。1903年，冯·诺伊曼出
生于匈牙利的布达佩斯，他从小就显示出多方面的天才，
不到18岁，就和辅导老师合写了一篇数学论文。他精通7
门语言，为其从事科学研究奠定了深厚的基础。几乎在获得布达佩斯大学数学博士学位的同
时，兴趣广泛的冯·诺伊曼又通过了苏黎世高等技术学院化学方面的学士学位考试。博学多
才的冯·诺伊曼在理论科学和技术科学方面都有较高的造诣。他的早期工作主要涉及纯数学
领域，但他并不仅仅关心纯数学的进展。他坚信在现代文明社会中对基础学科的评价会降低，
技术永不停息的发展对人类社会的推动作用会大大加强。因此，他特别关注物理科学和技术
科学的状况，努力发掘使用现代数学方法的潜在威力。1944年的夏天，一个偶然的机会，冯·诺
伊曼得知莫尔小组正在研制电子计算机。当时，他正参加第一颗原子弹的研制工作，面临着
原子核裂变反应过程中的大量计算问题。这些问题涉及数十亿初等算术运算和初等逻辑指令。
它们虽然不需要非常精确的最终数据，但所有中间的和细节的运算都必须相当精确。为此，
曾有成百名女计算员一天到晚用台式计算机演算，结果还是不能令人满意。作为弹道研究所
和洛斯·阿拉莫斯科学研究所的顾问，冯·诺伊曼一直在寻找解决计算问题的新方法。因此，
当听到制造电子计算机的消息后，他大为惊喜，随即专程到莫尔学院参观了还未竣工的
ENIAC 。科学家的洞察力以及深厚的科学素养，使他立刻觉察到了电子计算机应用的广阔前
景。这位著名数学家毫不犹豫地投入到成败未卜的新型计算机的设计工作中，并迅速成为这
一领域的带头人。
正是在冯·诺伊曼的带领下，从1944年8月到1945年6月短短10个月的时间内，计算机的
设计工作获得了巨大的进展。人们定期在莫尔学院举行学术会议，提出各种报告，许多富有
创见的思想接二连三地涌现出来。经过严肃的争论和激烈的交锋，形成全新的科学思想，前
所未有的存储程序通用电子计算机方案——EDVAC 方案就这样问世了。这份浸透了科学家们
的智慧和心血的报告草案共101页，它明确规定新型计算机有5个组成部分：① 计算器CA；
② 逻辑控制装置CC；③ 存储器M；④ 输入I；⑤ 输出O。并详细描述了这5个部分的职能
和相互关系。同ENIAC相比，EDVAC方案有两个重大改 进：① 为充分发挥电子元件的高速
度而采用了二进制；② 提出了“存储程序”，可以自动地从一个程序指令进到下一个程序指
令，其作业顺序可以通过一种称为“条件转移”的指令而自动完成。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。在这个方案中，首次提出了存储程序的概念，解
决了第一台电子计算机 ENIAC的重大缺陷。也正是在这一方案中，提出了现代计算机发展的
基本体系结构，从而奠定了现代计算机的发展基础。由于冯·诺伊曼的巨大的声望和荣誉，
他的参与使得计算机的研制工作受到社会上的广泛重视，从而为计算机的迅猛发展开辟了道
路。
存储程序的概念是计算机发展史上的又一座丰碑。长期以来，人们一直认为这一重要概念是
冯·诺伊曼和 ENIAC小组最先提出来的。然而，冯·诺伊曼从来没有说过存储程序型计算机
的概念是他最先提出的。相反，他不止一次地指出，图灵是现代计算机设计思想的提出者。
那么，图灵是怎样一个人呢? 图灵是英国著名的数学家和科学家，他的深刻的思维能力和非
凡的创造力使人们不能不承认他是一个天才。在他短暂的42年的人生旅途中，他获得了来自
各个方面的崇高荣誉和极大声望。人们确信如果不是正当壮年却意外死亡，他一定会为科学
史的长卷写出更美的篇章。图灵生于1912年，1931年进入剑桥大学学数学，毕业后留校任
教。1936年，年仅24岁的图灵便提出了理想计算机——图灵机的理论。图灵机由三部分组
成，包括一条带子、一个读写头和一个控制装置。他证明存在一种图灵机，它能模拟任何给
定的图灵机，这就是通用图灵机。通用图灵机把程序和数据都以数码的形式存储在纸带上，
是“存储程序”型的，这种程序能把高级语言写的程序译成机器语言写的程序。通用图灵机
实际上是现代通用数字计算机的数学模型。这个理论是在第一台电子计算机问世的10年前提
出的，这就不能不让人感叹图灵思想的深刻与超前。特别值得指出的是，图灵提出理想计算
机的理论，其目的并不是为了研制某种具体的计算机，而是为了解决线性数学的一个基础理
论问题。也就是说，图灵关于计算机的种种设想都是在抽象的纯粹的理论思维领域进行的。
他涉及的是现代计算机工作的基本理论问题，而不仅是实际制造和操作。正是因为图灵研究
的是计算机技术的深层理论问题，他才比其同代人更早地发现计算机理论研究的新情况、新
问题。图灵在1950年发表的《计算机能思考吗？》一文又在西方世界引起了巨大反响，并掀
起了关于机器能否思维这样一场激烈争论。就在这篇论文中，图灵设计了一个闻名于世的“图
灵测验”，即一个人在不接触对象的情况下，同对象进行一系列的问答。如果他根据这些回
答无法判断对象是人还是机器，那么就可以认为这个计算机具有与人相当的智力。目前，还
没有一台计算机能通过图灵测验。但是，图灵认为在理论上有可能存在这样的机器，它们能
做某些非常接近于思维的事情。图灵预言20世纪末将会制造出与人脑的活动方式极为相似的
机器。作为计算机理论的先驱，图灵的思想已远远走在时代的前面。然而，图灵本人也并没
有远离计算机的研制工作。在第二次世界大战中，图灵曾在英国外交部所属的一个绝密机构
服役。这个机构的主要任务是破译德军的密码。现在发现的资料表明，在1943年，这个机构
曾制造出一台有1500个电子管的破译密码的专用电子计算机。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。从英国政府20世纪70年代透露
出来的一些文件来看，很可能世界上第一台电子计算机不是 ENIAC，而是与图灵有关的。只
是这种计算机的许多资料至今仍然是保密的，因此，就给人们留下了一个未解的谜。图灵退
役以后，来到英国国家物理研究所工作。在那里，他积极参与了自动计算机ACE的研制工作。
1945年，图灵提供了一份长达50页打字纸的ACE设计说明书。在这份报告中，他提出了仿
真系统的思想，而带有仿真系统的计算机直至20世纪70年代才被制造出来。两年以后，在
一份关于人工智能的内部报告中，图灵又提出了不少令人感兴趣的概念。其中，关于自动程
序设计的思想是20年后发展起来的人工智能研究的重要课题。一般认为，现代计算机的基本
概念源于图灵。也正是为了纪念图灵对计算机理论与研究的卓越贡献，美国计算机学会设立
的一年一度的计算机大奖，是以图灵的名字来命名的(图灵与图灵机见图1.3)。
图1.3图灵与图灵机
