計(jì)算機(jī)的過去、現(xiàn)在與未來

計(jì)算機(jī)的過去、現(xiàn)在與未來帕斯卡的加法機(jī)

萊布尼茲的乘法機(jī)

巴貝奇差分機(jī)巴貝奇分析機(jī)古老的計(jì)算工具—算盤

人類追求的計(jì)算工具計(jì)算機(jī)是一種能按照事先存儲(chǔ)的程序，自動(dòng)、高速進(jìn)行大量數(shù)值計(jì)算和各種信息處理的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備（俗稱電腦）。計(jì)算機(jī)概述第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)：埃尼阿克第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)：埃尼阿克第一臺(tái)計(jì)算機(jī)主要用于軍事領(lǐng)域的科學(xué)計(jì)算。

世界上第一臺(tái)現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”（ENIAC），誕生于1946年2月14日的美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)，這個(gè)龐然大物為來賓表演了它的“絕招”——在1秒鐘內(nèi)進(jìn)行了5000次加法運(yùn)算，這比當(dāng)時(shí)最快的繼電器計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度要快1000多倍。它包含了17,468真空管7,200水晶二極管,1,500中轉(zhuǎn),70,000電阻器,10,000電容器，1500繼電器，6000多個(gè)開關(guān)，耗電量150千瓦，造價(jià)48萬美元。ENIAC長(zhǎng)30.48米，寬1米，占地面積約170平方米，30個(gè)操作臺(tái)，約相當(dāng)于10間普通房間的大小，重達(dá)30噸，這一組數(shù)據(jù)，可想而知是多么的笨重。代次起止年份所用電子元器件數(shù)據(jù)處理方式運(yùn)算速度應(yīng)用領(lǐng)域第一代1946~1958電子管匯編語言、代碼程序5千~3萬次/秒軍事及科研第二代1958~1964晶體管高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言數(shù)十萬~幾百萬次/秒事務(wù)處理、數(shù)據(jù)處理第三代1964~1970中、小規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)處理數(shù)百萬~幾千萬次/秒工業(yè)控制、數(shù)據(jù)處理第四代1971~今大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路分時(shí)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上億條指令/秒工業(yè)、生活等各方面電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展第一代電子計(jì)算機(jī)又稱“電子管計(jì)算機(jī)”。以電子管為主要電路元件的電子計(jì)算機(jī)。第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)于1946年在美國(guó)制成，取名埃尼阿克(eniac)。1946-1957年生產(chǎn)的電子計(jì)算機(jī)都是第一代電子計(jì)算機(jī)。第二代電子計(jì)算第二代電子計(jì)算機(jī)采用晶體管制造的電子計(jì)算機(jī)。國(guó)外第二代電子計(jì)算機(jī)的生存期大約是1957-1964年。其軟件開始使用面向過程的程序設(shè)計(jì)語言，如fortran、algol等。中國(guó)第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)于1967年制成，運(yùn)算速度為每秒五萬次。第三代電子計(jì)算機(jī)采用集成電路制造的電子計(jì)算機(jī)。1964年開始出現(xiàn)，60年代末大量生產(chǎn)。其機(jī)種多樣化、系列化，外部設(shè)備品種繁多，并開始與通信設(shè)備相結(jié)合而發(fā)展為由多機(jī)組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)。運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百萬次，甚至幾千萬次、上億次。中國(guó)于1970年研制成第一臺(tái)集成電路計(jì)算機(jī)。第四代電子計(jì)算機(jī)1967年和1977年分別出現(xiàn)了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。由大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路組裝成的計(jì)算機(jī)，被稱為第四代電子計(jì)算機(jī)。美國(guó)ILLIAC-IV計(jì)算機(jī)，是第一臺(tái)全面使用大規(guī)模集成電路作為邏輯元件和存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)，它標(biāo)志著計(jì)算機(jī)的發(fā)展已到了第四代。1975年，美國(guó)阿姆爾公司研制成470V/6型計(jì)算機(jī)，隨后日本富士通公司生產(chǎn)出M-190機(jī)，是比較有代表性的第四代計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)按處理數(shù)據(jù)數(shù)字式計(jì)算機(jī)模擬式計(jì)算機(jī)數(shù)字模擬混合按用途分類通用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)按規(guī)模分類巨型機(jī)大型機(jī)小型機(jī)微型機(jī)工作站1、運(yùn)算速度快計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)2、存儲(chǔ)容量大3、具有邏輯判斷能力4、能進(jìn)行自動(dòng)控制5、計(jì)算精度高

1.信息處理信息處理是指對(duì)各種信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、整理、分類、統(tǒng)計(jì)、加工、利用和傳播等一系列活動(dòng)的統(tǒng)稱。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)為什么又稱為電腦？因?yàn)橛?jì)算機(jī)和人的大腦一樣也是信息采集、加工、處理的器官。計(jì)算機(jī)是一種信息處理機(jī)。

2.科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）早期的計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。目前在航天、汽車、造船和建筑等工程技術(shù)領(lǐng)域中，計(jì)算工作量往往是很大的。借助于計(jì)算機(jī)完成這些復(fù)雜的計(jì)算以是必經(jīng)只路。

3.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/輔助制造計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)簡(jiǎn)稱CAD。計(jì)算機(jī)輔助制造簡(jiǎn)稱CAM。CAD只利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。利用CAM輸出的信息控制生產(chǎn)過程的自動(dòng)加工成為CAM

4.過程控制過程控制是利用計(jì)算機(jī)檢測(cè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。根據(jù)采集的數(shù)據(jù)按一定算法調(diào)整生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用以控制產(chǎn)平的質(zhì)量。

5.計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)模擬是指利用計(jì)算機(jī)程序和相應(yīng)的設(shè)備模擬實(shí)際環(huán)境，用于實(shí)驗(yàn)或訓(xùn)練。

6.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)上教學(xué)和遠(yuǎn)程教育以在許多學(xué)校展開。智能化計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

網(wǎng)絡(luò)化微型化巨型化CRAY-Ⅱ運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百億次運(yùn)算的超級(jí)計(jì)算機(jī)1975年世界上第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)“Cray-I”超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用：天氣預(yù)報(bào)、地震機(jī)理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計(jì)算的高科技領(lǐng)域。銀河Ⅱ計(jì)算機(jī)發(fā)展——巨型化Altair8800計(jì)算機(jī)不再是單一的計(jì)算機(jī)器，而是一種信息機(jī)器，一種個(gè)人的信息機(jī)器。計(jì)算機(jī)發(fā)展——微型化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動(dòng)力：使用遠(yuǎn)程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡(luò)用戶的通訊和合作。計(jì)算機(jī)發(fā)展——網(wǎng)絡(luò)化“總有一天，人類會(huì)造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機(jī)械’來”。

——笛卡爾（1637）第一代機(jī)器人

機(jī)械手（1962年出現(xiàn)）第二代機(jī)器人

具有“感覺”的機(jī)器人第三代機(jī)器人

裝有啟發(fā)式計(jì)算機(jī)的“智能機(jī)器人”DeepblueGarryKasparov計(jì)算機(jī)發(fā)展——智能化我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展1958年研制出第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)1964年研制出第二代晶體管計(jì)算機(jī)1971年研制出第三代集成電路計(jì)算機(jī)1977年研制出第一臺(tái)微機(jī)DJS0501983年研制成功銀河億次機(jī)（第四代計(jì)算機(jī)）2002年9月聯(lián)想集團(tuán)研制成功“深