S-1-發(fā)展歷史及基礎(chǔ)知識-8221-1815-20120924164520

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)

ComputerConcepts北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程組計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)內(nèi)容計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史及趨勢1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識22計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的定義Adevicethatcomputes,especiallyaprogrammableelectronicmachinethatperformshigh-speedmathematicalorlogicaloperationsorthatassembles,stores,correlates,orotherwiseprocessesinformation.計(jì)算機(jī)是一種能按照事先存儲的程序，自動、高速地進(jìn)行大量數(shù)值計(jì)算和各種信息處理的現(xiàn)代化智能電子裝置計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)3世界計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)的發(fā)展自古至今，人們不斷探索計(jì)算的方法和運(yùn)算工具的研制電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展到今天經(jīng)歷了四個(gè)階段計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)4遠(yuǎn)古計(jì)數(shù)機(jī)械計(jì)算機(jī)第一代計(jì)算機(jī)第二代計(jì)算機(jī)第三代計(jì)算機(jī)第四代計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的發(fā)展演化（一）算盤

Abacus七珠-十六進(jìn)制；五珠-十進(jìn)制

算珠的上下?lián)軇优c計(jì)算機(jī)的「upand

down」和「onandoff」概念計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)5古代人計(jì)數(shù)結(jié)繩計(jì)數(shù)木刻計(jì)數(shù)籌碼計(jì)數(shù)謎語：著名作家謝爾頓在他的小說《假如明天來臨》里講過一個(gè)故事：騙子杰夫向經(jīng)銷商兜售一種袖珍計(jì)算機(jī)，說它“價(jià)格低廉，絕無故障，節(jié)約能源，十年中無需任何保養(yǎng)”。計(jì)算機(jī)的發(fā)展演化（二）計(jì)算尺 Sliderule十七世紀(jì)初，歐洲開始文藝復(fù)興運(yùn)動，自然科學(xué)因而蓬勃發(fā)展，由許多科學(xué)定理所建立的近代科學(xué)基礎(chǔ)理論被陸續(xù)公開世人需要快速乘除計(jì)算1630年，英國數(shù)學(xué)家歐佛德(WilliamOughtred)依據(jù)比例及對數(shù)的原理，發(fā)明了計(jì)算尺18世紀(jì)末，以發(fā)明蒸汽機(jī)聞名于世的瓦特，成功地制出了第一把名副其實(shí)的計(jì)算尺，并引入滑標(biāo)用于記錄中間結(jié)果各種各樣的計(jì)算尺計(jì)算尺WilliamOughtred（1575–1660）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)6計(jì)算機(jī)的發(fā)展演化（三）加法器（Adder）1642年，法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、思想家、流體動力學(xué)家和概率論的創(chuàng)始人帕斯卡爾，利用機(jī)器齒輪的機(jī)械工作原理，發(fā)明了加法器Pascaline，由此開始了機(jī)械式計(jì)算工具的使用世界上最古老的計(jì)算器，是能執(zhí)行加、減的運(yùn)算計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)7加法器外觀加法器內(nèi)部機(jī)械裝置BlaisePascal（1623-1662）計(jì)算機(jī)的發(fā)展演化（四）乘法器（Multiplier）Germanphilosopherandmathematician1674，制造出一臺更完美的機(jī)械計(jì)算機(jī)，能夠連續(xù)重復(fù)計(jì)算加法并支持乘法的計(jì)算器經(jīng)過長期的使用演進(jìn)，才出現(xiàn)近代的手搖計(jì)算器獨(dú)立發(fā)明了微積分、并為計(jì)算機(jī)提出“二進(jìn)制”的設(shè)計(jì)思路

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)816位的乘法器伏羲八卦圖WilhelmGottfriedLeibnitz（1646–1716）計(jì)算機(jī)的發(fā)展演化（四）紡織機(jī)械師的啟示BasileBouchon：1725年，法國紡織機(jī)械師布喬（B.Bouchon）突發(fā)奇想，想出了一個(gè)“穿孔紙帶”JosephMarieJacquard(1752-1834)：在1805年完成了“自動提花編織機(jī)”的設(shè)計(jì)制作標(biāo)志著程序設(shè)計(jì)思想的萌芽計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)9計(jì)算機(jī)的發(fā)展演化（五）差分機(jī)（Differenceengine）Britishmathematician,philosopherandengineer1830年,設(shè)計(jì)了一部用來解數(shù)學(xué)多項(xiàng)式的差分機(jī)分析機(jī)（通用計(jì)算機(jī)）雖然并未完成，但由他提出完整計(jì)算器應(yīng)具有輸入、輸出、計(jì)算、記憶及流程控制等功能的觀點(diǎn)，卻成為日后計(jì)算機(jī)的基本架構(gòu)，被稱為可編程計(jì)算機(jī)的發(fā)明者。差分機(jī)示意圖差分機(jī)實(shí)物CharlesBabbage（1792-1871）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)10計(jì)算機(jī)發(fā)展中的重要人物和思想布爾邏輯（BooleanLogic）Britishmathematician1847年，《theMathematicalAnalysisofLogic》1848年，提出布爾邏輯的理論AND，OR，NOT電話電路交換和電子計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)理論計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)11GeorgeBoole(1815–1864)計(jì)算機(jī)的發(fā)展演化（五）數(shù)值統(tǒng)計(jì)機(jī)（ValueCountingMachine）Americanstatistician，thefatherofinformationprocessing1890，卡片制表系統(tǒng)，用于人口調(diào)查的統(tǒng)計(jì)機(jī)，被認(rèn)為是今日計(jì)算機(jī)的起源；此種開創(chuàng)新紀(jì)元的機(jī)器，具有數(shù)據(jù)輸入的打卡機(jī)，電子閱讀機(jī)及累加器等設(shè)備1911年，計(jì)算機(jī)制表公司1924年，IBM計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)12具有數(shù)據(jù)輸入的數(shù)值統(tǒng)計(jì)機(jī)數(shù)據(jù)卡HermanHollerith（1860–1929）計(jì)算機(jī)發(fā)展中的重要人物和思想香儂Americanmathematician,electronicengineer,andcryptographer現(xiàn)代信息論的著名創(chuàng)始人1938年，在其發(fā)表的碩士論文中，首次用布爾代數(shù)進(jìn)行開關(guān)電路分析，并證明布爾代數(shù)的邏輯運(yùn)算，可以通過繼電器電路來實(shí)現(xiàn)1948年，創(chuàng)立了信息論計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)13ClaudeShannon(1916-2001)計(jì)算機(jī)發(fā)展中的重要人物和思想圖靈

(Turing)Britishmathematician,logician,cryptanalyst,andcomputerscientist提出計(jì)算機(jī)是使用相應(yīng)的程序來完成任何設(shè)定好的任務(wù)圖靈機(jī)（論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題上的應(yīng)用）一種思想模型，它由三部分組成一個(gè)控制器一條可以無限延伸的帶子一個(gè)在帶子上左右移動的讀寫頭組成計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)14AlanTuring(1912-1954)TuringTest1950paper“Calculationandsmartonacomputercanhavesmartideas”Turingtest圖靈測試是一種測試機(jī)器是不是具備人類智能的方法人工智能之父計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)15為紀(jì)念圖靈對計(jì)算機(jī)的貢獻(xiàn)，美國計(jì)算機(jī)博物館于1966年設(shè)立了“圖靈獎”TuringAward1966

A.J.Perlis新一代編程技術(shù)和編譯架構(gòu)1967

MauriceV.Wilkes內(nèi)置存儲程序1968

RichardW.Hamming檢測及糾正錯碼1969

MarvinMinsky人工智能1970

J.H.Wilkinson促進(jìn)高速數(shù)字計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1971

JohnMcCarthy人工智能1972

EdsgerW.Dijkstra編程語言1973

CharlesW.Bachman數(shù)據(jù)庫1974

DonaldE.KnuthTEX《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的藝術(shù)》1975

AllenNewell和HerbertA.Simon人工智能1976

MichaelO.Robin和DanaS.Scott非決定性機(jī)器1977

JohnBackus高級編程系統(tǒng)設(shè)計(jì)1978

RobertW.Floyd算法1979

KennethE.Iverson互動式系統(tǒng)1980

C.AnthonyR.hoare對程序設(shè)計(jì)語言的定義計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)161981

EdgarF.Codd數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1982

StevenA.CookNP-Completeness1983

KenThompson和DennisM.Ritchie操作系統(tǒng)1984

NiklausWirth計(jì)算語言1985

RichardM.Karp算法理論1986

JohnE.Hopcroft算法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(Cornell

U.)1987

JohnCocke面向?qū)ο蟮木幊陶Z言1988

IvanE.Sutherland計(jì)算機(jī)圖形學(xué)1989

WilliamV.Kahan數(shù)值分析1990

FernandoJ.Corbato資源共享1991

RobinMilner并行理論(劍橋大學(xué))1992

ButlerLampson個(gè)人分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1993

JurlisHartmanis和RichardE.Stearns計(jì)算復(fù)雜性1994

RajReddy和EdwardFeigenbaum人工智能1995

ManuelBlum計(jì)算復(fù)雜性理論計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)17TuringAward1996

AmirPnueli臨時(shí)邏輯1997

DouglasEngelbart交互計(jì)算概念1998

JamesGray數(shù)據(jù)庫1999FrederickP.Brooks,Jr.體系結(jié)構(gòu)2000AndrewChi-ChihYao(姚期智)加密算法2001Ole-JohanDahl、KristenNygaard面向?qū)ο?002RonaldL.Rivest、AdiShamir、LeonardM.Adleman公共密鑰(RSA巴黎高等師范)，2003AlanKaySmalltalk2004VintonG.Cerf、RobertE.Kahn互聯(lián)網(wǎng)2005PeterNaurAlgol60語言1996

AmirPnueli臨時(shí)邏輯2006

Frances

E.

Allen（第一位女性），編譯器優(yōu)化2007

EdmundM.Clarke，AllenEmerson和JosephSifakis（第一位法國人）自動檢測2008BarbaraLiskov（又一位女性,MIT,第一女博士）程序語言設(shè)計(jì)2009CharlesThacker,設(shè)計(jì)制造第一款現(xiàn)代PC（微軟）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)18TuringAward2010

LeslieValiant哈佛大學(xué)教授,“Fortransformativecontributionstothetheoryofcomputation,includingthetheoryofprobablyapproximatelycorrect(PAC)learning,thecomplexityofenumerationandofalgebraiccomputation,andthetheoryofparallelanddistributedcomputing.”2011JudeaPearlUCLA教授，“Forfundamentalcontributionstoartificialintelligencethroughthedevelopmentofacalculusforprobabilisticandcausalreasoning”….計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)19TuringAward計(jì)算機(jī)的發(fā)展演化（六）繼電器式計(jì)算器MarkI

（RelayCalculator-MarkI）馬克一號(MarkⅠ)由哈佛大學(xué)與IBM公司合作發(fā)展出來，于1944年正式啟用以繼電器為主要組件的自動過程控制計(jì)算器其內(nèi)部有72個(gè)儲存記錄器每秒可執(zhí)行3個(gè)加法運(yùn)算計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)20MarkI輸入/輸出設(shè)備繼電器工作原理HowardHathawayAiken（1900-1973）對計(jì)算機(jī)有貢獻(xiàn)的人計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)21ThomasAlvaEdisonFlemingJohnAmbroseLeeDeForest對計(jì)算機(jī)有貢獻(xiàn)的人阿塔納索夫Americanphysicist提出了計(jì)算機(jī)的三條原則以二進(jìn)制的邏輯基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字運(yùn)算，以保證精度利用電子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)控制，邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算，以保證計(jì)算速度采用把計(jì)算功能和二進(jìn)制數(shù)更新存儲的功能相分離的結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)22Atanasoff-BerryComputerJohnVincentAtanasoff(1903-1995)第一臺電子計(jì)算機(jī)的誕生ENICA軍械部青年軍官戈德斯坦（H.Glodstine）中尉（數(shù)學(xué)家，曾在密歇根大學(xué)任數(shù)學(xué)助理教授）賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電氣工程學(xué)院莫爾學(xué)院副教授莫契利，36歲的物理學(xué)家?？颂?，24歲的電氣工程師，不久前剛從莫爾學(xué)院畢業(yè)電子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)報(bào)告：“高速電子管計(jì)算裝置的使用”（1943年）軍械部的科學(xué)顧問，以“拓?fù)鋵W(xué)”創(chuàng)立者聞名世界的數(shù)學(xué)權(quán)威，普林斯頓高級研究院的韋伯倫（O.Veblen）教授計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)23JohnWilliamMauchlyJohnPresperEckert計(jì)算機(jī)的發(fā)展演化（七）第一臺電子計(jì)算機(jī) ENIAC電子數(shù)值積分計(jì)算器ElectronicNumericalIntegratorAndComputer1946年2月14日在美國宣告誕生ENIAC是美國賓州大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)發(fā)展出來的以真空管為主要組件世界上第一部電子數(shù)字計(jì)算機(jī)具有20個(gè)儲存記錄器及程序記憶單元計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)24第一臺電子計(jì)算機(jī) ENIAC計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)25計(jì)算機(jī)的發(fā)展演化（八）第一臺電子計(jì)算機(jī)5000次加法運(yùn)算/秒體重約30噸大約8×3×100英尺（2.4米×0.9米×30米），占地1800平方英尺（167平方米）30個(gè)操作臺17468只電子真空管7200個(gè)二極管1500個(gè)繼電器70000個(gè)電阻10000個(gè)電容大約5百萬個(gè)手動焊接點(diǎn)耗電150KW計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)26計(jì)算機(jī)發(fā)展中的重要人物和思想馮?諾依曼(JohnvonNeumann)提出了計(jì)算機(jī)的工作原理計(jì)算機(jī)工作過程就是執(zhí)行程序

的過程馮?諾依曼的“程序存儲”設(shè)計(jì)思想計(jì)算機(jī)應(yīng)包括運(yùn)算器、存儲器、控制器、輸入和輸出設(shè)備五大基本部件計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制來表示指令和數(shù)據(jù)編好的程序送入內(nèi)存儲器中，計(jì)算機(jī)能自動逐條取出指令和執(zhí)行指令計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)27今天的計(jì)算機(jī)也被稱作“馮?諾依曼結(jié)構(gòu)”

(vonNeumannarchitecture)或“馮?諾依曼機(jī)”(vonNeumannmachine)JohnvonNeumann（1903–1957）電子計(jì)算機(jī)四個(gè)階段-硬件、軟件特點(diǎn)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)28發(fā)展階段年代元器件代表主要特征系統(tǒng)軟件編程語言軟件第一代1946-1957電子管ENIAC,EDVAC,UNIVAC5000次加法運(yùn)算/秒無機(jī)器語言和匯編語言第二代1958-1964晶體管TRADIC,RCA501幾萬次到幾十萬次有了雛形（監(jiān)控程序），提出操作系統(tǒng)概念出現(xiàn)高級語言，如FORTRAN、ALGOL60等第三代1965-1970集成電路IBM360幾十萬次到一百萬次分時(shí)操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化程序第四代1970-大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路INTEL微處理器千萬次到百億次以上操作系統(tǒng)不斷完善日益豐富，面向?qū)ο蠓椒ㄓ?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)不斷發(fā)展電子管與晶體管電子管的缺點(diǎn)體積大耗能高、散熱量大晶體管的優(yōu)點(diǎn)體積小耗能低性能穩(wěn)固晶體管實(shí)質(zhì)上是按顯微比例的真空管建造的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)29電子真空管晶體管-劃時(shí)代的實(shí)驗(yàn)裝置晶體管數(shù)目4004奔騰4420,000,0002,300將電腦濃縮在一顆芯片上0.18微米芯片10微米芯片計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)30微處理器的集成度（晶體管數(shù)/片單位：萬）以Intel的CPU為例1982年80286：

13.4

1985年80386：

27.51989年80486：

1201993年P(guān)entium：

3101997年P(guān)entiumⅡ：

7501999年P(guān)entiumⅢ：

9502000年P(guān)entiumⅣ：

42002002年ItaniumⅡ：

22000…Corei7擁有7.31億個(gè)晶體管制作工藝由開始的10微米，發(fā)展到現(xiàn)在的45納米半導(dǎo)體晶體管尺寸的極限—4到6納米之間計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)31計(jì)算機(jī)第一定律—摩爾定律Moore'sLaw摩爾定律是由英特爾（Intel）創(chuàng)始

人之一戈登·摩爾1965年提出來的。摩爾定律是簡單評估半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)展的經(jīng)驗(yàn)法則計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)32內(nèi)容:集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會增加一倍，性能也將提升一倍，或者說，當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個(gè)月翻兩倍以上這一定律揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度GordonMoore（1929-）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)33Intel總裁兼CEOPaulOtellini展示22nm晶圓每18個(gè)月芯片能力增長一倍計(jì)算機(jī)第一定律—摩爾定律Moore'sLaw計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)34晶體管數(shù)單位時(shí)間執(zhí)行的指令數(shù)百萬條/每秒MoreReference計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)35CPUhigh,Memorylow

(“MemoryWall”)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的發(fā)展第五代計(jì)算機(jī)—智能化計(jì)算機(jī)正在研制計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢巨型化微型化網(wǎng)絡(luò)化智能化多功能化計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)36計(jì)算機(jī)發(fā)展—巨型化超級計(jì)算機(jī)

Supercomputer運(yùn)算速度可達(dá)每秒數(shù)萬億次運(yùn)算IntelCPU僅能達(dá)到數(shù)百億次浮點(diǎn)運(yùn)算它的體系設(shè)計(jì)和運(yùn)作機(jī)制都與人們?nèi)粘Ｊ褂玫膫€(gè)人電腦有很大區(qū)別由數(shù)百、數(shù)千甚至更多的處理器（機(jī)）組成1976年世界上第一臺超級計(jì)算機(jī)“Cray-I”超級計(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)域計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)37第一臺超級計(jì)算機(jī)“Cray-I”“Cray-I”及其開發(fā)者計(jì)算機(jī)發(fā)展—巨型化中國超級計(jì)算機(jī)國防科技大學(xué)研制的“銀河1號”、“銀河2號”和“銀河3號”

1983年

銀河1號1億次/秒1993年

銀河2號10億次/秒1997年

銀河3號130億次/秒國家職能計(jì)算機(jī)中心推出的“曙光1000”和“曙光2000I”2004年

曙光4000A11萬億次/秒計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)38曙光4000A銀河1號計(jì)算機(jī)發(fā)展—巨型化2012年6月，由IBM研制的超級計(jì)算機(jī)“紅杉”(Sequoia)，奪得全球最快超級計(jì)算機(jī)寶座“紅杉”的持續(xù)運(yùn)算測試達(dá)到每秒16.324petaflops，即每秒16324萬億次運(yùn)算，其峰值運(yùn)算速度高達(dá)每秒20132萬億次，令其他計(jì)算機(jī)望塵莫及核心：1572864

電源：7890.00千瓦內(nèi)存：1572864GB操作系統(tǒng)：Linux2010年6月曙光“星云”超級計(jì)算機(jī)發(fā)布，性能居全球第二星云”系統(tǒng)實(shí)測峰值達(dá)每秒1271萬億次（每秒執(zhí)行1271萬億條指令）（1.271PFlops）2012年，星云下降到第十位核心：120640

電源：2580.00千瓦

內(nèi)存：-----

操作系統(tǒng)：Linux2009年世界上最快的計(jì)算機(jī)是CrayJaguar位于美國田納西州橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室2011年11月份測定的處理速度是1.75千萬億次計(jì)算2012年退居第六位核心：298592

電源：5142.00千瓦

內(nèi)存：598016GB操作系統(tǒng)：Linux“天河一號”是我國首次進(jìn)入全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜它是中國首臺千萬億次超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其系統(tǒng)峰值性能為每秒1206萬億次雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算2012年，天河-1A系統(tǒng)安裝從2010年第一下降到第五位核心：186368

電源：4040.00千瓦

內(nèi)存：229376GB

操作系統(tǒng)：Linux計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)39計(jì)算機(jī)發(fā)展—巨型化近五年排名第一的巨型機(jī)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)40Altair8800計(jì)算機(jī)發(fā)展—微型化計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)41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—網(wǎng)絡(luò)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)基礎(chǔ)42計(jì)算機(jī)發(fā)展—智能化“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機(jī)械’來”

——勒內(nèi).笛卡爾（1637）人類第一個(gè)“工業(yè)機(jī)器人”一頭在紡織機(jī)上挑紗的“驢”（1742年）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)基礎(chǔ)43計(jì)算機(jī)世界中的中國1952年在清華大學(xué)成立中國第一個(gè)計(jì)算機(jī)三人研究小組組長閔大可 電機(jī)系教授1954年小組經(jīng)擴(kuò)充和調(diào)整，并入中科院近代物理研究所負(fù)責(zé)人 錢三強(qiáng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)44計(jì)算機(jī)世界中的中國1958年完成第一臺小型通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)-103機(jī)該機(jī)字長32位每秒運(yùn)算30次，改進(jìn)后達(dá)到1800次/秒采用磁鼓內(nèi)部存儲器，容量為1K字三個(gè)機(jī)柜占地40平方米1959年完成大型通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)-104機(jī)運(yùn)算速度每秒1萬次計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)45103機(jī)104機(jī)計(jì)算機(jī)世界中的中國1960年中國自行設(shè)計(jì)、研制的小型通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)107計(jì)算機(jī)問世字長32位內(nèi)存容量為1024字節(jié)有加減乘除等16條指令主要用于彈道計(jì)算1965年中國開始研制第三代計(jì)算機(jī)（集成電路）中國第一臺百萬次集成電路計(jì)算機(jī)“DJS－II”型的操作系統(tǒng)編制完成1971年研制成功111計(jì)算機(jī)，采用飽和型小規(guī)模集成電路，是我國最早研制成功的第三代計(jì)算機(jī)之一計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)46111機(jī)，我國第一批小規(guī)模集成電路通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)107機(jī)計(jì)算機(jī)世界中的中國1977年研制成功中國第一臺微機(jī)DJS050字長8位基本指令76條直接尋址范圍64K字節(jié)與Intel公司8080系列微型計(jì)算機(jī)完全兼容曙光、銀河等系列高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平2001，中科院計(jì)算所研制成功我國第一款通用cpu—“龍芯”芯片，“龍芯二號”2005年亮相計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)47DJS050計(jì)算機(jī)世界中的中國改革開放以來，中國的計(jì)算機(jī)工業(yè)得到了飛速發(fā)展大批企業(yè)涌現(xiàn)電子商務(wù)和電子政務(wù)國民生產(chǎn)的支柱產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)48計(jì)算機(jī)世界中的日本輝煌打敗Intel的芯片巨人，迫使Intel于1985年另辟戰(zhàn)場（微處理器）筆記本電腦的領(lǐng)軍人物失誤第五代計(jì)算機(jī)（智能計(jì)算機(jī)）的開發(fā)者高清晰度模擬電視計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)49計(jì)算機(jī)世界中的印度世界軟件產(chǎn)業(yè)王國1985年，印度軟件業(yè)產(chǎn)值為1000萬美元1994年，印度軟件業(yè)產(chǎn)值為10億美元2000年，印度軟件業(yè)產(chǎn)值為50億美元在軟件出口規(guī)模和質(zhì)量與總產(chǎn)值的比例上，印度居世界第一計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)50計(jì)算機(jī)世界中的韓國計(jì)算機(jī)芯片及硬件制造基地內(nèi)存硬盤光驅(qū)顯示器主要企業(yè)三星、LG、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)51計(jì)算機(jī)世界中的臺灣計(jì)算機(jī)芯片及硬件制造基地主板芯片各種板卡聲卡、顯示卡、網(wǎng)卡顯示器主要企業(yè)華碩、威盛、宏基、明基企業(yè)正在大規(guī)模向大陸轉(zhuǎn)移計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)52計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

ComputerSystem計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)54計(jì)算機(jī)系統(tǒng)ComputerSystem硬件系統(tǒng)HardwareSystem軟件系統(tǒng)SoftwareSystem計(jì)算機(jī)主機(jī)Host外部設(shè)備ExternalDevice系統(tǒng)軟件SystemSoftware應(yīng)用軟件ApplicationSoftware計(jì)算機(jī)硬件組成一臺計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備的總稱計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)55計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)CPU外部設(shè)備ExternalDevice主機(jī)Host硬件HardwareSystem運(yùn)算器Arithmeticunit控制器Controlunit存儲器Memory輸入設(shè)備InputDevices輸出設(shè)備OutputDevices內(nèi)存儲器Internalmemory外存儲器Externalstorage計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)56運(yùn)算器

Arithmeticunit又稱算術(shù)邏輯部件，簡稱ALU計(jì)算機(jī)用來進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算的部件數(shù)據(jù)運(yùn)算包括算術(shù)運(yùn)算邏輯運(yùn)算計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)57控制器

Controlunit用于分析指令、協(xié)調(diào)I/O操作和內(nèi)存訪問計(jì)算機(jī)的指揮系統(tǒng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)58存儲器

Memory計(jì)算機(jī)中具有記憶能力的部件用于存儲程序、數(shù)據(jù)和指令等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)59輸入設(shè)備

InputDevices輸入程序和數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)中的設(shè)備，如鍵盤鼠標(biāo)掃描儀等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)60輸出設(shè)備

Outputdevice從計(jì)算機(jī)輸出原程序、數(shù)據(jù)、運(yùn)行結(jié)果和文檔等的設(shè)備，如打印機(jī)繪圖儀等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)61CPUCPU(Central

ProcessingUnit)，是中央處理器的英文縮寫運(yùn)算器和控制器的統(tǒng)稱計(jì)算機(jī)的核心和關(guān)鍵計(jì)算機(jī)的性能主要取決于CPU計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)62內(nèi)存儲器

Internalmemory簡稱內(nèi)存，又稱主存（mainmemory）是CPU能根據(jù)地址線直接尋址的存儲空間由半導(dǎo)體器件制成特點(diǎn)是存取速度快，基本上能與CPU速度匹配，但容量有限按功能和存儲信息的原理可分為兩大類隨機(jī)存儲器RAM(RandomAccessMemory)既可讀也可隨時(shí)寫入信息斷電后信息丟失只讀存儲器ROM(ReadOnlyMemory)只能讀出信息，不能寫入斷電后信息不會丟失計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)63外存儲器

Externalstorage簡稱外存輔助存儲設(shè)備，主要用來存儲一些暫時(shí)不用而又需要長期保存的程序和數(shù)據(jù)特點(diǎn)是存取速度較內(nèi)存慢，但容量大當(dāng)執(zhí)行外存中的程序和數(shù)據(jù)時(shí)，必須通過CPU的輸入/輸出指令將其調(diào)入到RAM中后被CPU執(zhí)行和處理如：硬盤、光盤、磁帶等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)64主機(jī)

HostCPU、內(nèi)存和連接輸入/輸出設(shè)備的接口，統(tǒng)稱為主機(jī)如：微機(jī)的主機(jī)就是通常所說的主機(jī)板，簡稱主板計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)65外部設(shè)備

ExternalDevice輸入/輸出設(shè)備統(tǒng)稱外部設(shè)備簡稱I/O(Input/Output)設(shè)備I/O接口

interface外設(shè)與主機(jī)相聯(lián)接的接口電路總線

BUS一組連接各個(gè)部件的公共通信線分為地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)66計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件是指計(jì)算機(jī)程序及有關(guān)程序的技術(shù)文檔資料計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)67計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件ComputerSoftware系統(tǒng)軟件System

Software應(yīng)用軟件ApplicationSoftware操