計算機的發(fā)展與應(yīng)用

1.2計算機的發(fā)展及應(yīng)用計算機的特點計算機的特性：（1）速度快（2）存儲容量大（3）通用性好不僅能處理數(shù)字和文字，而且能對圖像、聲音等多種形式的信息進行處理不僅能進行數(shù)學運算，而且能進行邏輯運算不僅能進行運算，而且具有信息的獲取、存儲、傳輸、展現(xiàn)等功能（4）計算機與計算機具有互連、互通和互操作的能力過去的計算工具隨著生產(chǎn)的發(fā)展和社會的進步，計算工具的發(fā)展過程從簡單到複雜、從低級到高級計算工具相繼出現(xiàn)了如：算盤計算尺手搖計算器電動計算器我國研制第1顆原子彈時使用的飛魚牌手搖計算機（新華網(wǎng)圖片）

Pascal’s加法機1642年，法國數(shù)學家B.Pascal用鐘表元件制造了一種能夠做兩個十進制數(shù)加減法的機器巴貝奇的分析機1821年，英國數(shù)學家C.Babbage（1791-1871）設(shè)計了差分機，這是第一臺可自動進行公式演算的多功能機器，然而，這臺計算機在他有生之年始終未能問世上世紀30年代的機械式計算器電動式計算器（1930）手搖式計算器第1臺數(shù)字電子計算機誕生1946年美國賓州大學研制成功第1臺數(shù)字電子計算機-ENIACPhoto:vanPeltLibrary,UPenn.18000電子管,6000開關(guān)占地面積:150m2重量:30噸功耗:140KW運算速度:5000次/s平均無故障時間7min外部程序控制第1代數(shù)字電子計算機時間：約1946-1957使用的元器件：電子管

●速度：幾十～幾萬次/秒

●內(nèi)存：磁鼓，千字

●外設(shè)：磁帶

●機器語言或匯編語言編程美國于20世紀50年代生產(chǎn)的IBM704型電子管計算機磁鼓存儲器旋風1號(WhirlwindI)數(shù)字計算機WhirlwindI數(shù)字計算機，當時的售價是1750萬美元，美國國防部使用第2代數(shù)字電子計算機時間：約1957-1964使用的元器件：晶體管●速度：幾十萬次/秒，

●內(nèi)存：磁芯，十萬字

●外設(shè)：磁盤 ●高級語言編程電子管晶體管第2代計算機的內(nèi)存：磁芯存儲器Thisisa50xphotographofmagneticcorerandomaccessmemoryfroma4KiBmemoryplane

上世紀50年代末

安裝在美國宇航局的IBM7090計算機290萬美元。內(nèi)存容量：128KB；存取周期：2微妙第3代數(shù)字電子計算機時間：約1965-1973使用的元器件：中小規(guī)模集成電路

速度：幾十萬次～幾百萬次/秒

內(nèi)存：半導體存儲器

軟件：高級語言,OS,DBMS第3代計算機1965年IBM推出的System360大型主機，被美國航天局用于首次載人登月任務(wù)上世紀60年代的

存儲容量為5MB的硬盤（27Kg重）第4代數(shù)紹字電勁子計版算機時間歷：從例19蝕74尺年起使用懸的元黎器件舉：大鏈規(guī)模攪和超恭大規(guī)章模集屈成電究路（VL深SI）速度紫：幾聯(lián)百萬戀次～壟億次練/秒內(nèi)存籃：半蒙導體起存儲俱器軟件盒工程愈，分籍布式院處理鋼等第1～4代計晉算機監(jiān)的對編比代別年代使用的元器件使用的軟件類型主要應(yīng)用領(lǐng)域第1代20世紀40年代中期～50年代末期CPU：電子管內(nèi)存：磁鼓使用機器語言和匯編語言編寫程序科學和工程計算第2代20世紀50年代中、后期～60年代中期CPU：晶體管內(nèi)存：磁芯使用FORTRAN等高級程序設(shè)計語言開始廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域第3代20世紀60年代中期～70年代初期CPU：SSI，MSI內(nèi)存：SSI，MSI的半導體存儲器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等開始使用在科學計算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用第4代20世紀70年代中期以來CPU：LSI、VLSI內(nèi)存：LSI、VLSI的半導體存儲器軟件開發(fā)工具和平臺、分布式計算、網(wǎng)絡(luò)軟件等開始廣泛使用深入到各行各業(yè)，家庭和個人開始使用計算機我國應(yīng)第1臺數(shù)寇字電朋子計快算機19送56年，秀華羅路庚受展命籌萌建中光國科蘭學院扯計算幅技術(shù)雷研究慶所。19尸58年中儀國第亭一臺遠計算專機10碧3型機靈研制弄成功獵，中晝國科適學院委計算弱所與鼓北京岸有線也電廠值共同超研制喉。字授長31位，內(nèi)存容量串為10過24字節(jié)盡，運洋算速擱度每照秒45槽0次。19報58年8月1日該霸機可泛以表罵演短悲程序顆運行槽，標竭志著非我國攤第一校臺電野子計默算機銜誕生些。該客機在73擦8廠開蒼始小速量生綢產(chǎn)，薄改名季為10磨3型計鉛算機(即DJ旁S-狡1型)，共甩生產(chǎn)38臺我國辮第1臺大生型電脅子計秘算機19端59年4月10貴4機完犬成調(diào)逐試,第一虧道題禮目是掙“五里一”脂節(jié)天宮氣預聞報，9月交吧付用課戶使幸用。芬無故內(nèi)障穩(wěn)皺定運糊行時裁間達米到2小時該機社有22個機悶柜，盈占地20界0平方遷米。冬全機盜共用42借00個電愚子管乒，40集00個晶電體二寺極管秘。字框長39位，剪容量4K，每覆秒運透算1萬次我國熟第一艇顆原搬子彈19志64年10月16日下征午3時，間新疆糊羅布虧泊上惠空，僅我國布第一清顆原像子彈閱爆炸截成功蠢，成貨為繼悠美蘇蠶英法絨后第孕五個狹擁有口核武昆器的港國家格。電子林計算漁機是符核計漫劃的絕關(guān)鍵輪工具惕。高晃等物議理的累公式兆計算珍主要挺依靠蒼人工遭使用友計算罵尺和譜手搖伏計算尖機，株只有閣非常素復雜暢的計國算才悄能用偉到昂預貴的繡電子混計算哈機前蘇閉聯(lián)派鑼出大寧批科酸學家何，在吸核武骨器及乏電子給計算升機方榴面提專供了婦技術(shù)午支持冠。我國宰的第2代電壞子計林算機19璃64年我兵國華輸北計跟算所要先后震研制菌成功10增8乙機(D犯JS喚-6傅)、12耐1機(D肯JS刻-2英1)和32汽0機(D駝JS稈-6長)，并紫在73襯8廠等才五家端工廠腸生產(chǎn)喉；哈贏軍工去（國迫防科冤大前均身）部研制皇成功44客1B全晶醫(yī)體管丘計算滑機，提小批攜量生矩產(chǎn)了40多臺浪。當時飲我國抗研發(fā)耍出的留計算坡機，厲僅有來小批電量生產(chǎn)，由隔國家分配芹到各刻個科導研院欣所使兆用。兩研發(fā)尊和生轟產(chǎn)計嶼算機借的單戲位，竹全部宴是軍律工企爪業(yè)。姿具備港極高蚊的保側(cè)密措瓦施，素每一利個元堪件，識每一迅張設(shè)桂計圖落紙都贊被嚴癥格看管上世直紀70年代我國酷的集乒成電漸路計么算機DJS-180系列超級小型計算機天津DJ冠S1掉30小型態(tài)機參位展“19倍75年廣穿交會翻”計算遮機的瘦發(fā)展韻大大創(chuàng)超出醉人們惡預料由于譯集成與電路霞技術(shù)魄的發(fā)云展和釣微處管理器們的出尿現(xiàn)，蹲計算徐機發(fā)休展速縫度之委快，培大大啦超出叨人們辰的預諸料：性能嗓不斷毛提高體積席不斷擔變小功耗甚不斷搞降低價格填越來用越便鏈宜軟件狗越來吃越豐冶富使用混越來祥越容等易應(yīng)用汽領(lǐng)域叫越來蟻越普南遍計算汁機數(shù)敞量不節(jié)斷增倦加上述掘趨勢捆不僅能仍在謀繼續(xù)哀，且兄節(jié)奏藥進一葛步加凍快已不孔再沿詳用“狼第x代計倦算機概”的鞭說法襪。正在垃研究底開發(fā)咐智能畜化的墓計算宣機系婚統(tǒng)，趁它以椅知識聞處理闊為核英心，收可以購模擬忠或部頁分替秋代人恐的智存能活榮動，碎具有皆自然猾的人鴨機通贏信能位力選講賺：未來磨可能此的新燒型計彼算機目前努計算桌機用綢的幾鉤乎都炸是半烘導體欲集成欄電路血，但界現(xiàn)在勁人們我也在遷努力牢研究際基于哨其他虎材料手的計蜘算機算，如泰：量子疲計算謠機：基尋于量挨子效嘩應(yīng)開鋸發(fā)，忍利用肉一種伏鏈狀汽分子劉聚合拒物的浸特性噸來表哥示開駝關(guān)的大狀態(tài)羞，利茂用激泄光脈偏沖來駛改變印分子膠的狀愉態(tài)，濱使信青息沿灑著聚紛合物胃移動播，從硬而進杠行運牌算光學蝴計算愚機：以墓光子展代替賞電子斯，光澤互連搏代替燦導線庸互連鉆，光蓬硬件防代替嗚計算顆機中暗的電產(chǎn)子硬兵件，圣光運荷算代堅替電灶運算床。生物慎計算果機：蛋堡白質(zhì)幸分子伏與周積圍物堪理化志學介瞞質(zhì)的辯相互斗作用蝕過程窄。計縫算機丟的轉(zhuǎn)積換開跑關(guān)由蜂酶來嫌充當斜，而甘程序凳則在澤酶合毛成系絡(luò)統(tǒng)本緩身和知蛋白講質(zhì)的健結(jié)構(gòu)包中極擁其明釀顯地擊表示李出來須。預厚計10～20年后碧，DN拖A計算精機將窯進入半實用閣階段這些位技術(shù)怎現(xiàn)在漲還都敬不成期熟，吵與實睜際應(yīng)序用有光很大貧差距巷，但囑可以判預計里這些帆技術(shù)莖的發(fā)爬展必翠將使增計算思機的炕前景南更加趕美好選講鍋：光計基算機床和生絕物計忘算機奧林巴斯光學工業(yè)公司開發(fā)出的生物計算機

英國女王大學的AnatolyZayats教授他是光計算機項目的負責人

計算蝦機與熄生命耐科學升（1）21世紀杯的今陵天，哥隨著修計算趴機技亂術(shù)的釣不斷旬發(fā)展哀和創(chuàng)攏新，遭計算鍵機對野醫(yī)藥惹信息境學和鑼生命丑科學跨等領(lǐng)鏡域產(chǎn)錢生了除巨大血而深摩遠的置影響攻。因菜此也誰應(yīng)運館而生指了醫(yī)斗學信巡壽息學買、生丟物信肅息學遙、衛(wèi)付生信頌息學勞等相白關(guān)醫(yī)緞學與守計算此機結(jié)福合的漫專業(yè)驗的建惰立與撲發(fā)展套。計算寫機在外醫(yī)藥定衛(wèi)生倘領(lǐng)域辨內(nèi)有截著廣球泛的食應(yīng)用福。在休輔助獅診斷蓮、輔示助操碼作、硬治療戶、教秘學科每研、殺遠程拾醫(yī)療枝、區(qū)鑼域醫(yī)蟻療、禁醫(yī)學想影像露診療筑、醫(yī)如學檢連驗、妥新藥屢開發(fā)供、醫(yī)媽學情至報、義電子卻病歷呀、健貸康檔風案、鎖循證雀醫(yī)學怪、數(shù)化字人剛體三宿維重默構(gòu)等非方面立計算仁機和殿信息重技術(shù)差都發(fā)恒揮著泳舉足許輕重聲的作俱用。娃數(shù)字謊化的辯診療務(wù)設(shè)備咽，計谷算機病化、紛網(wǎng)絡(luò)邁化、爬智能蜻化的苦醫(yī)療艷信息毯處理絲式方式形，數(shù)詠字化粘醫(yī)院酸，都富必須擇以計記算機鼠技術(shù)遞作為銅強大件的支茄撐力擱量，拘在醫(yī)港學專暫家、增計算殖機專圓家、菜信息粒學專本家等躍科學志工作吃者的炕刻苦慨鉆研透下，桌在以限上這搜些應(yīng)畏用領(lǐng)匆域，的我們攏已經(jīng)劉取得冤了世龜人矚爸目的究成果指和進碎展。計算騎機與榮生命旺科學月（2）計算死機在風生物仇醫(yī)學玻工程章、分洞子生究物學鄉(xiāng)豐、基淋因治決療、鼠遺傳赤和發(fā)沫育、堅基因賀克隆甜等方厭面發(fā)多揮著沉巨大殺的作永用。19宏88年由鉗美國說倡導鐮的國旨際性諷的“嫩人類拜基因仙組計絡(luò)劃”組是20世紀妖生命漫科學講領(lǐng)域蹈研究政的重竄大舉梅措。炎該計衡劃預笑計在15年內(nèi)生投資30億美繳元，露目的惱在于牛繪制候出人站類基伙因圖功譜，卻闡明凍人類驢染色沖體上宜所有但基因辣，從滅而期啄待從榴基因械的水侵平來剪更加臘深入炸的了京解生江命個揭體，留闡明瞞疾病停的發(fā)瀉病機朗制，終更加泊有效敏的預幻玉防和與控制熱疾病縣。從濱現(xiàn)代逃醫(yī)學比角度較來講鼻，人毯類基孤因總伐數(shù)約況在5萬-1謝0萬左蠢右，條而每匯個基趣因又緒由獨比特的融堿基證組成劑，如扒此龐龍大的靠工程菌和數(shù)料據(jù)，塑我們葵必須疤借助孟計算脊機才摔能有樂效的飼整理酸、收雖集、堵存儲鐮、處恢理、罩加工疾、比辜較、亂分析匪并隨桶時調(diào)我出。脾美國贊的約凡翰斯·霍普退金斯追大學命建立秀了一讓個完拋整的徒計算朋機網(wǎng)霜絡(luò)數(shù)之據(jù)庫酬，用餃來存假儲全賠世界島基因涂研究續(xù)成果爆。在獵“人支類