人教版（部編版）初中歷史七年級(jí) 初中七年級(jí)信息技術(shù) 計(jì)算機(jī)的過去、現(xiàn)在和未來

計(jì)算機(jī)的過去、現(xiàn)在和未來1.了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史；2.了解計(jì)算機(jī)的未來發(fā)展趨勢。1計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)歷史階段計(jì)算工具的歷史可以追溯到2000多年以前，那時(shí)，我國已發(fā)明了算籌，隨后出現(xiàn)的算盤因其方便、快捷的特點(diǎn)被沿用至今?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的前身是法國人帕斯卡在1642年建造的機(jī)械式計(jì)算機(jī)，后來，英國人巴貝奇在1823年建造了機(jī)械式的數(shù)字微分機(jī)。這些都是電子計(jì)算機(jī)誕生前，人類創(chuàng)造計(jì)算工具的重要實(shí)踐。科技的發(fā)展，推動(dòng)著計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和進(jìn)步。計(jì)算機(jī)的基本運(yùn)算部件逐步從機(jī)械齒輪、電子管、晶體管、集成電路向超大規(guī)模集成電路發(fā)展。在從第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問世至今的半個(gè)多世紀(jì)里，計(jì)算機(jī)的發(fā)展大約經(jīng)歷了四代。1946年2月15日，世界上第一臺(tái)通用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”(ENIAC)在美國研制成功。“埃尼阿克”是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一座紀(jì)念碑，標(biāo)志著人類在發(fā)展計(jì)算技術(shù)的歷程中，有了一個(gè)新的開始?！鞍Ｄ岚⒖恕惫彩褂昧?8000個(gè)電子管和大量的其他器件，其總體積約90立方米，重達(dá)30多噸，需要用一間30多平方米的大房間才能安放，是個(gè)地地道道的龐然大物。這臺(tái)耗電量為140千瓦的計(jì)算機(jī)，每秒可做5000次加法。第一代計(jì)算機(jī)電子管是一種很像燈泡的元件，由于每臺(tái)計(jì)算機(jī)需要成千上萬個(gè)電子管，這就使得計(jì)算機(jī)變得龐大、笨重。用電子管作為主要元件的計(jì)算機(jī)，稱為第一代計(jì)算機(jī)。1948年，科學(xué)家們發(fā)明了晶體管。與電子管相比，晶體管體積小、壽命長、用電量省、發(fā)熱少、可靠性高。使用晶體管更容易實(shí)現(xiàn)制造高速電子計(jì)算機(jī)的設(shè)想。1954年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功第一臺(tái)裝有800個(gè)品體管的計(jì)算機(jī)，取名“催迪克”，標(biāo)志著第二代電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生。1964年，我國研制成功第-臺(tái)全晶體管電子計(jì)算機(jī)441-B型。第二代計(jì)算機(jī)1958年，世界上第一塊只包括1個(gè)品體管、2個(gè)電阻和1個(gè)電容的集成電路誕生。集成電路工藝發(fā)展迅速，集成電路所包含的元件數(shù)量以每1～2年翻一番的速度增長。到20世紀(jì)70年代初期，大部分電路元件都已經(jīng)以集成電路的形式出現(xiàn)。在拇指甲那樣大的約1平方厘米的芯片上，就可以集成上千個(gè)電子元件。因?yàn)樗雌饋碇皇且粔K小小的硅片，因此人們常把它稱為芯片。與晶體管相比，集成電路的體積更小，功耗更低，而且可靠性更高，造價(jià)更低廉，因此得到迅速發(fā)展。1964年4月7日，世界上第一個(gè)采用集成電路的通用計(jì)算機(jī)系列IBM360系統(tǒng)研制成功，標(biāo)志以集成電路為主要元件的第三代電子計(jì)算機(jī)誕生了。第三代計(jì)算機(jī)進(jìn)入20世紀(jì)60年代后，微電子技術(shù)發(fā)展迅猛。在1967年和1977年，分別出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路，并立即在電子計(jì)算機(jī)上得到了應(yīng)用。由大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路組裝成的計(jì)算機(jī)，就稱為第四代電子計(jì)算機(jī)。美國ILLAC-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。我們將計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)階段及其特點(diǎn)總結(jié)如下：第四代計(jì)算機(jī)2多種多樣的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)在計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期，計(jì)算機(jī)只有單一的巨型機(jī)。今天，科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)了大小形狀不一、用途各異的各種類型的計(jì)算機(jī)。按應(yīng)用范圍的不同，可將計(jì)算機(jī)分為通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)兩大類。如全自動(dòng)洗衣機(jī)內(nèi)的電腦、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、商店里的收款機(jī)是專用計(jì)算機(jī)，而學(xué)校、辦公室用的計(jì)算機(jī)則是通用計(jì)算機(jī)。按規(guī)模大小和信息處理能力，可將計(jì)算機(jī)分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)和微型機(jī)。例如，我國銀河III系列計(jì)算機(jī)屬于巨型機(jī)，它的運(yùn)算速度超過了每秒千億次。家用電腦大多數(shù)是微型機(jī)，它具有體積小，重量輕，耗電少，價(jià)格便宜等特點(diǎn)。3計(jì)算機(jī)發(fā)展展望從第一臺(tái)運(yùn)算速度為5000次秒，重達(dá)30噸，價(jià)值數(shù)百萬美元的電子計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”，到現(xiàn)在一臺(tái)運(yùn)算速度可達(dá)千萬次，重量不過十幾千克，價(jià)值數(shù)千元人民幣的普通個(gè)人計(jì)算機(jī)，只不過經(jīng)歷了短短50年。有人曾經(jīng)作了一個(gè)這樣的比較如果汽車行業(yè)也有計(jì)算機(jī)這樣的發(fā)展速度，那么我們現(xiàn)在可以用一元錢買到一輛比飛機(jī)還快的汽車。迄今為止，計(jì)算機(jī)技術(shù)已取得了巨大的成就。計(jì)算機(jī)在經(jīng)歷了4個(gè)主要發(fā)展階段之后，正向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的第五代、第六代發(fā)展。1.巨型化目前，巨型計(jì)算機(jī)是指具有幾百CB以上的內(nèi)存儲(chǔ)容量，上百甚至上千TB存儲(chǔ)空間，每秒數(shù)萬億次以上的運(yùn)算速度，外設(shè)完備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。巨型計(jì)算機(jī)主要用于尖端科學(xué)技術(shù)的研究開發(fā)、軍事國防系統(tǒng)以及地震預(yù)報(bào)、污水治理、動(dòng)畫制作、電子商務(wù)、城市建設(shè)、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域。由美國兩院院士、華裔科學(xué)家陳世卿研制的“超級(jí)刀片計(jì)算機(jī)”的理論運(yùn)算速度可超過每秒100萬億次浮點(diǎn)，資料存儲(chǔ)量可超過1000萬億字節(jié)，達(dá)到世界先進(jìn)國家超級(jí)計(jì)算機(jī)的水平，其效率高達(dá)84.35%，是世界上效率最高的超級(jí)計(jì)算機(jī)。2.微型化由于半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，20世紀(jì)70年代以來，超大規(guī)模集成電路微處理器芯片連續(xù)更新?lián)Q代，微型計(jì)算機(jī)連年降價(jià)，加上有豐富的軟件和外設(shè)與之配套，操作簡單、使用方便，使微型計(jì)算機(jī)很快普及到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域并走進(jìn)了千家萬戶。

從IntelCPU的發(fā)展歷程就可以看出計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展是非常迅猛的，從計(jì)算機(jī)的發(fā)展來看，似乎已經(jīng)驗(yàn)證了著名的“摩爾定律”。隨著微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)將發(fā)展得更加迅速，其中筆記本型、掌上型等微型計(jì)算機(jī)必將以更優(yōu)的性能價(jià)格比受到人們的歡迎。3.網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化是指利用通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，把分散在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以達(dá)到所有用戶均可共享軟、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的。目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已在交通、金融、企業(yè)管理、教育、通信、商業(yè)等各行業(yè)得到了廣泛使用。將來，通過網(wǎng)絡(luò)能更好地傳送數(shù)據(jù)、文本資料、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)聲音、圖形和圖像。用戶可隨時(shí)隨地在全世界范圍撥打可視電話或收看任意國家的電影、電視。4.智能化智能化就是要求計(jì)算機(jī)能模擬人的思維功能和感觀，即具有識(shí)別聲音、圖像的能力，有推理、聯(lián)想、學(xué)習(xí)的功能。其中最具代表性的領(lǐng)域是專家系統(tǒng)和智能機(jī)器人。例如，用運(yùn)算速度約10億次/秒的“力量2型”微處理器制成的“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)，1997年戰(zhàn)勝了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。4未來的計(jì)算機(jī)標(biāo)志性的P44GHz芯片的研制計(jì)劃取消，幾乎暗示著“摩爾定律神話”的終結(jié)，也預(yù)示著一個(gè)嶄新時(shí)代的來臨。摩爾定律“死”了嗎？戈登·摩爾曾經(jīng)說，每次修正摩爾定律時(shí)，眺望未來兩三代的技術(shù)，總感覺有巨大的障礙需要克服。人類改造世界的愿望永遠(yuǎn)沒有止境，由此，創(chuàng)新也不會(huì)有止境。找一條新的跑道，以創(chuàng)新之心發(fā)起新的沖刺，“摩爾定律”就不會(huì)死。展望未來，計(jì)算機(jī)的發(fā)展必然要經(jīng)歷很多新的突破。從目前的發(fā)展趨勢來看，未來的計(jì)算機(jī)將是微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)和電子仿