計算機發(fā)展史論文

1、<p><b>　　計算機的發(fā)展歷史</b></p><p>　　一、第一臺計算機的誕生</p><p>　　第一臺計算機(ENIAC)于1946年2月,在美國誕生。</p><p>　　ENIAC PC機 </p><p>　　耗資 100萬美圓 600美圓</p><p>　　重量

2、30噸 10kg </p><p>　　占地 150平方米 0．25平方米 </p><p>　　電子器件 1．9萬只電子管 100塊集成電路 </p><p>　　運算速度 5000次/秒 500萬次/秒</p><p><b>　　二、計算機發(fā)展歷史</b></p><p>　　1、第一代計算

3、機（1946~1958)</p><p>　　電子管為基本電子器件；使用機器語言和匯編語言；主要應用于國防和科學計算；運算速度每秒幾千次至幾萬次。</p><p>　　2、第二代計算機(1958~1964)</p><p>　　晶體管為主要器件；軟件上出現(xiàn)了操作系統(tǒng)和算法語言；運算速度每秒幾萬次至幾十萬次。</p><p>　　3、第三代計算

4、機(1964~1971)</p><p>　　普遍采用集成電路；體積縮?。贿\算速度每秒幾十萬次至幾百萬次。</p><p>　　4、第四代計算機(1971~ )</p><p>　　以大規(guī)模集成電路為主要器件；運算速度每秒幾百萬次至上億次。</p><p>　　三、我國計算機發(fā)展歷史</p><p>　　從1953年開

5、始研究，到1958年研制出了我國第一臺計算機</p><p>　　在1982年我國研制出了運算速度1億次的銀河I、II型等小型系列機。</p><p><b>　　計算機的歷史</b></p><p>　　計算機是新技術(shù)革命的一支主力，也是推動社會向現(xiàn)代化邁進的活躍因素。計算機科學與技術(shù)是第二次世界大戰(zhàn)以來發(fā)展最快、影響最為深遠的新興學科之一。

6、計算機產(chǎn)業(yè)已在世界范圍內(nèi)發(fā)展成為一種極富生命力的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　現(xiàn)代計算機是一種按程序自動進行信息處理的通用工具,它的處理對象是信息，處理結(jié)果也是信息。利用計算機解決科學計算、工程設計、經(jīng)營管理、過程控制或人工智能等各種問題的方法，都是按照一定的算法進行的。這種算法是定義精確的一系列規(guī)則，它指出怎樣以給定的輸入信息經(jīng)過有限的步驟產(chǎn)生所需要的輸出信息。</p><p>　　信

7、息處理的一般過程，是計算機使用者針對待解抉的問題,事先編制程序并存入計算機內(nèi)，然后利用存儲程序指揮、控制計算機自動進行各種基本操作，直至獲得預期的處理結(jié)果。計算機自動工作的基礎在于這種存儲程序方式，其通用性的基礎則在于利用計算機進行信息處理的共性方法。</p><p><b>　　計算機的歷史</b></p><p>　　現(xiàn)代計算機的誕生和發(fā)展 現(xiàn)代計算機問世之前，

8、計算機的發(fā)展經(jīng)歷了機械式計算機、機電式計算機和萌芽期的電子計算機三個階段。</p><p>　　早在17世紀，歐洲一批數(shù)學家就已開始設計和制造以數(shù)字形式進行基本運算的數(shù)字計算機。1642年，法國數(shù)學家帕斯卡采用與鐘表類似的齒輪傳動裝置，制成了最早的十進制加法器。1678年，德國數(shù)學家萊布尼茲制成的計算機，進一步解決了十進制數(shù)的乘、除運算。</p><p>　　英國數(shù)學家巴貝奇在1822年制

9、作差分機模型時提出一個設想，每次完成一次算術(shù)運算將發(fā)展為自動完成某個特定的完整運算過程。1884年，巴貝奇設計了一種程序控制的通用分析機。這臺分析機雖然已經(jīng)描繪出有關(guān)程序控制方式計算機的雛型，但限于當時的技術(shù)條件而未能實現(xiàn)。</p><p>　　巴貝奇的設想提出以后的一百多年期間，電磁學、電工學、電子學不斷取得重大進展，在元件、器件方面接連發(fā)明了真空二極管和真空三極管；在系統(tǒng)技術(shù)方面，相繼發(fā)明了無線電報、電視和雷

10、達……。所有這些成就為現(xiàn)代計算機的發(fā)展準備了技術(shù)和物質(zhì)條件。</p><p>　　與此同時，數(shù)學、物理也相應地蓬勃發(fā)展。到了20世紀30年代，物理學的各個領域經(jīng)歷著定量化的階段，描述各種物理過程的數(shù)學方程，其中有的用經(jīng)典的分析方法已根難解決。于是，數(shù)值分析受到了重視，研究出各種數(shù)值積分，數(shù)值微分，以及微分方程數(shù)值解法，把計算過程歸結(jié)為巨量的基本運算，從而奠定了現(xiàn)代計算機的數(shù)值算法基礎。</p>&l

11、t;p>　　社會上對先進計算工具多方面迫切的需要，是促使現(xiàn)代計算機誕生的根本動力。20世紀以后，各個科學領域和技術(shù)部門的計算困難堆積如山，已經(jīng)阻礙了學科的繼續(xù)發(fā)展。特別是第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前后，軍事科學技術(shù)對高速計算工具的需要尤為迫切。在此期間，德國、美國、英國部在進行計算機的開拓工作，幾乎同時開始了機電式計算機和電子計算機的研究。</p><p>　　德國的朱賽最先采用電氣元件制造計算機。他在1941年制

12、成的全自動繼電器計算機Z-3，已具備浮點記數(shù)、二進制運算、數(shù)字存儲地址的指令形式等現(xiàn)代計算機的特征。在美國，1940～1947年期間也相繼制成了繼電器計算機MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。不過，繼電器的開關(guān)速度大約為百分之一秒，使計算機的運算速度受到很大限制。</p><p>　　電子計算機的開拓過程，經(jīng)歷了從制作部件到整機從專用機到通用機、從“外加式程序”到“存儲程序”的演變。19

13、38年，美籍保加利亞學者阿塔納索夫首先制成了電子計算機的運算部件。1943年，英國外交部通信處制成了“巨人”電子計算機。這是一種專用的密碼分析機，在第二次世界大戰(zhàn)中得到了應用。</p><p>　　1946年2月美國賓夕法尼亞大學莫爾學院制成的大型電子數(shù)字積分計算機(ENIAC)，最初也專門用于火炮彈道計算，后經(jīng)多次改進而成為能進行各種科學計算的通用計算機。這臺完全采用電子線路執(zhí)行算術(shù)運算、邏輯運算和信息存儲的計

14、算機，運算速度比繼電器計算機快1000倍。這就是人們常常提到的世界上第一臺電子計算機。但是，這種計算機的程序仍然是外加式的，存儲容量也太小，尚未完全具備現(xiàn)代計算機的主要特征。</p><p>　　新的重大突破是由數(shù)學家馮·諾伊曼領導的設計小組完成的。1945年3月他們發(fā)表了一個全新的存儲程序式通用電子計算機方案—電子離散變量自動計算機(EDVAC)。隨后于1946年6月，馮·諾伊曼等人提出了更

15、為完善的設計報告《電子計算機裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探》。同年7～8月間，他們又在莫爾學院為美國和英國二十多個機構(gòu)的專家講授了專門課程《電子計算機設計的理論和技術(shù)》，推動了存儲程序式計算機的設計與制造。</p><p>　　1949年，英國劍橋大學數(shù)學實驗室率先制成電子離散時序自動計算機(EDSAC)；美國則于1950年制成了東部標準自動計算機(SFAC)等。至此，電子計算機發(fā)展的萌芽時期遂告結(jié)束，開始了現(xiàn)代計算機的發(fā)展時

16、期。</p><p>　　在創(chuàng)制數(shù)字計算機的同時，還研制了另一類重要的計算工具——模擬計算機。物理學家在總結(jié)自然規(guī)律時，常用數(shù)學方程描述某一過程；相反，解數(shù)學方程的過程，也有可能采用物理過程模擬方法，對數(shù)發(fā)明以后，1620年制成的計算尺，己把乘法、除法化為加法、減法進行計算。麥克斯韋巧妙地把積分(面積)的計算轉(zhuǎn)變?yōu)殚L度的測量，于1855年制成了積分儀。</p><p>　　19世紀數(shù)學物理

17、的另一項重大成就——傅里葉分析，對模擬機的發(fā)展起到了直接的推動作用。19世紀后期和20世紀前期，相繼制成了多種計算傅里葉系數(shù)的分析機和解微分方程的微分分析機等。但是當試圖推廣微分分析機解偏微分方程和用模擬機解決一般科學計算問題時，人們逐漸認識到模擬機在通用性和精確度等方面的局限性，并將主要精力轉(zhuǎn)向了數(shù)字計算機。</p><p>　　電子數(shù)字計算機問世以后，模擬計算機仍然繼續(xù)有所發(fā)展，并且與數(shù)字計算機相結(jié)合而產(chǎn)生了

18、混合式計算機。模擬機和混合機已發(fā)展成為現(xiàn)代計算機的特殊品種，即用在特定領域的高效信息處理工具或仿真工具。</p><p>　　20世紀中期以來，計算機一直處于高速度發(fā)展時期，計算機由僅包含硬件發(fā)展到包含硬件、軟件和固件三類子系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)的性能—價格比，平均每10年提高兩個數(shù)量級。計算機種類也一再分化，發(fā)展成微型計算機、小型計算機、通用計算機(包括巨型、大型和中型計算機)，以及各種專用機(如各種控制

19、計算機、模擬—數(shù)字混合計算機)等。</p><p>　　計算機器件從電子管到晶體管，再從分立元件到集成電路以至微處理器，促使計算機的發(fā)展出現(xiàn)了三次飛躍。</p><p>　　在電子管計算機時期(1946～1959)，計算機主要用于科學計算。主存儲器是決定計算機技術(shù)面貌的主要因素。當時，主存儲器有水銀延遲線存儲器、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓和磁心存儲器等類型，通常按此對計算機進行分類。&

20、lt;/p><p>　　到了晶體管計算機時期(1959～1964)，主存儲器均采用磁心存儲器，磁鼓和磁盤開始用作主要的輔助存儲器。不僅科學計算用計算機繼續(xù)發(fā)展，而且中、小型計算機，特別是廉價的小型數(shù)據(jù)處理用計算機開始大量生產(chǎn)。</p><p>　　1964年，在集成電路計算機發(fā)展的同時，計算機也進入了產(chǎn)品系列化的發(fā)展時期。半導體存儲器逐步取代了磁心存儲器的主存儲器地位，磁盤成了不可缺少的輔助存

21、儲器，并且開始普遍采用虛擬存儲技術(shù)。隨著各種半導體只讀存儲器和可改寫的只讀存儲器的迅速發(fā)展，以及微程序技術(shù)的發(fā)展和應用，計算機系統(tǒng)中開始出現(xiàn)固件子系統(tǒng)。</p><p>　　20世紀70年代以后，計算機用集成電路的集成度迅速從中小規(guī)模發(fā)展到大規(guī)模、超大規(guī)模的水平，微處理器和微型計算機應運而生，各類計算機的性能迅速提高。隨著字長4位、8位、16位、32位和64位的微型計算機相繼問世和廣泛應用，對小型計算機、通用計算

22、機和專用計算機的需求量也相應增長了。</p><p>　　微型計算機在社會上大量應用后，一座辦公樓、一所學校、一個倉庫常常擁有數(shù)十臺以至數(shù)百臺計算機。實現(xiàn)它們互連的局部網(wǎng)隨即興起，進一步推動了計算機應用系統(tǒng)從集中式系統(tǒng)向分布式系統(tǒng)的發(fā)展。</p><p>　　在電子管計算機時期，一些計算機配置了匯編語言和子程序庫，科學計算用的高級語言FORTRAN初露頭角。在晶體管計算機階段，事務處理的C

23、OBOL語言、科學計算機用的ALGOL語言，和符號處理用的LISP等高級語言開始進入實用階段。操作系統(tǒng)初步成型，使計算機的使用方式由手工操作改變?yōu)樽詣幼鳂I(yè)管理。</p><p>　　進入集成電路計算機發(fā)展時期以后，在計算機中形成了相當規(guī)模的軟件子系統(tǒng)，高級語言種類進一步增加，操作系統(tǒng)日趨完善，具備批量處理、分時處理、實時處理等多種功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、通信處理程序、網(wǎng)絡軟件等也不斷增添到軟件子系統(tǒng)中。軟件子系統(tǒng)的

24、功能不斷增強，明顯地改變了計算機的使用屬性，使用效率顯著提高。</p><p>　　在現(xiàn)代計算機中，外圍設備的價值一般已超過計算機硬件子系統(tǒng)的一半以上，其技術(shù)水平在很大程度上決定著計算機的技術(shù)面貌。外圍設備技術(shù)的綜合性很強，既依賴于電子學、機械學、光學、磁學等多門學科知識的綜合，又取決于精密機械工藝、電氣和電子加工工藝以及計量的技術(shù)和工藝水平等。</p><p>　　外圍設備包括輔助存儲器

25、和輸入輸出設備兩大類。輔助存儲器包括磁盤、磁鼓、磁帶、激光存儲器、海量存儲器和縮微存儲器等；輸入輸出設備又分為輸入、輸出、轉(zhuǎn)換、、模式信息處理設備和終端設備。在這些品種繁多的設備中，對計算機技術(shù)面貌影響最大的是磁盤、終端設備、模式信息處理設備和轉(zhuǎn)換設備等。</p><p>　　新一代計算機是把信息采集存儲處理、通信和人工智能結(jié)合在一起的智能計算機系統(tǒng)。它不僅能進行一般信息處理，而且能面向知識處理，具有形式化推理、

26、聯(lián)想、學習和解釋的能力，將能幫助人類開拓未知的領域和獲得新的知識。</p><p>　　計算技術(shù)在中國的發(fā)展 在人類文明發(fā)展的歷史上中國曾經(jīng)在早期計算工具的發(fā)明創(chuàng)造方面寫過光輝的一頁。遠在商代，中國就創(chuàng)造了十進制記數(shù)方法，領先于世界千余年。到了周代，發(fā)明了當時最先進的計算工具——算籌。這是一種用竹、木或骨制成的顏色不同的小棍。計算每一個數(shù)學問題時，通常編出一套歌訣形式的算法，一邊計算，一邊不斷地重新布棍。中國古

27、代數(shù)學家祖沖之，就是用算籌計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間。這一結(jié)果比西方早一千年。</p><p>　　珠算盤是中國的又一獨創(chuàng)，也是計算工具發(fā)展史上的第一項重大發(fā)明。這種輕巧靈活、攜帶方便、與人民生活關(guān)系密切的計算工具，最初大約出現(xiàn)于漢朝，到元朝時漸趨成熟。珠算盤不僅對中國經(jīng)濟的發(fā)展起過有益的作用，而且傳到日本、朝鮮、東南亞等地區(qū)，經(jīng)受了歷史的考驗，至今仍在使用。</p>

28、<p>　　中國發(fā)明創(chuàng)造指南車、水運渾象儀、記里鼓車、提花機等，不僅對自動控制機械的發(fā)展有卓越的貢獻，而且對計算工具的演進產(chǎn)生了直接或間接的影響。例如，張衡制作的水運渾象儀，可以自動地與地球運轉(zhuǎn)同步，后經(jīng)唐、宋兩代的改進，遂成為世界上最早的天文鐘。</p><p>　　記里鼓車則是世界上最早的自動計數(shù)裝置。提花機原理劉計算機程序控制的發(fā)展有過間接的影響。中國古代用陽、陰兩爻構(gòu)成八卦，也對計算技術(shù)的發(fā)展有

29、過直接的影響。萊布尼茲寫過研究八卦的論文，系統(tǒng)地提出了二進制算術(shù)運算法則。他認為，世界上最早的二進制表示法就是中國的八卦。</p><p>　　經(jīng)過漫長的沉寂，新中國成立后，中國計算技術(shù)邁入了新的發(fā)展時期，先后建立了研究機構(gòu)，在高等院校建立了計算技術(shù)與裝置專業(yè)和計算數(shù)學專業(yè)，并且著手創(chuàng)建中國計算機制造業(yè)。</p><p>　　1958年和1959年，中國先后制成第一臺小型和大型電子管計算機

30、。60年代中期，中國研制成功一批晶體管計算機，并配制了ALGOL等語言的編譯程序和其他系統(tǒng)軟件。60年代后期，中國開始研究集成電路計算機。70年代，中國已批量生產(chǎn)小型集成電路計算機。80年代以后，中國開始重點研制微型計算機系統(tǒng)并推廣應用；在大型計算機、特別是巨型計算機技術(shù)方面也取得了重要進展；建立了計算機服務業(yè)，逐步健全了計算機產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。</p><p>　　在計算機科學與技術(shù)的研究方面，中國在有限元計算方法、數(shù)

31、學定理的機器證明、漢字信息處理、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件等方面都有所建樹。在計算機應用方面，中國在科學計算與工程設計領域取得了顯著成就。在有關(guān)經(jīng)營管理和過程控制等方面，計算機應用研究和實踐也日益活躍。</p><p><b>　　姓名;張曉輝 </b></p><p>　　班級;信息類1110</p><p>　　學號;201116911022