計算機發(fā)展史

1、2024/3/21,1,計算機發(fā)展史,無處不在、無所不能的電腦，已歷經(jīng)了50多個春華秋實。50余年在人類的歷史長河中只是一瞬間，電腦卻徹底改變了我們的生活?；仡欕娔X發(fā)展的歷史，將給后人留下無啟迪。,,2024/3/21,2,最初的計算工具,1.人類最初用手指計算，因為人有兩只手，十個手指頭。用手指頭計算固然方便，但不能存儲計算結果。于是人們用結繩記事來延長記憶能力。,2.到了春秋時到就出現(xiàn)了算籌。算籌是我國古代最早用來計數(shù)和計算的工

2、具，一般是由十幾厘米長的竹簽制成，用它擺成不同的形式來表示不同的數(shù)。,3.到了唐朝已經(jīng)有了至今仍在使用的計算工具——算盤。珠算是我國人民獨特的創(chuàng)造。,4.歐洲直到17世紀才出現(xiàn)計算尺和機械式計算機,2024/3/21,3,計算機誕生,巴貝奇：提出了自動計算機的概念。,帕斯卡：制造了能加減的計算機。,萊布尼次：制造了能乘除的計算機,,艾克特、毛奇萊：設計了世界上第一臺計算機ENIAC。于1946年在賓夕法尼亞大學誕生,2024/

3、3/21,4,計算機發(fā)展,第一階段：電子管（1946—1957）,第二階段：晶體管（1958—1964）,第三階段：集成電路（1965—1971）,第四階段：大規(guī)模集成電路（1972—1957）,2024/3/21,5,機械計算器時期 (1930以前),電子計算機時期 (1930 ~ 1950),現(xiàn)代計算機時期 (1950 ~ now),帕斯卡與機械計算機 Pascaline， 1642,萊布尼茲與 改進的Pascaline，1672,

4、巴貝奇與 差分引擎，1823,霍列瑞斯與卡片穿孔制表機，1890,圖靈與圖靈機、巨人計算機 Colossus，1943,馮?諾依曼 與IAS, 1952,莫奇利和?？颂嘏cENIAC, 1946,EDVAC, 1950 與UNIVAC, 1951,各時期計算機發(fā)展,2024/3/21,6,第一代計算機,第一代計算機（1946-1958）是采用電子管作為邏輯元件，用陰極射線管或汞延遲線作主存儲器，外存主要使用紙帶、卡片等，程序設計主要使用

5、機器指令或符號指令，應用領域主要是科學計算。當時的運算速度為5千——3萬次每秒。,1946年2月世界上第一臺電子計算機ENIAC在美國的賓夕法尼亞大學誕生。它采用電子管作為計算機的基本元件，由18000多個電子管，1500多個繼電器，10000多只電容器和7000多只電阻構成，占地170m2，重量30噸，每小時耗電30萬千瓦,是一個龐然大物，每秒能進行5000次加法運算。,ENIAC機房,2024/3/21,7,第二代計算機,第二代計算

6、機（1959-1964）用晶體管代替了電子管，主存儲器均采用磁芯存儲器，磁鼓和磁盤開始用作主要的外存儲器，程序設計使用了更接近于人類自然語言的高級程序設計語言，計算機的應用領域也從科學計算擴展到了事務處理、工程設計等多個方面。,1954年美國貝爾實驗室建成世界上第一臺晶體管計算機TRADIC。開始了第二代計算機的發(fā)展。,第二代晶體管計算機,2024/3/21,8,第三代計算機,第三代計算機（1965-1970）采用中小規(guī)模的集成電路塊代

7、替了晶體管等分立元件，半導體存儲器逐步取代了磁芯存儲器的主存儲器地位，磁盤成了不可缺少的輔助存儲器，計算機也進入了產(chǎn)品標準化、模塊化、系列化的發(fā)展時期，計算機的管理、使用方式也由手工操作完全改變?yōu)樽詣庸芾?，使計算機的使用效率顯著提高。,IBM S/360,1964年研制出計算機歷史上最成功的機型之一IBM S/360。S/360極強的通用性適用于各方面的用戶，它具有“360度”全方位的特點，并因此得名。IBM為此投入了50億美元的研發(fā)費

8、用，遠遠超過制造原子彈的的20億美元。IBM360成為第三代電腦的標志性產(chǎn)品,2024/3/21,9,第四代計算機,第四代計算機（1971-至今）使用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，主存儲器均采用半導體存儲器，主要的外存儲器是磁帶、磁盤、光盤，微處理器和微型計算機誕生。多媒體技術和網(wǎng)絡技術的廣泛應用，讓計算機深入到社會的各個領域。,1976年蘋果計算機：集成電路的發(fā)展，計算機開始了小型化的歷程。,2024/3/21,10,帕斯卡與機械計

9、算機 Pascaline，1642,早期最重要的計算工具是算盤 (abacus),計算工具最重要的發(fā)展是帕斯卡機械計算機 ，也稱“Pascaline”，1642由法國數(shù)學家 Blaise Pascal發(fā)明?？蓪λ詳?shù)字做加減法運算。,2024/3/21,11,計算機的雛形：算盤,世界第一臺機械式加法計算機(1642年),2024/3/21,12,萊布尼茲與 改進的Pascaline， 1672,德國數(shù)學家萊布尼茲 1672年對“Psca

10、line”進行了改進，可進行四則運算和開方。稱之為萊布尼茲輪。,－－據(jù)說他的靈感來自中國,2024/3/21,13,巴貝奇與 差分引擎，1823,1823年, 設計了一臺自動的機械計算器，也稱差分引擎 “ (Difference Engine )”。,1833, 又開始設計可編程的自動機械數(shù)字計算機，也稱分析引擎 “ (Analytical Engine )”。,2024/3/21,14,圖靈與圖靈機、巨人計算機 Colossus， 1

11、943,計算機界的諾貝獎：圖靈獎,1943年，圖靈設計了 “Colossus” (巨人計算機)，主要用于第二次世界大戰(zhàn)破譯德國的密碼。,2024/3/21,15,莫奇利、?？颂嘏c ENIAC, 1946,,第一臺電子計算機， Electronic Numerical Integrator And Calculator (ENIAC)的誕生（ 1946 ）：,2024/3/21,16,偉大的馮?諾依曼模型,馮?諾依曼的 IAS 計算機

12、誕生于 1952。,,,2024/3/21,17,計算機發(fā)展中的幾個重要公司和人物,微軟（microsoft）：創(chuàng)建于1975年，是世界個人和商用計算機軟件行業(yè)的領袖，目前正致力于.net構架的發(fā)展。,,,Dos操作系統(tǒng),Windows3.1操作系統(tǒng),Windows95操作系統(tǒng),Windows98操作系統(tǒng),Windows2000系統(tǒng),WindowsXP系統(tǒng),比爾、蓋茨：神話般的人物。一手創(chuàng)辦微軟公司。目前為微軟董事長兼首席軟件設計師。,

13、2024/3/21,18,IBM 公司： IBM曾處于堅如磐石的霸主地位。率先推出了個人電腦，但是，由于外部的激烈競爭與內(nèi)部的管理機制問題，IBM在上世紀80年代末90年代初，已不能很好地適應市場的新變化。,,IBM的計算機被大量用于美國阿波羅登月計劃,2024/3/21,19,APPLE公司：1976: Stephen Wozinak和Stephen Jobs創(chuàng)辦蘋果計算機公司。并推出其Apple I 計算機

14、。在80年代個人電腦市場中占很大比重。后來。該公司一直面臨商業(yè)危機。在計算機領域中逐漸失去地位。 首先推出產(chǎn)品PDA ，即Personal Digital Assistant的縮寫，個人數(shù)字助理。如我們現(xiàn)在的文曲星、掌上電腦等。,2024/3/21,20,INTEL公司： 處理器生產(chǎn)中的龍頭，主要致力與Pentium系列處理器芯片的制造。,其他：,SUN公司（1982）：觀點是“網(wǎng)絡就是計算機”。 已促使 Sun 成為

15、啟用網(wǎng)絡的工業(yè)用硬件、軟件和服務的領先供應商。,2024/3/21,21,中國計算機現(xiàn)狀,高性能計算機,移動計算設備,國產(chǎn)PC市場占有率節(jié)節(jié)上長,計算機進入家庭步伐加快,現(xiàn)狀,2024/3/21,22,移動計算設備：筆記本電腦、PDA、HPC等。我國在筆記本電腦方面發(fā)展較晚，因而這方面能力較弱，尚沒有自主設計、生產(chǎn)的筆記本電腦，目前有少量的產(chǎn)品和組裝生產(chǎn)。 我國在PDA領域切入較早，并且將國內(nèi)自主開發(fā)的一些技術融入進

16、產(chǎn)品，如手寫漢字識別技術、電子字典等，生產(chǎn)廠商有恒基偉業(yè)、權智、名人、聯(lián)想等。,2024/3/21,23,高性能、高智能的并行計算成為主流。如人機對話方式，高速分布式并行計算，新的人工智能，智能家庭、智能辦公等等。 無處不在的計算進一步促進分布式并行計算的發(fā)展。 此十年的技術發(fā)展特點是網(wǎng)絡的高速化，計算的分布化以及計算的可遷移化。,2024/3/21,24,計算機產(chǎn)品發(fā)展方向：客戶機／服務器。其中：

17、 客戶機包括網(wǎng)絡計算機、具有聯(lián)網(wǎng)功能的PDA以及各種類型的PC。 服務器包括大、中、小型機，高可靠、可擴展的超級服務器是未來高性能計算機的發(fā)展方向。,2024/3/21,25,總結,計算機從第一代發(fā)展到第四代，已由僅僅包含硬件的系統(tǒng)發(fā)展到包括硬件和軟件兩大部分的計算機系統(tǒng)。由于技術的更新和應用的推動，計算機一直處在飛速發(fā)展之中。依據(jù)信息技術發(fā)展功能價格比的莫爾定律，計算機芯片的功能每18個月翻一番，而價格減一半。該

18、定律的作用從60年代以來，已持續(xù)40多年。集處理文字、圖形、圖像、聲音為一體的多媒體計算機的發(fā)展正方興未艾。各國都在計劃建設自己的“信息高速公路”。通過各種通信渠道，包括有線網(wǎng)和無線網(wǎng)，把各種計算機互聯(lián)起來，已經(jīng)實現(xiàn)了信息在全球范圍內(nèi)的傳遞。用計算機來模仿人的智能，包括聽覺、視覺和觸覺以及自學習和推理能力是當前計算機科學研究的一個重要方向。與此同時，計算機體系結構將會突破傳統(tǒng)的馮.諾依曼提出的原理，實現(xiàn)高度的并行處理。為了解決軟件發(fā)展