计算机的过去和未来

计算机的过去和未来LOGO计算机与互联网知识计算机发展简史未来的计算机计算机改变生活LOGO第一台电子计算机的诞生世界上第一台电子计算机是1946年在美国诞生的，名为ENIAC，中文名为“电子数字积分计算机”。1946年，由美国宾夕法尼亚大学的物理学家莫齐利和埃克利发明的。LOGO第一台电子计算机的诞生它使用电子管作为计算机的基本部件，每秒可进行5000次加减运算。它使用了18000多个电子管，重30吨，占地170平方米，耗电140~150千瓦，是一个名符其实的庞然大物，并且要有专门的冷却装置，而且只有少数专家才能使用。尽管如此，作为计算机的始祖，开辟了计算机科学技术的新纪元。世界上第一台电子计算机ENIACLOGO计算机的发展历程随着计算机的不断发展和创新，人们根据组成计算机电子器件的不同，将其发展大致分为四个阶段：1、电子管计算机（1946~1957）称为电子管时代。2、晶体管计算机（1958~1964）称为晶体管时代。3、集成电路计算机（1965~1969）称为集成电路时代。4、大规模集成电路计算机（1970年至今）LOGO古典计算机器时代计算设备还不是科学，而是工具。出现一些具备计算和存储信息能力的设备。辅助计算的基本手段出现，主要针对的是数字。主要特点：计算设备作为人脑计算的辅助工具，不具备自动计算能力。LOGO早期的计算机器帕斯卡的加法机莱布尼兹的乘法机巴贝奇差分机巴贝奇分析机古老的计算工具—算盘LOGO早期的计算机器哈佛大学研制的机电式自动顺序控制计算机MARKILOGO现代计算机-第一代计算机主要特点•逻辑元件——电子管•主存——磁鼓•辅存——磁带•软件——机器语言、符号语言•应用——科学计算主要成就•数字电子计算机的出现，揭开了人类历史新篇章。•1946年6月，冯·诺依曼提出了“存储程序”的概念以及计算机组成和框架，奠定了现代计算机的基础。LOGO图灵、图灵机及图灵测试图灵是计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自这位伟大的科学家：24岁，提出图灵机理论；31岁，参与Colossus（二战时英国破解德国通信密码的计算机）的研制；33岁，构思了仿真系统；35岁，提出自动程序设计概念；38岁，设计了“图灵测试”；在后来还创造了一门新学科——非线性力学；……计算机与人工智能之父，英国数学家、逻辑学家——阿兰·图灵（AlanTuring，1912-1954）LOGO阿塔纳索夫及ABC计算机被“遗忘”的电子计算机之父——约翰·阿塔纳索夫（JohnAtanasoff，1903-1995）存放在衣阿华州立大学的ABC计算机(Atanasoff-BerryComputer)LOGO冯·诺伊曼及冯·诺伊曼结构1945年6月30日，冯·诺依曼发表“101页报告”——FirstDraftofaReportontheEDVAC；1946年7、8月间，冯·诺依曼又提出了一个更加完善的设计报告“电子计算机逻辑设计初探”（Preliminarydiscussionofthethelogicaldesignofanelectroniccomputinginstrument）。现代电子计算机之父——冯·诺伊曼这两篇报告的综合设计思想，便是著名的“冯·诺依曼结构（vonNeumannArchitecture）”。报告明确指出：采用二进制，不但数据采用二进制，指令也采用二进制；计算机由5部分构成：运算器、控制器、存储器、输入和输出装置；程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中，机器按程序指定的逻辑顺序，把指令从存储器中读出来并逐条执行，从而自动完成程序描述的处理工作。(即，“存储程序”思想)LOGO电子管计算机1946年世界上第一台电子计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，注意ENIAC并不是基于“存储程序”工作的计算机！）在美国宾夕法尼亚大学研制成功。5000次加法/秒体重30吨占地170m218800只电子管1500个继电器功率150KWLOGO第二代电子计算机主要特点•逻辑元件——晶体管•主存——磁芯•辅存——磁盘•软件——高级程序设计语言、操作系统•应用——除科学计算外，已应用于数据处理、过程控制主要成就•首次将晶体管用于计算机，使计算机缩小了体积，减低了功耗，提高了速度和可靠性。•发明了高级语言。•首次提出了计算机的兼容问题，包括硬件兼容和软件兼容。LOGO晶体管计算机晶体管与电子管的比较：•体积比电子管小很多•耗电大大降低•稳定性有很大提高1955年，贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC。(TransistorDigitalComputer)LOGO20世纪初期1906:美国的LeeDeForest发明了电子管。在这之前造出数字电子计算机是不可能的。这为电子计算机的发展奠定了基础。19391月1日:加利福尼亚的DavidHewlet和WilliamPackard在他们的车库里造出了Hewlett-Packard计算机。1939:二次世界大战的开始，军事需要大大促进了计算机技术的发展。1941夏季:Atanasoff和学生Berry完成了能解线性代数方程的计算机，取名叫ABC“1943:1943年到1959年时期的计算机通常被称作第一代计算机。返回LOGO1946:ENIAC(ElectronicNumericalIntegrator和Computer):第一台真正意义上的数字电子计算机。主要用于计算弹道和氢弹的研制。世界上第一台电子计算机“埃尼阿克”返回LOGO1950:软磁盘由东京帝国大学的YoshiroNakamats发明。其销售权由IBM公司获得。开创存储时代新纪元。1951:美国空军的第一个计算机控制实时防御系统研制完成。标志着计算机的应用进入了一个新的、商业应用的时代。1953:磁芯存储器被开发出来。1957:IBM开发成功第一台点阵打印机。返回LOGO20世纪50年代1958年9月12日:在RobertNoyce（INTEL公司的创始人）的领导下，发明了集成电路。1959年到1964年间设计的计算机一般被称为第二代计算机。大量采用了晶体管和印刷电路。计算机体积不断缩小，功能不断增强，可以运行FORTRAN和COBOL，接收英文字符命令。出现大量应用软件。20世纪60年代1960:ALGOL：第一个结构化程序设计语言推出。1965:第一台超级计算机CD6600开发成功。1969年4月7日:第一个网络协议标准RFC推出。返回LOGO20世纪70年代1970:第一块RAM芯片由INTEL推出，容量1K。1972年以后的计算机习惯上被称为第四代计算机1972:Hewlett-Packard发明了第一个手持计算器。1974:INTEL发布其8位的微处理器芯片8080。1974:MITS发布Altair8800，第一台商用个人计算机。1976:Cray1，第一台商用超级计算机。20世纪80年代1985年12月:MS-DOS3.2、PC-DOS3.2。这是第一个支持3.5英寸磁盘的系统。返回LOGO1988:光计算机投入开发，用光子代替电子，可以提高计算机的处理速度。1989年4月10日:80486DX发布，集成120万个晶体管。20世纪90年代1990:第一代MPC(多媒体个人电脑标准)发布。1993年3月22:Pentium发布。集成了300多万个晶体管。1996年1月:NetscapeNavigator2.0发布，第一个支持JavaScript的浏览器。1995年8月23日:Windows'95发布。大大不同于其以前的版本。1998年6月25日:Microsoft发布Windows‘98。返回LOGO未来的计算机将以超大规模集成电路为基础，向巨型化、微型化、网络化与智能化的方向发展。巨型化巨型化是指计算机的运算速度更高、存储容量更大、功能更强。目前正在研制的巨型计算机其运算速度可达每秒百亿次。微型化微型计算机已进入仪器、仪表、家用电器等小型仪器设备中，同时也作为工业控制过程的心脏，使仪器设备实现“智能化”。随着微电子技术的进一步发展，笔记本型、掌上型等微型计算机必将以更优的性能价格比受到人们的欢迎。返回LOGO网络化随着计算机应用的深入，特别是家用计算机越来越普及，一方面希望众多用户能共享信息资源，另一方面也希望各计算机之间能互相传递信息进行通信。计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络己在现代企业的管理中发挥着越来越重要的作用，如银行系统、商业系统、交通运输系统等。智能化计算机人工智能的研究是建立在现代科学基础之上。智能化是计算机发展的一个重要方向，新一代计算机，将可以模拟人的感觉行为和思维过程的机理，进行“看”、“听”、“说”、“想”、“做”，具有逻辑推理、学习与证明的能力返回LOGO返回LOGO集成电路计算机集成电路与晶体管的比较：1964年4月7日，在IBM公司成立50周年之际，由年仅40岁的吉恩·阿姆达尔(GeneAmdahl)担任主设计师，历时四年研发的IBM360计算机问世，标志着第三代计算机的全面登场，这也是IBM历史上最为成功的机型之一。LOGO第四代电子计算机主要特点•逻辑元件——大规模/超大规模集成电路（LSI/VLSI）•主存——LSI/VLSI半导体芯片•辅存——磁盘、光盘•软件——高级程序设计语言、操作系统•应用——科学计算、数据处理、过程控制，并进入以计算机网络为特征的应用时代LOGO各种第四代计算机LOGO我国计算机的发展•1958年研制出第一台电子管计算机•1964年研制出第二代晶体管计算机•1971年研制出第三代集成电路计算机•1977年研制出第一台微机DJS050•1983年研制成功银河亿次机（第四代计算机）•2002年9月联想集团研制成功“深腾1800”计算机，运算速度超过1万亿次/秒•2003年12月，我国自主研发出国内最快、世界第三的10万亿次曙光4000A高性能计算机•2010年，中国国防科大研制的“天河一号”在高性能计算机排行榜上位列第一，曙光公司部署在深圳计算中心的“星云”排行第三；LOGO我国计算机产业发展存在的问题自主创新能力不足；核心技术缺失（CPU制造技术，高科技材料技术，操作系统技术，高性能网络服务器技术）；大规模软件几乎空白；发展体制存在缺陷；相关法律法规不够健全，知识产权保护存在漏洞；LOGO智能手机的代表操作系统：AndroidOSv2.2CPU型号：NVIDIATegra2CPU频率：1024MHz可用空间16GB内存：1GBROM+1GBRAM主屏尺寸：4.0英寸LOGO下一代计算机随着计算机技术的发展，它已经成为我们工作上的工具，生活中的控制中心是必然的事情。计算机的未来充满了变数。性能的大幅度提高是不可置疑的，而实现性能的飞跃却有多种途径。不过性能的大幅提升并不是计算机发展的唯一路线，计算机的发展，还应当变得越来越人性化，同时也要注重环保等等。基于集成电路的计算机短期内还不会退出历史舞台。但一些新的计算机正在跃跃欲试地加紧研究，这些计算机是：超导计算机、纳米计算机、光计算机、DNA计算机和量子计算机等。LOGO摩尔定律微芯片上集成的晶体管数目每18个月翻一番，价格降低一半晶体管数目摩尔定律年LOGO第五代电子计算机从20世纪80年代开始，日本、美国、欧洲等发达国家都宣布开始新一代计算机的研究。人们普遍认为新一代计算机应该是智能型的，它能模拟人的智能行为，理解人类自然语言，并继续向着微型化、网络化发展。综合起来大概有以下几个研究方向。•人工智能计算机•巨型计算机•多处理机•激光计算机•超导计算机•生物晶体计算机（DNA计算机）•量子计算LOGO超导计算机芯片的集成度越高，计算机的体积越小，这样才不致因信号传输而降低整机速度。但这样一来就使机器发热严重。解决问题的出路是研制超导计算机。电流在超导体中流过时，电阻为零，介质不发热。1962年，英国物理学家约瑟夫逊提出了“超导隧道效应”，即由超导体—绝缘