计算机发展历史报告罗鑫

计算机发展历史报告作者：罗鑫一、引言计算机（computer）俗称电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。随着计算机技术、网络及软件业的发展，使计算机的发展已经进入一个崭新的时代。计算机已经有过去的功能单一，体积盘大等特点向功能多样化，体积微型化，资源网络化，处理智能化方向发展。它的应用已经贯穿各个学科，并促进各个学科的发展。在日常生活中，计算机的应用已无处不在，它已经渗透到国民经济的哥哥部门及社会生活的各个方面。二、重要人物1.机械计算器法国哲学-数学家BlaisePascal发明世界上第一台机械计算机，利用齿轮传动原理，可以进行加减法的计算。首台机械计算器的发明者。戈特弗里德·莱布尼茨发明技能进行加减运算又能进行乘除运算的一台更加复杂的计算机器，这台机器被称为莱布尼茨之轮。约瑟夫-玛丽·雅卡尔在19世纪发明提花织机。第一次利用存储和编程概念的机器，利用穿孔卡来控制织布过程中经线的提升。将存储和编程的概念应用于机器。查尔斯·巴比奇发明差分引擎可以解多项式方程。后又发明分析引擎，在某种程度上和现代计算机的概念类似，该机器包含制造厂，存储单元，操作者和输入单元四部分（和现在的冯诺依曼体系相似）。赫尔曼·何勒里斯设计并制造出具有编程能力的机器，该机器可以进行自动阅读，计数和排序存储在穿孔卡上的数据。2.电子计算机艾伦·麦席森·图灵提出通用计算机设想（设想所有的计算都可能在一种特殊机器上执行，也就是现在所说的图灵机）。发明巨人计算机（很可能是世界上第一台电子计算机）。冯·诺依曼1944年-1945年间，冯诺依曼指出监狱程序和数据在逻辑上是相同的，因此程序也能储存在计算机的存储器中。冯诺依曼大胆的提出，抛弃十进制，采用二进制作为数字计算机的数制基础。冯·诺依曼提出的计算机体系结构，奠定了现代计算机的结构理念。戈登·摩尔提出著名的摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。三、重大事件及其意义1.体系图灵模型的提出1937年阿兰图灵首次提出通用计算设备设想，尽管图灵对这样一直能够机器进行了数学上的描述，但他还是更能有兴趣关注计算的哲学定义，而不是建造一台真是的机器。他将该模型建立在人们进行计算过程的行为上，并将这些行为抽象到用于计算的机器的模型中，这才真正的改变世界。冯·诺依曼模型的提出冯.诺依曼体系结构是现代计算机的基础，现在大多计算机仍是冯.诺依曼计算机的组织结构，只是作了一些改进而已，并没有从根本上突破冯体系结构的束缚。冯.诺依曼也因此被人们称为“计算机之父”。然而由于传统冯.诺依曼计算机体系结构天然所具有的局限性，从根本上限制了计算机的发展。2.硬件的发展电子管的诞生1904年，世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。弗莱明为此获得了这项发明的专利权。人类第一只电子管的诞生，标志着世界从此进入了电子时代。世界上第一台计算机用1.8万只电子管，占地170m*2，重30t，耗电150kW。晶体管代替电子管1947年12月，美国贝尔实验室的肖克利、巴丁和布拉顿组成的研究小组，研制出一种点接触型的锗晶体管。晶体管的问世，是20世纪的一项重大发明，是微电子革命的先声。晶体管出现后，人们就能用一个小巧的、消耗功率低的电子器件，来代替体积大、功率消耗大的电子管了。既减小了计算机的体积，也节省了开支。这使得中小型企业也可以负担得起。集成电路的发明1958年仙童公司RobertNoyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史。集成电路的发明更减少了计算机的成本和大小。小型计算机出现在市场上。封装的程序即软件包也开始有售。小型公司可以自己买到软件包而不用自己写程序。一个新的行业，软件行业就此诞生。微型计算机的出现微型计算机是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。同时期还出现了计算机网络。微型机体积更小，有更大的灵活性，价格更加便宜使用更加方便。微型计算机的发展通常以微处理器芯片CPU的发展为基点。当一种新型CPU研制成功，一年之内，相应的软硬件配套产品就会推出，进而使微型计算机系统的性能得到进一步完善，这样只需两三年的时间就会形成一代新的微型计算机产品。美国Intel公司在微处理器的生产商一直处于主导地位。事实上，到目前为止，微型计算机的历史也就是Intel微处理器的发展史。3.计算机语言机器语言机器语言：最初的计算机所使用的是由“0”和“1”组成的二进制数，二进制是计算机的语言的基础。计算机发明之初，计算机只能被少部分人使用，人们需要用0、1组成的指令序列交由计算机执行，对于机器语言的使用与普及都是很令人头疼的问题。对于程序的移植能力几乎没有，从而时间成本，人力成本十分昂贵。但机器语言也不是没有优势，由于这种语言是直接对计算机硬件进行操作，所以在特定型号的计算机上面，运算效率也是很高的，机器语言的出现对于未来的计算机语言发展起到了很好的推动作用，所以机器语言也是第一代计算机语言。汇编语言汇编语言是在机器语言的基础上诞生的一门语言，用一些简洁的英文字母、符号串来替代一个特定的指令的二进制串，这也提高了语言的记忆性和识别性。对于程序的开发与维护起到了积极作用。汇编语言同样也是直接对硬件进行操作，这样依然局限了它的移植性。但是使用汇编语言针对计算机特定硬件而编制的汇编语言程序，对于计算机硬件的功能和特长的发挥已有了很大进步，它精炼而质量高，所以至今仍是一种常用的程序开发语言高级计算机语言在与计算机的不断交流中，人们对计算机程序的移植性需求不断提高，此时急需要一种不依赖于特定型号的计算机的语言，用这种语言编写的程序能在在各种平台都正常运行。从最初的语言诞生至今，已经相继出现了几百种语言。高级语言的发展也从最初的结构化语言发展成为面向过程语言设计和面向对象语言设计。面向过程语言设计的代表有：C语言，Fortran，cobol，pascal，ada等等一系列语言，而面向对象语言设计的代表则为：java,c++,c#等。四、发展方向1.智能化目前的计算机已能够部分地代替人的脑力劳动，但是人们希望计算机具有更多人的智能，比如：自行思考，智能识别，自动升级等等；计算机智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维能力，也是第五代计算机要实现的目标。智能化的研究领域很多，其中最有代表性的领域是专家系统和机器人。计算机的智能化能更多模仿人的行为，减轻人的生活负担，提高人们的生活水平。比如，自动驾驶技术，让出行更安全，更方便，不会因为地点陌生而迷路。手机中的智能助手提供给用户的各种提醒服务，查询服务等等，为用户节约很多时间。新时代的大数据，让我们对未来规划用更深的认识，让企业提供更贴近用户的服务。总之，计算机的智能化让我们的生活更加方便。2.网络化网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机及各类电子终端设备互联起来，按照一定的网络协议相互通信，以达到所有用户都可以共享软件、硬件和数据资源的目的。计算机的网络化让我们能够资源共享，更快了解全球大事件，更加精确准时的消息，在网络中分享自己的感受找同道中人，了解世界，了解他人。3.微型化专用微型机已经大量应用于仪器、仪表和家用电器中。笔记本电脑已经大量进入办公室和家庭，但是便携性、续航能力仍不够人们全天候使用，应运而生的便携式互联网设备（MID）、智能手机、平板电脑不断涌现，迅速普及。计算机的微型化使计算机的便携性大大提高，让计算机更好的服务于人，提高人的生活水平。同时微型化的发展也带动了相关软、硬件行业的发展，7nm工艺的实现，软件更加快速的更新换代都体现了微型化的快速发展。五、计算机发展的动力社会发展的需求使计算机不断发展。各个学科的发展对计算要求的不断提高，日常生活所需的计算的不断复杂化，人们需要更强的计算机器，完成人无法短时间完成或者无法完成的任务。计算机的发展是把人的大脑进行延伸，让人的潜力得到更大的发展。六、变与不变变计算机的体积大小，价格（集成规模），各种硬件设备的升级换代，各种技术的突破，更容易理解的编程语言，更高效的算法。不变人们对计算机科学执着探索的精神，计算机的体系结构，计算机服务于人的功能。