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1、,张建 0803010137 肖东 0803010134 王军 0803010132,计算机发展史,早期计算机,机械计算机时代的拓荒者,电子计算机最初的日子里,现代计算机的发展,未来电脑的发展,早期计算机 公元前5世纪，中国人发明了算盘，广泛应用于商业贸易中，算盘被认为是最早的计算机，并一直使用至今。算盘在某些方面的运算能力要超过目前的计算机，算盘的方面体现了中国人民的智慧。 直到17世纪，计算设备才有了第二次重要的进步。1642年，法国人Blaise Pascal（1623-1662）发明了自动进位加法器，称为Pascalene。1694年，德国数学家Gottfried Wilhemvon
2、Leibniz（1646-1716）改进了Pascaline，使之可以计算乘法。 后来，法国人Charles Xavier Thomas de Colmar发明了可以进行四则运算的计算器。 现代计算机的真正起源来自英国数学教授Charles Babbage。Charles Babbage 发现通常的计算设备中有许多错误，在剑桥学习时，他认为可以利用蒸汽机进行运算。 起先他设计差分机用于计算导航表，后来，他发现差分机只是专门用途的机器，于是放弃了原来的研究，开始设计包含现代计算机基本组成部分的分析机。 （Analytical Engine） Babbage的蒸汽动力计算机虽然最终没有完成，以今天
3、的标准看也是非常原始的， 然而，它勾画出现代通用计算机的基本功能部分，在概念上是一个突破。 在接下来的若干年中，许多工程师在另一些方面取得了重要的进步，美国人Herman Hollerith（1860-1929），根据提花织布机的原理发明了穿孔片计算机，并带入商业领域建立公司。 早时期人们发明的计算机只用来计算,机械计算机时代的拓荒者 在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，大大促进了自然科学技术 的发展，人们长期被神权压抑的创造力得到空前释放。其中制造一台能帮助人进行 计算的机器，就是最耀眼的思想火花之一。从那时起，一个又一个科学家为把这一 思想火花变成引导人类进入自由王国的火炬而不懈
4、努力。但限于当时的科技总体水 平，大都失败了，这就是拓荒者的共同命运：往往见不到丰硕的果实。后人在享用 这甜美的时候，应该能从中品出一些汗水与泪水的滋味,十七世纪,十八世纪,十九世纪,二十世纪,17世纪 1614: 苏格兰人John Napier (1550-1617)发表了一篇论文，其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置。 1623: Wilhelm Schickard (1592-1635)制作了一个能进行六位以内数加减法，并能通过铃声输出答案的“计算钟”。通过转动齿轮来进行操作。 1625: William Oughtred (1575-1660) 发明计算尺 1642
5、: 法国数学家Pascal 在WILLIAM Oughtred计算尺的基础上将计算尺加以改进，能进行八位计算。并且还卖出了许多，成为一种时髦的商品。 1668: 英国人Samuel Morl和 (1625-1695)制作了一个非十进制的加法置，适宜计算钱币。 1671: 德国数学家Gottfried Leibniz设计了一架可以进行乘法，最终答案可以最大达到16位。 这个时期人们将计算机只用来作为计算和测量工具,18世纪 1775: 英国Charles制作成功了一台与 Leibnizs 的计算机类似的机器。 但更先进一些。 1776: 德国人Mathieus Hahn成功的制作了一台乘法器。
6、这个时期人们制造了大型机器的计算机来实现其功能,1801 : Joseph-Maire Jacuard 开发了一台能用穿孔卡片控制的自动织布机 1820: 法国人Charles Xavier Thomas de Colmar (1785-1870),制作成功第一台成品计算机，非常的可靠，可以放在桌面上，在后来的90多年间一直在市场上出售。 1822: 英国人Charles Babbage (1792-1871)设计了差分机和分析机，其中设计的理论非常的超前，类似于百年后的电子计算机，特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。 1832: Babbage 和Joseph Clement 制
7、成了一个差分机的成品，开始可以进行6位数的运算。后来发展到20位、30位，尺寸将近一个房子那么大。结果以穿孔的形式输出。但限于当时的制造技术，他们的设计难以制成。 1834: 斯德哥尔摩的George Scheutz用木头做了一台差分机。 1834: Babbage 设想制造一台通用的分析机，在只读存储器（穿孔卡片）中存储程序和数据，Babbage在以后的时间继续他的研究工作，并于1840年将操作数提高到了40位，并基本实现了控制中心（CPU）和存储程序的设想，而且程序可以根据条件进行跳转，能在几秒内作出一般的加法，几分钟内作出乘除法。,1842: Babbage的差分机项目因为研制费用昂贵，
8、被政府取消。但他自己仍花费大量的 时间和精力于他的分析机研究。 1843: Scheutz 和他的儿子Edvard Scheutz 制造了一台差分机，瑞典政府同意继续支持他们的研究工作。 1847: Babbage 花两年时间设计了一台较简易的、31位的差分机，但没有人感兴趣并支持他造出这台机器。但后来伦敦科学博物馆用现代技术复制出这台机器后发现，它确实能准确的工作。 1848: 英国数学家George Boole创立二进制代数学。提前差不多一个世纪为现代二进制计算机铺平了道路。 1853: 令Babbage感到高兴的是，Scheutzes制造成功了真正意义上的比例差分机，能进行15位数的运算
9、。Babbage所设想的那样输出结果。后来伦敦的Brian Donkin又造出了更可靠的第二台。 1871: Babbage 制造了分析机的部分部件和印表机。 1878: 纽约的西班牙人Ramon Verea，制造成功桌面计算器。比前面提到的都要快。 但他对将其推向市场不感兴趣，只是想表明，西班牙人可以比美国人做的更好。,1879: 一个调查委员会开始研究分析机是否可行，最后他们的结论是：分析机根本不可能工作。此时Babbage 已经去世了。调查之后，人们将他的分析机彻底遗忘了。但Howard Aiken 例外。 1885: 这时期更多的计算机涌现出来。如美国、俄国、瑞典等。他们开始用有槽的圆
10、柱代替易出故障的齿轮。 1886: 芝加哥的Dorr E. Felt (1862-1930), 制造成了他的计算机。这是第一台用按键操作的计算器，而且速度非常快，按键抬起，结果也就出来了。 1889 : Felt推出桌面印表计算器。 1890: 1890美国人口普查。1880年的普查人工用了7年的时间进行统计。这意味着1890年的统计将会超过10年。美国人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查的效率。Herman Hollerith，建立制表机公司的那人，后来他的公司发展成了IBM公司。借鉴了Babbage的发明，用穿孔卡片存储数据，并设计了机器。结果仅仅用了6个周就得出了准确的数据（626
11、22250人）。Herman Hollerith大发其财。 1892: 圣多美和普林西比的William S. Burroughs(1857-1898),制作成功了一台比Felt的功能更强的机器，真正开创了办公自动化工业。 1896: Herman Hollerith创办了IBM公司的前身。,差分机,分析机,1834: 斯德哥尔摩的George Scheutz用木头做了一台差分机,1834: Babbage 设想制造一台通用的分析机,19世纪的计算机已不在用于计算数量和长度，是尽可能满足人们的用处，根据人们用途而想方设法的去发明新技术，为解决问题而设计的计算机。 20世纪，随着科技的迅速发展，
12、计算机在为满足人们需求的前提下的到迅猛发展。为了减小体积以及其他方面出现了不同材料的计算机。,1900-1906: Henry Babbage, Charles Babbage 的儿子，在R. W. Munro的支持下，完成了父亲设计的分析机，但也仅能证明它能工作，而没有将其作为产品推出,20世纪初计算机的发展,现代计算机的发展,第一代电子管计算机 (1946-1957) 第二代晶体管计算机 (1957-1964) 第三代集成电路计算机 (1964-1972) 第四代大规模集成电路计算机 (1972-现在),第一代电子管计算机,1946年2月15日，标志现代计算机诞生ENIAC(Electro
13、nic Numerical Integrator and Computer)在费城公诸于世。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新接线编程，还拥有并行计算能力。ENIAC由美国政府和宾夕法尼亚大学合作开发，使用了18000个电子管，70000个电阻器，有5百万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度为每秒5000次。 第一代计算机的特点是操作指令是为特定任务而编制的，每种机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，速度也慢。另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓储存数据 .,在这之前的计算机，都是基于机械运行方式，尽管有个别产品开始引入一些电学内容，却都是从属与机械的，还没有进
14、入计算机的灵活：逻辑运算领域。而在这之后，随着电子技术的飞速发展，计算机就开始了由机械向电子时代的过渡，电子越来越成为计算机的主体，机械越来越成为从属，二者的地位发生了变化，计算机也开始了质的转变。 下面就是这一过渡时期的主要事件：,电子计算机,第二代晶体管计算机,1948年，晶体管发明代替了体积庞大电子管，电子设备的体积不断减小。1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。1960年，出现了一些成功地用在商业领域、大学和政府部门的第二代计算机。第二代计算机用晶体管代替电子管，还有现代计算机的一些部件:打印机、磁
15、带、磁盘、内存、操作系统等。计算机中存储的程序使得计算机有很好的适应性，可以更有效地用于商业用途。在这一时期出现了更高级的COBOL和FORTRAN等语言，使计算机编程更容易。新的职业(程序员、分析员和计算机系统专家)和整个软件产业由此诞生。,晶体管计算机,真空管时代的计算机尽管已经步入了现代计算机的范畴，但其体积之大、能耗之高、故障之多、价格之贵大大制约了它的普及应用。直到晶体管被发明出来，电子计算机才找到了腾飞的起点，一发而不可收拾1947: Bell实验室的William B. Shockley、 John Bardeen和Walter H. Brattain.发明了晶体管，开辟了电子时
16、代新纪元。,第一台全晶体管计算机,第二代晶体管计算机,第三代集成电路计算机,1958年德州仪器的工程师Jack Kilby发明了集成电路(IC)，将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。更多的元件集成到单一的半导体芯片上，计算机变得更小，功耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。,第四代大规模集成电路计算机,大规模集成电路 (LSI) 可以在一个芯片上容纳几百个元件。到了 80 年代，超大规模集成电路 (VLSI) 在芯片上容纳了几十万个元件，后来的 (ULSI) 将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。 70 年代中期，计算机制造商开始将计算机带给普通消费者，这时的小型机带有友好界面的软件包，供非专业人员使用的程序和最受欢迎的字处理和电子表格程序。 1981 年， IBM 推出个人计算机 (PC) 用于家庭、办公室和学校。 80 年代个人计算机的竞争使得价格不断下跌，微机的拥有量不断增加，计算机继续缩小体积。与 IBM
