计算机的历史和发展

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1、 计算机的历史和发展信息社会 计算机技术的发展 借助于计算机寻找信息、获取信息、信息加工归纳、 变换成人所需要的形式 计算机的广泛应用 改变了人类处理信息的 工作方式和范围 带来了整个社会翻天覆地的变化。一 计算机的发展史 1946 ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer)美国宾夕法尼亚大学 第一台计算机 EDSAC（Electronic Delay Storage Automatic Calculator) EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)史前时代 蹒跚学

2、步 稳步发展 突飞猛进1、史前时代 计算工具的需求和早期开发： 早期为了解决计算问题 石子、木棒、算筹、算盘解决 简单问题 问题复杂化 研究计算工具 1642帕 斯卡发明机械式加减法器，1673莱布尼兹乘除器 能完成 四则运算的机械式计算器 1830巴贝齐的差分机、分析机， 虽然已有今天计算机的基本框架，由于技术限制，用机械方式实 现复杂的过程几乎不可能。关于算法和程序性过程的研究及其理论的发展： 计算过程的自动化：用自动进行的过程代替人工实施复杂计算。 算法过程：按照一定的步骤，通过一系列小的简单操作完成复杂 的计算过程。 20世纪40年代英数学家阿兰图灵提出一种自动计算机器的模型 “图灵机

3、”它是一种自动计算机的模型，指出一切可能的机械 式计算过程都可以用图灵机实现，并存在一种通用的图灵机。电与电子技术的发展 随着20世纪电学与电子学的发展，人们看到了另一条计算过程 的途径，1944二战期间机电方式计算机Z-1，Z-2 ，MARK I 1946 ENICK诞生2、起步阶段 1946 美数学家冯诺依曼提出了现代计算机的基本原理： 存储程序原理。 50年代的EDSAC ，EDVAC， IBM 701问世，标志信息产业的 开始 1954 IBM 开发出Fortran语言，至今仍在应用，同时使IBM704 走向成功。随后新的程序设计语言COBOL，LISP等出现。 应用领域：主要用于军事

4、、科学。商务数据处理，人工智能、计算机图形图象处于萌芽阶段。3、稳步发展 1965 IBM推出360系列大型计算机。 70年代美、日、其他公司开始生产与IBM大型机兼容的计算机， 打破垄断，推动价格竞争和技术进步。 DEC 公司开发的小型机用于教育、科研部门得到广泛应用。 工作站用于个人使用，用于图形图象处理、CAD、软件开发等。 随着半导体技术的发展，1971年Intel 公司第一个微处理芯片 4004诞生，这是第一个做在一个芯片上的计算机。（新的发展阶段） 1977 APPLE公司推出APPLEII微型机价格便宜，性能好。计算机 的角色发生了根本变化，走近普通百姓。 图形技术和图形用户界面

5、技术得到发展。1984Apple公司Macintosh 完全采用了图形用户界面，取得巨大成功。这和1983IBM推出的 PC/XT一起，启动了微机蓬勃发展的大潮流。 开始研究计算机网络技术4、突飞猛进 80年代后期开始 1)性能价格比飞速提高。摩尔定律 2)易用的图形图象界面，大量解决实际问题的应用系统 3)计算机网络的发展 4)各个领域的电子化。数据处理、各种用户服务系统等5、计算机的今天 1）使用方式的改变科学、工程、日常生活 2）计算机使用人群的改变使用者遍布各种阶层，各个年龄层 3）应用领域的扩大工业、农业、国防、科学、服务领域如信用卡、电话、定票 4）计算机出现形式的变化功能强大价格

6、便宜的单片机用于各种仪器、设备、日常生活 用具 。计算机的发展简史第一讲 计算机与人类社会6计算机的过去大体积的专用设备第一讲 计算机与人类社会71946年 世界上第一台电脑 ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) 在美国宾夕法尼亚大学诞生 发明人：莫奇来和爱克特 5000次加法/秒 体重28吨 占地170m2 18,000多只电子管 1500个继电器 功率150KW电子管第二代（1958年1964年）：晶体管阶段 基本特征是采用晶体管作为计算机的逻辑元器件， 运算速度达每秒几十万次，内存容量增至几十KB。 与此同时，计算机

7、软件技术也有了较大发展， 出现了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级语言。 与第一代计算机相比，晶体管电子计算机体积小、 成本低、功能强、可靠性大大提高。除了科学计算外， 还用于数据处理和事务处理。其代表机型有IBM 7094。晶体管第三代（1965年1969年）：集成电路阶段 随着固体物理技术的发展，集成电路工艺己可以在 几平方毫米的单晶硅集成电路片上集成由十几个甚 至上百个电子元器件组成的逻辑电路。它的运算速 度每秒可达几十万次到几百万次，体积越来越小， 价格越来越低，软件越来越完善，在监控程序的基础 上发展形成了操作系统。第四代（1970年现在）：大规模/超大规模集成电路阶段 基

8、本特征是采用大规模集成电路和超大规模集成电路 作为计算机的逻辑元器件，20世纪70年代以来，集成 电路制作工艺取得了迅猛的发展，在硅半导体上可集 成更多的电子元器件，计算机的速度最高可以达到每 秒几百万亿次浮点运算。操作系统不断完善，高级程 序设计语言功能更加完善，人们的生活与计算机应用 息息相关。计算机的发展速度 - 摩尔定律 芯片密度每 18 个月增加1倍；体积越来越小 CPU性能价格比 大约18个月翻一番速度越来越快价格越来越便宜第一讲 计算机与人类社会18晶 体 管 数单 位 时 间 执 行 的 指 令 数百万条/每秒每18个月芯片能力增长一倍。社会关系网和信息交互网数字文化 数字通信

9、(Digital Communication) 数字音频广播(Digital Audio Broadcasting) 数字地球、全球定位系统(Global Position System)、数字地图、数字城市、. 数字图书馆、数字博物馆、. 数字出版(eBook) 数字电视(Digital TV)数字文化 数字电影(Digital Movie, Digital Video) 数字音乐(Digital Audio, Digital Music) 数码相机(Digital Camera) 数字家庭(智能家电) 数字娱乐 远程教育(Distance Education)、远程医疗 电子钱包、电子银行

10、、电子商务、.网络文化 以计算机、网络基础设施及其附属设备为物质载体 以内容提供商、运营商、消费者等为主体 以虚拟的计算空间为主要传播领域 以数字化为基本技术手段 为人类创造出了一种新的生存方式、活动方式和思维 方式 BBS, QQ，淘宝网 网络游戏 盛大、巨人网络 网络社区和网络政治 网络艺术 网络音乐、网络文学、网络影视 计算机艺术 校园文化热门话题 生物识别技术 虚拟现实 蓝牙技术 电子商务 远程教育生物识别技术虚拟现实虚拟现实作为一项综合技术，集成了计算机图形学、 多媒体、人工智能、多传感器、网络、并行处理等技 术的最新发展成果，为我们创建和体验虚拟世界提供 了有力的支持。由于实时的三

11、维空间表现能力、人机 交互式的操作环境以及给人带来的身临其境感受，虚 拟现实必将成为建筑与规划辅助设计及展示的理想工 具。科学视算东亚爆发性气旋结构云水等值面按照水平风速着色，叠加了10km高度层的流线，观察视角：西南到东北 科学视算台风内部空气的螺旋运动线、球代表台风内空气块的运动轨迹，轨迹按照垂直运动着色，红色：上升，蓝色：下沉 科学视算锋面暖湿空气梅雨期锋面两侧冷、暖空气运动的轨迹 蓝色：冷空气；红色：暖湿空气；白色：空中的雨水；观察视角：从西往东 科学视算交互运行界面图像产品为一次气旋过程的三维风场，包括用风羽和等值线表示的低空水平剖面上 的风矢量和风速、高空水平剖面上的流线、垂直剖面

12、上的风速等值线及风速为35 m/s的三维等值面 蓝牙技术蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球 规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定 与移动设备通信环境建立一个特别连接。其程序写在 一个9 x 9 mm的微芯片中。如果把蓝牙技术引入到移 动电话和膝上型电脑中，就可以去掉移动电话与膝上 型电脑之间的令人讨厌的连接电缆而而通过无线使其 建立通信。打印机、PDA、桌上型电脑、传真机、键 盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为 蓝牙系统的一部分。除此之外，蓝牙无线技术还为已 存在的数字网络和外设提供通用接口以组建一个远离 固定网络的个人特别连接设备群。 电子商务国际组织与奖项

13、1.美国计算机协会 (Association for Computer Machinery)：1947年成立 2.图灵奖ACM（Association for Computing Machinery) 于1966年设立的第一个奖项，是计算机界的诺 贝尔奖，主要奖励在计算机科学理论和软件方 面作出重要贡献的科学家。 2. IEEE（电气和电子工程师协会，Institute of Electrical 或针对某章或某问题写读书报 告，题目自拟。要求文档格式清晰，内容完整。 复习思考题:计算机在哪些领域的应用有待发展计算机的工作原理阅读书籍或电子教案,有课外上机条件的同学可下载电子教案.请同学们踊跃

14、讨论或回答网上同学的提问。欢迎把自己上机 时发现的错误或经验总结发贴。基础了解（简述） 1、从器件构成上看，计算机经历了哪几个阶段的发展？ 2、请列举出计算机发展过程中你所知道的一些重要事件。 3、你是否会使用一些常用的应用软件，如Word、Powerpoint？ 4、你是否上网浏览、发邮件？你上机经常作什么方面的工作？ 5、试将补码（11111111）2 转换为十进制数。 6、你曾学过什么程序设计语言?试写出以下程序的运行结果 #include doublepower (double x, int n); void main(void) printf(“5 to the power 2 is %f n”, power(5,2) ); doublepower (double x, int n) double val = 1.0; while (n-) val = val*x; return(val);