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1、13-14-2 学期计算机组成与结构课程论文0计算机的发展历程与应用方向戴 澄（东南大学 自动化学院 08012304）摘要：计算机自诞生以来经历了四个阶段的发展，对人们的生活生产方式产生了巨大影响。本文从计算机发展历程谈起，结合计算机目前在生活生产中的广泛运用，探讨未来计算机的发展方向。关键词：发展历程； 实际应用； 未来方向0 引言自从第一台计算机问世，其发展之快和影响之大在人类科技史上还史无前例。计算机早已成为与人们日常生产生活息息相关且必不可少的一部分，其发展方向理所当然地成为了当今社会所聚焦和探讨的重要话题。1 计算机的发展历程1.1 第一台计算机第一台计算机是美国军方为计算弹道和射
2、击特性表面而定制，主要元器件采用的是电子管。每秒能完成 5000 次加法运算，400 次乘法运算，比当时最快的计算工具快 300 倍。虽然外观笨拙，但使科学家们从复杂的计算中解脱出来，标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代 1。1.2 第一代电子管计算机主要特征是采用电子管元件作基本器件，用光屏管或汞延时电路作存储器，输入域输出主要采用穿孔卡片或纸带，体积大、耗电量大、速度慢、存储容量小、可靠性差、维护困难且价格昂贵。在软件上，通常使用机器语言或者汇编语言；来编写应用程序，因此这一时代的计算机主要用与科学计算 2。1.3 第二代晶体管计算机由晶体管代替电子管作为计算机的基础器件，用磁芯或磁鼓作
3、存储器，在整体性能上，比第一代计算机有了很大的提高。同时程序语言也相应的出现 3。1.4 第三代中小规模集成电路计算机主要部件是中小规模集成电路，主存储器渐渐过渡到半导体存储器，使计算机的体积更小，大大降低了计算机计算时的功耗，由于减少了焊点和接插件，进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面，有了标准化的程序设计语言和人机会话式的 Basic 语言，其应用领域也进一步扩大 4。1.5 第四代大规模和超大规模集成电路计算机大规模集成电路的成功制作并用于计算机硬件生产过程，计算机的体积进一步缩小，性能进一步提高。集成更高的大容量半导体存储器作为内存储器，发展了并行技术和多机系统，出现了精简指令集计算
4、机（RISC），软件系统工程化、理论化，程序设计自动化 5。2 计算机的实际应用2.1 基本功能的实现计算机，顾名思义，“计算”是其最基本的功能，也是诞生之初发明者的意图。在这个快节奏的社会，寻求高效快捷的方式来达到既定目的是人们所共同期盼的。我们没有必13-14-2 学期计算机组成与结构课程论文1要把时间花在繁琐的计算上，更何况人脑犯错误是难免的，就是要寻找一种既准确又快速的方式来提高运作的效率。在最近的一次公布的超级计算机榜单中，中国超级计算机“天河二号”再度创造世界最快运算纪录。其运算运算速度达到每秒 33.86 千万亿次 6。借用计算机处理数据，不仅大大提高了计算速度，更提高了数据处理
5、的准确性，大大节省了人力、物力和财力。2.2 各行各业的广泛应用首先我们所深有体会的是计算机在学习中的运用，老师的多媒体教学，学生利用 PC机辅助作业，例如我们已经学习的用 VC6.0 软件编写程序，用 office 进行论文的编排、PPT 的制作等等。不仅仅在学习方面，计算机在农业、工业、服务业等各方面都有涉及。例如美国等发达国家采取的农业机械化模式，把高尖技术应用到拖拉机等农机具上，实现拖拉机等农机的无人驾驶、自动操作、自动监控等，这些都是计算机的具体应用，使农业呈现向精准方向发展的趋势；医学方面利用计算机技术研制新的治疗工具，比如纳米机器人，完成人类双手很难做到的手术；工业方面主要用于控
6、制、测试方面；交通方面如信号灯的控制、测速、违规拍照等也离不开计算机。3 计算机的发展方向人类对于科技的发展无非是抱有两种期待，一是对于未知世界的探索，二是对于自身需求的满足。而从目前看来，计算机技术的发展恰恰是能够实现这些愿望的最佳途径。茫茫的太空，一直是人类的未知领域，人类不断地探求只为能够获悉宇宙与生命的奥秘，而未来计算机应该会致力于航天领域的运用与发展，探测卫星、宇宙飞船、光速智能机器人，对于人类自身无法完成的极具困难性与挑战性的任务，计算机技术或许能让问题迎刃而解。与生活联系最紧密的技术应旨在服务于人类、满足人类的需求、提高人类的生活质量。人工智能作为一个日益火热的词汇，已经成为新技
7、术的必然要求。我们用的触屏手机、平板电脑已经在人机互动方面实现了很大的突破，将输入方式由传统、单一、呆板的鼠标键盘操纵键入方式转变为直接由人体的触感来实现。记得看过的 TED 演讲中有关于第六感技术的内容，展示了几项让实体世界和数字世界互动的工具，包括第六感运算装置 ，以及划时代的纸计算机 ，就是对未来计算机的一个很好的展望。我们还希望计算机能够表现出人类的智慧，我们所追求的高度感知的计算机，无非是听说读写嗅等有生命的物体才具备的感觉功能。好像是拥有了人类的大脑一样，能够听懂我们的语言与我们进行直接的交流。当然最基本的功能还不能舍弃，计算速度和性能的进一步提高、网络技术的深入发展、体积的缩小即
8、便携度的提高，这都是未来要致力于探究的方向。4 总结当今社会是一个信息技术日新月异的社会，计算机的广泛应用带领人类进入信息时代以及人工智能时代，也对人类的生活的多个领域产生重大影响。未来的计算机会更轻便，甚至一张纸都可以随手拿来当计算机使用；会更高效，性能高、速度快；会更智能，逐步消除人机之间的生理界限，融为一体我们要不断地探索研究，努力将这些想法变成现实，造福于人类，服务于社会。参考文献：1世界上第一台计算机诞生J. 人民网,2004-4-26.13-14-2 学期计算机组成与结构课程论文22电子管计算机 搜搜百科.3晶体管计算机 中国科普博览.4第三代基于中小规模集成电路的计算机研制R 中国科学院计算技术研究所.5第四代基于超大规模集成电路的计算机研制R 中国科学院计算技术研究所.6外媒：“天河二号 ”稳坐世界最快计算机交椅 N. 参考消息,2013.11.20.
