計算機導論 4 計算機簡史

2021-10-19 13:13:28 字數 2485 閱讀 2822

計算機導論-4-計算機簡史

總述:計算工具的演化經歷了由簡單到複雜、從低階到高階的不同階段,例如從「結繩記事」中的繩結到算籌、算盤計算尺、機械計算機等。它們在不同的歷史時期發揮了各自的歷史作用,同時也啟發了電子計算機的研製和設計思路。1642年,法國哲學-數學家blaise pascal 發明了世界上第一台手搖式機械式計算機,利用齒輪傳動原理製成,能做加減法

1889年,美國科學家赫爾曼·何樂禮研製出以電力為基礎的電動製表機,用以儲存計算資料。

1930年,美國科學家範內瓦·布希造出世界上首颱模擬電子計算機。

1933年,美國數學家d.n.lehmer造出一台電氣計算機用來分解1-1000萬之間的所有自然數為素數因子。

1946年,由美**方定製的世界上第一台電子計算機「電子數字積分計算機」(eniac electronic numerical and calculator)在美國賓夕法尼亞大學問世了。eniac(中文名:埃尼阿克)是美國奧伯丁**試驗場為了滿足計算彈道需要而研製成的,這台計算器使用了17840支電子管,大小為80英呎×8英呎,重達28t(噸),功耗為170kw,其運算速度為每秒5000次的加法運算,造價約為487000美元。eniac的問世具有劃時代的意義,表明電子計算機時代的到來。在以後60多年裡,計算機技術以驚人的速度發展,沒有任何一門技術的效能**比能在30年內增長6個數量級。

第一代:電子管數字機(1946—2023年)

硬體方面,邏輯元件採用的是真空電子管,主儲存器採用汞延遲線、陰極射線示波管靜電儲存器、磁鼓、磁芯;外儲存器採用的是磁帶。軟體方面採用的是機器語言、組合語言。應用領域以軍事和科學計算為主。

特點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般為每秒數千次至數萬次)、**昂貴,但為以後的計算機發展奠定了基礎。第二代:電晶體數字機(1958—2023年)

硬體方的作業系統、高階語言及其編譯程式。應用領域以科學計算和事務處理為主,並開始進入工業控制領域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高(一般為每秒數10萬次,可高達300萬次)、效能比第1代計算機有很大的提高。第三代:積體電路數字機(1964—2023年)

硬體方面,邏輯元件採用中、小規模積體電路(msi、ssi),主儲存器仍採用磁芯。軟體方面出現了分時作業系統以及結構化、規模化程式設計方法。特點是速度更快(一般為每秒數百萬次至數千萬次),而且可靠性有了顯著提高,**進一步下降,產品走向了通用化、系列化和標準化等。應用領域開始進入文書處理和圖形影象處理領域。

6.***:大規模積體電路機(2023年至今)

硬體方面,邏輯元件採用大規模和超大規模積體電路(lsi和vlsi)。軟體方面出現了資料庫管理系統、網路管理系統和物件導向語言等。特點是2023年世界上第一台微處理器在美國矽谷誕生,開創了微          型計算機的新時代。應用領域從科學計算、事務管理、過程控制逐步走向家庭。

7.第五代 人工智慧:

第五代計算機指具有人工智慧的新一代計算機,它具有推理、聯想、判斷、決策、學習等功能。計算機的發展將在什麼時候進入第五代?什麼是第五代計算機?對於這樣的問題,已經有乙個明確統一的說法了。

ibm發表宣告稱,該公司已經研製出一款能夠模擬人腦神經元、突觸功能以及其他腦功能的微晶元,從而完成計算功能,這是模擬人腦晶元領域所取得的又一大進展。ibm表示,這款微晶元擅長完成模式識         別和物體分類等繁瑣任務,而且功耗還遠低於傳統硬體。

值得注意的是,它並非想要用新的晶元取代原有的計算機晶元。ibm在其**上介紹,傳統的計算機關注語言和分析思考,而神經突觸核心能夠解決感知和形狀識別的問題,它們分別像人類的左腦和右腦           一  樣;而ibm接下來想要做的,就是讓"左腦"和"右腦"連線起來合作,形成一種新的"整體計算智慧型"。從這個說法上來看,傳統的晶元擅長大量的符號運算和數字處理,而神經突觸核心的優勢在於多感官和    實時感測器資料處理。比如,modha曾經表示,團隊正在開發一種頭戴裝置,能夠幫助盲人感知外部環境;而這一次ibm稱,經過實驗測試,這種晶元可以在錄影片段中檢測人、汽車、卡車和公共汽車,並識別         出了它們。這其實就是依靠神經突觸核心來完成的。

但有一點可以肯定,在現在的智慧型社會中,計算機、網路、通訊技術會三位一體化。新世紀的計算機將把人從重複、枯燥的資訊處理中解脫出來,從而改變我們的工作、生活和學習方式,給人類和社會拓展 了更大的生存和發展空間。當歷史的車輪不斷前行時,我們會面對各種各樣的未來計算機。

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