计算机发展史 图文并茂
计算机的发展史ppt课件
第二代晶体管计算机:
起止年代为 1958~1964年,主要元件 是晶体管,这时候的计算 机体积减小,耗电较少,运 算速度提高,价格下降.不 仅用于数据处理和事务管 理,并逐渐用于工业控制.
第三代中小规模集成电路计算机:
起止年代为1965~1971 年,主要元器件是中小规模集 成电路,这时候的计算机体积. 功耗进一步减小,可靠性及速 度进一步提高.应用领域进一 步拓宽至文字处理,企业管理, 自动控制,城市交通管理等方 面.
1969年：
DGC公司推出了自己的小型机 Nova，成功的打入了一直被DEC 把持的小型机市场，并成为当年最 为红火的新兴企业。
图为贝尔实验室的ken Thompson， Dennis Ritchie在一部PDP－7上开发了 Unix操作系统。
1970年：
10 月，美国施乐 （Xerox）公司在硅谷成 立了研究中心诞生了以太 网、鼠标、面相对象、图 标、菜单、视窗等一系列 改变今后计算机发展方向. 硅谷由此得名。
相关人物事件
1623年：
德国科学家契克卡德 （W.Schickard）制 造了人类有史以来第 一台机械计算机。
1642年：
法国科学家帕斯卡 （B.Pascal）发明了 著名的帕斯卡机械计 算机，首次确立了计 算器的概念。
1674年：
莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机，使 之成为一种能够进行连续运算的机器。
计算机的发展趋势：
二、微型化 计算机普及家庭生活,微 型机已从台式发展到掌上 机(家用电器等)。
计算机的发展趋势：
三、网络化 分布在不同地理区域的计算 机通过通信线路连成一个网络 系统,达到共享资源，如因特网。
计算机的发展趋势：
四、智能化 计算机具有更多的类似人 的智能.如会学习,会判断和 思考等。
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二进制原理的应用
德国数学家莱布尼茨在17世纪提出二进制原 理，为电子计算机的运算方式提供了理论支 持
电子计算机的雏形
20世纪30年代，美国科学家阿塔纳索夫和贝 瑞计算机，使用了电子管和二进制原理，实 现了基本的运算功能。
真空管计算机
真空管的应用
真空管计算机的局限性
20世纪40年代，真空管在计算机中得 到广泛应用，提高了计算机的运算速 度和可靠性
。
操作系统与软件产业崛起
MS-DOS与PC-DOS
微软和IBM分别推出MS-DOS和PC-DOS操作系统，成为早期个人电脑的标配。
图形用户界面的普及
Apple的Mac OS和微软的Windows操作系统推动图形用户界面的普及，提高用户体验。
软件产业的崛起
随着个人电脑的普及，软件产业迅速崛起，包括办公软件、游戏、教育软件等各个领域。
在密码学、化学模拟、优化问题等领域具有广泛应用前景，有望 解决传统计算机难以解决的问题。
生物计算和光计算的探索方向
生物计算原理及优势
借鉴生物大脑处理信息的方式，实现更高效、更智能的计算。
光计算原理及优势
利用光的并行性、高速传输和低功耗等特点，提升计算机性能。
探索方向
研发生物计算和光计算的关键技术，如生物芯片、光逻辑门等，推 动计算机硬件的创新发展。
输入输出设备的多样化发展
1
显示设备的进步
从阴极射线管（CRT）到液晶显示（LCD ）、有机发光显示（OLED）等技术的转 变，显示设备在分辨率、色彩表现和轻 薄化方面取得了显著进步。
2
输入设备的创新
鼠标、键盘等传统输入设备不断改良， 同时触摸屏、语音识别、手势控制等新 型输入方式也逐渐普及，提高了人机交 互的便捷性和自然性。
(2024年)计算机发展历程图片
生活和工作中不可或缺的工具。
推动了移动应用软件的繁荣
移动互联网的普及和应用，使得移动应用软件需求激增，各种APP、移动游戏、移动支 付等得到了广泛应用和发展。
2024/3/26
改变了智能终端市场竞争格局
移动互联网的发展使得智能终端市场竞争更加激烈，各大厂商纷纷推出自己的智能终端 设备和操作系统，形成了多元化的市场竞争格局。
微型化趋势
随着集成电路技术的不断发展，计算机体积不断缩小，逐渐实现 微型化，为个人计算机的普及奠定了基础。
7
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02
硬件技术演进及影响
CHAPTER
8
处理器速度与性能提升
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早期处理器
早期的计算机处理器速度较慢，性能有限，主要用于简单 的数学计算和逻辑运算。
摩尔定律
随着半导体技术的发展，处理器的速度和性能不断提升， 遵循摩尔定律，即每隔一段时间，处理器上的晶体管数量 将翻倍，性能也将大幅提升。
多核处理器
为了进一步提高处理性能，多核处理器应运而生，使得多 个任务可以同时进行，大大提高了计算机的处理能力。
9
存储设备容量增长与价格下降
早期存储设备
早期的计算机存储设备主要是磁 带和磁盘，容量有限且价格昂贵
。
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闪存技术
随着闪存技术的发展，存储设备的 容量不断增长，价格也不断下降， 使得大容量存储设备成为个人电脑 的标配。
人工智能技术在各行业深度融合
人工智能技术广泛应用
人工智能技术已广泛应用于智能制造 、智能家居、智慧金融、智慧医疗等 多个领域，正逐步改变人们的生活方 式和工作方式。
计算机发展史完整版PPT课件
02
03
定了基础。
推动了计算机应用的普及， 使计算机从实验室走向社会
各个领域。
04
05
为后来的集成电路计算机和 微处理器的发展奠定了基础
。
04
第三代计算机：集成 电路时代
集成电路计算机原理及特点
01
02
03
04
集成电路原理
将晶体管、电阻、电容等电子 元件及布线集成于一块半导体 基片上，实现复杂逻辑功能。
17世纪机械计算机
02
由齿轮和杠杆组成，可进行基本的数学运算。
代表作品
03
帕斯卡的加法机、莱布尼茨的乘法机等。
电子计算机雏形
电磁学理论的建立
为电子计算机的发展奠定了基础 。
电子元件的发明
真空管、晶体管等电子元件的发明 ，为电子计算机的诞生创造了条件 。
代表作品
阿塔纳索夫的ABC计算机、艾肯的 Mark I计算机等。
DEC PDP-8
采用8位字长的集成电路 计算机，体积小、价格低 ，广泛应用于科研、教育 等领域。
Intel 4004
世界上第一款商用微处理 器，集成了2300个晶体管 ，主频为740kHz。
应用领域及影响
科研领域
集成电路计算机促进了计算机科 学、工程学等领域的发展，推动
了人类科技进步。
工业领域
集成电路计算机在自动化生产、 过程控制等方面发挥了重要作用
每秒5000次加法或400次乘法
占地面积
约170平方米
功耗
约150千瓦
重量
约30吨
应用领域及影响
应用领域：主要用于军事 和科学计算，如弹道计算 、天气预报等。
开创了计算机时代，奠定 了计算机发展的基础。
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场的新变化。
IBM的计算机被大量用于美国阿波罗登月计划
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APPLE公司：
1976: Stephen Wozinak和Stephen Jobs创办苹果计算机公司。 并推出其Apple I 计算机 。在80年代个人电脑市场中占很大比 重。后来。该公司一直面临商业危机。在计算机领域中逐渐失 去地位。
首先推出产品PDA ，即Personal Digital Assistant的缩 写，个人数字助理。如我们现在的文曲星、掌上电脑等。
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INTEL公司：
处理器生产中的龙头，主要致力与Pentium 系列处理器芯片的制造。
其他：
SUN公司（1982）：观点是“网络就是计 算机”。 已促使 Sun 成为启用网络的工
201以前)
帕斯卡与机械计算机 Pascaline， 1642 莱布尼兹与 改进的Pascaline，1672 巴贝奇与 差分引擎，1823 霍列瑞斯与卡片穿孔制表机，1890
电子计算机时期 (1930 ~ 1950)
图灵与图灵机、巨人计算机 Colossus，1943 莫奇利和埃克特与ENIAC, 1946
计算机的雏形：算盘
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莱布尼兹与 改进的Pascaline， 1672
德国数学家莱布尼兹 1672年对 “Pscaline”进行了改进，可进行四 则运算和开方。称之为莱布尼兹轮。
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－－据说他的灵感来自中国
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巴贝奇与 差分引擎，1823
1823年, 设计了一 台自动的机械计算
计算机发展史
无处不在、无所不能的电脑， 已历经了50多个春华秋实。50余年 在人类的历史长河中只是一瞬间， 电脑却彻底改变了我们的生活。回 顾电脑发展的历史，将给后人留下 无启迪。
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边缘设备，提高了数据处理效率和安全性。
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人工智能与计算机技术的深度融合
未来计算机技术将更加注重与人工智能技术的融合，实现更加智能化的
信息处理和服务。
计算机在人类社会发展中的重要地位
推动科技进步
计算机技术是现代科技发展的重要驱动力，为科学研究和技术创 新提供了强大的计算能力和数据处理能力。
促进经济发展
互联网与云计算
大规模集成电路计算机为互联网和云计算的发展提供了强大的技术 支持，推动了信息技术的飞速发展。
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计算机的发展趋势与展望
计算机技术的不断创新与发展
摩尔定律的推动
在一个芯片上集成的晶体管数量每18个月翻一倍，推动了计算机硬件技术的飞速发展。
云计算的兴起
云计算使得计算资源可以像水和电一样通过网络进行传输和使用，大大提高了计算资源的利 用效率和便捷性。
计算机技术广泛应用于各行各业，提高了生产效率和管理水平，推 动了全球经济的发展。
改变生活方式
计算机技术改变了人们的工作方式、学习方式、娱乐方式等，使得 人们的生活更加便捷、丰富和多彩。T NhomakorabeaANKS
ENIAC的特点
采用真空管作为逻辑元件，运算速度快， 但体积庞大、功耗高、可靠性差。
早期计算机的特点与局限
采用真空管或晶体管等分立元件
运算速度较慢
导致计算机体积庞大、功耗高、可靠性差。
受限于当时的技术水平，计算机的运算速度 较慢，无法满足大规模数据处理的需求。
编程方式繁琐
应用范围有限
早期计算机采用机器语言或汇编语言编程， 编程效率低下，易出错。
计算机结构 晶体管计算机采用中央处理器（CPU）和存储器 分离的结构，CPU负责运算和控制，存储器用于 存储数据和程序。
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01
02
03
04
军事领域
用于密码破译、弹道计算、军 事指挥等。
科学研究
用于数学计算、物理模拟、工 程设计等。
商业领域
用于数据处理、财务管理、市 场分析等。
教育领域
用于辅助教学、科研计算、学 生实践等。
02 电子管时代：奠定基础
CHAPTER
电子管原理及应用
电子管工作原理
电子管是一种在气密性封闭容器中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流 的作用以获得信号放大或振荡的电子器件。
计算机产业对环境的影响
能源消耗、电子垃圾等问题日益严重。
绿色计算与可持续发展
研究低能耗、环保的计算机技术和产品。
未来挑战与解决方案
提高能源利用效率、推广循环经济等举措。
法律法规和伦理道德挑战
数据安全与隐私保护
加强数据安全立法，保护个人隐私不受侵犯。
人工智能的伦理问题
探讨AI技术发展带来的伦理道德问题，如自主决策、责任归属等。
科技发展
电子学、数学、逻辑学等 多学科交叉发展，为计算 机诞生奠定基础。
社会进步
信息处理和传递需求日益 增长，推动计算机技术发 展。
早期计算机类型及特点
电子管计算机
采用电子管作为基本元件，体积庞大、功耗高、运算速度有限。
晶体管计算机
晶体管替代电子管，体积缩小、功耗降低、运算速度提升。
集成电路计算机
商业和政府领域应用
在商业领域，晶体管计算机被广泛应用于数据处理、财务管理、库存管理等方面 ，大大提高了工作效率。
在政府领域，晶体管计算机被用于军事、航天、气象等领域的数据分析和模拟计 算，为国家安全和科技发展做出了重要贡献。
04 集成电路时代：微型化革命
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关注P2P- 回顾计算机的发展史
• 最早关注P2P是因为Groove，这个新的基于
P2P的协作工具。当时看了Groove以及相关 介绍以后，特别是Ray Ozzie的介绍后，相 当吃惊。于是给公司里的讨论组发了一封 信：建议大家试一下并保持关注，Groove 有可能会是微软的一个潜在的竞争。当然 这个预言没有变成现实，一年多以后， Groove被微软收购，Ray Ozzie一起进入微 软。
苹果电脑的传奇发展史
1987年，苹果发布其Mac II，功能强大的家用计算机，
月销售达到5万台。苹果又过了几年好日子。
1991年苹果电脑的操作系统是Mac OS，但其与流行的兼
容机软硬件不兼容。这大大束缚了它的发展，让它吃尽了苦
头，微软的操作系统很快占领了广大的市场。
1994年苹果发布其家用机PowerMac。第一台基于IBM和
• 1911年,荷兰物理学家
Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。
计算机的发展
1977年,苹果--II型微电脑诞生。 1978年,超大规模集成电路开始应用。 1979年,夏普公司宣布制成第一台手提式微 电脑。 1982年,微电脑开始普及，大量进入学校和 家庭。 1984年,日本计算机产业着手研制“第五代计 算机"---具有人工智能的计算机。
关注P2P- 回顾计算机的发展史
• 看P2P, 就好像在看一个计算机的发展史：很多年
以前，统治世界的是大型机，提倡的是中心化的 应用，所有应用都是在主机完成，于是有分时操 作系统的产生，于是有了IBM创始人老沃森的断 言：全球对于个人电脑的需求量不会超过5台！我 们现在都知道，这是一个可笑的预言。大型机的 主导不是必然的，当时有这样的情况，只是因为
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计算机发展史机应用技术不仅是每个人的基本素质，为此，我们有必要了解计算机的发展史。
计算机发展历史可分为1854年－1890年、1890年－20世纪早期、20世纪中期、20世纪晚期－现在，四个阶段。
各阶段有自己的特点，对现代计算机的贡献各有不同。
本文主要介绍了四个阶段计算机发展的特点及其影响。
【关键词】计算机特点发展史1一、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。
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。
图1 早期计算机二、19世纪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1作者简介：籍贯：专业方向：电气自动化。
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。
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。
图2差分机1871: Babbage 制造了分析机的部分部件和印表机。
1878: 在俄国工作的瑞典发明家奥涅尔制造出手摇计算机,这是一种齿数可变的齿轮计算机。
图3手摇计算机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个人，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（62622250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。
三、二十世纪1935: IBM推出IBM 601机。
这是一台能在一秒钟算出乘法的穿孔卡片计算机。
这台机器无论在自然科学还是在商业意义上都具有重要的地位。
大约造了1500台。
1936: 英国剑桥大学的Alan M. Turing (1912-1954)出版了他的论文，并提出了被后人称之为"图灵机"的数学模型。
1937: BELL试验室的George Stibitz展示了用继电器表示二进制的装置。
尽管仅仅是个展示品，但却是第一台二进制电子计算机。
1938: Claude E. Shannon 发表了用继电器进行逻辑表示的论文。
1938: 柏林的Konrad Zuse 和他的助手们完成了一个机械可编程二进制形式的计算机，其理论基础是Boolean代数。
后来命名为Z1。
它的功能比较强大，用类似电影胶片的东西作为存储介质。
可以运算七位指数和16位小数。
可以用一个键盘输入数字，用灯泡显示结果。
1939 1月1日：加利福尼亚的David Hewlet和William Packard 在他们的车库里造出了Hewlett-Packard计算机。
名字是两人用投硬币的方式决定的。
包括两人名字的一部分。
整个机器有51英尺长，重5吨，75万个零部件，使用了3304个继电器，60个开关作为机械只读存储器。
程序存储在纸带上，数据可以来自纸带或卡片阅读器。
被用来为美国海军计算弹道火力表。
1943年4月: Max Newman、Wynn-Williams 和他们的研究小组研制成功"Heath Robinson"，这是一台密码破译机，严格说不是一台计算机。
但是其使用了一些逻辑部件和真空管，其光学装置每秒钟能读入2000个字符。
同样具有划时代的意义。
3.1晶体管计算机的发展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…… 1947: Bell实验室的William B. Shockley、 John Bardeen和Walter H. Brattain.发明了晶体管，开辟了电子时代新纪元。
1949: EDSAC：剑桥大学的Wilkes和他的小组建成了一台存储程序的计算机。
输入输出设备仍是纸带。
1949: EDVAC (electronic discrete variable computer)：第一台使用磁带的计算机。
这是一个突破，可以多次在其上存储程序。
这台机器是John von Neumann提议建造的。
1949: "未来的计算机不会超过1.5吨。
"这是当时科学杂志的大胆预测。
1950 1950: 软磁盘由东京帝国大学的Yoshiro Nakamats发明。
其销售权由IBM 公司获得。
开创存储时代新纪元。
1950: 英国数学家和计算机先驱Alan Turing 说：计算机将会具有人的智慧，如果一个人和一台机器对话，对于提出和回答的问题，这个人不能区别到底对话的是机器还是人，那么这台机器就具有了人的智能。
3.2集成电路的出现集成电路，现代计算机插上腾飞的翅膀尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了其价格，减少了故障。
但离人们的要求仍差很远，而且各行业对计算机也产生了较大的需求，生产更能更强、更轻便、更便宜的机器成了当务之急，而集成电路的发明正如“及时雨”，当春乃发生。
其高度的集成性，不仅仅使体积得以减小，更使速度加快，故障减少。
人们开始制造革命性的微处理器。
计算机技术经过多年的积累，终于驶上了用硅铺就的高速公路。
3.2.1 20世纪50年代1958年9月12日：在Robert Noyce（INTEL公司的创始人）的领导下，发明了集成电路。
不久又推出了微处理器。
但因为在发明微处理器时借鉴了日本公司的技术，但是日本对其专利不承认，因此日本没有得到应有的利益。
过了30年，日本才承认，这样日本公司可以从中得到一部分利润了。
但到2001年，这个专利也就失效了。
1959: 1959年到1964年间设计的计算机一般被称为第二代计算机。
大量采用了晶体管和印刷电路。
计算机体积不断缩小，功能不断增强，可以运行FORTRAN和COBOL ，接收英文字符命令。
出现大量应用软件。
1959: Grace Murray Hopper开始开发COBOL (COmmon Business-Orientated Language)语言，完成于1961年。
3.2.2 20世纪60年代1960 1960: ALGOL：第一个结构化程序设计语言推出。
1961: IBM的Kennth Iverson推出APL编程语言。
1963: PDP-8：DEC公司推出第一台小型计算机。
1964: 1964年到1972年的计算机一般被称为第三代计算机。
大量使用集成电路，典型的机型是IBM360系列。
1964: IBM发布PL/1编程语言。
1964: 发布IBM 360首套系列兼容机。
1964: DEC发布PDB-8 小型计算机。
1965: 摩尔定律发表，处理器的性能每年提高一倍。
后来其内容又发生了改变。
图4摩尔1965: Lofti Zadeh创立模糊逻辑，用来处理近似值问题。
1965: Thomas E. Kurtz和John Kemeny完成BASIC(Beginners All Purpose Symbolic Instruction Code)语言的开发。
特别适合计算机教育和初学者使用，得到了广泛的推广。
1965: Douglas Englebart 提出鼠标器的设想，但没有进一步的研究。
直到1983年被苹果电脑公司大量采用。
1965: 第一台超级计算机CD6600开发成功。
1967: Niklaus Wirth开始开发PASCAL语言，1971年完成。
1968: Robert Noyce和他的几个朋友创办了INTEL公司。
1968: Seymour Paper和他的研究小组在MIT开发了LOGO语言。
1969: ARPANET计划开始启动，这是现代INTERNET的雏形。
1969 年4月7日：第一个网络协议标准RFC推出。
1969: EIA (Electronic Industries Associa3.2.3 20世纪90年代1990 1990: SVGA标准确立。