计算机的产生和发展
计算机的发展历程
计算机的发展历程现代计算机的历史开始于20世纪40年代后期。
一般认为，第一台真正意义上的电子计算机是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的名为ENIAC的计算机。
但应该看到，计算机的诞生并不是一个孤立事件，它是几千年人类文明发展的产物，是长期的客观需求和技术准备的结果。
1.1.1 计算机的产生自从人类社会形成以来，人们对自动计算的追求就一直没有停止过。
人类从用石头、刻痕或绳结来计数和计算开始，陆续发明了算盘、计算尺等计算工具。
随后，在现代计算机问世之前，计算机的发展经历了机械计算机、机电计算机和萌芽期的电子计算机3个阶段。
1．机械计算机从17世纪到19世纪中期长达200多年的时间里，一批杰出的科学家相继进行了机械计算机的研制，其中的代表人物有帕斯卡（Blaise Pascal）、莱布尼茨（Gottfried Leibniz）和巴贝奇（Charles Babbage）。
这一时期的计算机虽然构造和性能还非常简单，但是其中体现的许多原理和思想已经开始接近现代计算机。
1642年，法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置，制成了最早的十进制加法机。
帕斯卡的加法机，虽然只能做简单的加、减运算，但是帕斯卡的工作是开创性的。
他提出了一个有意义的设想，即利用纯粹机械的装置来代替人们的思考和记忆。
这是人类发明计算工具的第一次尝试。
为了纪念这位自动计算的先驱，著名的程序设计语言Pascal就是以他的名字命名的。
德国著名的数学家莱布尼兹于1673年改进了帕斯卡的设计，发明了乘法机，这是第一台可以进行四则运算的机器。
莱布尼兹同时还提出了“可以用机械代替人进行繁琐、重复的计算工作”的伟大思想，这一思想至今鼓舞着人们探求新的计算机。
英国数学家巴贝齐在1822年发明了差分机，这是最早采用寄存器（齿轮式装置）来存储数据的计算机，体现了早期程序设计思想的萌芽。
1834年，巴贝奇设计了一种程序控制的通用分析机，其中采用了3个具有现代意义的装置：保存数据的寄存器；从寄存器取出数据进行运算的装置，并且机器的乘法以累次加法来实现；控制操作顺序、选择所需处理的数据以及输出结果的装置。
计算机基本介绍
计算机基本介绍计算机（Computer）是近代以来最重要的科技发明之一，是一种能够接受和处理数据、执行计算和逻辑操作的机器。
它在现代社会中被广泛应用于各个领域，对人们的生活、学习和工作产生了深远的影响。
本文将从计算机的定义、发展历程和基本构成三个方面进行介绍。
一、计算机的定义计算机是一种通过包含在其内部的硬件和软件来处理数据并产生有用的输出的设备。
计算机根据输入的指令和数据进行运算和操作，并输出结果。
它具有自动化、高效率和精确性的特点，使得人们能够更快速地解决问题并处理大量的信息。
二、计算机的发展历程1. 早期计算工具人类对于计算的需求可以追溯到数千年以前，早期的计算工具主要包括算盘、计算尺等，它们通过机械方式进行计算，但处理速度较慢且容易出错。
2. 电子计算机时代20世纪40年代，电子计算机的出现标志着计算机科学的重要里程碑，第一台通用计算机ENIAC诞生并投入使用。
电子计算机通过电子元件进行数据的处理和存储，极大地提高了计算速度和精确度。
3. 微型计算机时代20世纪70年代，微处理器技术的突破使得计算机规模大幅缩小，价格逐渐下降，微型计算机开始进入家庭和办公场所。
个人电脑（PC）的兴起引领了个人计算机时代的到来。
4. 信息化时代20世纪90年代至21世纪初，互联网的普及和发展推动了计算机的普及和应用。
计算机从简单的计算工具逐渐演化为连接世界的工具，催生了电子商务、社交媒体等新兴行业。
三、计算机的基本构成计算机由硬件和软件两部分构成。
1. 硬件计算机的硬件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等。
中央处理器是计算机的核心部件，负责执行指令和进行运算。
内存用于临时存储数据和指令，硬盘用于永久存储数据。
显示器、键盘和鼠标是与人机交互的界面。
2. 软件计算机的软件包括系统软件和应用软件。
系统软件是管理和控制计算机硬件及其他软件的程序，例如操作系统。
应用软件是用户进行各种任务所需要的程序，例如文字处理软件、图像处理软件等。
计算机的发展历史
计算机的发展历史计算机的发展历程一、第一台计算机的诞生第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。
ENIAC PC机耗资 100万美圆 600美圆重量 30吨 10kg占地 150平方米 0.25平方米电子器件 1.9万只电子管 100块集成电路运算速度 5000次/秒 500万次/秒二、计算机发展历史1、第一代计算机(1946~1958)电子管为基本电子器件;使用机器语言和汇编语言;主要应用于国防和科学计算;运算速度每秒几千次至几万次。
2、第二代计算机(1958~1964)晶体管为主要器件;软件上出现了操作系统和算法语言;运算速度每秒几万次至几十万次。
3、第三代计算机(1964~1971)普遍采用集成电路;体积缩小;运算速度每秒几十万次至几百万次。
4、第四代计算机(1971~ )以大规模集成电路为主要器件;运算速度每秒几百万次至上亿次。
三、我国计算机发展历史从1953年开始研究，到1958年研制出了我国第一台计算机在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。
计算机的历史计算机是新技术革命的一支主力，也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。
计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。
计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。
现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具,它的处理对象是信息，处理结果也是信息。
利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法，都是按照一定的算法进行的。
这种算法是定义精确的一系列规则，它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。
信息处理的一般过程，是计算机使用者针对待解抉的问题,事先编制程序并存入计算机内，然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作，直至获得预期的处理结果。
计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式，其通用性的基础则在于利用计算机进行信息处理的共性方法。
计算机的产生与发展历程
计算机的产生与发展历程计算机的发展历程可以从古老的算盘机到现今的超级计算机，概括而言可以分为六个时期：一、算盘时期：算盘可追溯到1400多年前，早在从前，中国就有庞大的“算经”体系，这种算盘机械是十分复杂，也是世界上最早出现的计算机机械之一。
古罗马时期，出现了古埃及的“算帛”机械，以及古罗马时期的“火把”装置和“尤威斯特法”计算机，它们在计算方面展示出了其计算能力，消除了人们在计算方面的困难。
二、逻辑器件阶段十九世纪末，英国数学家乔治·米尔斯（George Boole）发现，可以将普通的数学逻辑符号转换成电学符号，并推荐了使用接地及短路以模拟任何数学逻辑进行操作，他的设计被用来创造最早的逻辑器件——金氏定理机（Charles Babbage），这是一种机电一体的数学计算机，它被称为“19世纪最重要的技术发明”。
三、电子器件时期到二十世纪，人们发明了各种形式的电子器件，例如发光二极管（LED）、晶体管（transistors）、集成电路（IC）等，他们的发明标志着计算机从机电一体的时期进入了纯电子的时期，推动了计算机在技术、性能和存储能力上的飞速发展。
四、微处理器时期在上述发明之后，人类发明了集成电路级别的微处理器，它把所有电子零件都整合在一个集成电路级别的微处理器上，大大提高了计算机的存储容量、运行速度和性能，为计算机带来了真正的技术突破。
五、超级计算机时期随着微处理器的发展，人们开发出超级计算机，它可以容纳大量的芯片，拥有低耗电量的高性能，并且可以运行更加复杂的应用程序，用来处理海量数据，以及模拟不同类型的在线交互，从而在全球范围内的计算机互联网上形成了完整的计算机网络系统。
六、云计算时期最近，云计算技术也变得越来越流行，它可以为用户提供更多功能，更高效地使用多种数据资源，使计算机技术更加自由、优化和高效，并且广泛应用于各类企业，不仅可以减少企业的运维成本，还可以提高企业的经营效率。
计算机的产生与发展
计算机的产生与发展1．计算机的产生在人类文明的发展史中，为了进行有效的计算，人类一直在不断地探索，曾先后发明了各种计算工具，并进行了大量的理论和实际的研究工作，这些都对计算机的产生奠定了基础。
（1）计算工具的发展古代人曾采用木棍和石块进行计数和计算。
几百年前，我国发明了最早的计算工具——算盘，如图1.1.1所示。
算盘曾被称为世界上第一种手动式计数器。
与现代计算机相比，虽然算盘的结构和功能简单，需要人们按照口诀、拨动珠子进行四则运算。
但是因为它操作灵活、简便、计算准确，至今还有人使用算盘进行计算。
1621年英国数学家冈特根据对数表设计发明了计算尺，如图1.1.2所示。
对数计算尺不仅能进行加、减、乘、除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数、指数函数和对数函数。
对数尺一直沿用到计算器的出现。
图1.1 1 算盘图 1.1.2 计算尺1623 年，德国科学家契克卡德制造了人类有史以来第一台机械计算机，如图1.1.3所示。
这台机器能够进行六位数的加减乘除运算，并能通过铃声输出答案，通过转动齿轮来进行操作。
1642年法国数学家帕斯卡(B. Pascal)发明了加法器，首次确立了计算机器的概念，如图1.1.4所示。
这种机械计算机器采用齿轮传动装置进行进位，被称为帕斯卡机械计算机。
虽然当时只能进行加法运算，但是它的设计原理对计算机器的产生和发展产生了很大的影响，也用在了其他机器的设计中。
它的发明意义远远超出了它本身的使用价值，正如一位法国著名科学家所说：“帕斯卡的设想，在当时可以算作非凡的大胆。
因为他给了人们这样的启迪；机器可以代替人的思考。
”图1.1 3 第一台机械计算机图1.1 4 滚轮式加法器1673年德国数学家莱布尼茨在帕斯卡的发明基础上设计制造了一种能进行加、减、乘、除的手摇式计算器，如图1.1.5所示。
图1.1 5 手摇式计算器这些早期的机械式计算工具实现了计算工具的机械化，为自动计算机的产生奠定了基础。
计算机的产生和发展史
计算机的产生和发展史计算机是现代社会中不可或缺的重要工具，它的产生和发展可以追溯到人类历史中的多个阶段。
本文将从早期计算设备的诞生开始，逐步介绍计算机的演进过程，以及计算机在不同领域的广泛应用。
1. 早期计算设备的诞生早在公元前3000年左右，古代人类就开始使用一些原始的计算工具，比如使用算筹（一种木质或骨质制成的计算工具）进行简单的计算。
这些工具虽然原始，但是为后来计算机的发展奠定了基础。
2. 第一台电子计算机的问世20世纪早期，随着电子技术的进步，第一台真正意义上的电子计算机诞生了。
这台计算机名为ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer），于1946年在美国诺贝尔奖得主冯·诺依曼的领导下完成。
ENIAC计算机使用了大量的真空管和电子元件，体积巨大且能产生大量热量。
然而，ENIAC的问世标志着计算机行业的开端，也成为了后来计算机技术发展的基石。
3. 计算机技术的快速发展自ENIAC问世以来，计算机技术取得了长足的发展。
在1950年代，晶体管的发明使得计算机体积进一步缩小，并大幅提高了计算速度和稳定性。
1954年，IBM公司推出了第一台商用计算机IBM 650，标志着计算机从科研领域逐渐进入商业化应用阶段。
20世纪60年代，集成电路的发明进一步推动了计算机技术的发展。
集成电路将多个电子元件集成到一个芯片上，使得计算机的体积继续缩小，性能不断提升。
1969年，美国的ARPANET项目成功连接了四个计算机节点，实现了互联网的雏形，为后来的互联网时代埋下了伏笔。
4. 个人计算机的普及20世纪70年代，个人计算机开始普及。
1975年，美国的微软公司推出了第一个基于微处理器的个人计算机Altair 8800。
此后，微处理器技术的发展使得计算机的价格进一步降低，性能也得到了提高。
1981年，IBM推出了第一台IBM PC个人计算机，进一步推动了个人计算机的普及。
计算机的产生和发展史
1. 计算机的起源在原始社会中，人类开始使用结绳，垒石，枝条或刻字等方式进行辅助计算和计数的工具。
在春秋时期，我们的祖先发明了算筹计数的“ 筹算法” 。
公元六世纪，中国开始使用算盘作为计算工具，算盘是我国人民独特的创造，是第一种彻底使用十进制计算的工具。
由于人类一直在追求计算的速度与精度的提高:16世纪，苏格兰数学家尼培尔发明了一个计算乘法的数表，称为尼氏骨片。
1620年，欧洲的学者发明了对数计算尺。
1642年，法国数学家布莱士·帕斯卡（Blaise Pascal）发明了机械计算机。
19世纪，英国数学家查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）提出通用数字计算机的基本设计思想，于1822年设计了一台差分机，并于1832年设计一种基于计算自动化的程序控制分析机，提出了几乎完整的计算机设计方案，被誉为计算机之父。
1854年，英国数学家布尔（George Boole）提出符号逻辑思想。
2. 计算机的发展现代计算机就是从古老的计算工具一步一步发展过来的，中间经历过的挫折已经很难找到相关记载，到第一台真正意义上的电子计算机出现的时候已经到了20世纪中期。
1946年，冯·诺依曼提出计算机的基本原理：存储程序和程序控制。
1. 由二进制替代十进制2. 采用存储程序思想（核心）3. 指令由操作码和地址码组成4. 指令和数据存于存储器，按地址寻访5. 从逻辑分为运算器（ALU），控制器（CU），存储器，输入设备，输出设备五大部件同年第一台计算机ENIAC 埃尼阿克(Electronic Numerical Integrator And Calculator)在美国宾夕法尼亚大学现世并正式投入运行，参与研制工作的是宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院的莫克莱和埃克特为首的研制小组，总共花费48万美金，隶属于军方用于计算弹道表，于1955年退役。
当时美军的弹道研究实验室每天要为陆军提供六张火力表，每张火力表包含几百条弹道，每条弹道都是复杂的非线性方程，只能用数值的方式进行近似计算，当时美国军方雇佣二百名计算员大约两个月才能计算完一张火力表，考虑战争情况，时间就是金钱，所以催生了计算设备的产生。
计算机基础知识--计算机发展史
3）计算机由五大部件组成
即运算器、控制器、存储器、输入装置和
输出装置五大部件组成，并规定了这五部分的
基本功能。
2、计算机的发展
传统大型机阶段，根据所采用的电子元件不同而划分为四代：
代别、 时间 第一代 硬件体系特征 运算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度
（次/秒）
特点、应用泛围和机器代表
机器语言、汇编语言，无操作系统。体积庞大、造价 昂贵、速度低、存储容量小、可靠性差、不易掌握。 (主要用于数值计算） （代表：UNIVAC-1）
计算机的产生与发展
1、计算机的诞生
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世界上第一台电子计算机于1946年在美国宾夕 法尼亚大学诞生，其全称为电子数字积分计算机， 简称ENIAC
该机器使用了18000个电子管，1500个继电器，占地167平方米，重达30 多吨，耗电150千瓦。每秒钟能完成5000次加法运算或400次乘法运算。
它是一台真正能自动运行的电子数字计算机，它标志着人 类文明的一次飞跃，标志着电子计算机时代的到来。
按使用范围分
1、通用计算机： 适用于一般科技运算、学术研究、工作设 计和数据处理等广泛用途的计算。 常说的计算机就是通用数字计算机。
2、专用计算机：
为适应某种特殊应用而设计的计算机，。 其运行程序不变，效率高，速度快，精度 高，但不宜它用。 如：飞机的自动驾驶仪、坦克上的火控系 统中用的计算机等。
ENIAC的两大缺点：
1、采用十进制数
2、不能存储程序
代表人物——冯 ·诺依曼
冯 ·诺依曼是美籍匈牙利数学家，他是计算机发展 过程中的一个重要代表人物，被西方人誉为“计算 机之父” 冯.诺依曼通过一篇论文概括了数字计算机的设 计思想，这些设计思想奠定了现代计算机的基本结 构，并开创了程序设计的新时代，被后人称为冯· 诺 依曼思想。