计算机的产生和发展ppt课件
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计算机发展史PPT课件免费
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。
计算机发展历程ppt课件
早期计算机的特点与局限性
特点 采用真空管作为逻辑元件
存储容量小，运算速度较慢
早期计算机的特点与局限性
• 采用机器语言编程，难以掌握和使用
早期计算机的特点与局限性
01
局限性
02
03
04
体积庞大，功耗高，可靠性差
价格昂贵，仅用于军事和科研 领域
缺乏系统软件和应用软件支持
02
计算机硬件技术的演进
真空管时代
晶体管计算机成为第二代计算机，为 计算机的商业化应用奠定了基础。
集成电路时代
集成电路的出现将多个晶体管、 电阻、电容等元件集成在一块硅 片上，进一步缩小了计算机体积
，提高了性能。
集成电路计算机成为第三代计算 机，广泛应用于各个领域。
代表作品：Intel 4004（1971年 推出，世界上第一款微处理器）
高级语言的特点
易于理解、编写和维护，具有更强的表达能力和抽象能力。
高级语言的发展历程
从结构化编程到面向对象编程，再到函数式编程等，不断推动着 软件技术的发展。
操作系统的发展历程
早期操作系统
01
批处理操作系统和分时操作系统，实现了基本的资源管理和任
务调度功能。
现代操作系统
02
以Unix和Windows为代表，提供了丰富的系统调用和图形用户
界面，支持多任务、多用户和网络功能等。
操作系统的未来发展趋势
03
云计算、物联网和人工智能等新兴技术将推动操作系统向更加
智能化、分布式和自适应的方向发展。
软件工程方法的提出与应用
01
软件危机的出现
随着软件规模的扩大和复杂度的增加，软件开发过程中出现了质量难以
保证、开发效率低下等问题。
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。
2024年度计算机的发展历史ppt课件
计算机体系结构
采用冯·诺依曼体系结构， 由运算器、控制器、存储 器、输入设备和输出设备 五部分组成。
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代表性机器
Intel 4004
世界上第一款商用微处理器，集 成了2300个晶体管，时钟频率为
740kHz。
2024/3/24
Apple I
由史蒂夫·沃兹尼亚克设计，采用 Intel 8080微处理器，是第一台个 人电脑的雏形。
光计算机原理
利用光的传播速度快、并行处理能力强 等特性，以光信号代替电信号进行计算 。
VS
展望
光计算机有望解决传统电子计算机在速度 、能耗等方面的瓶颈问题。未来，光计算 机可应用于大数据处理、云计算等领域， 提高数据处理和传输速度。
2024/3/24
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量子计算机的原理与展望
量子计算机原理
利用量子力学中的叠加态和纠缠态等特性，实现超越传统计算机的并行计算能力。
展望
量子计算机具有颠覆性的计算潜力，未来有望在密码学、化学模拟等领域取得突破。例如，通过量子纠缠实现的 安全通信，可大大提高信息安全水平。同时，量子计算机可模拟复杂的化学反应过程，有助于解决新能源、新材 料等领域的科学难题。
2024/3/24
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THANKS
感谢观看
2024/3/24
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2024/3/24
生物计算机原理
利用生物分子（如蛋白质、DNA等）作为计算基本元素，通过生物化学反应实现信息 处理。
展望
生物计算机具有极高的并行处理能力和低能耗特点，未来有望在医疗、环保等领域发挥 重要作用。例如，通过模拟人体内的生物化学反应，生物计算机可协助研发更高效的药
物和治疗方法。
25
光计算机的原理与展望
计算机的发展史及分类课件
生物计算机
生物计算机的主要优势在于其具有极高的并行性和计 算速度，能够处理大量数据和复杂计算任务。此外， 生物计算机还具有低功耗和低污染等优点，能够满足 未来绿色环保和可持续发展的需求。
单击此处添加正文，文字是您思想的提一一二三四五 六七八九一二三四五六七八九一二三四五六七八九文， 单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最终 呈现发布的良好效果单击此4*动控制技术被广泛应用 于机械制造、化工生产、航空航天等领域。 通过实时监测和调整设备参数，保证生产 过程的稳定性和可靠性。
辅助设计
总结词
辅助设计是指利用计算机进行产品设计和开 发的工具，可以提高设计效率和精度。
详细描述
辅助设计技术广泛应用于机械、电子、建筑 等领域，通过CAD、CAE等软件进行产品设 计和模拟实验，减少试验次数和成本，加快 产品上市时间。
数据处理
总结词
数据处理是指利用计算机对大量数据进行收集、整理、分析和呈现的过程，是计算机应用的重要领域之一。
详细描述
数据处理广泛应用于企业管理、政府机构、金融行业等领域，用于处理员工信息、客户数据、财务报告等各类信 息，为企业决策提供支持。
自动控制
总结词
自动控制是指通过计算机对生产过程进 行自动调节和监控，以提高生产效率和 产品质量。
按规模分类
1 2
3
巨型计算机
巨型计算机是指运算速度快、处理能力强、存储容量大、功 能完善的计算机。这种计算机通常用于大规模科学计算、工 程设计、天气预报等领域。
大型计算机
大型计算机的规模比巨型计算机小，但运算速度和处理能力 也很强。这种计算机通常用于企业、机构的数据中心和大型 数据库等应用。
小型计算机
小型计算机规模较小，价格相对较低，适用于中小型企业和 学校的计算需求。随着技术的发展，小型计算机的功能也逐 渐强大，能够满足各种数据处理和信息管理的需求。
《计算机发展史》ppt课件
03局限性功能单一，运算速度慢，精度有限。
0117世纪机械计算器出现由齿轮、杠杆等机械部件组成，可进行基本的数学运算。
02代表作品帕斯卡的加法器、莱布尼茨的乘法器等。
机械计算器的诞生03真空管、晶体管等电子元件的发明为电子计算机的出现奠定了基础。
20世纪初电子技术的发展1946年，美国宾夕法尼亚大学研制成功ENIAC （电子数值积分计算机），标志着电子计算机的正式诞生。
第一台电子计算机的诞生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。
ENIAC 的特点电子计算机的雏形导致计算机体积庞大、功耗高、可靠性差。
采用真空管或晶体管等分立元件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。
运算速度较慢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。
编程方式繁琐早期计算机主要应用于科学计算、军事等领域，尚未普及到社会各个领域。
应用范围有限早期计算机的特点与局限电子管计算机的原理与结构电子管计算机的原理利用电子管作为开关元件，通过控制电子的流动来实现逻辑运算。
电子管计算机的结构主要包括输入设备、输出设备、运算器、控制器和存储器等五个部分。
其中，运算器和控制器是计算机的核心部件，负责执行各种算术和逻辑运算，以及控制计算机各部件的工作。
0102世界上第一台电子计算机，于1946年在美国诞生，主要用于计算弹道轨迹。
第一台商用计算机，于1951年推出，被广泛应用于商业、政府和军事领域。
ENIAC UNIVAC第一代计算机的代表作品电子管计算机的应用与影响应用领域电子管计算机在军事、科研、工程等领域得到了广泛应用，如天气预报、核能研究、火箭设计等。
对后世的影响电子管计算机的诞生标志着人类进入了电子计算机时代，为后来的计算机发展奠定了基础。
同时，电子管计算机的应用也推动了相关领域的发展，如计算机科学、软件工程等。
1 2 3晶体管是一种半导体器件，通过控制电流的通断来实现开关功能，具有体积小、重量轻、功耗低等优点。
计算机发展史PPT课件
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
计算机的演变及发展全解课件
神经网络计算机
神经网络计算机
模拟人脑神经网络进行 信息处理的计算机。
神经元模型
神经网络计算机的基本 信息单位，模拟人脑神
经元的结构和功能。
神经元互连
模拟人脑神经元之间的 连接和通信，实现信息
的传递和处理。
深度学习
利用神经网络计算机模 拟人脑的学习和决策过 程，实现人工智能的应
用。
05
计算机对社会的影响
。
光子集成回路
将光子器件集成在一块芯片上 ，实现小型化、高效化的光子
计算。
生物计算机
生物计算机
利用生物分子进行信息处理的计算机。
生物分子互连
利用生物分子的相互作用实现信息的传递和 处理。
生物分子比特
生物计算机的基本信息单位，利用生物分子 的特殊性质表示信息。
生物分子集成回路
将生物分子器件集成在一块芯片上，实现生 物分子计算。
电子计算机的探索
总结词
电子计算机的探索标志着计算机进入了一个全新的时代，实现了快速、自动化的计算。
详细描述
20世纪初，随着电子技术的发展，人们开始尝试将电子技术应用于计算领域。美国科 学家阿达玛和英国数学家图灵等人提出了电子计算机的基本思想，随后美国军方开始资
助开发第一台电子计算机ENIAC。
计算机科学的形成
量子计算机可以同时处理多个 任务，实现并行计算，大大提 高计算速度。
量子纠错码
用于纠正量子比特在计算过程 中的误差，保证计算的准确性
。
光子计算机
01
02
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04
光子计算机
利用光子进行信息处理的计算 机。
光子比特
光子计算机的基本信息单位， 利用光的相位、偏振等特性表
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生物计算机 使用蛋白分子为主要原 料制成的生物芯片构成， 存储能力巨大，而且以波 的形式来传播信息
将电脑浓缩在一颗芯片上
晶 体 管 数 目
2,300
4004
750万
24 年
奔腾PRO
800 8
100M
2000年的
微处理器
摩
晶 10M
尔 500
体 1M
Pentium
定 律 25 每
秒
管
100K
数
10K
高
第二代：晶体管计算机
逻辑元件 晶体管 内 存 磁芯 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万次／秒 软 件 高级算法语言 应 用 事务管理及工业控制 代表机型 IBM 7000 系列 优 点 体积小，寿命长，速度
快，能耗少，可靠性高
第三代：集成电路计算机
逻辑元件 中小规模集成电路（硅） 内 存 半导体存储器
1970至 四 今
电子管
晶体管
集成电路
大规模或 超大规模 集成电路
机器语言、汇编语言
高级语言、监控程序、 简单操作系统 功能较强的操作系统、 会话式语言
软件工程的研究与应用、 数据库、语言编译系统 和网络软件
计算工具的发展史
计算 机
时 代
ENIAC
加法器 1642 Blaise Pascal
1822 差分机 Charles Babbage
外 存 磁带或磁盘
工作速度 几十万～几千万次/秒
软 件 高级算法语言、操作
系统
应 用 计算、管理及控制
代表机型 IBM System /360
优 点 体积更小、速度更快、能耗
更小、寿命更长
发展特点 计算机设计出现了标准化、
通用化、系列化的局面
ＳＳＩ ＭＳＩ
第四代：大规模集成电路计算机
逻辑元件 （超）大规模集成电路 内 存 半导体存储器
外 存 磁盘和光盘 工作速度 几百万～几千万次／秒 应 用 以计算机网络为特征 微型计算机属于第四代计算机
ＬＳＩ ＶＬＳＩ
第五代：智能化计算机
主攻目标——让计算机具有人的听 、说、读、写和思维推理能力
神经网络计算机 用数据单元模拟人 脑的神经元，并利用神 经元结点的分布式存储 和相互关联来模拟人脑 活动
4.7 MHz 100 MHz 500MHz
8 位 32 位 64 位
第 一 台 微 电 脑
Altair 8800
迈向图形界面的个人电脑
输入手段
多样化
交互界面
友好化
计算机 发展趋势
巨型化
CRAY-Ⅱ
微型化
网络化
智能化
PDP-11
多媒体 多极化
Altair 8800
谢 谢 观看
王永辉 泾川县职教中心
MARK I
1833 分析机
计算机的诞生
ENIAC (1946)第一台计算机(美国)
18000个电子管 占地170平方米 重达30吨 耗电150千瓦 保存80个字节 每秒5千次加、减
法运算 价值40万美元
第一代：电子管计算机
逻辑元件 电子管 内 存 延迟线或磁芯 外 存 纸带、卡片或磁带 工作速度 几千～几万次／秒 软 件 机器语言或汇编语言 应 用 科学计算 代表机型 ENIAC 特 点 体积庞大，运算速度低，成本
计算机的产生和发展 王永 辉 泾川电大工作站
计算机的产生和发展
世界上第一台计算机何时何 地诞生？
计算机发展分哪几个阶段， 各阶段的标志是什么？
计算机发展局势
计机算 发史展
计算机的发展史
起 迄 年 代别 主要逻辑元件
使用的软件
1946-1957 一 1958-1964 二 1965-1970 三
80486 80386 80286
8080
8088
百 10 万
条 指 1令 数
4004
0.1
1975 1980 1985 1990 1995 2000
每18个月芯片能力增长一倍
微处理器（CPU）
改进微处理器
的两种方法：
1.提高工作速度
2. 同时处理 0486 Pentium