1-A-电子计算机的发展简史
计算机的发展史
机算机发展史（一）1945年，由美国生产了第一台全自动电子数字计算机“埃尼阿克”(英文缩写词是ENIAC，即Electronic Numerical Integrator and Calculator，中文意思是电子数字积分器和计算器)。
它是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的。
主要发明人是电气工程师普雷斯波·埃克特(J. Prespen Eckert)和物理学家约翰·莫奇勒博士(John W. Mauchly)。
这台计算机1946年2月交付使用，共服役9年。
它采用电子管作为计算机的基本元件，每秒可进行5000次加减运算。
它使用了18000只电子管，10000只电容，7000只电阻，体积3000立方英尺，占地170平方米，重量30吨，耗电140~150千瓦，是一个名副其实的“庞然大物”。
ENIAC机的问世具有划时代的意义，表明计算机时代的到来，在以后的40多年里，计算机技术发展异常迅速，在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展速度相提并论。
下面介绍各代计算机的硬件结构及系统的特点：一、第一代(1946~1958)：电子管数字计算机计算机的逻辑元件采用电子管，主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯；外存储器采用磁带；软主要采用机器语言、汇编语言；应用以科学计算为主。
其特点是体积大、耗电大、可靠性差、价格昂贵、维修复杂，但它奠定了以后计算机技术的基础。
二、第二代(1958~1964)：晶体管数字计算机晶体管的发明推动了计算机的发展，逻辑元件采用了晶体管以后，计算机的体积大大缩小，耗电减少，可靠性提高，性能比第一代计算机有很大的提高。
主存储器采用磁芯，外存储器已开始使用更先进的磁盘；软件有了很大发展，出现了各种各样的高级语言及其编译程序，还出现了以批处理为主的操作系统，应用以科学计算和各种事务处理为主，并开始用于工业控制。
三、第三代(1964~1971)：集成电路数字计算机20世纪60年代，计算机的逻辑元件采用小、中规模集成电路(SSI、MSI)，计算机的体积更小型化、耗电量更少、可靠性更高，性能比第十代计算机又有了很大的提高，这时，小型机也蓬勃发展起来，应用领域日益扩大。
计算机发展史完整版PPT课件
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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。
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为后来的集成电路计算机和 微处理器的发展奠定了基础
。
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第三代计算机：集成 电路时代
集成电路计算机原理及特点
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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
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由齿轮和杠杆组成，可进行基本的数学运算。
代表作品
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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年信息技术计算机的发展史
信息技术计算机的发展史一、引言二、计算机的起源计算机的起源可以追溯到20世纪40年代，当时为了解决军事和科学研究中的计算问题，美国宾夕法尼亚大学的摩尔电机学院研制出了世界上第一台电子数字计算机——ENIAC（电子数值积分计算机）。
ENIAC的问世标志着计算机时代的到来，它采用电子管作为主要元器件，实现了高速计算和自动计算。
三、计算机的发展1.第一代计算机（1946-1957）：电子管计算机在ENIAC问世后，计算机技术得到了迅速发展。
这一时期的计算机采用电子管作为主要元器件，体积庞大、功耗高、可靠性差。
然而，它们在科学研究、军事、工业等领域发挥了重要作用，为后续计算机技术的发展奠定了基础。
2.第二代计算机（1958-1964）：晶体管计算机20世纪50年代，晶体管的发明使得计算机体积缩小、功耗降低、可靠性提高。
这一时期的计算机开始采用晶体管代替电子管，运算速度和存储容量得到了大幅提升。
同时，计算机软件也得到了快速发展，高级编程语言的出现使得计算机编程变得更加便捷。
3.第三代计算机（1965-1970）：集成电路计算机20世纪60年代，集成电路技术的出现使得计算机的集成度大幅提高，计算机体积进一步缩小，功耗降低，性能提升。
这一时期的计算机广泛应用于科研、工业、商业等领域，成为推动社会进步的重要力量。
4.第四代计算机（1971年至今）：微处理器计算机20世纪70年代，微处理器的发明使得计算机进入了一个全新的时代。
微处理器将中央处理器（CPU）集成在一块芯片上，计算机体积进一步缩小，性能大幅提升。
这一时期的计算机开始进入家庭、办公室等场所，成为人们生活、工作的重要工具。
四、计算机的现状1.科学研究：计算机在科学研究领域发挥着至关重要的作用，如模拟实验、数据分析、计算化学等。
2.工业生产：计算机在工业生产中广泛应用于自动化控制、、智能制造等。
3.商业应用：计算机在商业领域发挥着重要作用，如电子商务、企业管理、金融分析等。
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课电子计算机的发展和应用课件
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第一代：电子管计算机
内 存 外 存 工作速度 软 件 应 用 代表机型 特 点
延迟线或磁芯 纸带、卡片或磁带 几千～一万次／秒 机器语言或汇编语言 科学计算 ENIAC 体积庞大，运算速度 低，成本高
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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
课电子计算机的发展和应用课件Biblioteka 第四代：超大规模集成电路计算机
物理元件 内 存 外 存
工作速度 软 件 应 用
（超）大规模集成电路 半导体存储器 磁盘和光盘
Deepblue
2.计算机的特点
• 运算速度快 • 计算精度高 • 有超强的记忆能力和逻辑判断能力 • 实现自动控制 • 可靠性高
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电子计算机的应用领域
（1）数值计算 （2）数据信息处理 数据的收集、存储、加工、分析和传送 （3）计算机辅助系统 计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、 计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、 计算机辅助工程（CAE） （4）自动控制 是生产自动化的重要技术内容和手段。 （5）人工智能
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例题
1、一般认为，世界上第一台电子数字计算机诞生于 ___A___。
A．1946年 B.1952年 C．1959年 D.1962年
2、计算机当前已应用于各种行业、各种领域，而计
算机最早的设计是针对于______。
有关计算机发展的历史和故事
有关计算机发展的历史和故事计算机的发展历史可以追溯到古代的计算工具，然而，真正的计算机革命始于20世纪。
以下是计算机发展的一些关键时刻和故事。
1. 早期计算工具在古代，人们使用各种工具进行计算，比如算盘和木质齿轮装置。
这些简单的机械装置帮助人们进行基本的数学运算，但它们远远不足以处理复杂的问题。
2. 第一台计算机- 手工操作到了17世纪，人们开始设计一些机械装置，如差分机和分析机，用于解决特定的数学问题。
其中最著名的是查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）的分析机，虽然他的设计并未在他的时代得以实现，但这为计算机的发展奠定了基础。
3. 第一台电子计算机- ENIAC20世纪40年代，电子计算机的时代正式开始。
ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer）是世界上第一台大规模通用电子计算机，于1946年启动。
ENIAC的出现标志着计算机从机械时代进入电子时代，极大地加速了数据处理的速度。
4. 冯·诺伊曼体系结构冯·诺伊曼提出了一种计算机体系结构，即存储程序的概念，这也成为现代计算机的基石。
这种结构将程序和数据存储在同一存储器中，为计算机的灵活性和通用性提供了基础。
5. 个人计算机的崛起20世纪70年代和80年代，个人计算机的兴起改变了计算机的面貌。
苹果、微软等公司推出了个人计算机，使计算能力逐渐走进寻常百姓家。
这一时期见证了计算机硬件和软件的迅速发展，GUI（图形用户界面）的出现也极大地改善了用户体验。
6. 互联网的崛起互联网的普及进一步推动了计算机的发展。
从20世纪90年代开始，互联网连接了全球，使得信息和资源能够自由流动。
这促使了大规模数据处理和分布式计算的发展。
7. 科技的飞速发展随着时间的推移，计算机的性能不断提升，体积不断缩小。
硅谷等科技中心成为创新的摇篮，人工智能、量子计算等新技术不断涌现，为计算机领域开辟了新的可能性。
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真空管计算机
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真空管的应用 20世纪40年代，真空管作为电子开关元件被广 泛应用于计算机中，取代了早期的机械开关。
第一台真空管计算机 1946年，美国宾夕法尼亚大学研制出第一台真 空管计算机ENIAC，用于弹道计算，标志着电子 计算机时代的到来。
真空管计算机的发展 20世纪50年代，真空管计算机逐渐发展成熟， 运算速度和存储容量不断提高，应用领域也不断 扩展。
高级语言编程应用
FORTRAN、ALGOL等高级编程语言出现 提高了编程效率和程序可读性
促进了计算机在科学研究、工程设计等领域的应用
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CATALOGUE
第三代电子计算机（1960s1970s）
大规模集成电路技术成熟
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集成电路技术的飞速发展
在1960年代，集成电路技术开始逐渐成熟，使得电子计算机得以进一
摩尔定律的验证 在一个芯片上集成的晶体管数量每18个月翻一倍，验证了 摩尔定律的正确性，也推动了计算机硬件行业的飞速发展。
个人电脑普及和多样化
个人电脑的出现
Apple I和IBM PC等个人电脑的 出现，打破了计算机只是大型企 业或政府机构才能拥有的局面，
个人电脑开始进入家庭。
操作系统的发展
MS-DOS、Windows、Mac OS 等操作系统的出现和完善，使得计 算机更加易用和普及，也促进了软 件行业的发展。
存储程序概念提
存储程序概念的提出
01
1945年，匈牙利数学家冯·诺依曼提出了“存储程序”概念，为
计算机的发展奠定了基础。
存储程序的意义
02
将程序和数据存储在计算机内部，实现了程序的可重复使用和
数据的共享，提高了计算机的效率和灵活性。
电子计算机的发展历程
电子计算机的发展历程从古至今电子计算机的发展历程曲折而有趣。
以下将详细介绍电子计算机的发展历程。
电子计算机的起源可追溯到20世纪40年代末的二战时期。
在当时，电子计算机的概念只存在于理论中，并没有实际的机器。
但是，随着计算机科学和技术的飞速发展，第一台真正意义上的电子计算机诞生了。
1946年，美国宾夕法尼亚大学的ENIAC（电子数值积分计算机）被认为是第一台电子计算机。
ENIAC体积庞大，由大量的真空管、继电器和其它电子部件构成。
它的每次运算需要重新编程，且速度相对较慢。
但尽管如此，ENIAC标志着电子计算机的诞生，为后来的计算机发展铺平了道路。
在ENIAC之后的几年里，电子计算机的发展迅猛。
1948年，英国的MANIAC（数值积分与计算机）诞生，成为世界首台存储程序式计算机，标志着计算机硬件和软件结合的开始。
1951年，英国的EDSAC（电子数字计算机系统）成为首台商用计算机，具有较好的可编程性和灵活性。
20世纪50年代，计算机科学家们开始设计出更加先进的电子计算机。
1950年代中期，美国IBM公司开创了大型机时代。
IBM 700系列机器被广泛用于工商业和科学研究，为计算机行业的发展作出重要贡献。
在此期间，霍普金斯大学的JOHNNIAC（约翰纳皇家机器）也成为重要的计算机之一。
20世纪60年代至70年代，计算机科学迈入了新的时代。
1964年，IBM推出了360系列大型机，标志着大型机主导时代的开始。
电子计算机变得更快、功能更强大，并广泛应用于科学、工业、军事和商业等领域。
此外，这一时期的里程碑还包括1969年的ARPANET（阿帕网），奠定了互联网的雏形。
进入80年代，个人电脑开始发展壮大。
1981年，IBM推出了第一台IBM PC，开始了个人电脑的普及时代。
1984年，苹果公司推出了第一台Macintosh电脑，引领了电脑图形用户界面的发展。
这些个人电脑的出现对计算机普及化和信息技术的发展起到了关键作用。
计算机的发展历程
在科研领域，第一代电子计算机被广泛 应用于气象、物理、化学等学科的数值 计算和模拟实验。例如，英国曼彻斯特 大学的SSEM就被用于研究早期宇宙模
型和天气预报等问题。
第一代电子计算机的应用推动了军事和 科研领域的技术进步，也为后续计算机
技术的发展奠定了基础。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
边缘计算
将计算任务和数据存储在网络的边缘节点上，减少数据传输延迟和带宽占用，提高响应速 度和数据处理效率。
物联网
通过智能感知、识别技术和普适计算等通信感知技术，实现人、机、物的互联互通和智能 化管理，推动计算机技术在各个领域的应用和发展。
THANKS
感谢观看
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第三代集成电路计算机（1960s1970s）
集成电路技术成熟并应用
集成电路技术逐渐成熟
在1960年代，随着半导体工艺的发 展，集成电路技术逐渐成熟，使得计 算机硬件的体积进一步缩小，性能得 到显著提升。
微处理器出现
1971年，Intel公司推出了第一款微处 理器4004，标志着集成电路计算机进 入了一个新时代。微处理器的出现使 得计算机更加便携和高效。
生物计算
借鉴生物大脑处理信息的方式，通过生物分子和 生物化学反应进行计算，具有低功耗、自适应和 容错性等优点。
光计算
利用光的物理特性进行计算，具有高速、并行处 理和低能耗等优势，是未来高性能计算和大数据 处理领域的重要技术。
人工智能与机器学习深度融合
深度学习
通过构建深层神经网络模型，实 现复杂数据的特征提取和模式识 别，推动人工智能技术的飞速发 展。
03
第二代电子计算机（1950s-1960s）
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计算机的诞生酝酿了很长一段时间。
1946年2月，第一台电子计算机ENIAC在美国加州问世，ENIAC用了18000个电子管和86000个其它电子元件，有两个教室那么大，运算速度却只有每秒300次各种运算或5000次加法，耗资100万美元以上。
尽管ENIAC有许多不足之处，但它毕竟是计算机的始祖，揭开了计算机时代的序幕。
计算机的发展到目前为止共经历了四个时代：
第一代：从1946年到1959年这段时期我们称之为“电子管计算机时代”。
第一代计算机的内部元件使用的是电子管。
由于一部计算机需要几千个电子管，每个电子管都会散发大量的热量，因此，如何散热是一个令人头痛的问题。
电子管的寿命最长只有3000小时，计算机运行时常常发生由于电子管被烧坏而使计算机死机的现象。
第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。
第二代：从1960年到1964年，由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管，所以我们将这段时期称为“晶体管计算机时代”。
晶体管比电子管小得多，不需要暖机时间，消耗能量较少，处理更迅速、更可靠。
第二代计算机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。
接着，高级语言FORTRAN语言和cOBOL语言相继开发出来并被广泛使用。
这时，开始使用磁盘和磁带作为辅助存储器。
第二代计算机的体积和价格都下降了，使用的人也多起来了，计算机工业迅速发展。
第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。
第三代：从1965年到1970年，集成电路被应用到计算机中来，因此这段时期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。
集成电路（Integrated Circuit，简称r）是做在晶片上的一个完整的电子电路，这个晶片比手指甲还小，却包含了几千个晶体管元件。
第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。
第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。
第四代：从1971年到现在，被称之为“大规模集成电路计算机时代”。
第四代计算机使用的元件依然是集成电路，不过，这种集成电路已经大大改善，它包含着几十万到上百万个晶体管，人们称之为大规模集成电路（LargeScale lntegrated Circuit，简称LSI）和超大规模集成电路（Very Large Scale lntegrated Circuit，简称VLSI）。
1975年，美国1BM公司推出了个人计算机PC（PersonaI Computer），从此，人们对计算机不再陌生，计算机开始深入到人类生活的各个方面。
隔代计算机的比较
电子管
电子管，是一种在气密性封闭容器（一般为玻璃管）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。
早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中，近年来逐渐被晶体管和集成电路所取代，但目前在一些高保真音响器材中，仍然使用电子管作为音频功率放大器件（香港人称使用电子管功率放大器为“煲胆”）。
晶体管
晶体管（transistor ）是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。
晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关（如Relay 、switch ）不同处在于晶体管是
第一代（1946-1959） 第二代（1960-1964） 第三代（1965-1970） 第四代（1971年-现在） 电子器件
电子管 晶体管 中、小规模集成电路 大规模和超大规模集成电路 主存储器
磁芯、磁鼓 磁芯、磁鼓 磁芯、磁鼓、半导体储存器 半导体储存器
外部辅助储存器
磁带、磁鼓 磁带、磁鼓、磁盘 磁带、磁鼓、磁盘 磁带、磁盘、光盘 处理方式
机器语言、汇编语言 监控程序、作业霹雳那个连续处理、高级语言编译 多道程序、实时处理 实时、分时处理、网络操作系统 运算速度
5千~3万次/S 几十万~百万次/S 百万~几百万/S 几百万~几亿次/S 典型机种 ENIAC 、EDVAC 、IBM705 IBM7000、CDC6600 IBM360、PDP11、
NOVA1200 IBM370、VAXII 、IBM PC
利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。
集成电路
集成电路（integrated circuit，港台称之为积体电路）是一种微型电子器件或部件。
采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，这样，整个电路的体积大大缩小，且引出线和焊接点的数目也大为减少，从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。
它在电路中用字母“IC”（也有用文字符号“N”等）表示。