数字技术的发展历程10
什么是数字化技术
一．什么是数字化技术数字化技术指的是运用0和1两位数字编码，通过电子计算机、光缆、通信卫星等设备，来表达、传输和处理所有信息的技术。
数字化技术一般包括数字编码、数字压缩、数字传输、数字调制与解调等技术。
是计算机技术、多媒体技术以及互联网技术的基础。
是实现信息数字化的技术手段。
它将客观世界中的事物转换成计算机唯一能识别机器语言，即二进制0和1，从而实现后续一系列的加工处理等操作。
二．数字化技术发展历程电子技术的发展历程是以电子器件的发展为基础的。
20世纪初直至中叶，主要使用的电子器件是真空管，也称电子管。
随着固体微电子学的进步，第一支晶体三极管于1947年问世，开创了电子技术的新领域。
随后60年代初，模拟和数字集成电路相继问世。
到70年代末微处理器的问世，电子器件及应用出现了崭新的局面。
1988年，集成工艺可在一平方厘米的硅片上集成3500万个元件，说明集成电路进入甚大规模阶段。
当前的制造技术已经使得集成电路芯片内部的布线细微到亚微米和深亚微米（）量级。
随着芯片上元件和布线的缩小，芯片的功耗降低而速度大为提高。
数字技术的发展历程与模拟电路一样，经历了由电子管，半导体分立器件到集成电路的过程。
由于集成电路的发展非常迅速，很快占有主导地位，因此，数字电路的主流形式是数字集成电路。
从20世纪60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件，随后发展到中规模；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能发生了质的飞跃；从80年代中期开始，专用集成电路（ASIC）制作技术已趋向成熟，标志着数字集成电路发展到了新的阶段。
数字技术应用的典型代表是电子计算机，它是伴随着电子技术的发展而发展的。
现代计算机起源自英国数学教授Charles Babbage。
他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）。
简述数据发展的历程及其特点
简述数据发展的历程及其特点数据发展的历程及其特点可以追溯到人类社会的起源。
从最早期的文字记录到如今数字化的大数据时代，数据的产生、收集、存储和分析已经发生了巨大的变化。
一、数据的历程1.文字记录阶段：人类最早的数据记录方式是通过刻画或书写来进行信息传递和保存。
最早的文字刻画来自于古埃及和古巴比伦等文明，而发明的活字印刷术使得大规模印刷成为可能。
这种记录方式能够记录大量信息，但由于存储和传播的限制，数据的获取和分析都十分困难。
2.电子计算机阶段：20世纪40年代，电子计算机的发明引领了数据处理的革命。
电子计算机不仅能够存储大量的数据，还能够高效地进行数据处理和分析。
这一时期的数据处理主要是围绕着电子计算机展开的，但数据的获取仍然受限于人工的收集和输入。
3.互联网时代：互联网的普及使得数据的获取和共享变得更加便捷。
从20世纪90年代开始，随着互联网的快速发展，数据的生成和传输量呈爆炸式增长。
人们可以通过电子邮件、网页浏览器等工具进行数据的传输和共享。
这个时代的特点是数据的规模庞大，但处理和分析的手段相对简单。
4.大数据时代：21世纪初，随着云计算和物联网等新兴技术的兴起，数据进入了爆发式增长的时代。
大数据的特点是数据量巨大、速度快、种类多样，需要借助先进的计算和分析手段来获取和利用数据。
大数据的出现也带来了数据隐私和安全等问题，对数据的处理和使用提出了新的挑战。
二、数据发展的特点1.数据量的增长：随着科技的进步和社交媒体的普及，数据量呈指数级增长。
根据国际数据公司（IDC）的预测，到2025年，全球数据总量将达到163ZB（1ZB等于10的21次方字节）。
数据量的增长使得数据处理和分析变得更加复杂和困难。
2.数据速度的加快：互联网、物联网和移动通信等技术的普及使得数据的传输速度大大加快。
人们可以通过各种设备和传感器实时采集和传输数据。
这对数据的处理和分析提出了更高的要求，要求能够实时处理大规模的数据流。
计算机网络的发展历程和未来发展趋势!
一：计算机网络的发展历程大致分为以下4个阶段1：网络雏形阶段（20世纪50年代中期至60年代中期）以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络，被称为第一代计算机网络。
在这个阶段，终端设备通过通信线路与中央计算机相连，用户通过终端向计算机发送指令和数据，计算机处理后将结果返回给终端。
2：网络初级阶段（20世纪60年代中期至70年代末）多个独立的主计算机通过线路互联构成计算机网络，但无网络操作系统，只是通信网，60年代后期，阿帕网（ARPAnet）出现，它是现代计算机网络诞生的标志。
阿帕网的主要目的是为了在战争情况下，确保计算机之间能够相互通信。
这一阶段的网络主要用于军事和科研等领域。
3：标准化网络阶段（20世纪70年代末至90年代中期）以太网产生，国际标准化组织（ISO）制定了网络互连标准 OSI，遵循国际标准化协议的计算机网络迅猛发展。
具有统一的网络体系结构的网络使得不同厂商的计算机和设备能够相互连接和通信，促进了网络技术的广泛应用和发展。
4：综合高速发展阶段（20世纪90年代中期至今）计算机网络向综合化、高速化发展，出现了多媒体智能化网络。
局域网技术发展成熟，网络的传输速率不断提高，同时网络的应用范围也越来越广泛，涵盖了商业、教育、娱乐等各个领域。
此外，随着移动互联网、云计算、大数据等技术的兴起，计算机网络的形态和功能也在不断演变和扩展。
二：计算机网络在综合高速发展阶段的未来发展趋势1：确定性技术从单域走向多域推动未来网络向端到端确定性演进，以满足对网络延迟、抖动等有严格要求的应用场景，如工业自动化、远程医疗等。
2：网络数字孪生技术加速发展通过对物理网络的数字化建模和仿真，实现网络的可视化、监测、预测和优化，从而提升网络的数字化智能化能力。
3：算力网络热点技术落地实践加速算网基础设施智能化融合升级，实现计算资源和网络资源的协同调度与高效利用，为各种计算密集型任务提供强大的算力支持。
(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。
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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。
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02
硬件技术演进及影响
CHAPTER
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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。
百、千、万、亿的发展史
百、千、万、亿的发展史
百、千、万、亿是数字的发展史，也是人类文明发展的历史。
从最早的计数方式到如今的数字系统，这一过程见证了人类智慧和科技的进步。
在古代，人们使用简单的计数方法，比如用手指和手指关节来计数，这就是最早的计数方式。
随着社会的发展，人们开始使用简单的符号来表示数字，比如古代的符木、算筹等。
这些方法限制了数字的表示范围和计算效率。
随着数学的发展，人们逐渐引入了更复杂的计数方法。
在中国古代，出现了以十进制为基础的计数系统，这种系统被称为“十进制”。
这种计数方法大大提高了数字的表示范围和计算效率，为后来的数学和科学研究奠定了基础。
随着工业革命和科技进步，人们对数字表示和计算的需求越来越大。
为了满足这种需求，人们引入了更复杂的数字系统，比如十进制、百进制、千进制等。
这些系统大大提高了数字的表示范围和计算效率，为现代科学和技术的发展提供了有力支持。
如今，我们生活在一个数字化的时代，数字已经成为我们生活
和工作中不可或缺的一部分。
我们使用数字来表示时间、货币、距
离等各种概念，数字系统已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
百、千、万、亿的发展史，不仅是数字系统的发展史，更是人
类智慧和科技进步的历史。
通过不断地改进和创新，人类不断提高
了数字的表示范围和计算效率，为现代社会的发展奠定了坚实基础。
计算机发展历程
第四代基于超大规模集成电路的计算机研制(80年代中期至今 第四代基于超大规模集成电路的计算机研制 年代中期至今) 年代中期至今 和国外一样，我国第四代计算机研制也是从微机开始的。1980年初我 国不少单位也开始采用Z80，X86和M6800芯片研制微机。1983年12 电子部六所研制成功与IBM PC机兼容的DJS-0520微机。10多年来我 国微机产业走过了一段不平凡道路，现在以联想微机为代表的国产微 机已占领一大半国内市场。 1992年国防科大研究成功银河-II通用并行巨型机，峰值速度达每秒4 亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运算操作)，总体上达到80年代 中后期国际先进水平。 从90年代初开始，国际上采用主流的微处理机芯片研制高性能并行计 算机已成为一种发展趋势。国家智能计算机研究开发中心于1993年研 制成功曙光一号全对称共享存储多处理机。1995年，国家智能机中心 又推出了国内第一台具有大规模并行处理机(MPP)结构的并行机曙光 1000(含36个处理机)，峰值速度每秒25亿次浮点运算，实际运算速度 上了每秒10亿次浮点运算这一高性能台阶。 1997年国防科大研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机系统，采用可 扩展分布共享存储并行处理体系结构，由130多个处理结点组成，峰 值性能为每秒130亿次浮点运算，系统综合技术达到90年代中期国际 先进水平。 国家智能机中心与曙光公司于1997至1999年先后在市场上推出具有机 群结构的曙光1000A，曙光2000-I，曙光2000-II超级服务器，峰值计 算速度已突破每秒1000亿次浮点运算，机器规模已超过160个处理机， 2000年推出每秒浮点运算速度3000亿次的曙光3000超级服务器。 2004年上半年推出每秒浮点运算速度1万亿次的曙光4000超级服务器。
我国数字经济的发展历程
我国数字经济的发展历程
随着信息技术的不断发展，数字经济已经成为全球经济发展的重要驱动力之一。
我国数字经济的发展历程也是一个不断探索、不断创新的过程。
20世纪80年代，我国开始引进计算机技术，这标志着我国数字经济的起步阶段。
当时，计算机技术的应用主要集中在政府、金融、电信等领域，数字经济的规模还很小。
到了90年代，我国开始大力发展信息产业，数字经济开始进入快速发展阶段。
这一时期，我国的互联网、电子商务、移动通信等领域都取得了长足的进步。
1995年，我国第一家互联网服务提供商中国互联网络信息中心成立，标志着我国互联网的正式进入发展阶段。
2003年，我国第一家电子商务企业京东商城成立，标志着我国电子商务的正式进入发展阶段。
2008年，我国3G移动通信网络正式商用，标志着我国移动通信的正式进入发展阶段。
进入21世纪，我国数字经济进入了高速发展阶段。
2013年，我国数字经济规模首次突破10万亿元，成为我国经济增长的重要引擎。
2015年，我国政府提出“互联网+”战略，旨在推动传统产业与互联网深度融合，促进数字经济的快速发展。
2018年，我国数字经济规模达到31.3万亿元，占GDP比重超过三分之一，成为我国经济发展的重要支柱。
未来，我国数字经济将继续保持快速发展的态势。
随着5G、人工智能、大数据等新技术的不断应用，数字经济将进一步深入到各个领域，为我国经济发展注入新的动力。
同时，我国数字经济也将面临着新的挑战，如数据安全、隐私保护等问题，需要政府、企业、社会各方共同努力，推动数字经济健康、可持续发展。
计算机发展史ppt课件
▪ 它使用了17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地 170平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法运 算。
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华南师范大学 教师发展中心
世界上第一台电子计算机
行业PPT模板：/hangye/ PPT素材下载：/sucai/ PPT图表下载：/tubiao/ PPT教程： /powerpoint/ Excel教程：/excel/ PPT课件下载：/kejian/ 试卷下载：/shiti/
而使用ENIAC进行计算，仅用了40秒就达到了这个记录。
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华南师范大学 教师发展中心数学家冯·诺依曼提出了重大的改进理论，主 要有两点：其一是电子计算机应该以二进制为运算基础；其 二是电子计算机应采用"存储程序"方式工作，并且进一步明 确指出了整个计算机的结构应由五个部分组成： 运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。
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华南师范大学 教师发展中心
人类早期的计算工具
▪ 机电式计算机
1938年，德国科学家朱斯成功制造了第一台二进制Z-1型计 算机，这还是一台纯机械的计算机。
此后，他又研制了Z系列计算机，其中，Z-3型计算机除了所 用的元件是电器元件之外，其余的设计思想和电子计算机几乎没 有什么差别，可以说是世界上第一台通用程序控制机电式计算机。
在(前)苏联专家的指导下，中科院计算所等单位完成了我国第 一台小型计算机。 1958年6月该电子计算机安装调试，8月1日该机 可以表演短程序运行，标志着我国第一台电子计算机诞生。为纪念 这个日子，该机定名为八一型数字电子计算机，后改名为103型计算 机(即DJS-1型)。103机，字长31位，内存容量为1024字节，当时运 算速度只有每秒几十次，后来安装了自行研制的磁心存储器，运算 速度提高到每秒3000次。
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数字技术的发展历程
一、发展概述
电子技术是20世纪发展最迅速，应用最广泛的技术，已经使得工业，农业，科研，教育，医疗，文化娱乐以及人们的日常生活发生了根本的变革。
特别是数字电子技术，在近四十多年来，取得了令人瞩目的进步。
电子技术的发展历程是以电子器件的发展为基础的。
20世纪初直至中叶，主要使用的电子器件是真空管，也称电子管。
随着固体微电子学的进步，第一支晶体三极管于1947年问世，开创了电子技术的新领域。
随后60年代初，模拟和数字集成电路相继问世。
到70年代末微处理器的问世，电子器件及应用出现了崭新的局面。
1988年，集成工艺可在一平方厘米的硅片上集成3500万个元件，说明集成电路进入甚大规模阶段。
当前的制造技术已经使得集成电路芯片内部的
）量级。
随着芯片上元件和布线布线细微到亚微米和深亚微米（0.13~0.09m
的缩小，芯片的功耗降低而速度大为提高。
最新生产的微处理器的时钟频率高达9
GHz Hz。
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数字技术的发展历程与模拟电路一样，经历了由电子管，半导体分立器件到集成电路的过程。
由于集成电路的发展非常迅速，很快占有主导地位，因此，数字电路的主流形式是数字集成电路。
从20世纪60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件，随后发展到中规模；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能发生了质的飞跃；从80年代中期开始，专用集成电路（ASIC）制作技术已趋向成熟，标志着数字集成电路发展到了新的阶段。
二、数字技术与电子计算机
数字技术应用的典型代表是电子计算机，它是伴
随着电子技术的发展而发展的。
现代计算机起源自英
国数学教授Charles Babbage。
他发现通常的计算设
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。
在这之前的计算机，都是基于机械运行方式，尽管有个别产品开始引入一些电学内容，却都是从属与机械的，还没有进入计算机的灵活：逻辑运算领域。
而在这之后，随着电子技术的飞速发展，计算机就开始了由机械向电子时代的过渡，电子越来越成为计算机的主体，机械越来越成为从属，二者的地位发生了变化，计算机也开始了质的转变。
1906年美国的Lee De Forest发明了电子管。
在这之前造出数字电子计算机是不可能的。
这为电子计算机的发展奠定了基础。
1935年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。
1938年Claude
E.Shannon发表了用继电器进行逻辑表示的论文。
1938年柏林的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年加利福尼亚的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。
1939年11月美国John V.Atanasoff和他的学生Clifford Berry 完成了一台16位的加法器，这是第一台真空管计算机。
1939年Zuse和Schreyer开始在他们的Z1计算机的基础上发展Z2计算机，并用继电器改进它的存储和计算单元。
1940年Schreyer利用真空管完成了一个10位的加法器，并使用了氖灯做存储装置。
1943年到1959年时期的计算机通常被称作第一代计算机。
使用真空管，所有的程序都是用机器码编写，使用穿孔卡片。
典型的机器就是UNIVAC。
1943年1月Mark I，自动顺序控制计算机在美国研制成功。
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，严格说的话不是一台计算机。
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。
1943年9月Williams和Stibitz完成了"Relay Interpolator"，后来命名为”Model II Relay Calculator”。
这是一台可编程计算机。
同样使用纸带输入程序和数据。
其运行更可靠，每个数用7个继电器表示，可进行浮点运算。
1943年12月，最早的可编程计算机在英国推出，包括2400个真空管，目的是为了破译德国的密码，每秒能翻译大约5000个字符，但使用完后不久就遭到了毁坏。
据说是因为在翻译俄语的时候出现了错误。
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。
1947年 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年剑桥大学的Wilkes和他的小组建成了一台存储程序的计算机EDSAC。
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。
1950年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年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。
1951年Grace Murray Hopper完成了高级语言编译器。
1954年IBM的John Backus和他的研究小组开始开发FORTRAN (FORmula TRANslation)，1957年完成，这是一种适合科学研究使用的计算机高级语言。
1956年第一次有关人工智能的会议在Dartmouth学院召开。
1957年IBM开发成功第一台点阵打印机。
1957年FORTRAN 高级语言开发成功。
三、数字技术的其他应用
交通控制系统也是数字技术应用的一典型范例。
交通灯是1920年问世的，早期的交通灯是用机电定时器控制。
后来用继电器和开关构成的控制器，根据道路上传感检测的信号进行控制。
现在的交通灯由计算机控制，可以将监测系统检测到的车辆流量信息送到系统计算机，经过计算后进行合理的时间分配。
如果某路口东西方向堵塞，则将该路口东西方向的绿灯自动延时，并将附近区域东西方向的红灯也自动地延时，堵塞接触后，信号灯恢复正常状态。
四、总结
随着微电子技术的发展，将会有更多的数字电子产品陆续问世。
数字技术的发展，计算机的应用正改变着人类的生产方式，生活方式以及思维方式，它使得工业自动化、农业现代化、办公自动化和通信网络化成为现实。
参考文献
1.John F.Wakerly 《Digital and Deisign Principles and Practices》
2.康华光华中科技大学电子技术课程组《电子技术基础数字部分》
3. 天津市电子仪表信息研究所《数字技术与应用》。