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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。
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。
17
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
26
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
27
THANKS
感谢观看
2024/3/24
28
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
2024版计算机发展历史PPT课件

生物计算和光计算
生物计算和光计算是新兴的计算技术,具有巨大的发展潜力,未来有 望与传统计算技术相互补充,共同推动计算技术的进步。
边缘计算和云计算
随着物联网、5G等技术的普及,边缘计算和云计算将成为主流计算模 式,提高数据处理和传输效率。
感谢您的观看
THANKS
1990年代
Windows操作系统普及,个人 电脑进入家庭。
2000年代至今
笔记本电脑、平板电脑等便携 式设备逐渐流行。
互联网兴起对社会影响
信息传播革命
互联网使得信息传播速度加快, 范围扩大。
社交方式变革
社交媒体的出现改变了人们的社 交新的平 台,电子商务逐渐兴起。
ENIAC的特点
采用真空管作为电子元件, 体积庞大、功耗高
ENIAC的意义
标志着电子计算机时代的 到来,奠定了计算机发展 的基础
02
真空管与晶体管时代
真空管计算机特点及应用
体积庞大且耗能高
军事和科研领域应用
真空管计算机由大量的真空管组成, 导致计算机体积庞大,同时真空管的 高能耗也使得计算机运行成本高昂。
远程教育与在线学习
互联网使得教育资源更加普及, 远程教育和在线学习成为可能。
第四代计算机智能化趋势
人工智能的发展
计算机能够模拟人类智能,进行语音识别、 图像识别等任务。
自然语言处理
计算机能够理解人类语言,进行自然语言处 理任务。
机器学习技术的应用
计算机能够通过学习数据自动改进算法,提 高性能。
智能硬件与物联网
生物计算和光计算前景展望
生物计算
利用生物分子进行计算,如DNA 计算和蛋白质计算
光计算
利用光的物理性质进行计算,如光 子晶体和光量子计算
生物计算和光计算是新兴的计算技术,具有巨大的发展潜力,未来有 望与传统计算技术相互补充,共同推动计算技术的进步。
边缘计算和云计算
随着物联网、5G等技术的普及,边缘计算和云计算将成为主流计算模 式,提高数据处理和传输效率。
感谢您的观看
THANKS
1990年代
Windows操作系统普及,个人 电脑进入家庭。
2000年代至今
笔记本电脑、平板电脑等便携 式设备逐渐流行。
互联网兴起对社会影响
信息传播革命
互联网使得信息传播速度加快, 范围扩大。
社交方式变革
社交媒体的出现改变了人们的社 交新的平 台,电子商务逐渐兴起。
ENIAC的特点
采用真空管作为电子元件, 体积庞大、功耗高
ENIAC的意义
标志着电子计算机时代的 到来,奠定了计算机发展 的基础
02
真空管与晶体管时代
真空管计算机特点及应用
体积庞大且耗能高
军事和科研领域应用
真空管计算机由大量的真空管组成, 导致计算机体积庞大,同时真空管的 高能耗也使得计算机运行成本高昂。
远程教育与在线学习
互联网使得教育资源更加普及, 远程教育和在线学习成为可能。
第四代计算机智能化趋势
人工智能的发展
计算机能够模拟人类智能,进行语音识别、 图像识别等任务。
自然语言处理
计算机能够理解人类语言,进行自然语言处 理任务。
机器学习技术的应用
计算机能够通过学习数据自动改进算法,提 高性能。
智能硬件与物联网
生物计算和光计算前景展望
生物计算
利用生物分子进行计算,如DNA 计算和蛋白质计算
光计算
利用光的物理性质进行计算,如光 子晶体和光量子计算
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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
《计算机发展史》ppt课件

科学研究
晶体管计算机在科学研究领域得到 了广泛应用,如天气预报、核能研
究、航空航天等。
军事应用
晶体管计算机在军事领域也发挥了 重要作用,如导弹控制、雷达信号
处理、加密通信等。
商业应用
随着晶体管计算机性能的提高和价 格的降低,越来越多的企业开始采 用计算机进行数据处理和事务管理 ,如财务管理、库存管理、生产计 划等。
第一代计算机的代表作品
01
ENIAC
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。
02
UNIVAC
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。
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。
THANKS
CDC 6600
美国控制数据公司(CDC)于1964年推出的超级计算机 ,采用了多个处理器并行处理的技术,是当时最快的计算 机之一。
UNIVAC 1108
美国斯佩里-兰德公司(Sperry-Rand)于1964年推出的 商用计算机,采用了晶体管技术和先进的操作系统,是当 时最受欢迎的计算机之一。
晶体管计算机的应用与影响
表作品。
03
Apple II
采用8位微处理器和彩色图形界 面,成为个人计算机的代表作
品。
集成电路计算机的应用与影响
应用领域
广泛应用于科学计算、数据处理、自动控制、计算机辅助设计等 领域,推动了计算机技术的普及和发展。
晶体管计算机在科学研究领域得到 了广泛应用,如天气预报、核能研
究、航空航天等。
军事应用
晶体管计算机在军事领域也发挥了 重要作用,如导弹控制、雷达信号
处理、加密通信等。
商业应用
随着晶体管计算机性能的提高和价 格的降低,越来越多的企业开始采 用计算机进行数据处理和事务管理 ,如财务管理、库存管理、生产计 划等。
第一代计算机的代表作品
01
ENIAC
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。
02
UNIVAC
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。
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。
THANKS
CDC 6600
美国控制数据公司(CDC)于1964年推出的超级计算机 ,采用了多个处理器并行处理的技术,是当时最快的计算 机之一。
UNIVAC 1108
美国斯佩里-兰德公司(Sperry-Rand)于1964年推出的 商用计算机,采用了晶体管技术和先进的操作系统,是当 时最受欢迎的计算机之一。
晶体管计算机的应用与影响
表作品。
03
Apple II
采用8位微处理器和彩色图形界 面,成为个人计算机的代表作
品。
集成电路计算机的应用与影响
应用领域
广泛应用于科学计算、数据处理、自动控制、计算机辅助设计等 领域,推动了计算机技术的普及和发展。
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9÷3=3
9+3=12
一、电子管计算机
中央处理器
收集信息 输入器
大脑
大脑
9÷3=3
运算
控制输出
9+3=12
运算器
存储器 控制器
输出 输出器
二、晶体管计算机
1997年,《时代》周刊记者在评选年度风云人物的 文章里写道:“新泽西州,50年前的这个星期,1947年 12月23日一个细雨朦朦的星期二午后,当贝尔实验室两 位科学家用一些金箔、一些半导体材料和一个弯曲的别针 来展示他们的新发现时,数字化革命诞生了。
世界上第一台计算机“ENIAC”
冯·诺依曼的趣事:
有一天,冯·诺依曼心神不定地被同事拉上了牌桌。一边 打牌,一边还在想他的课题,狼狈不堪地“输掉”了10元钱 。这位同事也是数学家,突然心生一计,想要捉弄一下他的 朋友,于是用赢得的5元钱,购买了一本冯·诺依曼撰写的《 博奕论和经济行为》,并把剩下的5元贴在书的封面,以表 明他 “战胜”了“赌博经济理论家”,着实使冯·诺依曼“ 好没面子”。
一、电子管计算机
1、主要特点:以电子管为主要逻辑元 件 2、主要用途:进行复杂的科学运算
一、电子管计算机
基本结构
运算器、控制器、存储器、输入器和输出器。运算器 和控制器采用电子管,主存储器采用汞延迟线或磁鼓 ,外存储器采用磁鼓和磁带。
工作原理
9+9÷3=?
大脑
脑神经元的思考
(用四则运算规则和九九 乘法口诀)
一、电子管计算机
肖克利
布拉顿
一、电子管计算机
巴丁
奥尔森
二、晶体管计算机
趣事:
“小型机时代” 发生的一件竞争的趣事:1968年4月,PDP-8小 型机(PDP-11和VAX-11/780 是DEC公司集中力量开发的两大系列 小型机)4位主要设计人员出走, 紧靠DEC租下一间美容院旧房,要 与奥尔森竞争。他们创办的公司名叫通用数据公司,英文缩写DGC, 与DEC只差一个字。1969年,DGC公司也推出了一个小型机系列 Nova,即“新星”。与PDP系列相比,Nova的结构更加紧凑, 第一 年就卖出200台。至1979年,DGC公司销售了7万台Nova小型机, 跻身美国最大500家企业的最后一名。
网络
制作人:学前5班胡馨如
第一代:电子管计算机 第二代:晶体管计算机 第三代:集成电路数字计算机 第四代:大规模集成电路计算机
世界上第一台计算机“ENIAC”
冯.诺依曼
ENIAC
世界上第一台计算机“ENIAC”
1946年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”,用于计算弹道。是 由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的。1956年,晶体管电子计算机诞生了, 这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大 地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。最初的计算机由被誉为“电子计 算机之父”的冯·诺依曼发明,他也因此,有三间库房那么大,后逐步发展。
“ENIAC”的体积庞大,成本很高,使用不便。其实最早的电子数字计算机是 物 理系副教授约翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·贝瑞。之所以会有这样的误会, 是因为“ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰·阿坦那索 夫的研究成果,并在1946年时,申请了专利。由于种种原因直到1973年这个错误才被 扭转过来。后来为了表彰和纪念约翰·阿坦那索夫在计算机领域内作出的伟大贡献, 1990年美国前总统布什授予约翰·阿坦那索夫全美最高科技奖项----“国家科技 奖”。
世界上第一台计算机“ENIAC”
冯·诺依曼的趣事:
大家都想见识一下教授的“神算”本领。只见冯·诺依曼眼望 天花板,不言不语,迅速进到“入定” 状态。约莫过了5分 来钟,就说出了前4种解答,又在沉思着第5种……。青年数 学家再也忍不住了,情不自禁脱口讲出答案。冯·诺依曼吃了 一惊,但没有接话茬。又过了1分钟,他才说道:“你算得 对!”
伴随出现了打印机,磁带,磁盘,内存以及操作系统等。 而且开发了一些高级语言,软件产业也由此产生。
三、集成电路数字计算机
第三代集成电路数字计算机(1964~1971) 优点:
19
三、集成电路数字计算机
八个天才"叛逆"的趣闻
在硅谷嘹望山, 肖克利成立半导体实验室。 1956年, 以 罗伯特.诺依斯 (N.Noyce)为首的8位年轻的科学家加 盟了肖克利的实验室。他们的年龄都在30岁以下,学有所 成,有获得双博士学位者,有来自大公司的工程师,有著 名大学的研究员和教授,都极具创造能力。肖克利是天才 科学家,却缺乏经营能力。1957年,在诺依斯带领下, 8 位青年一起“叛逃”,自行创办了公司,管理得很好。肖 克利实验室最后因经营不善,被收购。
二、晶体管计算机
第二代晶体管计算机(1956-1963)
1954年,美国贝尔实验 室研制成功第一台使用晶体 管线路的计算机,取名“催 迪克”(TRADIC)装有800 个晶体管
二、晶体管计算机
晶体管计算机的优势
尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等
提高了计算机的计算能力,使数据的绝对值C”
冯·诺依曼的趣事:
那位数学家怀着崇敬的心情离去,他不无揶揄地想:“ 还造什么计算机哟,教授的头脑不就是一台‘超高速计算机 ’吗?”然而,冯·诺依曼却呆在原地一直在思考。有人轻声 向他询问缘由,教授不安地回答说:“我在想,他究竟用的 是什么方法,这么快就算出了答案。”听到此言,大家不禁 哈哈大笑:“他用台式计算器算了整整一个夜晚!”冯·诺依 曼一愣,也跟着开怀大笑起来。
一、电子管计算机
在第二代晶体管计算机中出现了许多知名人物,如布 拉顿(W. Brattain)、巴丁(J.Bardeen)、IBM公司 小沃森、麻省理工学院的博士肖克利(W.Shockley)、 杰·弗雷斯特、 DEC公司被誉为“小型机之父” 肯.奥尔 森
肯.奥尔森的“数字设备公司”(英文缩写DEC), PDP-11和VAX-11/780 是DEC公司集中力量开发的两
世界上第一台计算机“ENIAC”
冯·诺依曼的趣事:
这是发生在ENIAC计算机研制时期, 有几个数学家聚 在一起切磋数学难题,百思不得某题之解。有个人决定带着 台式计算器回家继续演算。次日清晨,他眼圈黑黑,面带倦 容走进办公室,颇为得意地对大家炫耀说:“我从昨天晚上 一直算到今晨4点半,总算找到那难题的5种特殊解答。它们 一个比一个更难咧!”