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2024年6月5日发(作者:)
计算机的发展概况
一.计算机的发展史
计算机是一种能存储程序并按照程序自动执行的电子设备。它的发明是20
世纪的重大科技成果之一,对整个人类社会和科学技术的发展产生了深远的影
响,标志着信息时代的开始。
自1946年第一台电子计算机诞生以来,经过短短半个世纪的发展,计算机
已成为各行各业必不可少的一种基本工具,计算机与信息处理知识已成为人们必
修的一门基础文化课。
1.现代计算机(即传统大型机)的发展
现代计算机经历了半个多世纪的发展,这一时期的杰出代表人物是英国科
学家图灵和美籍匈牙利科学家冯·诺依曼。图灵对现代计算机的贡献主要是:建
立了图灵机的理论模型,发展了可计算性理论;提出了定义机器智能的图灵测试。
冯·诺依曼的贡献主要是:确立了现代计算机的基本结构,即冯.诺依曼结构。
其特点可概括为:存储程序和过程控制。具体地说,首先必须把事先编好的程序
及运行中所需的数据,通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中,即存储程
序;然后把程序的第一条指令存放的存储地址送入程序计数器PC中,启动运行
后,计算机就能自动地逐一取出程序中的一条条指令,加以分析并执行所规定的
操作,使计算机按程序的规定运行,即过程控制。
现代计算机主要是依据计算机所采用的电子器件来划分的,这就是人们通
常所说的电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模集成电路等四代。
1)第一代计算机(1946~1957年)
世界上第一台电子计算机ENIAC
(ElectronicNumericalIntegratorAndCa1cu1ator)是由美国宾夕法尼亚大学物理教
授约翰?威廉?莫克利(JohnwilliamMauchly)和工程师J.P埃克特(J.PresperEckert)
研制成功的,于1945年12月投入运行,1946年2月15日正式交付使用。该机
使用了18800多个电子管、6000个继电器、7000只电阻、1000只电容,重30
吨,占地约170平方米,运算速度每秒5000次加法。
在这一时期,计算机的基本电子组件是电子管,体积庞大、可靠性差、功
耗高、内存容量小,所用程序设计语言为机器语言和汇编语言,操作繁琐,运算
速度慢。
2)第二代计算机(1957~1964年)
在这一时期,计算机逻辑元器件为晶体管。因此,使得计算机的体积、重
量及功耗、都大为减小,而可靠性和运算速度却大为提高,内存容量增加。这一
时期出现了Fortran、A1go1、Basic、Cobo1、Lisp等高级语言,使得程序设计变
得方便、快速和简捷,程序的可读性强,可维护性提高,交流方便,使计算机应
用领域得到扩大。计算机不仅用于科学计算,而且也开始在数据处理和实时控制
诸领域得到广泛的应用。
3)第三代计算机(1965~1972年)
这时的计算机所用元器件由集成电路取代了晶体管。计算机的体积与重量
进一步减小,内存由于用半导体存储器取代了磁芯,容量大幅度地增加,功耗更
小,计算机的可靠性更高,功能更强,寿命更长,运算速度进一步提高。此时,
计算机开始系列化,出现了系列机,例如,IBM系列机。与此同时,出现了计
算机网络。软件也得到很大的发展,操作系统在规模、功能和复杂性等方面都较
以前取得很大的进展。同时期出现的结构化程序设计方法,提高了软件的开发质
量。
4)第四代计算机(1972~)
由于超大规模集成电路(VLSI)技术取得了长足进展,计算机的逻辑元器
件用VLSI取代了小规模集成电路,计算机的性能价格比又有了很大的提高。计
算机的运算速度可达到每秒百万次以上,有的高达零秒亿次以上。计算机软件又
取得进一步的发展。UNIX操作系统从实验室走向社会,Pasca1、Pro1og和C一
些著名的程序设计语言与FoxBASE数据库管理系统等相继问世,大大推动了软
件的开发,许多应用软件如人工智能、专家系统、图像处理和办公室自动化等领
域中的软件如雨后春笋般地不断涌现,大大推动了其它部门技术的发展。
尽管人们早已习惯于谈论第五代、第六代计算机了,但是学术界、工业界
认为还是不提第五代计算机为好,用“新一代计算机”或“未来型计算机”说法
比较科学。一些专家认为新一代计算机应当具有知识表示和推理能力,可以模拟
或部分替代人脑的智能活动的能力,具有人机自然通信的能力。究竟什么样的计
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