计算机的发展阶段

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计算机发展简史

摘要：当今世界,科学技术日新月异,特别是信息技术

的迅猛发展极大地改变了我们的生活,这其中以计算机技术

的发展所带来的影响最为明显.从第一台计算机ENIA男人不好色 C的诞

生到现在已有60多个春秋,这在人类文明的历史长河中只是

短暂的一瞬间,然而计算机却极大地改变了我们的生产和生

活,并将继续深刻地影响人类社会的发展.本文回顾计算机发

展的历史,追溯它的起源,并浅显地探讨其发展趋势.

关键词：计算机二进制冯?诺依曼ENIAC打麻将风水 元器件发

展趋势

一、古代世界的计算方法

〔一〕原始社会的计算方法

1.石块、贝壳计数.原始医院党建工作总结 社会,生产力水平低下,人们的智

力尚未得到开发,所以用于计算的方法极其原始：当时人们收

集石块放到用动物的皮做成的袋子里,或将贝壳用骨针和植

物的藤条串联起来,用"一对一〞的方法,计算猎物或者植物果

实的数量.

2.结绳计事/数.随着时间的推移和人们智力水平的提高,

原始人在长绳上打结点,利用结点的大小和形状的不同来记

事或计数,这比用贝壳、石块进行记事或者计数方便了许多,

但随着时间的推移人们对绳子结点的内容容易模糊甚至忘

记.

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3.手指计数.原始人的手指和足趾是个天生的"计数器〞,

用手as倒装句的用法 掌表示"五〞,双手表示"十〞.时至今日,幼儿甚至某些小

学生在计算数学题时,仍用手指计数.

〔二〕古代端庄的近义词 文明社会的计算方法

1.算筹又称小棒计数.人们利用竹子、木头、兽骨、象牙

以与金属材料制成长短、粗细大致相同的小棒用以计数,这在

我国称为算筹.它是网红图片头像 古代数学家重要的计算工具,比如,三国时

期数学家X徽用它把圆周率计算到小数点后两位；南北朝数

学家祖冲之更是用它将圆周率计算到小数点后第七位.在欧

洲,人们还在木牌上刻条纹,代表债务或税款,将木牌一分为二,

债务当事人各存一半,结账时拼合比对无误,则被承认.

2.算盘即珠算.算盘是以算珠代替算筹,并将其串成串,以

一定规则框成一个框架,并配之计算口诀,运用起来更加方便.

它源于中国,"算盘〞一词最早见于元朝陶宗仪的《南村辍耕

录》.

3.根据对话的英语 自然现象或自然个体来辅助计算.进入农牧时代,

人们根据自然现象或自然个体来辅助计算.如用太阳方位计

算时辰,用水流量、沙流量计算体积和时间,用季节循环计算

年份等等.后来人们从中总结出自然规律,发明了自己的符

号、工具和文字用以记载、记录和预测农业生产生活与自然

界发生的变化.各国文字、尺、规、距、斗等由此发展而来.

4.计算尺.英国人甘特在公元1520年设计出计算尺,在一

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些较特殊的运算中比较快速、省时.

5.手摇计算机.法国数学家巴斯嘉最早发明了手摇计算

机.它用齿轮代表数字,以齿轮间的咬合装置实现进位,高位齿

轮转一圈,低位齿轮转十圈.经过逐步改良,它既能做加、减法,

又能做乘、除法,运用起来更加简捷、快速.

二、电子计算机的诞生

〔一〕历史背景

二十世纪三、四十年代,随着火炮的发展,弹道计算日益

复杂,原有的手摇计算机已不能满足使用的要求.为了摆脱这

种被动局面,迫切需要有一种新的快速的电子计算工具.在此

背景下电子计算机的研制工作被提上了日程.

〔二〕理论基础

1.二进制思想的诞生.18世纪德国数理哲学大师莱布尼

茨从他的传教士朋友鲍威特寄给他的拉丁文译本《易经》中,

读到了八卦的组成结构,惊奇地发现其基本素数〔0〕〔1〕,即

《易经》的"阴爻--〞和"__阳爻〞,其进位制就是二进制,并认

为这是世界上数学进制中最先进的.这时二进制思想最早被

提出来.

2.巴贝奇与分析机.巴贝奇设想用机械来计算数学表,他

设计了一台小型机械计算机,能进行8位数的特定数学运算.

在政府的资助下,他潜心设计一台容量为20位数的计算机,但

这需要有精深的机械工程知识.巴贝奇经过专心的研究,于

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1834年设计出分析机.

3.图灵与图灵机.图灵在一篇题为"论数独立柱 字计算在决断难

题中的应用〞的论文中,给"可计算性〞下了一个严格的数学

定义,并提出著名的"图灵机〞的设想."图灵机〞与"冯?诺依

曼机〞并驾齐驱,被永远载入计算机的发展史册.今天世界计

算机科学领域的最高荣誉就被称为"图灵奖〞,相当于计算机

科学界的诺贝尔奖.

4.香农与二进制.香农在其硕士论文《继电器与开关电路

的符号分析》中,提出了把电路系统的"开〞和"关〞与二进制

符号中的"1〞和"0〞对应起来的设计思想.这奠定了数字电

路的理论基础.

5.冯?诺依曼的历史性贡献：存储程序和程序控制原理.

冯?诺依曼开创性的将二进制作为计算机的数制基础,极大地

简化了计算机的逻辑线路,并提出基于存储程序和程序控制

的现代计算机工作原理,开创了现代计算机理论,冯?诺依曼机

的结构体系一直沿用至今.

〔三〕世界上第一台电子计算机ENIAC〔中文名字：埃

尼阿克〕的诞生

1946年2月14日,世界上第一台电子计算机ENIAC在

美国宾夕法尼亚大学诞生.

三、电子计算机的发展阶段

一般以电子计算机的逻辑元器件的不同来划分其发展

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过程.据这个原则,现代电子计算机的发展经历了以下四个阶

段.

1.电子管计算机〔1946――1958〕.计算机的元器件采用

电子管,软件采用机器语言、汇编语言.其特点是：体积大、

耗电大、可靠性差、价格昂贵、维修复杂.

2.晶体管计算机〔1958――1964〕.计算机的元器件采用

晶体管,软件也较以前有了提高,出现了大量的高级语言和编

译程序并且出现了操作系统.其特点是：体积缩小,耗电减少,

可靠性提高,性能比第一代计算机有很大的提高.

3.集成电路计算机〔1964――1971〕.计算机的元器件

采用中小规模集成电路,软件逐渐完善,分时操作系统、会话

式语言等多种高级语言都有新的发展.特点是：体积更加小型

化、耗电量更少、可靠性更高,应用领域更加广泛.

4.大规模、超大规模集成电路计算机〔1971年以后〕.

计算机的元器件采用了大规模、超大规模集成电路.其特点

是：微型化、耗电极少、可靠性很高；它开创了微型计算机

的新时代,微处理器和微型计算机如雨后春笋般地被研制出

来,个人电脑开始走进千家万户,人类真正进入了计算机时代.

四、现代计算机的发展趋势

一般认为现代计算机的主要发展方向是微型化、巨型

化、网络化、智能化和多媒体计算机.

随着科学技术的飞速发展,特别是对芯片技术和人工智

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能科学研究的深入,越来越多的专家和学者更倾向于将现代

计算机的发展归结为三个领域.第一个领域是向"高、精、尖〞

的方向发展,即所谓的巨型计算机.其容量越来越大,性能越来

越高,速度越来越快,对国茶水洗脸 民经济和国防建设具有举足轻重的

作用.另一个领域就是向广度方向发展,计算机技术越来越渗

透到社会生活的方方面面,比如,虚拟现实、保函是什么意思 卫星导航、手势

感应、视觉感应等.第三个领域是向深度方向发展,即向智能

化和微型化方向发展.具体表现在量子计算机、光子计算机、

分子计算机和纳米计算机等等,这将为宇宙航天、空间探测、

核子研究、生物学和医学研究等课题开辟全新的领域.

〔责编X宇〕

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