计算机发展历史
发布时间:2017-01-15 来源: 历史回眸 点击:
计算机发展历史篇一:计算机发展史教案
计算机发展与应用说课稿
教材分析
本课选自《七年级信息技术上》第三课,计算机的产生与发展。本课的内容较多,经过我的分析,我这节课的内容为:1,计算机的产生2,计算机的发展历史3,计算机的未来发展方向。 本课知识为了解性知识,学生学完本课可以了解到今生今世的产生与发展历史,并且理解计算机的未来发展方向。
学情分析
本课教学对象为实验中学七年级学生,实验中学位于乐山市市中区,家庭条件普遍较好,同学们平时都有使用计算机,但是对于计算机的产生和发展历史却非常的陌生。所以为了降低学生的学习难度,老师应当多搜集资料对知识加以补充。让学生更好的理解
教学目标
本课教学目标有:1,学生对计算机的产生背景和用途有一
定了解
2,学生能够掌握计算机的发展历史
3,学生能够了解和预测计算机的未来发
展方向
重难点分析
因为同学们对与计算机的发展普遍比较陌生,所以本课的本课重点为计算机的发展历史,本课难点为计算机的未来发展方向和倾势,要让这些小孩子理解计算机未来的发展,必须要给学生理清线索和主线,通过逻辑分析推理得出结论。
教法和学法
根据学生的特点,我设计了以讲讲授发和思考驱动法为主,情景教学法为辅的教学方法。
学生的学法为认真听老师讲课,并且认真的思考老师提出的问题。
教学环境
普通带黑板教室
教学环境
第一环节:创设情景,导入新课。通过同学们熟悉的愤怒的小鸟出发,引出二战时候炮弹打击对方时候需要大量的数据计算,于是美国发明了电子计算机。
第二环节:我用讲授法讲授计算机产生时代的知识和特点
第三环节:计算机产生之后并不能满足人们的需求,所以需要不断的改进,于是就有了我们的计算机发展史。教授计算机历史的时候,我会以计算机的主要原件为主线,来展示计算机历史发展
过程中各代计算机的一同和进步。在这一环节我会采用思考驱动法,也就是在这一环节,老师不断的抛出问题让同学们去思考,只有通过学生自己思考的问题才会在内心有较深刻的记忆。我会提的问题有 1,16000个电子管的计算机体积会怎么样啊?2,要改进这一代计算机有什么办法吗?3,如果是你你会选择怎么做啊?
第四环节:我们已经学会了计算机的产生和发展历史了,然而我们的计算机的发展是不是会发展到今天就不发展了,当然不是。其实我们可根据计算机产生和发展的历史来推断出未来计算机的发展方向。同时我会给同学们介绍计算机行业最前沿的技术革命和科技发展方向。
第五环节:总结知识形成体系
第六环节:布置作业,同学们回家写出自己希望计算机的发展方向。明天交给老师。
计算机发展历史篇二:计算机发展史
计算机发展史
无处不在、无所不能的电脑,已历经了50多个春华秋实。50余年在人类的历史长河中只是一瞬间,电脑却彻底改变了我们的生活。回顾电脑发展的历史,并依此上溯它的起源,真令人惊叹沧海桑田的巨变;历数电脑史上的英雄人物和跌宕起伏的发明故事,将给后人留下了长久的思索和启迪。请读者随着我们的史话倒转时空,从电脑最初的源头说起。
谁都知道,电脑的学名叫做电子计算机。以人类发明这种机器的初衷,它的始祖应该是计算工具。英语里“Calculus”(计算)一词来源于拉丁语,既有“算法”的含义,也有肾脏或胆囊里的“结石”的意思。远古的人们用石头来计算捕获的猎物,石头就是他们的计算工具。著名科普作家阿西莫夫说,人类最早的计算工具是手指,英语单词“Dight”既表示“手指”又表示“整数数字”;而中国古人常用“结绳”来帮助记事,“结绳”当然也可以充当计算工具。石头、手指、绳子??,这些都是古人用过的“计算机”。
不知何时,许多国家的人都不约而同想到用“筹码”来改进工具,其中要数中国的算筹最有名气。商周时代问世的算筹,实际上是一种竹制、木制或骨制的小棍。古人在地面或盘子里反复摆弄这些小棍,通过移动来进行计算,从此出现了“运筹”这个词,运筹就是计算,后来才派生出“筹”的词义。中国古代科学家祖冲之最先算出了圆周率小数点后的第6位,使用的工具正是算筹,这个结果即使用笔算也很不容易求得。
欧洲人发明的算筹与中国不尽相同,他们的算筹是根据“格子乘法”的原理制成。例如要计算1248×456,?可以先画一个矩形,然后把它分成3×2个小格子,在小格子边依次写下乘数、被乘数的各位数字,再用对角线把小格子一分为二,分别记录上述各位数字相应乘积的十位数与个位数。?把这些乘积由右到左,?沿斜线方向相加,最后就得到乘积。1617年,英国数学家纳皮尔把格子乘法表中可能出现的结果,印刻在一些狭长条的算筹上,利用算筹的摆放来进行乘、除或其他运算。纳皮尔算筹在很长一段时间里,是欧洲人主要的计算工具。算筹在使用中,一旦遇到复杂运算常弄得繁杂混乱,让人感到不便,于是中国人又发明了一种新式的“计算机”。
著名作家谢尔顿在他的小说《假如明天来临》里讲过一个故事:骗子杰夫向经销商兜售一种袖珍计算机,说它“价格低廉,绝无故障,节约能源,十年中无需任何保养”。当商人打开包装盒一看,这台“计算机”原来是一把来自中国的算盘。世界文明的四大发源地──黄河流域、印度河流域、尼罗河流域和幼发拉底河流域──先后都出现过不同形式的算盘,只有中国的珠算盘一直沿用至今。珠算盘最早可能萌芽于汉代,定型于南北朝。它利用进位制记数,通过拨动算珠进行运算:上珠每珠当五,下珠每珠当一,每一档可当作一个数位。打算盘必须记住一套口诀,口诀相当于算盘的“软件”。算盘本身还可以存储数字,使用起来的确很方便,它帮助中国古代数学家取得了不少重大的科技成果,在人类计算工具史上具有重要的地位。
15世纪以后,随着天文、航海的发展,计算工作日趋繁重,迫切需要探求新的计算方法并改进计算工具。1630年,英国数学家奥特雷德使用当时流行的对数刻度尺做乘法运算,突然萌生了一个念头:若采用两根相互滑动的对数刻度尺,不就省得用两脚规度量长度吗?他的这个设想导致了“机械化”计算尺的诞生。奥特雷德是理论数学家,对这个小小的计算尺并不在意,也没有打算让它流传于世,此后二百年,他的发明未被实际运用。18世纪末,以发明蒸汽机闻名于世的瓦特,成功地制出了第一把名副其实的计算尺。瓦特原来就是一位仪表匠,他的蒸汽机工厂投产后,需要迅速计算蒸汽机的功率和气缸体积。瓦特设计的计算尺,在尺座上多了一个滑标,用来“存储”计算的中间结果,这种滑标很长时间一直被后人所沿用。
1850年以后,对数计算尺迅速发展,成了工程师们必不可少的随身携带的“计算机”,直到20世纪
五、六十年代,它仍然是代表工科大学生身份的一种标志。
凝聚着许许多多科学家和能工巧匠智慧的早期计算工具,在不同的历史阶段发挥过巨大作用,但也将随着科学发展而逐渐消亡,最终完成它们的历史使命。
第一台真正的计算机是著名科学家帕斯卡(B.Pascal)发明的机械计算机。
帕斯卡1623年出生在法国一位数学家家庭,他三岁丧母,由担任着税务官的父亲拉扯他长大成人。从小,他就显示出对科学研究浓厚的兴趣。
少年帕斯卡对他的父亲一往情深,他每天都看着年迈的父亲费力地计算税率税款,很想帮助做点事,可又怕父亲不放心。于是,未来的科学家想到了为父亲制做一台可以计算税款的机器。19岁那年,他发明了人类有史以来第一台机械计算机。
帕斯卡的计算机是一种系列齿轮组成的装置,外形像一个长方盒子,用儿童玩具那种钥匙旋紧发条后才能转动,只能够做加法和减法。然而,即使只做加法,也有个“逢十进一”的进位问题。聪明的帕斯卡采用了一种小爪子式的棘轮装置。当定位齿轮朝9转动时,棘爪便逐渐升高;?一旦齿轮转到0,棘爪就“咔嚓”一声跌落下来,推动十位数的齿轮前进一档。
帕斯卡发明成功后,一连制作了50台这种被人称为“帕斯卡加法器”的计算机,至少现在还有5台保存着。?比如,在法国巴黎工艺学校、英国伦敦科学博物馆都可以看到帕斯卡计算机原型。据说在中国的故宫博物院,也保存着两台铜制的复制品,是当年外国人送给慈僖太后的礼品,“老佛爷”哪里懂得它的奥妙,只把它当成了西方的洋玩具,藏在深宫里面。
帕斯卡是真正的天才,他在诸多领域内都有建树。后人在介绍他时,说他是数学家、物理学家、哲学家、流体动力学家和概率论的创始人。凡是学过物理的人都知道一个关于液体压强性质的“帕斯卡定律”,这个定律就是他的伟大发现并以他的名字命名的。他甚至还是文学家,其文笔优美的散文在法国极负盛名。可惜,长期从事艰苦的研究损害了他的健康,1662年英年早逝,死时年仅39岁。他留给了世人一句至理名言:“人好比是脆弱的芦苇,但是他又是有思想的芦苇。”
全世界“有思想的芦苇”,尤其是计算机领域的后来者,都不会忘记帕斯卡在浑沌中点燃的亮光。1971年发明的一种程序设计语言──PASCAL语言,就是为了纪念这位先驱,使帕斯卡的英名长留在电脑时代里。
帕斯卡逝世后不久,与法兰西毗邻的德国莱茵河畔,有位英俊的年轻人正挑灯夜读。黎明时分,青年人站起身,揉了一下疲乏的腰部,脸上流露出会心的微笑,一个朦胧的设想已酝酿成熟。虽然在帕斯卡发明加法器的时候,他尚未出世,但这篇由帕斯卡亲自撰写的关于加法计算机的论文,却使他似醍醐灌顶,勾起强烈的发明欲。他就是德国大数学家、被《不列颠百科全书》称为“西方文明最伟大的人物之一”的莱布尼茨(G.Leibnitz)。
莱布尼茨早年历经坎坷。当幸运之神降临之时,他获得了一次出使法国的机会。帕斯卡的故乡张开臂膀接纳他,为他实现计算机器的夙愿创造了契机。在巴黎,他聘请到一些著名机械专家和能工巧匠协助工作,终于在1674年造出一台更完美的机械计算机。
莱布尼茨发明的新型计算机约有1米长,?内部安装了一系列齿轮机构,除了体积较大之外,?基本原理继承于帕斯卡。?不过,莱布尼茨技高一筹,他为计算机增添了一种名叫“步进轮”的装置。步进轮是一个有9个齿的长圆柱体,9个齿依次分布于圆柱表面;旁边另有个小齿轮可以沿着轴向移动,以便逐次与步进轮啮合。每当小齿轮转动一圈,步进轮可根据它与小齿轮啮合的齿数,分别转动1/10、2/10圈??,直到9/10圈,这样一来,它就能够连续重复地做加法。
稍熟悉电脑程序设计的人都知道,连续重复计算加法就是现代计算机做乘除运算采用的办法。莱布尼茨的计算机,加、减、乘、除四则运算一应俱全,也给其后风靡一时的手摇计算机铺平了道路。
不久,因独立发明微积分而与牛顿齐名的莱布尼茨,又为计算机提出了“二进制”数的设计思路。有人说,他的想法来自于东方中国。
大约在公元1700年左右某天,友人送给他一幅从中国带来图画,名称叫做“八卦”,是宋朝人邵雍所摹绘的一张“易图”。莱布尼茨用放大镜仔细观察八卦的每一卦象,发现它们都由阳(—)?和阴(--)两种符号组合而成。他挠有兴趣地把8种卦象颠来倒去排列组合,?脑海中突然火花一闪──这不就是很有规律的二进制数字吗??若认为阳(—)是“1”?,阴(--)是“0”,八卦恰好组成了二进制000到111共8个基本序数。正是在中国人睿智的启迪下,莱布尼茨最终悟出了二进制数之真谛。虽然莱布尼茨设计的计算机用的还是十进制,但他率先系统提出了二进制数的运算法则,直到今天,二进制数仍然左右着现代电脑的高速运算。
帕斯卡的计算机经由莱布尼茨的改进之后,人们又给它装上电动机以驱动机器工作,成为名符其实的“电动计算机”,并且一直使用到本世纪20年代才退出舞台。尽管帕斯卡与莱布尼茨的发明还不是现代意义上的计算机,但它们毕竟昭示着人类计算机史里的第一抹曙光。
要让机器听人类的话,按人类的意愿去计算,就要实现人与机器之间的对话,或者说,要把人类的思想传送给机器,让机器按人的意志自动执行。
说来也怪,实现人与机器对话的始作俑者却不是研制计算机的那些前辈,而是与计算机发明毫不相干的两位法国纺织机械师。他们先后发明了一种指挥机器工作的“程序”,把思想直接“注入”到了提花编织机的针尖上。
顾名思义,提花编织机具有升降纱线的提花装置,是一种能使绸布编织出图案花纹的织布机器。 应该是,提花编织机最早出现在中国。在我国出土的战国时代墓葬物品中,就有许多用彩色丝线编织的漂亮花布。据史书记载,西汉年间,钜鹿县纺织工匠陈宝光的妻子,能熟练地掌握提花机操作技术,?她的机器配置了120根经线,平均60天即可织成一匹花布,每匹价值万钱。明朝刻印的《天工开物》一书中,还赫然地印着一幅提花机的示意图。可以想象,当欧洲的王公贵族对从“丝绸之路”传入的美丽绸缎赞叹不已时,中国的提花机也必定会沿着“丝绸之路”传入欧洲。
不过,用当时的编织机编织图案相当费事。所有的绸布都是用经线(纵向线)和纬线(横向线)编织而成。若要织出花样,织工们必须细心地按照预先设计的图案,在适当位置“提”?起一部分经线,?以便让滑梭牵引着不同颜色的纬线通过。机器当然不可能自己“想”到该在何处提线,只能靠人手“提”起一根又一根经线,不厌其烦地重复这种操作。
1725年,法国纺织机械师布乔(B.?Bouchon)突发奇想,想出了一个“穿孔纸带”的绝妙主意。布乔首先设法用一排编织针控制所有的经线运动,然后取来一卷纸带,根据图案打出一排排小孔,并把它压在编织针上。启动机器后,正对着小孔的编织针能穿过去钩起经线,其他的针则被纸带挡住不动。这样一来,编织针就自动按照预先设计的图案去挑选经线,布乔的“思想”于是“传递”给了编织机,而编织图案的“程序”也就“储存”在穿孔纸带的小孔之中。真正成功的改进是在80年后,另一位法国机械师杰卡德(J.Jacquard),大约在1805年完成了“自动提花编织机”的设计制作。
那是举世瞩目的法国大革命的年代──攻打巴士底狱,推翻封建王朝,武装保卫巴黎,市民们高唱着“马赛曲”,纷纷走上街头,革命风暴如火如荼。虽然杰卡德在1790年就基本形成了他的提花机设计构想,但为了参加革命,他无暇顾及发明创造,也扛起来福枪,投身到里昂保卫战的行列里。直到19世纪到来之后,杰卡德的机器才得以组装完成。
杰卡德为他的提花机增加了一种装置,能够同时操纵1200个编织针,控制图案的穿孔纸带后来也换成了穿孔卡片。据说,杰卡德编织机面世后仅25年,考文垂附近的乡村里就有了600台,?在老式蒸气机噗嗤噗嗤的伴奏下,把穿孔卡片上的图案变成一匹匹漂亮的花绸布。纺织工人最初强烈反对这架自动化的新鲜玩意的到来,因为害怕机器会抢去他们的饭碗,使他们失去工作,但因为它优越的性能,终于被人们普遍接受。1812年,仅在法国已经装配了万余台,并通过英国传遍了西方世界,杰卡德也因此而被受予了荣誉军团十字勋章和金质奖章。
杰卡德提花编织机奏响了19世纪机器自动化的序曲。在伦敦出版的《不列颠百科全书》和中国出版的《英汉科技词汇大全》两部书中,“JACQUARD”(杰卡德)一词的词条下,英语和汉语的意思居然都是“提花机”,可见,杰卡德的名字已经与提花机融为了一体。杰卡德提花机的原理,即使到了电脑时代的今天,依然没有更大的改动,街头巷尾小作坊里使用的手工绒线编织机,其基本结构仍与杰卡德编织机大体相似。
此外,杰卡德编织机“千疮百孔”的穿孔卡片,不仅让机器编织出绚丽多彩的图案,而且意味着程序控制思想的萌芽,穿孔纸带和穿孔卡片也广泛用于早期电脑以存储程序和数据。或许,我们现在把“程序设计”俗称为“编程序”,就引申自编织机的“编织花布”的词义。
今天出版的许多计算机书籍扉页里,都登载着巴贝奇(C.?Babbage)的照片:宽阔的额,狭长的嘴,锐利的目光显得有些愤世嫉俗,坚定的但绝非缺乏幽默的外貌,给人以一个极富深邃思想的学者形象。
巴贝奇是一位富有的银行家的儿子,1792年出生在英格兰西南部的托特纳斯,后来继承了相当丰厚的遗产,但他把金钱都用于了科学研究。童年时代的巴贝奇显示出极高的数学天赋,?考入剑桥大学后,他发现自己掌握的代数知识甚至超过了教师。毕业留校,24岁的年青人荣幸受聘担任剑桥大学“路卡辛讲座”的数学教授。这是一个很少有人能够获得的殊荣,牛顿的老师巴罗是第一名,牛顿是第二名。在教学之余,巴贝奇完成了大量发明创造,如运用运筹学理论率先提出“一便士邮资”制度,发明了供火车使用的速度计和排障器等等。假若巴贝奇继续在数学理论和科技发明领域耕耘,他本来是可以走上鲜花铺就的坦途。然而,这位旷世奇才却选择了一条无人敢于攀登的崎岖险路。
事情还得从法国讲起。?18世纪末,?法兰西发起了一项宏大的计算工程──人工编制《数学用表》,这在没有先进计算工具的当时,是件极其艰巨的工作。法国数学界调集大批数学家,组成了人工手算的流水线,算得天昏地暗,才完成了17卷大部头书稿。即便如此,计算出的数学用表仍然存在大量错误。据说有一天,巴贝奇与著名的天文学家赫舍尔凑在一起,对两大部头的天文数表评头论足,翻一页就是一个错,
翻两页就有好几处。面对错误百出的数学表,巴贝奇目瞪口呆,他甚至喊出声来:“天哪,这些计算错误已经充斥弥漫了整个宇宙!”
这件事也许就是巴贝奇萌生研制计算机构想的起因。巴贝奇在他的自传《一个哲学家的生命历程》里,写到了大约发生在1812年的一件事:“有一天晚上,我坐在剑桥大学的分析学会办公室里,神志恍惚地低头看着面前打开的一张对数表。一位会员走进屋来,瞧见我的样子,忙喊道:‘喂!你梦见什么啦?’我指着对数表回答说:‘我正在考虑这些表也许能用机器来计算!’”巴贝奇的第一个目标是制作一台“差分机”。所谓“差分”的含义,是把函数表的复杂算式转化为差分运算,用简单的加法代替平方运算。那一年,刚满20岁的巴贝奇从法国人杰卡德发明的提花编织机上获得了灵感,差分机设计闪烁出了程序控制的灵光──它能够按照设计者的旨意,自动处理不同函数的计算过程。
巴贝奇耗费了整整十年光阴,于1822年完成了第一台差分机,它可以处理3个不同的5位数,计算精度达到6位小数,当即就演算出好几种函数表。由于当时工业技术水平极低,第一台差分机从设计绘图到机械零件加工,都是巴贝奇亲自动手完成。当他看着自己的机器制作出准确无误的《数学用表》,高兴地对人讲:“哪怕我的机器出了故障,比如齿轮被卡住不能动,那也毫无关系。你看,每个轮子上都有数字标记,它不会欺骗任何人。”以后实际运用证明,这种机器非常适合于编制航海和天文方面的数学用表。
成功的喜悦激励着巴贝奇,他连夜奋笔上书皇家学会,要求政府资助他建造第二台运算精度为20位的大型差分机。英国政府看到巴贝奇的研究有利可图,破天荒地与科学家签订了第一个合同,?财政部慷慨地为这台大型差分机提供出1.7万英镑的资助。巴贝奇自己也贴进去1.3万英镑巨款,?用以弥补研制经费的不足。在当年,这笔款项的数额无异于天文数字──有资料介绍说,1831年约翰·布尔制造一台蒸汽机车的费用才784英磅。
然而,第二台差分机在机械制造工厂里触上了“暗礁”。
第二台差分机大约有25000个零件,?主要零件的误差不得超过每英寸千分之一,即使用现在的加工设备和技术,要想造出这种高精度的机械也绝非易事。巴贝奇把差分机交给了英国最著名的机械工程师约瑟夫·克莱门特所属的工厂制造,但工程进度十分缓慢。设计师心急火燎,从剑桥到工厂,从工厂到剑桥,一天几个来回。他把图纸改了又改,让工人把零件重做一遍又一遍。年复一年,日复一日,直到又一个10年过去后,巴贝奇依然望着那些不能运转的机器发愁,全部零件亦只完成不足一半数量。参加试验的同事们再也坚持不下去,纷纷离他而去。巴贝奇独自苦苦支撑了第三个10年,终于感到无力回天。
那天清晨,巴贝奇走进车间,偌大的作业场空无一人,只剩下满地的滑车和齿轮,四处一片狼藉。他呆立在尚未完工的机器旁,深深地叹了口气。在痛苦的煎熬中,他无计可施,只得把全部设计图纸和已完成的部分零件送进伦敦皇家学院博物馆供人观赏。1842年,在巴贝奇的一生中是极不平常的一年。英国政府宣布断绝对他的一切资助,连科学界的友人都用一种怪异的目光看着他。英国首相讥讽道:“这部机器的唯一用途,就是花掉大笔金钱!”同行们讥笑他是“愚笨的巴贝奇”。皇家学院的权威人士,包括著名天文学家艾瑞等人,都公开宣称他的差分机“毫无任何价值”??
就在痛苦艰难的时刻,孤独苦闷的巴贝奇意外地收到一封来信,写信人不仅对他表示理解而且还希望与他共同工作。娟秀字体的签名,表明了她不凡的身份──伯爵夫人。
接到信函后不久,巴贝奇实验室门口走进来一位年轻的女士。她身披素雅的斗蓬,鬓角上斜插一朵白色的康乃馨,显得那么典雅端庄。巴贝奇一时愣在那里,他与这位女士似曾相识,又想不起曾在何处邂逅。女士落落大方地作了自我介绍,正是那位写信人。
计算机发展历史篇三:计算机发展简史
计算机发展简史
17世纪 1614: 苏格兰人John Napier (1550-1617)发表了一篇论文,其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置。 1623: Wilhelm Schickard (1592-1635)制作了一个能进行六位以内数加减法,并能通过铃声输出答案的"计算钟"。通过转动齿轮来进行操作。 1625: William Oughtred (1575-1660) 发明计算尺 1642: 数学家Pascal 在WILLIAM Oughtred计算尺的基础上将计算尺加以改进,能进行八位计算。并且还卖出了许多,成为一种时髦的商品。在此插入〈PASCAL像〉1668: 英国人Samuel Morl和 (1625-1695)制作了一个非十进制的加法装置,适宜计算钱币。 1671: 德国数学家Gottfried Leibniz设计了一架可以进行乘法,最终答案可以最大达到16位。 18世纪 1775: 英国Charles制作成功了一台与 Leibniz's 的计算机类似的机器。但更先进一些。 1776: 德国人Mathieus Hahn成功的制作了一台乘法器。 19世纪 1801: Joseph-Maire Jacuard 开发了一台能用穿孔卡片控制的自动织布机。 1820: 法国人Charles Xavier Thomas de Colmar (1785-1870),制作成功第一台成品计算机,非常的可靠,可以放在上,在后来的90多年间一直在市场上出售。 1822: 英国人Charles Babbage
(1792-1871)设计了差分机和分析机,其中设计的理论非常的超前,类似于百年后的电子计算机,特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。 1832:
Babbage 和Joseph Clement 制成了一个差分机的成品,开始可以进行6位数的运算。后来发展到20位、30位,尺寸将近一个房子那么大。结果以穿孔的形式输出。但限于当时的制造技术,他们的设计难以制成。 1834: 斯德哥尔摩的George Scheutz用木头做了一台差分机。 1834: Babbage 设想制造一台通用的分析机,在只读存储器(穿孔卡片)中存储程序和数据,Babbage在以后的时间继续他的研究工作,并于1840年将操作数提高到了40位,并基本实现了控制中心(CPU)和存储程序的设想,而且程序可以根据条件进行跳转,能在几秒内作出一般的加法,几分钟内作出乘除法。1842: Babbage的差分机项目因为研制费用昂贵,被政府取消。但他自己仍花费大量的时间和精力于他的分析机研究。 1843: Scheutz 和他的儿子Edvard Scheutz 制造了一台差分机,瑞典政府同意继续支持他们的研究工作。 1847: Babbage 花两年时间设计了一台较简易的、31位的差分机,但没有人感兴趣并支持他造出这台机器。但后来伦敦科学博物馆用现代技术复制出这台机器后发现,它确实能准确的工作。 1848: 英国数学家George Boole创立二进制代数学。提前差不多一个世纪为现代二进制计算机铺平了道路。 1853: 令Babbage感到高兴的是,Scheutzes制造成功了真正意义上的比例差分机,能进行15位数的运算。象Babbage所设想的那样输出结果。后来伦敦的Brian Donkin又造出了更可靠的第二台。 1858: 第一台制表机被Albany的Dudley天文台买走。第二台被英国政府买走。但天文台并没有将其充分利用,后来被送进了博物馆。而第二台却被幸运的使用了很长时间。 1871: Babbage 制造了分析机的部分部件和印表机。
1878:纽约的西班牙人Ramon Verea,制造成功桌面计算器。比前面提到的都要快。但他对将其推向市场不感兴趣,只是想表明,西班牙人可以比美国人做的更好。 1879: 一个调查委员会开始研究分析机是否可行,最后他们的结论是:分析机根本不可能工作。此时Babbage 已经去世了。调查之后,人们将他的分析机彻底遗忘了。但Howard Aiken 例外。 1885: 这时期更多的计算机涌现出来。如美国、俄国、瑞典等。他们开始用有槽的圆柱代替易出故障的齿轮。 1886: 芝加哥的Dorr E. Felt (1862-1930), 制造成了他的计算机。这是第一台用按键操作的计算器,而且速度非常快,按键抬起,结果也就出来了。 1889: Felt推出桌面印表计算器。 1890: 1890美国人口普查。1880年的普查人工用了7年的时间进行统计。这意味着1890年的统计将会超过10年。美国人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查的效率。Herman Hollerith,建立制表机公司的那个人,后来他的公司发展成了IBM公司。借鉴了Babbage的发明,用穿孔卡片存储数据,并设计了机器。结果仅仅用了6个周就得出了准确的数据(62622250人)。Herman Hollerith大发其财。 1892: 圣多美和普林西比的William S. Burroughs (1857-1898),制作成功了一台比Felt的功能更强的机器,真正开创了办公自动化工业。 1896: Herman Hollerith创办了IBM公司的前身。 20世纪初期 1900 1906: Hey Babbage, Charles Babbage 的儿子,在R. W. Muo的支持下,完成了父亲设计的分析机,但也仅能证明它能工作,而没有将其作为产品推出。
电子计算机最初的日子里
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。下面就是这一过渡时期的主要事件:1906: 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。19101920 1924年2月:IBM,一个具有划时代意义的公司成立。1930 1935: 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。 1937: 英国剑桥大学的Alan M. Turing (1912-1954)出版了他的论文 ,并提出了被后人称之为"图灵机"的数学模型。 1937: BELL试验室的George Stibitz展示了用继电器表示二进制的装置。尽管仅仅是个展示品,但却是第一台二进制电子计算机。 1938: Claude E. Shannon 发表了用继电器进行逻辑表示的论文。 1938: 柏林的Koad 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 1月1日: 加利福尼亚的David Hewlet和
William Packard 在他们的车库里造出了计算机。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: 二次世界大战的开始,军事需要大大促进了计算机技术的发展。 1939: 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。但这个项目因为Zuse服兵役被中断了一年。 1939/1940: 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。1940 1940年1月: Bell实验室的Samuel Williams和Stibitz制造成功了一个能进行复杂运算的计算机。大量使用了继电器,并借鉴了一些电话技术, 采用了先进的编码技术。 1941夏季: Atanasoff和学生Berry完成了能解线性代数方程的计算机,取名叫"ABC"(Atanasoff-Berry Computer),用电容作存储器,用穿孔卡片作辅助存储器,那些孔实际上是"烧"上的。 时钟频率是60HZ,完成一次加法运算用时一秒。 1941年12月: 德国Zuse制作完成了Z3计算机的研制。这是第一台可编程的电子计算机。可处理7位指数、14位小数。使用了大量的真空管。每秒种能作3到4次加法运算。一次乘法需要3到5秒。 1943: 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。 1946: ENIAC (Electronic Numerical Integrator 和 Computer): 第一台真正意义上的数字电子计算机。开始研制于1943年,完成于1946年。负责人是John W. Mauchly和J. Presper Eckert。重30吨,18000个电子管,功率25千瓦。主要用于计算弹道和氢弹的研制。
晶体管计算机的发展
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,一发而不可收…… 1947: 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: EDSAC:剑桥大学的Wilkes和他的小组建成了一台存储程序的计算机。输入输出设备仍是纸带。 1949: EDVAC (electronic discrete variable
computer):第一台使用磁带的计算机。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。 1949: "未来的计算机不会超过1.5吨。"这是当时科学杂志的大胆预测。回页首1950 1950: 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: 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。在此插入〈阿兰图灵像〉1951: Grace Murray Hopper完成了高级语言。 1951: Whirlwind:美国空军的第一个计算机控制实时防御系统研制完成。 1951: UNIVAC-1:第一台商用计算机系统。设计者:J. Presper Eckert 和John Mauchly。被美国人口普查部门用于人口普查,标志着计算机的应
用进入了一个新的、商业应用的时代。 1952: EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer):由Von Neumann领导设计并完成。 取名:电子离散变量计算机。 1953: 此时世界上大约有100台计算机在运转。 1953: 磁芯存储器被开发出来。在此插入〈磁芯存储器图〉 1954: IBM的John Backus和他的研究小组开始开发 FORTRAN (FORmula TRANslation),1957年完成。是一种适合科学研究使用的计算机高级语言。 1956: 第一次有关人工智能的会议在Dartmouth 学院召开。 1957: IBM开发成功第一台。 1957: FORTRAN 高级语言开发成功。
集成电路的出现
集成电路,现代计算机插上腾飞的翅膀 尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了其价格,减少了故障。但离人们的要求仍差很远,而且各行业对计算机也产生了较大的需求,生产更能更强、更轻便、更便宜的机器成了当务之急,而集成电路的发明正如“及时雨”,当春乃发生。其高度的集成性,不仅仅使体积得以减小,更使速度加快,故障减少。人们开始制造革命性的微处理器。计算机技术经过多年的积累,终于驶上了用硅铺就的高速公路。 20世纪50年代 1958年9月12日: 在Robert Noyce(INTEL公司的创始人)的领导下,发明了集成电路。不久又推出了微处理器。但因为在发明微处理器时借鉴了日本公司的技术,所以日本对其专利不承认,因为日本没有得到应有的利益。过了30年,日本才承认,这样日本公司可以从中得到一部分利润了。但到2001年,这个专利也就失效了。 1959: 1959年到1964年间设计的计算机一般被称为第二代计算机。大量采用了晶体管和印刷电路。计算机体积不断缩小,功能不断增强,可以运行FORTRAN和COBOL ,接收英文字符命令。出现大量应用软件。 1959: Grace Murray Hopper开始开发COBOL (COmmon Business-Orientated Language)语言,完成于1961年。 20世
纪60年代 1960 1960: ALGOL:第一个结构化程序设计语言推出。 1961: IBM的Kennth Iverson推出APL编程语言。 1963: PDP-8:DEC公司推出第一台小型计算机。 1964: 1964年到1972年的计算机一般被称为第三代计算机。大量使用集成电路,典型的机型是IBM360系列。 1964: IBM发布PL/1编程语言。 1964: 发布IBM 360首套系列兼容机。 1964: DEC发布PDB-8 小型计算机。 1965: 摩尔定律发表,处理器的性能每年提高一倍。后来其内容又发生了改变。在此插入〈摩尔像〉 1965: Lofti Zadeh创立模糊逻辑,用来处理近似值问题。 1965: Thomas E. Kurtz和John Kemeny完成BASIC(Beginners All Purpose Symbolic Instruction Code)语言的开发。特别适合计算机教育和初学者使用,得到了广泛的推广。 1965: Douglas Englebart 提出鼠标器的设想,但没有进一步的研究。直到1983年被苹果电脑公司大量采用。 1965: 第一台超级计算机CD6600开发成功。 1967: Niklaus Wirth开始开发PASCAL语言,1971年完成。 1968: Robert Noyce和他的几个朋友创办了INTEL公司。 1968: Seymour Paper和他的研究小组在MIT开发了LOGO语言。 1969: ARPANET计划开始启动,这是现代INTERNET的雏形。 1969 年4月7日: 第一个网络协议标准RFC推出。 1969: EIA (Electronic Industries
Associa 20世纪70年代 1970 1970: 第一块RAM芯片由INTEL推出,容量1K。 1970: Ken Thomson和Dennis Ritchie开始开发UNIX操作系统。 1970: Forth编程语言开发完成。 1970: Internet的雏形ARPAnet (Advanced Research Projects Agency network) 基本完成。开始向非军用部门开放,许多大学和商业部门开始接入。 1971年11月15日: Marcian E. Hoff在INTEL公司开发成功第一块微处理器4004,含2300个晶体管,是个4位系统,时钟频率108KHz ,每秒执行6万条指令。在后来的日子里,处理器发展主要指标一览。处理器 主频 每秒百万条指令 4004 108 KHz 0.06 8080 2MHz 0.5 68000 8MHz 0.7 8086 8MHz 0.8 68000 16 MHz 1.3 68020 16 MHz 2.6 80286 12MHz 2.7 68030 16MHz 3.9 386 SX 20 MHz 6 68030 25 MHz 6.3 68030 40MHz 10 386 DX 33MHz 10 486 DX 25MHz 20 486 DX2-50 50MHz 35 486 DX4/100 100MHz 60 Pentium 66MHz 100 Pentium 133MHz 240 Pentium 233MHz MMX 435 Pentium Pro 200 MHz 440 Pentium II 233MHz 560 Pentium II 333MHz 770 1971: PASCAL语言开发完成。 1972: 1972年以后的计算机习惯上被称为第四代计算机。基于大规模集成电路,及后来的超大规模集成电路。计算机功能更强,体积更小。人们开始怀疑计算机能否继续缩小,特别是发热量问题能否解决?人们开始探讨第五代计算机的开发。 1972: C语言的开发完成。其主要设计者是UNIX系统的开发者之一 Dennis Ritche。这是一个非常强大的语言,开发系统软件,特别受人喜爱。 1972: Hewlett-Packard发明了第一个手持计算器。 1972年4月1日: INTEL推出8008微处理器。 1972: ARPANET开始走向世界,INTERNET革命拉开序幕。 1973: 街机游戏Pong发布,得到广泛的欢迎。发明者Nolan Bushnell ,后来Atari 的创立者。 1974: 第一个具有并行计算机体系结构的CLIP-4推出。五、计算机技术渐入辉煌在这之前,计算机
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