Transcript 電腦發展的歷史
1-1 認識資訊科學 1-2 電腦發展的歷史 世界上有多少台「電腦」？ 你每天會使用多少台電腦(直接或間接)？ 日常生活中所做的事情，哪些需要依賴電腦？ 日常生活中所做的事情，哪些可以不用依賴 電腦？(可以舉出十件事情嗎？) 電腦並沒有絕對的分類方式，只是為了方便 說明起見，以下則依其體積、使用型態與價 格等因素，約略分為幾種不同的類型： 超級電腦 超級電腦(supercomputer）是功能最強大的電腦，計算速度最 快，價格也最昂貴，因此稱為超級電腦「超級電腦」，常用於 需要大量運算如天氣預測、人口普查、飛航管制、密碼分析等 工作 • 大型電腦 大型電腦（mainframe，圖1-1.7）的主要特色是 速度 快、容量大，強調能同時支援數十甚至數百個使用者， 許多需要快速處理大量資料的行業如 銀行、保險、證券 業等。 • 工作站 與 伺服器 工作站(workstation) 和伺服器(server) 是功能強大的電 腦，其能力介於大型電腦及微電腦之間，工作站強調數 學與圖形的計算能力，多用於工廠的電腦輔助製造、電 腦輔助設計等工作。 • 個人電腦 個人電腦(personal computer，PC) 是一般家裡、學校 或工作場所上最常使用到的電腦，又稱微電腦 (microcomputer)，主要是為單一使用者所設計的電腦， 例如桌上型、筆記型、平板電腦等型式。 • 嵌入式電腦 嵌入式電腦(embedded computer) 有別於一般電腦類 型，是指隱藏在各種電腦設備中的單晶片微控器 (microcontrollers)，通常被設計成執行特定功能的電腦， 將這些特定功能的軟硬體嵌入至各式設備中，例如: 手機 錄放影機 印表機 電冰箱 洗衣機 資訊科學的本質：許多科學家指出資訊科學 的本質就是「計算」。 電腦的計算包含四則運算、比對、搜尋、配 對、篩選等不同處理。 要讓電腦成為「運算達人」，必須設計一套 可讓電腦遵循的程序或步驟，即演算法 （algorithm）。 素養：一個人對某一領域所具備的修養與內 涵。 資訊科學素養：一個人對資訊科學涵蓋範圍 及其應用的認識，並能善用資訊科技處理或 解決問題的能力。 • 資訊科學重視與電腦有關的基礎原理。 • 資訊科技 (Information Technology, IT) 則重視與電 腦有關的應用。 人類最早的計算工具是算盤，經過了幾千 年的時間，發展到功能強大的電腦 (Computer) 12 計算工具時代 法國數學家 Pascal 於 1642 年使用齒輪傳動，設計 出可執行加減運算的加法器，這是最早的機械式計 算機 計算工具時代 英國數學家 Babbage 於 1833 年設計出分析機 ， 這部機器包含輸入、輸出、儲存、運算、控制等五 個單元，類似目前的電腦架構。 14 第一個寫程式的人 英國人 Ada Bylon 於 1842 年翻譯一本著作，她在這 部譯文中附加了許多註解， 說明解決問題運算的方式， 後來這份譯文被認為是世 界上第一個電腦程式，Ada Bylon 成為世界第一個寫程 式的人。 15 計算工具時代 美國 Hollerith 博士於 1887 年發明讀卡機 ， 讀取卡片的資料。後來 美國人口普查時，使用 這台機器，將原本八年 的工作，縮短到六周完 成。這項發明使計算器 從機械時代演進到電氣 化，電腦技術也從此開 始發展。 16 電腦時代 近代電腦的演進依其使用的電子元件，可分 為四個時代 ： 第一代電腦(1946∼1958年) 1946 年世界上第一部電腦ENIAC 以真空管製造。 這部電腦約使用 18,000 個真空管，重約30 噸， 占地約一間半教室大，每秒只能執行 300 個乘法。 雖笨重，但它卻引領人類進入電腦的新時代。 17 內儲程式 美國數學家 John Von Neumann 提出內儲程式 的構想，認為電腦可以使 用二進位數字系統，電腦 指令可像資料一樣，儲存 於記憶體內，成為日後電 腦的主要設計方法。 第一部內儲程式電子計算機EDSAC 18 第二代電腦(1959~1964年) • 1948 發明電晶體，體積約只有 真空管的廿分之一，同時省電、 耐用，很快地取代真空管。 • 1954年貝爾實驗室於使用 800 多個電晶體，完成一部電腦 TRADIC。 19 第三代電腦(1965~1970年) • 積體電路 (IC) 的發明，使電腦體 積縮小，運算速度增快。 • IC 是將電阻、電晶體等電子元件 濃縮在一個微小晶片上的電子元 件 • 美國 Intel 公司於 1969 年在單獨 世界上第一顆微處理器 的一塊晶片上，設計出中央處理 單元 CPU，是世界上第一顆微處 理器。 20 第四代電腦 (1970年後) • IC 後來進步到一個晶片內可 以容納上萬個電子元件的超 大型積體電路 VLSI。 • 以VLSI 製造的電腦，體積更 小，速度更快，價格更便宜， 使電腦普及到日常生活。 21 電腦的運算速度愈來愈快，因此常使用下列 單位表示執行速度 -3 10 • 1ms = s • 1μs = 10-6 s • 1ns = 10-9 s • 1ps = 10-12 s 22 電腦的運算速度愈來愈快，因此常使用下列 單位表示執行速度 -3 10 • 1ms = s • 1 μs = 10-6 s • 1 ns = 10-9 s • 1 ps = 10-12 s -10 2 ≈ s ≈ 2-20 s ≈ 2-30 s ≈ 2-40 s 23 24 台灣科技產業主要以代工為主，台灣代工的 筆電、主機板、電視盒、網路卡等，全球市 佔率高達90%。 台灣品牌產品在國際的知名度逐漸增加，例 如 hTC 手機、acer 與 ASUS筆電等。 妳認識這些 Logo 嗎？ 張忠謀 郭台銘 賈伯斯 比爾蓋茲 陳士駿 楊致遠 拉里‧佩奇 張忠謀 台積電董事長 郭台銘 鴻海集團董事長 賈伯斯 蘋果創辦人 比爾蓋茲 Microsoft 陳士駿 楊致遠 拉里‧佩奇 創辦人 YouTube 創辦人 Yahoo! 創辦人 Google 創辦人