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计算的历史 • 开始：机械计算器 • 早期的电子计算机 • 最初的四代计算机 • 第五代计算机及其它 返回 计算机的起源 早期计算工具的发展 筹算法－珠算－计算尺 近代计算机器的发展 计算器－计算机器－差分机与分析机 现代计算机的诞生 1946年(美)宾夕法尼亚大学第一台数字电子计 算机 ENIAC诞生。它使用了 18000多只电子管、 占地160平方米、重30余吨、耗电150kw、运算速 度为5000次/秒。 返回 现代计算机的发展 按照计算机所使用的逻辑部件将计算机的发展分为四代： 第一代：(1946-1957) 电子管时代(机器和汇编语言) 第二代：(1958-1964) 晶体管时代(高级编程语言) 第三代：(1965-1970) 中小规模集成电路(操作系统成熟) 第四代：(1971－至今) 大规模、超大规模集成电路 (出现网络，使用面日益广泛) 返回 计算机的原始时代（从17世纪到20世纪30年代） 二、计算机的发展 计算机旧石器时代 电脑的新石器时代（1970-1985）:微机与网络 时代 电脑的青铜时代 （1985-1995）：多媒体与互 联网 电脑的铁器时代（1995-2000）：3D时代 移动计算与网格计算（2000-2005）：XP、移 动、互联 电脑的白银时代（2005-2006）：64位与双核 电脑的黄金时代（2006年以后）：数字家庭时 代 返回 计算机的原始时代 从17世纪到20世纪30年代 返回 机械计算器：算盘3000年以前 很早以前，中国人就发明了算盘，以手工制动的机械代 替繁琐的的 纸和笔，以及不可靠的“脑”运算。从而揭 开了机械计算的新纪元。 与纸和脑计算比较：增加了资 源的可重用性；增加了计算的可靠性。 但是受限于固定 的计算类型。---算盘是人工计算的机械抽象。 算盘 返回 机械计算器 运算 机械 1617年， John Napier制成除法（利用减法实现） 和乘法机（利用加法实现）。--苏格兰发明家 返回 帕斯卡：计算机器的鼻祖 布莱斯·帕斯卡 （Blaise Pascal， 1623-1662） 帕斯卡的一生短暂 而神奇，横跨科学、 文学与神学诸多领 域，有人赞美他是 大师里的大师，有 人颂扬他是天才里 的天才。 返回 帕斯卡发明的 Pascaline 1642年，19岁的 帕斯卡为了帮助 父亲计算税款， 开始研究机械计 算装置。经过精 心设计，最后制 成了手摇驱动的 齿轮进位式计算 器，可完成六位 数字的加减法。 返回 德国数学家莱布尼兹 德国数学家莱布尼兹 （Gottfried Wilhelm von Leibniz ，16461716） 1673年在对 Pascaline 改进的基础 上，设计制造了能进 行四则运算的机械计 算器。他的装置称为 Stepped Reckoner，即 步进计算器，能作加 减乘除。 返回 Stepped Reckoner 返回 这是莱布尼兹步进计算器的实物图。还有具 体设计图纸。 查尔斯·巴贝奇 英国剑桥大学 数学教授 Charles Babbage 1791-1871 返回 巴贝奇的主要贡献 1、设计了差分机 Difference Engine 2、设计了分析机 Analytical Engine 包括：处理装置、存储装置、控制装 置、输入装置、输出装置。 返回 1822年，Charles Babbage 设计差分机计算对数； 1833年: Charles Babbage 设计了的指令分析机. --英格兰人 返回 返回 返回 巴贝奇被公认为计算机之父 Father of Computer Grandfather of Computer Godfather of Computer 返回 爱达·奥古斯塔·拉芙拉斯 Ada Augusta Lovelace Byron 1815-1852 伟大诗人拜伦的 女儿 返回 返回 爱达的主要贡献 1、指出分析机可以编程，发现编程 的基本要素,如循环、子程序，被 誉为世界上第一位程序员。 2、建议分析机用二进制存储。 3、预言分析机能唱歌、绘画。 返回 爱达的手 迹 返回 爱达短暂的一生 出生五周，父母离 异。母亲是数学家， 因此也希望她成为 数学家。 仅37岁，因多病而 早逝。 为纪念她，1979年 美国国防部的一种 编程语言命名为 Ada语言。 返回 计算机旧石器时代 进入20世纪40年代，开始出现 一批庞然大物的电子计算机， 揭开了计算机时代的序幕。 返回 计算机科学奠基人 艾兰·麦迪 森·图灵 Alan Mathison Turing 1912.6.231954.6.7 返回 图灵的主要贡献 1、提出图灵机模型 1936年 发表论文：“论可计算数 及其在判定问题中的应用”，奠定 了计算机的模型与可计算理论。 2、提出图灵测试 1950年发表论文：“计算机与智 能”，奠定了人工智能的基础。 、 返回 二战中，图灵破译 纳粹密码做出贡献 返回 1947年8月25日，泰晤 士报，图灵的马拉松记 录2:46:03 返回 美国计算机协会图灵奖 自1966年开始，每年授予杰出 的计算机科学家。如John Backus，John McCarthy， Maurice V. Wilkes Edsger W.Dijkstra M.Minsky， R.W.Hamming Donald E.Knuth，Michael O. Rabin， Frederick P. Brooks，Edward A. Feigenbaum，Allen Newell， Herbert Simon，Dana S.Scott， 姚期智教授（Andrew ChiChih Yao）等等。 返回 正确评价冯·诺依曼的贡献？ （John Louis von Neumann，19031957） 返回 冯·诺依曼是大名鼎鼎、 成就卓著的科学家。在现 代数学、量子物理学、逻 辑学、气象学、军事学、 经济学、决策论、博弈论 以及计算机等学科做出了 重大贡献。当然，从根本 上说他主要是一位大数学 家。他自己认为关于计算 机的想法主要来自图灵。 机电式计算机的缔造者： 霍华德• 艾肯 使巴贝奇梦想成真 霍 华 德 • 艾 肯 （ Howard Hathaway Aiken） 1900年3月9 日诞生在美国新泽西 州Newark。 哈佛大学博士，哈佛 大学教授。 1973年3月14日在密苏 里州的圣路易斯逝世。 返回 ASCC的四位缔造者 1944年摄。 (从左到 右) Frank E. Hamilton（18981972）, Clair D. Lake （1888-1958）, Howard H. Aiken （1900-1973）和 Benjamin M. Durfee （1897-1980）. 返回 ASCC在IBM公司制成、测试 1943年 11月ASCC 在IBM的恩迪考特 工程实验室进行测 试。 IBM automatic sequence controlled calculator (ASCC) 返回 1944年2月1日工人把 ASCC运到哈佛大学物理研 究实验室外 返回 ASCC在哈佛大学称为Mark-1 返回 托马斯·沃森：The Old Man IBM President Thomas J. Watson (18741956)shows some of the ASCC's counters to four U.S. Navy petty officers in August 1944. 返回 格瑞斯·霍普海军少将 Grace M. Hopper 1906.12.91992.1.1 返回 霍普的主要贡献 1、研制了第一 个Compiler被 誉为COBOL 之母 2、Bug与Debug 的来历趣事 返回 返回 返回 PARKII的bug 30 June 1945: John von Neumann wrote the "First Draft of a Report on the EDVAC" ，von Neumann architecture。"stored program" 返回 返回 返回 美国前总统里根在白宫给霍普颁 奖 返回 约翰·阿塔诺索夫 被遗忘的计算机之父， 保加利亚后裔 约翰·阿塔诺索夫 （John Vincent Atanasoff ，19031995）他与研究生克 里福德·贝瑞一起，开 发了第一台电子数字 计算机的原型机，从 1939年12月开始，并 于1942年全部完成。 返回 ABC计算机（Atanasoff-Berry Computer） 返回 1925年 微分分析器，Vannevar Bush, MIT 返回 德国计算机先驱：康拉德•楚什 康拉德•楚什 （Konrad Zuse， 1910-1995）曾经独 立地创造了世界上 第一台计算机。世 界承认了他的发明 和贡献。 返回 1935年，Konrad Zuse制造第一台计算机Z-1，德国。 后来发展成西门子公司。 返回 1939至1941年 他完成了数字计算机Z3 它被认为是世界 上第1台机电式、 程序控制的计算 机。但在1944年 被战火损坏。由 于它的历史重要 性，1960年做了 一个复制品在慕 尼黑的德国博物 馆展出。 返回 1943年，Alan Turing等制作的Colossus达到顶极。 返回 1944年，Harvard Mark I，The first large scale, automatic, general purpose, electromechanical calculator 返回 电子计算机的诞生 1946年2月14日 ENIAC诞生 。 ENIAC （Electronic Numerical Integrator and Computer，埃尼 阿克）在宾大诞 生。 返回 ENIAC在宾州大学诞生 返回 1946, ENIAC ，University of Pennsylvania。18000个电子管组成。 返回 1952 John von Neumann also completed his version of the successor to the ENIAC at the Institute for Advanced Study at Princeton University. 返回 宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）1740年创立，美国费城。 返回 ENIAC的两位制造者 John Presper Eckert and John W. Mauchly worked on the ENIAC in 1943. 1951年6月14日，埃 克特—莫奇莱计算机 公司生产UNIVAC， 并交付美国人口统计 局使用。 返回 UNIVAC开辟了计算机时代 生产了近50 台，作为商品 出售； 用于公众数据 处理，不只用 于军事目的。 特别是在 1951年美国 大选中曾预告 了艾森豪威尔 当选，使西方 舆论大为震惊。 返回 电脑的新石器时代 （1970-1985）（微机与网络时 代） 1971年微处理器4004出现。 1975年第一台个人电脑Altair 8800问世。 1981年第一台IBM-PC问世。 1970年ARPANET初具雏形。 1971年第一个电子邮件。 1983年TCP/IP取代NCP成为ARPANET 的标准协议。 返回 一篇文 章…… 1975年《大众电 子学》杂志刊登 了第一台微机的 文章。 比尔·盖茨看后， 与保尔·艾伦从哈 佛大学退学，办 起了微软公司。 返回 四位网络之父 列奥纳德·克莱因饶克（Leonard Kleinrock， 1934-） 劳瑞·罗伯茨（Lawrence G. Roberts，1937-） 温顿·瑟夫（Vinton G. Cerf，1943-） 罗伯特·卡恩（Robert E. Kahn，1938-） 返回 ARPANET的体系结 构 劳瑞·罗伯茨把四个结点先连起来： UCLA、SRI、 UC Santa Barbara 、University of Utah。 咨询会议上，专家不同意把Host 直接连起来。于是先用小型计算 机作为IMP连成通信子网，这个 通信子网由ARPA控制。然后再 分别与Host连接，形成资源子网。 返回 温顿·瑟夫设计 TCP/IP 瑟夫（1947-）在1980年，设计了 TCP/IP。使分组能正确地传送，规定了 IP地址。又能把分组重新组合起来。被 国防部接受为标准。 1983年1月1日ARPANET全部接受 TCP/IP为其主要通信协议。 瑟夫作为斯坦福大学教授，一直领导了 TCP软件的开发与测试。 他还开发了网关（gateway），今天我 们称为路由器（router），都是因特网 最核心的内容。 返回 电脑的青铜时代 （19851995）：多媒体与互联网 多媒体和图形界面的出现使电脑真正进入 家庭，播放软件、浏览器、办公软件等相 关软件蓬勃兴起。 CPU进入32位时代。1985年386；1989年 486；1993年奔腾出现。 Windows 时代。1985年Win 1.0；1990年 Win 3.0；1995年Win 95。 返回 奔腾 它的体系 结构完全 与过去的 超级计算 机类似 返回 多媒体电脑 存储容量：90年代初，硬盘突破1GB；中 期突破2GB-4GB。 1995年个人电脑出现CD-ROM光驱 1989年WWW开始出现；1993年商业化的 互联网运行。 1983年摩托罗拉第一台手机问世。 多媒体声卡，1989年创新公司声霸卡。 1993年Mosaic浏览器。 返回 WWW之父 Tim Berners Lee（1955-） 返回 世界上最早的网页 返回 电脑的铁器时代（19952000）：3D时代 1995年11月，3dfx公司发布VOODOO，引 起3D加速芯片和显卡大发展。 1996年创新公司的SoundBlaster AWE64 Gold问世，1998年SoundBlaster Live!使 得声卡登峰造极。 1998年USB在PC上出现，即插即用的电子 消费产品MP3/MP4。 1996年Flash问世，迎来3D新时代。 返回 MP3,MP4 player 256M/512M/1G 2.5 inch TFT 260K color display Support: ASF,WMA,WAV,ADPCM, PCM, JPEG Built-in SD/MMC card slot Support multi-language FM radio function Support TV-out/in Built in MiC & speaker Built-in 2000mAh lithium battery LINE-IN 返回 移动计算与网格计算（20002005）：XP、移动、互联 Intel的频率（2000年P4，2GHz；2004年P4， 3.8GHz）与AMD的低频高效Athlon。 2001年通过GPRS和CDMA手机上网；2003年基 于迅驰技术的移动计算。 2001年Windows XP，集成大量应用程序，例如 IE、Media Player、Messenger、Movie Maker、 ZIP压缩、图像浏览等。 2004年Google进入桌面，搜索大战。 网格计算发展。 返回 Internet-based Communication Solution Dialcom selected Skype, the leading VoIP solution, as the first integration candidate. 返回 电脑的白银时代（2005-2006）： 64位与双核 2003年9月，AMD的Athlon 64成为进入家 庭的64微处理器。 2005年4月微软的64位操作系统姗姗来迟 Windows XP Professional x64 Edition。 接口串行化PCI-E 处理器并行化2005年4月Pentium D 840 XE； 5月AMD的Athlon 64 x2，双核。 返回 奔腾双核处理器 返回 电脑的黄金时代 （2006年以后）：数字家庭时代 数字家庭时代，电脑将成为家庭 信息中心。其他信息化家电也将 实现自由互联和分享。数字家庭 将真正与我们的生活融合在一起。 我们期待着美好的明天。 返回 新型的计算机 1、生物计算机：生物计算机采用了生物芯片，它由 生物工程技术产生的蛋白质分子构成。在这种芯 片中，信息以波的形式传播，运算速度比当今最 新一代计算机快10万倍，能量消耗仅相当于普通 计算机的十分之一，并且拥有巨大的存储能力。 由于蛋白质分子能够自我组合，再生新的微型电 路，使得生物计算机具有生物体的一些特点，如 能发挥生物体本身的调节机能从而自动修复芯片 发生的故障，还能模仿人脑的思考机制。 返回 2、光子计算机：光子计算机利用光子取代电 子进行数据运算、传输和存储。在光子计 算机中，不同波长的光表示不同的数据， 可快速完成复杂的计算工作。由于光的速 度是30万公里／秒，是电子的300多倍，所 以理论上光计算机运算速度比目前的计算 机高出300倍。 返回 3、量子计算机：量子计算机是由美国阿贡国 家实验室提出来的。它基于量子力学的基 本原理，利用质子、电子等亚原子微粒的 从一个能态到另一个能态转变中，出现类 似数学上的二进制的特性。 返回 四、计算机的分类 依据IEEE（美国电气和电子工程师协会） 的划分标准，计算机分成: (1)巨型机 (2)小巨型机 (3)大型主机 返回 (4)小型机 (5)工作站 (6)微型计算机