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刘刚2015年10月25日联系方式QQ：电话：第一章计算机发展史什么是计算机？具备内部存储能力，能高速、自动的进行逻辑运算和算术运算的电子设备。1.1计算机发展历程经考古研究表明：人类的计算是从计数开始．最早的计数工具从自身的双手开始到学会用小树枝、小木棍、小石子等工具进行计数。到了我国的唐代，人们发明了算盘，同时发明了一整套基于算盘的引算口诀，算盘应该是出现最早的较为成熟的计算工具，所以也有观点认为算盘可以看作是最早的计算机，而珠算口诀则是最早的算法。古代计算技术的发展17世纪法国科学家布莱斯•帕斯卡(B．Pascal)发明厂基于齿轮传动技术的机械式计算机。它的特点是利用人工手动作为计算机动力，利用齿轮、杠杆等机械装置来自动传送十进制数进行计算。随后的机电式计算机就是在机械式计算机的基础上用电力作动力，但计算原理仍然是机械式的。机械式计算机1671年莱布尼茨发明了一种能做四则运算的手摇计算器，外形好像一个长1米的大盒子。17世纪末期，这种手摇计算器传入了中国，并由中国人制造出了12位数的手摇计算器，独创出一种算筹式手摇计算器。手摇式计算机ENIAC(1946)计算机1946年2月14日，世界上第一台电脑“埃尼阿克”ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。第二次世界大战期间，美国军方要求宾州大学莫奇利（Mauchly）博士和他的学生埃克特（Eckert）设计以真空管取代继电器的“电子化”电脑--ENIAC“埃尼阿克”（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator），电子数字积分计算机），目的是用来计算炮弹弹道。第一台计算机的诞生“埃尼阿克”长30.48米，宽1米，占地面积170平方米，30个操作台，约相当于10件普通房间的大小，重达30吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它使用18000个电子管，70000个电阻，10000个电容，1500个继电器，6000多个开关，每秒执行5000次加法或400次乘法，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。埃尼阿克EDVAC“离散变量自动电子计算机”EDVAC于1949年8月交付给弹道研究实验室。在发现和解决许多问题之后，直到1951年EDVAC才开始运行，而且局限于基本功能。EDVAC是第一台现代意义的通用计算机。和之前的世界上第一台电子计算机ENIAC不同,EDVAC首次使用二进制而不是十进制。整台计算机共使用大约6000个电子管和大约12000个二极管，功率为56KW，占地面积45.5平方米，重7850KG，使用时需要三十个技术人员同时操作。它由五个基本部分组成：1）运算器CA（2）控制器CC（3）存储器M（4）输入装置I（5）输出装置O.约翰·阿塔那索夫(JohnVincentAtanasoff)是保加利亚移民的后裔，1903年10月4日生于美国纽约州哈密尔顿，是保加利亚科学院外籍院士。曾获得计算机先驱奖等。阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-BerryComputer，简称ABC）是法定的世界上第一台电子计算机，是爱荷华州立大学的约翰·文森特·阿塔纳索夫（JohnVincentAtanasoff）和他的研究生克利福特·贝瑞（CliffordBerry）在1937年设计，不可编程，仅仅设计用于求解线性方程组，并在1942年成功进行了测试。从ABC开始，人类的计算从模拟向数字挺进。而“埃尼阿克（ENIAC）”标志着计算机正式进入数字的时代。电子计算机之父Loremipsumdolorsitametconsecteturadipisicingelitsed约翰·冯·诺依曼（JohnvonNeumann,1903－1957）,“现代电子计算机之父”,美籍匈牙利人,物理学家、数学家、发明家,“现代电子计算机之父”即电脑（即EDVAC,它是世界上第一台现代意义的通用计算机）的发明者.阿兰·麦席森·图灵AlanMathisonTuring,6月23日生于英国伦敦.是英国著名的数学家和逻辑学家,被称为计算机科学之父、人工智能之父,是计算机逻辑的奠基者,提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念.人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而设立“图灵奖”.计算机之父Loremipsumdolorsitametconsecteturadipisicingelitsed物理原件：电子管内存延迟线或磁芯外存纸带、卡片或磁带工作速度几千到一万次／秒软件机器语言或汇编语言应用科学计算代表机型ENIAC特点体积庞大，运算速度低，成本高第一代：电子管计算机（46~57)第二代：晶体管计算机(58~64)物理元件晶体管内存磁芯外存磁带或磁盘工作速度几十万次／秒软件高级算法语言应用事务管理及工业控制代表机型IBM7000系列优点体积小，寿命长，速度快，能耗少，可靠性高1951年：UNIVAC-1——第一台商用计算机系统诞生，设计者是J.PresperEckert和JohnMauchly。被美国人口普查部门用于人口普查，标志着计算机进入了商业应用时代。物理元件中小规模集成电路（硅）内存半导体存储器外存磁带或磁盘工作速度几十万到几百万次/秒软件高级算法语言、操作系统应用计算、管理及控制代表机型IBMSystem/360优点体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长发展特点计算机设计出现了标准化、通用化、系列化的局面第三代：集成电路计算机(64~70)System/360是IBM在1964年4月7日，推出的划时代的大型电脑，这一系列是世界上首个指令集可兼容计算机。IBMSystem/360第四代：超大规模集成电路计算机物理元件（超）大规模集成电路内存半导体存储器外存磁盘和光盘工作速度几百万到几千万次／秒软件操作系统和应用软件应用以计算机网络为特征时代年份电子器件软件应用一46—58电子管机器语言汇编语言科学计算二58—64晶体管高级语言数据处理工业控制三64—71集成电路操作系统文字处理图形处理四71年迄今（超）大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领域新一代计算机光学计算机量子计算机神经网络计算机生物计算机生物计算机也称仿生计算机，主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片来替代半导体硅片，利用有机化合物存储数据。运算速度要比当今最新一代计算机快10万倍，它具有很强的抗电磁干扰能力，并能彻底消除电路间的干扰。能量消耗仅相当于普通计算机的十亿分之一，且具有巨大的存储能力。生物计算机具有生物体的一些特点，如能发挥生物本身的调节机能，自动修复芯片上发生的故障，还能模仿人脑的机制等生物计算机光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。它由激光器、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备构成，靠激光束进入反射镜和透镜组成的阵列进行信息处理，以光子代替电子，光运算代替电运算。光学计算机量子计算机（quantumcomputer）是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。量子计算机用数据单元模拟人脑的神经元，并利用神经元结点的分布式存储和相互关联来模拟人脑活动神经网络计算机1.2计算机的分类巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站按照性能分类巨型计算机Loremipsumdolorsitametconsecteturadipisicingelitseddoeiusmod巨型机运算速度快、存储量大、结构复杂、价格昂贵，主要用于尖端科学研究领域。巨型机目前在国内还不多，我国研制的“天河二号”和星云计算机就属于巨型机。一般用于解决诸如气象、航天、能源、医药等剪短科学研究和战略武器研制中的复杂计算。深蓝是美国IBM(国际商用机器公司)公司生产的一台超级国际象棋电脑，重1270公斤，有32个大脑（微处理器），每秒钟可以计算2亿步。“深蓝”输入了一百多年来优秀棋手的对局两百多万局。1997年5月11日，国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫与IBM公司的国际象棋电脑“深蓝”的六局对抗赛降下帷幕,最终深蓝获胜！IBM“Sequoia（红杉）”超级计算机IBM蓝色基因日本“京”计算机“天河一号”超级计算机国内外几款超级计算机1.2计算机的分类巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站按照性能分类大型计算机Loremipsumdolorsitametconsecteturadipisicingelitseddoeiusmod大型计算机也有很高的运算速度和很大的存储量，并允许相当多的用户同时使用。但它在量级和价格上不及巨型计算机。大型计算机通常像一个家族一样形成系列，如IBM4300系列、IBM9000系列。常用于大型企业、商业管理或者大型数据库管理系统中，也可以用作大型计算机网络中的主机。1.2计算机的分类巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站按照性能分类小型计算机Loremipsumdolorsitametconsecteturadipisicingelitseddoeiusmod小型计算机规模比大型机小，但仍可支持十几个用户同时使用，价格便宜，适用于中小型企事业单位。如DEC公司生产的VAX系列，IBM公司生产的AS/400系列。IBM公司生产的AS/400系列1.2计算机的分类巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站按照性能分类微型计算机Loremipsumdolorsitametconsecteturadipisicingelitseddoeiusmod微型计算机的特点是小巧灵活、便宜。通常一次只能一个用户使用，因而也成为个人计算机或pc机。还有体积更小的微型机不断增多，如台式机、笔记本电脑、平板电脑、一体机、掌上电脑等。1.2计算机的分类巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站按照性能分类工作站Loremipsumdolorsitametconsecteturadipisicingelitseddoeiusmod工作站与功能较强的高端微机差别不是很明显。与微机相比，它一般有较大的春初熔炼隔阂较高的运算速度，而且配备大屏幕显示器。工作站主要用于图像处理和计算机辅助设计等领域。按处理方式分类，可以把计算机分为模拟计算机、数字计算机以及数字模拟混合计算机。1.模拟计算机，主要用于处理模拟信息，如工业控制中的温度、压力等。模拟计算机的运算部件是一些电子电路，其运算速度极快，但精度不高，使用也不够方便。2.数字计算字采用二进制运算，其特点是解题精度高，便于存储信息，是通用性很强的计算工具，既能胜任科学计算和数字处理，也能进行过程控制和CAD/CAM等工作。3.混合计算机是取数字、模拟计算机之长，既能高速运算，又便于存储信息。但这类计算机造价昂贵。现在人们所使用的大都属于数字计算机。按处理数据类型分类按使用范围分为通用计算机和专用计算机1.通用计算机是指各行业、各种工作环境都能使用的计算机，学校、家庭、工厂、医院、公司等用户都能使用的就是通用计算机；平时我们购买的品牌机、兼容机都是通用计算机。通用计算机不但能办公，还能做图形设计、制作网页动画、上网查询资料等。2.专用计算机，专为解决某一特定问题而设计制造的电子计算机。一般拥有固定的存储程序。如控制轧钢过程的轧钢控制计算机，计算导弹弹道的专用计算机等，解决特定问题的速度快、可靠性高，且结构简单、价格便宜。按使用范围分类计算器与计算机的本质区别是什么？计算器和计算机一样都能够实现数据的录入、处理、存储和输出，但它所以区别于计算机的就是，它不能自动地实现这些操作过程，必须由人来操作完成。而计算机通过编制程序能够自动进行处理。所以以自动化程度来区别二者，就在于是否需要人工干预其运行。实际上二者还有另一个本质性的区别。计算器使用的是固化的处理程序，只能完成特定的计算任务；而计算机借助操作系统平台和各类应用软硬件，可以无限扩展其应用领域。也就是说，是否具有扩展性是二者