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新媒体发展史TheHistoryofDigitalMediaArts数字媒体艺术概论2020/5/13数字媒体艺术概论2新媒体发展史概述二十世纪后半叶人类文明历史上最辉煌的成就就是计算机的发明和因特网、数字媒体的诞生。数字媒体艺术概论2020/5/13数字媒体艺术概论3现代计算机发展历史现代计算机的历史开始于上世纪四十年代后半期。一般认为，第一台真正意义下的电子计算机是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的名为ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandComputer，可读为“爱尼亚克”）的计算机。计算机的诞生并不是一个孤立事件，它是人类文明史的必然产物，是长期的客观需求和技术准备的结果。在漫长的人类进化和文明发展过程中，人类的大脑逐渐具有了一种特殊的本领，这就是把直观的形象变成抽象的数字，进行抽象思维活动。正是由于能够在“象”和“数”之间互相转换，人类才真正具备了认识世界的能力。在数的概念出现之后，就开始出现了数的计算。人类最初的计算工具就是人类的双手，掰指头算数就是最早的计算方法。一个人天生有十个指头，因此十进制就成为人们最熟悉的进制计数法。由于双手的局限性，人类开始学习用小木棍、石子等身外之物作为计算工具。在拉丁语中，“计算”的单词Calculus，其本意就是用于计算的小石子。随着文明的进步，人类学会了使用越来越多、越来越复杂的计算工具，计算方法也越来越高级。数字的概念和计算工具公元前3000年的古埃及人“结绳记数”公元前2000年的美索不达米亚人用泥板计数我国春秋时期出现的算筹是世界上最古老的计算工具。17世纪以前中国人的智慧之光计算工具的源头可以上溯至2000多年前的春秋战国时代，古代中国人发明的算筹是世界上最早的计算工具。在大约六、七百年前，中国人发明了更为方便的算盘，并一直沿用至今。许多人认为算盘是最早的数字计算机，而珠算口诀则是最早的体系化的算法。最早的数字计算工具和体系化算法现代计算机的起源16世纪-17世纪早期西方的灵感欧洲文艺复兴时期的伟人达·芬奇是一位旷世奇才，他在科学方面的造诣丝毫不亚于其艺术成就，他很早就提出过计算工具的设想。后人在达·芬奇的手稿中，发现了关于机械式计算工具设计方案的记录。冈特计算尺1621年，英国人冈特发明计算尺，这是世界上最早的模拟计算工具。17世纪的文献详细记载了冈特发明这种计算工具的过程。希克尔德的创意德国科学家希克尔德被许多人认为是世界上真正的第一台计算机的发明人，后人在他的手稿中发现了他对计算机的设计草图和详尽的文字描述，并在1960年根据其方案成功仿制了一台机械式计算机。现代计算机的起源•从17世纪到19世纪长达两百多年的时间里，一批杰出的科学家相继进行了机械式计算机的研制，其中的代表人物有帕斯卡、莱布尼茨和巴贝奇。•这一时期的计算机虽然构造和性能还非常简单，但是其中体现的许多原理和思想已经开始接近现代计算机。17-19世纪先驱的探索：机械式计算机帕斯卡加法机1642年，法国数学家、物理学家和思想家帕斯卡发明加法机，这是人类历史上第一台机械式计算机，其原理对后来的计算机械产生了持久的影响。帕斯卡从加法机的成功中得出结论：人的某些思维过程与机械过程没有差别，因此可以设想用机械模拟人的思维活动。1971年瑞士人沃斯把自己发明的高级语言命名为Pascal，以表达对帕斯卡的敬意。莱布尼兹乘法机1673年，德国数学家莱布尼兹发明乘法机，这是第一台可以运行完整的四则运算的计算机。莱布尼兹同时还提出了“可以用机械代替人进行繁琐重复的计算工作”的伟大思想，这一思想至今鼓舞着人们探求新的计算机。莱布尼兹因独立发明微积分而与牛顿齐名，并被《不列颠百科全书》列为“西方文明最伟大的人之一”。据记载，莱布尼兹曾把自己的乘法机复制品送给康熙皇帝。莱布尼兹认为，中国的八卦是最早的二进制计数法。在八卦图的启迪下，莱布尼兹系统地提出了二进制运算法则。德国数学家莱布尼兹发明乘法机莱布尼兹认为：中国的八卦是最早的二进制计数法。在八卦图的启迪下，莱布尼兹系统地提出了二进制运算法则。巴贝奇差分机1822年，英国数学家巴贝奇发明差分机，专门用于航海和天文计算。这是最早采用寄存器来存储数据的计算机，体现了早期程序设计思想的萌芽。第一台差分机从设计到制造完成，花费了整整十年。它可以处理3个5位数，计算精度达到6位小数。巴贝奇是一位伟大的天才，他因为远远超前于他的时代而注定要成为一位悲剧伟人。巴贝奇分析机采用了三个具有现代意义的装置：保存数据的寄存器（齿轮式装置）；从寄存器取出数据进行运算的装置，并且机器的乘法以累次加法来实现；控制操作顺序、选择所需处理的数据以及输出结果的装置。CharlesBabbage(1791-1871)19世纪后期：从机械到电的飞跃1880年的美国人口普查人工用了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。1888年，美国人赫尔曼·霍勒斯抓住这一机遇发明了制表机。制表机采用电气控制技术取代纯机械装置，这是计算机发展中的第一次质变。以穿孔卡片记录数据，体现了现代软件的思想萌芽。制表机公司的成立，标志着计算机作为一个产业初具雏形。HermanHollerith(1860-1929)theEvolutionofElectronicAccountingMachines赫尔曼·霍勒斯制表机1888年，美国人赫尔曼·霍勒斯发明了制表机，它采用穿孔卡片进行数据处理，并用电气控制技术取代了纯机械装置。赫尔曼·霍勒斯博士发明穿孔卡片，这是电脑软件的雏形。1890年，美国人口普查全部采用了霍勒斯制表机。在1900年美国人口普查中，由于采用了制表机，全部统计处理工作只用了1年零7个月时间。霍勒斯于1896年创立了制表机公司，1911年该公司并入CTR（计算制表记录）公司，这就是著名的IBM公司的前身。1924年，托马斯·沃森一世把CTR更名为IBM。SmithsonianExhibit(old)二十世纪：数字化电子计算机的诞生1946ENIAC永载史册：世界上第一台通用数字电子计算机ENIAC的问世，宣告了人类从此进入电子计算机时代。1946年2月15日，世界上第一台通用数字电子计算机ENIAC研制成功，承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成，总工程师埃克特当时年仅24岁。ENIAC：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。埃克特（右）和莫克利（左）因共同研制成功ENIAC而名垂青史。世界第一台数字化电子计算机Z3(Germany)–1941DesignairplanesRebuiltin19601stprogrammablecomputerColossus(UK)–1943DecodeGermanmessagesRebuiltin1972ENIAC(USA)–1946CreateballisticchartsforUSNavy电子二极管和三极管在20世纪头几年相继问世。真空电子二极管的发明使人类打开了电子文明的大门，而电子三极管的发明及其放大原理的发现，标志着人类科技史进入了一个新的时代：电子时代。二极管1904年，英国人弗莱明发明真空电子二极管。电子管的诞生，是人类电子文明的起点。弗莱明真空二极管的发明得益于爱迪生发现的“爱迪生效应”。三极管1906年，美国人德弗雷斯特发明电子三极管，并在研究中发现，三极管可以通过级联使放大倍数大增，这使得三极管的实用价值大大提高，从而促成了无线电通信技术的迅速发展。德弗雷斯特因发明三极管而被称为“无线电之父”。在ENIAC研制成功后，相继出现了一批电子管计算机，主要用于科学计算。采用电子管作为逻辑元件是第一代计算机的标志，在这一时期，IBM公司的IBM701击败竞争对手UNIVAC，一举奠定了蓝色巨人在计算机产业界的领袖地位。1946-1959：第一代电子管计算机的兴盛UNIVAC由埃克特和莫克利研制成功，这也是第一个进行批量生产的计算机。1951年，电脑开始走出实验室服务于社会与公众。1952年，UNIVAC因准确地预测美国总统大选结果而名声大噪。1950问世的第一台并行计算机EDVAC，首次实现了冯·诺依曼体系的两个重要设想：存储程序和采用二进制。第二代电子计算机1956-1965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年，贝尔实验室的肖克莱、巴丁、布拉顿发明点触型晶体管；1950年又发明了面结型晶体管。相比电子管，晶体管体积小、重量轻、寿命长、发热少、功耗低，电子线路的结构大大改观，运算速度则大幅度提高。发明晶体管的肖克莱在加利福尼亚创立了当地第一家半导体公司，这一地区后来被称为硅谷。肖克莱、巴丁、布拉顿于1956年共同获得诺贝尔物理学奖。BASIC语言BASIC语言的发明人IBMS/360通用计算机蓝色巨人”IBM于1964年研制出计算机历史上最成功的机型之一IBMS/360。S/360极强的通用性适用于各方面的用户，它具有“360度”全方位的特点，并因此得名。开发S/360被称为“世纪豪赌”，IBM为此投入了50亿美元的研发费用，远远超过制造原子弹的“曼哈顿计划”的20亿美元。IBM由于S/360的成功，进一步巩固了自己在业界的地位，“蓝色巨人”IBM几乎成为计算机的代名词。1965-1970：集成电路使第三代计算机脱胎换骨集成电路的问世催生了微电子产业，采用集成电路作为逻辑元件成为第三代计算机的最重要特征。此外，系列兼容和采用微程序设计也是第三代计算机的重要特点，作为第三代计算机的杰出代表，IBMS/360为IBM带来了极大成功，“IBM”几乎成为计算机的代名词。Firstmicrochip-19701970-今天：第四代计算机：采用大规模和超大规模集成电路从1970年至今的计算机基本上都属于第四代计算机，它们都采用大规模和超大规模集成电路。随着技术的进展，计算机开始分化成通用大型机、巨型机、小型机和微型机。The1stPC(1981)-IBM51501975-今天：当代计算机技术渐入辉煌在此之前，应该说计算机技术还是主要集中于大型机和小型机领域的发展。随着超大规模集成电路和微处理器技术的进步，计算机进入寻常百姓家的技术障碍逐渐被突破。特别是在Intel公司发布了其面向个人用户的微处理器8080之后，这一浪潮终于汹涌澎湃起来，同时也催生出了一大批信息时代的弄潮儿，如StephenJobs(史缔芬•乔布斯)、BillGates(比尔•盖茨)等，至今他们对整个计算机产业的发展还起着举足轻重的作用。在此时段，互联网技术和多媒体技术也得到了空前的应用与发展，计算机真正开始改变我们的生活。信息技术产业的诞生1980-Today….1971微处理器时代的开端微处理器的问世，是微电子领域有史以来最重要的发明之一，微处理器时代的到来预示着微型计算机将获得广泛的应用，更多计算机的出现将对人类社会产生翻天覆地的影响。Intel公司成立于1968年，格鲁夫（左）、诺依斯（中）和摩尔（右）是微电子业界的梦幻组合。早期的鼠标:恩格尔巴特发明的鼠标最初并不是应用在微机上，而是用于网络工作站。1975年4月，MITS发布第一个通用型Altair8800，售价375美元，带有1KB存储器。这是世界上第一台微型计算机。它标志着微机时代正式到来。4004108KHz0.0680802MHz0.5680008MHz0.780868MHz0.86800016MHz1.36802016MHz2.6802