计算机的发展

计算机发展史是介绍计算机发展的历史。计算机发展历史可分为1854年－1890年、1890年－20世纪早期、20世纪中期、20世纪晚期－现在，四个阶段。早期计算机公元前5世纪，中国人发明了算盘，广泛应用于商业贸易中，算盘被认为是最早计算机的计算机，并一直使用至今。算盘在某些方面的运算能力（如：加、减~~）要超过目前的计算机，算盘的方面体现了我们中国人民无穷的智慧。直到17世纪，计算设备才有了第二次重要的进步。1645年，法国人BlaisePascal（1623-1662）发明了自动进位加法器，称为Pascalene。1694年，德国数学家GottfriedWilhemvonLeibniz（1646-1716）改进了Pascaline，使之可以计算乘法。后来，法国人CharlesXavierThomasdeColmar发明了可以进行四则运算的计算器。现代计算机的真正起源来自英国数学教授CharlesBabbage。CharlesBabbage发现通常的计算设备中有许多错误，在剑桥学习时，他认为可以利用蒸汽机进行运算。起先他设计差分机用于计算导航表，后来，他发现差分机只是专门用途的机器，于是放弃了原来的研究，开始设计包含现代计算机基本组成部分的分析机。（AnalyticalEngine）Babbage的蒸汽动力计算机虽然最终没有完成，以今天的标准看也是非常原始的，然而，它勾画出现代通用计算机的基本功能部分，在概念上是一个突破。在接下来的若干年中，许多工程师在另一些方面取得了重要的进步，美国人HermanHollerith（1860-1929），根据提花织布机的原理发明了穿孔片计算机，并带入商业领域建立公司。前期计算机在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，大大促进了自然科学技术的发展，人们长期被神权压抑的创造力得到空前释放。其中制造一台能帮助人进行计算的机器，就是最耀眼的思想火花之一。从那时起，一个又一个科学家为把这一思想火花变成引导人类进入自由王国的火炬而不懈努力。但限于当时的科技总体水平，大都失败了，这就是拓荒者的共同命运：往往见不到丰硕的果实。后人在享用这甜美的时候，应该能从中品出一些汗水与泪水的滋味……17世纪1614:苏格兰人JohnNapier(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:WilhelmSchickard(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:WilliamOughtred(1575-1660)发明计算尺1642:法国数学家Pascal在WILLIAMOughtred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SamuelMorl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GottfriedLeibniz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MathieusHahn成功的制作了一台乘法器。19世纪1801:Joseph-MaireJacuard开发了一台能用穿孔卡片控制的自动织布机。1820:法国人CharlesXavierThomasdeColmar(1785-1870),制作成功第一台成品计算机，非常的可靠，可以放在桌面上，在后来的90多年间一直在市场上出售。1822:英国人CharlesBabbage(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。差分机[1]1832:Babbage和JosephClement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GeorgeScheutz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。分析机1843:Scheutz和他的儿子EdvardScheutz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GeorgeBoole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BrianDonkin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:在俄国工作的瑞典发明家奥涅尔制造出手摇计算机,这是一种齿数可变的齿轮计算机。德国的布龙斯维加公司从1892年起投产，到1912年，年产量已高达2万台。[2]纽约的西班牙人RamonVerea，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HowardAiken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DorrE.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。HermanHollerith，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）。HermanHollerith大发其财。1892:圣多美和普林西比的WilliamS.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:HermanHollerith创办了IBM公司的前身。20世纪初期19001906:HenryBabbage,CharlesBabbage的儿子，在R.W.Munro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。计算机最初期在这之前的计算机，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LeeDeForest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。1924年2月：IBM，一个具有划时代意义的公司成立。1935:IBM推出IBM601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。1936:英国剑桥大学的AlanM.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GeorgeStibitz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:ClaudeE.Shannon发表了用继电器进行逻辑表示的论文。1938:柏林的KonradZuse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。19391月1日：加利福尼亚的DavidHewlet和WilliamPackard在他们的车库里造出了Hewlett-Packard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JohnV.Atanasoff和他的学生CliffordBerry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。19401940年1月：Bell实验室的SamuelWilliams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-BerryComputer），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：MarkI，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:MaxNewman、Wynn-Williams和他们的研究小组研制成功HeathRobinson，这是一台密码破译机，严格说的话不是一台计算机。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RelayInterpolator，后来命名为ModelIIRelayCalculator。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