40年代电子计算机发明以后逐渐发展起来的.docx
信息技术发展的重要历史事件
信息技术发展的重要历史事件信息技术的发展经历了多个重要历史事件,以下是其中一些关键时刻:1. 计算机的发明与发展(20世纪40年代初至今):电子计算机的发明标志着信息技术的开端。
ENIAC(1946)是世界上第一台电子计算机,随后的计算机发展为个人电脑、超级计算机等不同类型,极大地推动了信息技术的发展。
2. 互联网的诞生(20世纪60年代末至70年代初):ARPANET (阿帕网)是互联网的前身,于1969年建立。
它连接了研究机构,为后来的互联网奠定了基础。
1989年,蒂姆·伯纳斯-李发明了万维网(World Wide Web),进一步推动了互联网的普及。
3. 个人电脑的崛起(20世纪70年代末至80年代初):苹果公司和微软分别推出了个人电脑Apple II(1977)和IBM PC(1981),这标志着个人电脑时代的开始。
这对计算机的普及和个人使用起到了重要作用。
4. 开放源代码运动的兴起(20世纪80年代末至90年代初):自由软件基金会(Free Software Foundation)成立,GNU项目启动,Linux 操作系统诞生,这些事件标志着开源运动的开始。
开源软件的兴起促进了合作和创新。
5. 电子商务的崛起(1990年代中期至今):互联网的商业化推动了电子商务的发展。
亚马逊(1995年)、eBay(1995年)等电子商务平台的出现改变了传统的商业模式,推动了全球数字经济的发展。
6. 移动互联网的兴起(21世纪初至今):随着智能手机的普及,移动互联网迅速崛起。
苹果的iPhone(2007年)和谷歌的Android 系统推动了移动应用的繁荣,改变了人们的生活方式。
7. 大数据和云计算(21世纪初至今):大数据技术的兴起使得处理和分析海量数据成为可能,而云计算为企业提供了灵活的计算资源。
这两者共同推动了数据驱动的决策和创新。
8. 人工智能的复兴(21世纪初至今):深度学习和神经网络的进步推动了人工智能的发展。
计算机的发展过程
计算机的发展过程计算机的发展史可以追溯到古代的计算工具,如“结绳记事”中的绳结,再到算筹、算盘计算尺等。
这些工具在不同的历史时期发挥了各自的历史作用,同时也启发了现代电子计算机的研制思想。
然而,计算机的真正发展始于20世纪40年代,当时美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学问世。
这台计算器使用了17840支电子管,大小为80英尺×8英尺,重达28t(吨),功耗为170kW,其运算速度为每秒5000次。
1. 机械计算机时代的拓荒者在西欧,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的发展。
在这个时期,人们开始使用机械计算机进行计算。
这些机械计算机是计算机的拓荒者,为后来的电子计算机的发展奠定了基础。
2. 电子计算机的诞生1946年2月14日,由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学问世。
这台计算器使用了17840支电子管,大小为80英尺×8英尺,重达28t(吨),功耗为170kW,其运算速度为每秒5000次。
这标志着电子计算机的诞生,计算机的发展进入了一个新的阶段。
3. 计算机的应用近10年来,计算机的应用日益深入到社会的各个领域,如管理、办公自动化等。
由于计算机的日益向智能化发展,于是人们干脆把微型计算机称之为“电脑”了。
计算机产生的动力是人们想发明一种能进行科学计算的机器,因此称之为计算机。
它一诞生,就立即成了先进生产力的代表,掀开了人类社会的新篇章。
总的来说,计算机的发展史可以分为机械计算机时代和电子计算机时代两个阶段。
在电子计算机时代,计算机的发展速度越来越快,应用范围也越来越广泛。
计算机的发明不仅改变了人类的计算方式,也改变了人类的生活方式。
计算机科学的历史回顾
计算机科学的历史回顾计算机科学是现代科技的基石之一,它的发展历程相当悠久且演变迅速。
本文将回顾计算机科学的历史,并介绍一些关键的里程碑事件以及对人类社会带来的重要影响。
一、早期计算机科学的起步计算机科学的起源可追溯到几千年前的古代,人类开始寻找解决计算问题的方法。
然而,在20世纪40年代,计算机科学迎来了一个重要的里程碑,即第一台电子计算机的诞生。
ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)被广泛认为是世界上第一台通用电子计算机,它由电子管构成,用来进行复杂的数值计算。
这一突破性的发明推动了计算机科学的进一步发展。
二、计算机科学的进一步发展在ENIAC问世后不久,人们开始探索新的计算机设计和结构。
二十世纪50年代和60年代,John von Neumann提出了存储程序计算机的概念,这对计算机科学的发展起到了重要的推动作用。
之后,计算机的体积逐渐减小,并由专用机器过渡为可编程的通用计算机。
同时,人们开始关注软件开发和编程语言的发展,这为计算机科学奠定了坚实的基础。
三、计算机网络与互联网的诞生1970年代,互联网的雏形MAPNET诞生,它是计算机网络的起步。
而后,在1983年,互联网采用了TCP/IP协议,开始真正进入公众视野并迅速发展。
互联网的普及使得信息传输和共享变得更加方便快捷,推动了全球范围内的信息交流和合作。
此外,互联网的崛起也催生了计算机科学中新的研究方向,如网络安全和数据通信等。
四、计算机科学的应用领域扩展随着计算机科学的不断发展,它逐渐渗透到各个领域。
科学研究、商业应用、医疗保健、娱乐文化等领域都开始广泛应用计算机科学的技术和方法。
例如,数据分析和人工智能技术的应用,使人们能够更好地理解和利用大数据。
同时,计算机科学还推动了人机交互和虚拟现实等技术的发展,提升了用户体验。
五、计算机科学的未来展望在技术不断进步的当下,计算机科学的前景无限。
计算机的发展历程
计算机的发展历程现代计算机的历史开始于20世纪40年代后期。
一般认为,第一台真正意义上的电子计算机是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的名为ENIAC的计算机。
但应该看到,计算机的诞生并不是一个孤立事件,它是几千年人类文明发展的产物,是长期的客观需求和技术准备的结果。
1.1.1 计算机的产生自从人类社会形成以来,人们对自动计算的追求就一直没有停止过。
人类从用石头、刻痕或绳结来计数和计算开始,陆续发明了算盘、计算尺等计算工具。
随后,在现代计算机问世之前,计算机的发展经历了机械计算机、机电计算机和萌芽期的电子计算机3个阶段。
1.机械计算机从17世纪到19世纪中期长达200多年的时间里,一批杰出的科学家相继进行了机械计算机的研制,其中的代表人物有帕斯卡(Blaise Pascal)、莱布尼茨(Gottfried Leibniz)和巴贝奇(Charles Babbage)。
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。
1642年,法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置,制成了最早的十进制加法机。
帕斯卡的加法机,虽然只能做简单的加、减运算,但是帕斯卡的工作是开创性的。
他提出了一个有意义的设想,即利用纯粹机械的装置来代替人们的思考和记忆。
这是人类发明计算工具的第一次尝试。
为了纪念这位自动计算的先驱,著名的程序设计语言Pascal就是以他的名字命名的。
德国著名的数学家莱布尼兹于1673年改进了帕斯卡的设计,发明了乘法机,这是第一台可以进行四则运算的机器。
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。
英国数学家巴贝齐在1822年发明了差分机,这是最早采用寄存器(齿轮式装置)来存储数据的计算机,体现了早期程序设计思想的萌芽。
1834年,巴贝奇设计了一种程序控制的通用分析机,其中采用了3个具有现代意义的装置:保存数据的寄存器;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。
信息技术发展史以及知名企业的兴衰变化过程
信息技术发展史以及知名企业的兴衰变化过程
信息技术的发展可以追溯到计算机的发明和普及。
以下是信息技术发展的一些重要里程碑以及知名企业的兴衰变化过程:
1. 计算机的发明:20 世纪40 年代,第一台电子计算机在美国诞生,标志着信息技术的开始。
随着计算机技术的不断发展,计算机变得越来越小、越来越便宜,并且功能也越来越强大。
2. 互联网的出现:20 世纪90 年代,互联网开始普及,这使得人们可以更加方便地获取信息和进行交流。
随着互联网的发展,电子商务、社交媒体等新兴产业也应运而生。
3. 移动互联网的兴起:21 世纪初,随着智能手机的出现,移动互联网开始兴起。
人们可以随时随地使用手机上网、购物、社交等,这进一步推动了信息技术的发展。
4. 人工智能的发展:近年来,人工智能技术得到了快速发展,包括机器学习、深度学习等技术。
人工智能的应用范围也越来越广泛,如自动驾驶、智能家居等。
在信息技术的发展过程中,也有一些知名企业经历了兴衰变化。
例如,微软公司在20 世纪90 年代曾经是全球最大的软件公司,但随着移动互联网的兴起,其市场份额逐渐被苹果和谷歌等公司侵蚀。
另外,雅虎公司曾经是全球最大的互联网公司之一,但由于未能及时适应移动互联网的发展趋势,其市场份额逐渐下降,最终被收购。
信息技术的发展是一个不断变化的过程,企业需要不断创新和适应市场变化,才能在激烈的竞争中生存和发展。
计算机发展过程
计算机发展过程计算机是人类科技进步的杰出代表,经历了漫长而又精彩的发展过程。
从最早的电子计算机到现如今的超级计算机和云计算技术,计算机的发展汇聚了人类的智慧和创造力。
本文将带您回顾计算机的发展过程。
一、电子计算机的起源20世纪40年代,电子计算机的诞生标志着计算机技术的起步。
这个时期的计算机体积庞大,耗电量高,运算速度相对较慢,但却是开创了计算机发展的新纪元。
代表性的机器有美国的ENIAC和英国的EDSAC。
它们通过电子管等设备实现了数据的输入、存储和运算,为后来的计算机奠定了基础。
二、集成电路技术的突破20世纪60年代,集成电路技术的出现使计算机更加迅速、高效地发展起来。
与电子管相比,集成电路的体积更小,功耗更低,计算速度更快。
这一突破使得计算机可以进一步普及,成本也得到了大幅度的降低。
冯·诺伊曼结构的计算机成为了主流,同时引入了操作系统的概念,使计算机更易于使用。
三、个人计算机的兴起20世纪70年代至80年代,个人计算机的兴起使计算机真正进入寻常百姓家。
苹果和IBM等公司推出了首批个人计算机产品,其运行速度和存储能力得到了显著提升,大大降低了成本。
图形用户界面的出现使得计算机使用更加直观简单,加速了计算机在商业和家庭领域的普及。
四、互联网的诞生与发展20世纪90年代,互联网的发展成为计算机领域的重大里程碑。
互联网技术的出现使得计算机之间可以互相连接和共享信息。
Web浏览器的问世进一步促进了互联网的普及,使得人们可以随时随地获取信息,进行在线交流和合作。
互联网改变了人们的生活和工作方式,为数字时代的来临铺平了道路。
五、移动计算的崛起21世纪初,移动计算设备的崛起再次推动了计算机的发展。
智能手机和平板电脑的普及使得人们可以随时随地进行计算和访问互联网。
此外,无线网络技术的进步进一步增强了移动计算的便捷性和灵活性。
人们的社交娱乐、工作学习方式发生了翻天覆地的改变,移动计算成为人们生活中不可或缺的一部分。
电子计算机的发展历程
电子计算机的发展历程从古至今电子计算机的发展历程曲折而有趣。
以下将详细介绍电子计算机的发展历程。
电子计算机的起源可追溯到20世纪40年代末的二战时期。
在当时,电子计算机的概念只存在于理论中,并没有实际的机器。
但是,随着计算机科学和技术的飞速发展,第一台真正意义上的电子计算机诞生了。
1946年,美国宾夕法尼亚大学的ENIAC(电子数值积分计算机)被认为是第一台电子计算机。
ENIAC体积庞大,由大量的真空管、继电器和其它电子部件构成。
它的每次运算需要重新编程,且速度相对较慢。
但尽管如此,ENIAC标志着电子计算机的诞生,为后来的计算机发展铺平了道路。
在ENIAC之后的几年里,电子计算机的发展迅猛。
1948年,英国的MANIAC(数值积分与计算机)诞生,成为世界首台存储程序式计算机,标志着计算机硬件和软件结合的开始。
1951年,英国的EDSAC(电子数字计算机系统)成为首台商用计算机,具有较好的可编程性和灵活性。
20世纪50年代,计算机科学家们开始设计出更加先进的电子计算机。
1950年代中期,美国IBM公司开创了大型机时代。
IBM 700系列机器被广泛用于工商业和科学研究,为计算机行业的发展作出重要贡献。
在此期间,霍普金斯大学的JOHNNIAC(约翰纳皇家机器)也成为重要的计算机之一。
20世纪60年代至70年代,计算机科学迈入了新的时代。
1964年,IBM推出了360系列大型机,标志着大型机主导时代的开始。
电子计算机变得更快、功能更强大,并广泛应用于科学、工业、军事和商业等领域。
此外,这一时期的里程碑还包括1969年的ARPANET(阿帕网),奠定了互联网的雏形。
进入80年代,个人电脑开始发展壮大。
1981年,IBM推出了第一台IBM PC,开始了个人电脑的普及时代。
1984年,苹果公司推出了第一台Macintosh电脑,引领了电脑图形用户界面的发展。
这些个人电脑的出现对计算机普及化和信息技术的发展起到了关键作用。
电子计算机的发展历程及未来趋势
电子计算机的发展历程及未来趋势人类的文明史上,技术的发展推动了各个领域的变革。
其中,计算和信息处理的技术的发展,对于推动人类社会进步的贡献是巨大的。
作为计算和信息处理的重要载体,电子计算机的发展历程也是人类技术史上的一条辉煌线。
本文旨在回顾电子计算机的发展历程,并探讨其未来的趋势和前景。
一、电子计算机的发展历程电子计算机的发明始于20世纪40年代。
当时,人类正在进行极其严峻的战争,需要处理大量的军事计算任务。
为此,不少国家开始投入大量的资金和人力研制计算机。
最终,美国和英国先后成功研制出了第一台电子计算机,分别是ENIAC和Colossus。
随着科技的进步,计算机的性能和功能不断增强和完善。
大型主机系统、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等各种计算机硬件设备应运而生。
计算机软件也不断创新和升级,比如UNIX、Windows等。
二、未来的趋势和前景未来电子计算机的发展趋势及前景,主要体现在硬件和软件方面。
硬件方面,未来趋势主要包括以下几个方面:1. 可穿戴式计算机随着智能手表、智能眼镜等智能穿戴设备的出现,计算机将不断发展成为一个更加小巧、便携的设备。
计算机硬件将更加微型化,同时其传感器和手势识别等技术也将更加先进。
2. 量子计算机量子计算机是目前计算机技术的下一代前沿领域。
随着量子计算机研究的不断深入,未来很可能会出现更加快速和先进的计算机硬件设备。
3. 人工智能人工智能技术已经在各个领域得到广泛应用,未来电子计算机也将发展成为一个拥有更加强大人工智能的设备。
这意味着在某些领域内,人工智能将成为电子计算机的核心功能。
软件方面,未来趋势主要包括以下几个方面:1. 云计算随着互联网的不断发展,云计算技术应运而生。
未来,云计算将成为电子计算机的重要组成部分。
通过云计算,计算机设备可以访问远程计算资源,从而在更多的地方和不同的设备上使用计算机功能。
2. 自然语言处理自然语言处理技术是人工智能技术中的一个重要领域。
信息技术发展历程
信息技术发展历程信息技术的发展是人类社会进步的重要标志之一。
自20世纪的计算机问世以来,信息技术在各个领域发挥着越来越重要的作用。
本文将带您回顾信息技术的发展历程,从早期的电子计算机到现代互联网时代。
一、电子计算机的问世20世纪40年代,电子计算机被发明出来,标志着信息技术的起步阶段。
早期的电子计算机体积庞大,操作复杂,机器语言是唯一的编程语言。
然而,这些计算机的问世,极大地提高了数据处理和计算效率,为后续信息技术的发展奠定了基础。
二、个人计算机的普及20世纪70年代,个人计算机开始出现在市场上。
与早期的电子计算机相比,个人计算机体积小巧、操作简单,并且更加价格亲民。
个人计算机的普及,使得大众可以在家中或办公室进行简单的数据处理和文字处理。
这对信息技术的进一步发展起到了推动作用。
三、互联网的崛起20世纪90年代,互联网的出现引领了信息技术的又一次革命。
互联网以其高效、便捷的特点,将全球范围内的计算机连接起来,使得信息的传递和共享变得非常容易。
人们可以通过互联网进行电子邮件、网上聊天、在线交流等活动,这彻底改变了人们的生活方式和工作方式。
互联网的崛起也创造了许多新的行业,如电子商务、在线娱乐等。
四、移动互联网的兴起2000年代,移动互联网快速发展,人们可以通过智能手机和平板电脑随时随地上网。
移动互联网的兴起使得信息获取和交流更加方便,人们可以通过手机应用程序获取各种服务,如地图导航、在线支付等。
移动互联网也推动了移动支付、共享经济等新兴产业的崛起。
五、人工智能的崛起近年来,人工智能技术的迅猛发展成为信息技术的新焦点。
人工智能技术通过模拟人类的思维过程,实现了语音识别、图像识别、机器翻译等一系列重要功能的突破。
人工智能的应用领域越来越广泛,包括无人驾驶、智能家居、医疗诊断等。
人工智能的崛起将进一步推动信息技术的发展。
六、未来的展望随着信息技术的不断进步,我们可以期待更多创新的出现。
未来,我们有理由相信,虚拟现实、物联网、区块链等新兴技术将引领信息技术的发展潮流。
计算机硬件发展史与趋势
计算机硬件发展史与趋势随着科技的不断进步和人类对计算能力需求的增加,计算机硬件在过去几十年中发展迅猛。
从最初的大型机到今天的个人电脑和移动设备,计算机硬件在尺寸、速度和功能方面都取得了巨大的进步。
本文将为您介绍计算机硬件的发展史和未来趋势。
一、第一代计算机硬件20世纪40年代,第一台电子计算机ENIAC诞生,它体积庞大、功耗高,运算速度非常慢。
ENIAC使用了大量的真空管作为电子元件,真空管容易受损,需要经常更换。
第一代计算机硬件的特点是体积大、能效低、可靠性差。
这时的计算机只能由专业人员维护和操作。
二、第二代计算机硬件20世纪50年代,晶体管的发明使得计算机硬件开始迈向第二代。
晶体管比真空管更小巧,速度更快,使用寿命更长。
这一代计算机硬件的电子元件开始趋向集成化,由于晶体管的特点,计算机的体积和功耗显著减少,计算速度和可靠性得到了改善。
三、第三代计算机硬件进入20世纪60年代,集成电路的诞生标志着第三代计算机硬件的开始。
集成电路将大量的电子元件集成在一个芯片上,使得计算机更加紧凑、占用空间更小。
第三代计算机硬件的特点是电路集成度高,性能大幅提升,能效进一步提高,计算机开始向个人用户普及,成为工作和学习的重要工具。
四、第四代计算机硬件20世纪70年代,微处理器的发明开启了第四代计算机硬件的时代。
微处理器是一个集成了运算器、控制器和存储器的芯片,代表着计算机硬件从大型机和小型机向个人电脑迈进。
计算机变得更加智能化、个性化,用户可以自己操控计算机完成各种任务。
第四代计算机硬件的特点是运算速度更快、存储能力更大、体积更小,计算机硬件开始向多样化和可定制化方向发展。
五、第五代计算机硬件如今,我们已经进入第五代计算机硬件的时代。
第五代计算机硬件以人工智能和量子计算为代表,计算速度更快、能效更高、存储能力更大。
人工智能技术的不断发展和应用,使得计算机能够处理更加复杂的任务,并具备学习和推理的能力。
而量子计算则利用了量子力学的原理,能够在瞬间完成一些传统计算机难以完成的任务。
电脑技术发展的历程
电脑技术发展的历程电脑技术发展的历程可以说是人类科技进步的一个缩影,从最初的巨型机器到现在的便携式设备,电脑已经在我们生活中扮演着不可或缺的角色。
今天,我就带大家回顾一下电脑技术发展的重要节点,看看它是如何从诞生初期逐渐壮大的。
1. 电子计算机的诞生电子计算机的发展可以追溯到20世纪40年代末,当时的电子计算机还是巨型机器,不仅占据了整个房间,而且只能完成简单的数学计算任务。
然而,这一时期的重要突破为未来的电脑技术奠定了基础。
2. 个人计算机的兴起随着电子计算机技术的不断进步,计算机逐渐缩小并适应个人使用的需求。
1975年,第一台个人计算机Altair 8800诞生,它将电脑技术带入了寻常百姓家。
个人计算机的兴起深刻改变了人们的生活和工作方式,它为个人提供了更多的计算和存储能力,带来了前所未有的便利。
3. 图形用户界面的引入计算机技术的又一次革命发生在20世纪80年代,图形用户界面(GUI)的引入使电脑使用变得更加直观和友好。
传统的命令行界面被取代,通过图形界面操作计算机变得简洁高效。
这个突破极大地提高了个人计算机的易用性,让更多的人能够轻松上手。
4. 互联网时代的到来互联网的普及和发展是电脑技术的又一次跃进。
从20世纪90年代起,互联网在全球范围内迅速扩张,为人们提供了无限的信息资源和无边界的交流方式。
互联网的快速发展催生了电子商务、社交媒体、在线学习等多个产业,改变了人们的工作和生活方式。
5. 移动计算的崛起随着移动技术的迅速发展,智能手机和平板电脑成为人们生活中不可或缺的一部分。
移动计算的崛起使得电脑技术更加便携和灵活,人们可以在任何时候、任何地方获得信息和完成任务。
手机APP的出现让人们的生活更加便捷多样。
6. 人工智能的蓬勃发展如今,人工智能正处于高速发展的阶段,它为电脑技术开辟了新的天地。
人工智能技术的应用使得计算机能够模拟人类的思维和感知能力,从而实现更加智能化的应用。
语音助手、图像识别和智能推荐等功能已经渗透到我们的生活中,并不断提升我们的体验。
电子计算机的发展历程及技术原理
电子计算机的发展历程及技术原理电子计算机是现代科学与技术中最重要的发明之一,它的发展历程展示了人类在科技领域的不断进步与创新。
本文将从电子计算机的起源开始,探讨其发展历程,并介绍一些基本的技术原理。
电子计算机的起源可以追溯到20世纪40年代,当时的科学家们意识到通过使用电子器件来处理信息可能会产生巨大的影响。
在第二次世界大战期间,为了解决军事运算和密码破译等难题,一些早期的电子计算机开始出现。
其中最有名的就是ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)。
ENIAC是世界上第一台功能完备的电子计算机,于1946年在宾夕法尼亚大学完成。
它由大量的真空管和电子开关构成,使用编程插线板来实现不同的计算任务。
尽管庞大且耗电量巨大,ENIAC被认为是当时科技的里程碑,标志着电子计算机的开端。
随着技术的进步和应用场景的需求,电子计算机的发展逐渐趋向于小型化和高性能。
在1950年代末和1960年代初,出现了第二代电子计算机,采用了晶体管代替了真空管。
晶体管的出现极大地减小了电子计算机的体积和功耗,提高了计算速度和可靠性。
1960年代后期和1970年代,出现了第三代电子计算机,采用了集成电路(IC)技术。
集成电路可以将数百个甚至上千个晶体管集成到一个芯片上,使电子计算机的功能更加强大,可靠性更高。
同时,计算机的尺寸也大大缩小,这使电子计算机更加普及和商业化。
在20世纪80年代和90年代,出现了第四代电子计算机,采用了微处理器技术。
微处理器是一种集成电路,整个中央处理单元(CPU)可以集成到一个芯片上。
这种集成度的提高不仅使得计算机性能更加强大,还降低了成本和功耗,从而使得计算机产业得以快速发展。
随着时代的发展,电子计算机的技术不断革新和迭代,速度越来越快,存储容量越来越大。
同时,计算机的功能也从最初的数值计算扩展到了包括图像处理、语音识别、人工智能等各个领域。
电子计算机的诞生ENIAC的故事
电子计算机的诞生ENIAC的故事ENIAC的诞生:电子计算机的奇迹在现代信息时代,电子计算机的普及和应用已成为人们生活的常态。
然而,在上世纪40年代,计算机技术的发展却刚刚起步。
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)作为世界上第一台通用电子计算机的诞生,被誉为计算机史上的里程碑。
本文将为你讲述ENIAC的故事,展示其诞生与发展的过程。
一、ENIAC的背景与诞生在二战期间,计算技术的需求对军事行动起到了重要的推动作用。
然而,早期计算机仍然依赖于机械装置,运算速度缓慢,无法满足战争中复杂计算的需求。
由此,ENIAC应运而生。
ENIAC的研发始于1943年,由美国宾夕法尼亚大学的约翰·毕古连和J·普雷斯珀共同领导的研究团队负责。
该团队的目标是创建一台能够进行高速计算的电子装置,以辅助战争中的军事计算。
二、ENIAC的技术与特点ENIAC是一台巨大的计算机,占据了约167平方米的空间。
它由18000个电子管、7000多个电容器和10000多个电阻器组成,耗电约150千瓦。
虽然在现代眼中,ENIAC显得笨重而庞大,但它彻底改变了计算科学与工程的格局。
ENIAC的最大特点是快速、高效地进行复杂的数值运算。
它能够在秒级内完成之前所需耗费数月时间的计算任务。
此外,ENIAC还具备可编程性,可以根据不同需求进行重新编程。
这使得ENIAC成为第一台通用电子计算机。
三、ENIAC的应用与影响ENIAC的诞生对计算技术的发展产生了巨大的影响。
首先,ENIAC 的问世奠定了电子计算机技术的基础,打开了计算机科学与工程的新篇章。
其次,ENIAC为军事领域的计算需求提供了巨大帮助,有效支持了二战期间的军事作战。
此外,ENIAC也为之后电子计算机的进一步发展铺平了道路。
ENIAC开创了电子技术和计算机硬件设计的新纪元,并影响了后世无数计算机专家和科学家。
电脑技术发展史
电脑技术发展史电脑,作为现代科技的巅峰之作,其背后蕴藏的技术历程可谓丰富而精彩。
本文将从电脑技术的起源开始,一路探索其发展过程,带你领略电脑科技的壮丽征程。
1. 电子计算机的诞生20世纪40年代,随着计算机科学的崛起,电子计算机成为人们瞩目的焦点。
1946年,第一台电子计算机“ENIAC”问世,重达30吨,占地1700平方英尺。
虽然体积庞大,耗电量巨大,但ENIAC为后来电脑技术的发展奠定了坚实的基础。
2. 转折点:集成电路的发明20世纪60年代,随着集成电路的发明,电子计算机迎来了一个重要的转折点。
集成电路将大量的电子元件集中在一个芯片上,使得电脑体积缩小、运行速度加快,同时功耗也大幅降低。
这使得电脑不再是巨型机器,开始向着个人化方向发展。
3. 个人电脑的崛起70年代至80年代,个人电脑成为电脑技术的主流趋势。
1975年,比尔·盖茨与保罗·艾伦联合创办了微软公司,推出第一个个人电脑操作系统,为后来个人电脑的普及奠定了基础。
随后IBM推出了第一台个人电脑,进一步推动了个人电脑的普及和发展。
4. 可穿戴技术的兴起21世纪初,可穿戴技术成为电脑技术的新热点。
智能手表、智能眼镜等产品相继问世,为人们带来了更加便捷的信息交互方式。
同时,虚拟现实和增强现实技术的发展也为电脑技术带来了无限的想象空间。
5. 人工智能时代的到来如今,人工智能的兴起标志着电脑技术迈入了一个全新的阶段。
借助机器学习和深度学习等技术,电脑能够自主学习和智能决策,为人类提供更加智能化的服务。
人工智能已经渗透到各个领域,推动了医疗、金融、交通等行业的变革和创新。
结语:电脑技术的发展可谓波澜壮阔,从最初的庞然巨兽到如今的智能化,每一次的突破都为人类带来了巨大的变革。
随着科技的日新月异,我们对于未来的电脑技术也充满了期待。
在不久的将来,电脑技术将继续与人类紧密相连,为我们创造更多的可能性。
让我们共同期待,见证电脑技术的未来!。
计算机的计算机科学与工程概论
计算机的计算机科学与工程概论计算机科学与工程是一门研究计算机系统、计算机技术和计算机应用的学科。
它涵盖了计算机硬件、软件和网络等方面的知识,是现代信息社会中不可或缺的学科之一。
本文将从计算机科学和工程的定义、历史、重要概念以及未来的发展方向等方面进行介绍和讨论。
一、计算机科学和工程的定义计算机科学是研究计算机原理和算法等基础理论及其应用的学科,它包括计算机系统结构、计算机编程、数据结构和算法等方面。
而计算机工程是将计算机科学的原理和方法应用于计算机硬件系统和软件系统的设计、开发和维护工作。
二、计算机科学与工程的历史计算机科学与工程起源于20世纪40年代的第一台电子计算机的发明。
随着计算机技术的不断发展,计算机科学和工程逐渐成为独立的学科,并得到了广泛的应用。
从最初的巨型机房到如今的个人电脑、手机和云计算,计算机科学与工程在人类社会中发挥了巨大的作用。
三、计算机科学与工程的重要概念1.计算机系统:计算机硬件和软件组成的整体系统,包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。
2.算法:解决问题的一系列有序操作的描述,是计算机科学的基础之一。
3.数据结构:组织和存储数据的方式,对算法的效率具有重要影响。
4.编程语言:用于编写计算机程序的语言,如C、Java、Python等。
5.人工智能:利用计算机模拟人类智能的技术,涉及机器学习、数据挖掘、自然语言处理等。
四、计算机科学与工程的应用领域计算机科学与工程广泛应用于各个领域,如人工智能、数据科学、网络安全、虚拟现实、人机交互等。
在医疗健康领域,计算机科学与工程的应用可实现病例分析、影像识别、药物设计等。
在金融领域,计算机科学与工程的应用可实现风险控制、高频交易等。
在交通运输领域,计算机科学与工程的应用可实现智能交通管理、自动驾驶等。
五、计算机科学与工程的未来发展趋势随着科技的不断进步,计算机科学与工程将继续发展壮大。
其中,人工智能、大数据、物联网等将成为未来的研究热点。
40年代电子计算机发明以后逐渐发展起来的24页
现代模式识别是在 20 世纪 40 年代电子计算机发明以后逐渐发展起来的。
在更早的时候,已有用光学和机械手段实现模式识别的例子,如在 1929 年 GustavTauschek 就在德国获得了光学字符识别专利。
作为统计模式识别基础的多元统计分析和鉴别分析也在电子计算机出现之前提出来了。
1957 年 IBM 的 C.K.Chow 将统计决策方法用于字符识别。
然而,“模式识别”这个词被广泛使用并形成一个领域是在20 世纪 60 年代以后。
模式识别问题指的是对一系列过程或事件的分类与描述,具有某些相类似的性质的过程或事件就分为一类。
目前模式识别问题一般可以应用以下 4 种方法进行分析处理:统计模式识别方法、句法模式识别、人工神经网络模式识别、模糊模式识别。
模式识别已经在天气预报、卫星航空图片解释、工业产品检测、字符识别、语音识别、指纹识别、医学图像分析等许多方面得到了成功的应用。
所有这些应用都是和问题的性质密切不可分的,至今还没有发展成统一的、有效的可应用于所有的模式识别的理论。
当前的一种普遍看法是不存在对所有的模式识别问题都使用的单一模型和解决识别问题的单一技术,我们现在拥有的是一个工具袋,我们所要做的是结合具体问题把统计的和句法(结构)的识别方法结合起来,把统计模式识别或句法模式识别与人工智能中的启发式搜索结合起来,把人工神经元网络与各种以有技术以及人工智能中的专家系统,不确定方法结合起来,深入掌握各种工具的效能和应用的可能性,互相取长补短,开创模式识别应用的新局面。
2.3图像模式识别2.3.1图像模式识别的基本概念图像在人类的感知中扮演着非常重要的角色,人类随时随处都要接触图像。
据统计,在人类接受的信息中,视觉信息占了 70%以上,也就是常说的“百闻不如一见”。
在许多场合,图像所传递的信息比其他任何形式的信息更加丰富和真切。
随着数字图像技术的发展和实际应用的需要,出现了另一类问题,就是不要求其结果输出是一幅完整的图像,而是将经过图像处理后的图像,再经过分割和描述提取有效的特征,进而加以判决分类,这就是近 20 年来发展起来的一门新兴技术科学——图像识别。
国外计算机的发展历史
国外计算机的发展历史计算机的发展历史可以追溯到20世纪40年代。
在当时,计算机的体积庞大,价格昂贵,仅供大型企业和政府机构使用。
然而,随着技术的进步和对计算机的需求不断增长,计算机开始逐渐进入普通家庭和个人使用领域。
20世纪40年代,第一台电子计算机ENIAC诞生于美国宾夕法尼亚大学。
ENIAC是世界上第一台通用计算机,尽管它占据了一个大房间的面积,但它的出现标志着计算机技术的重要突破。
随后的几十年里,计算机技术取得了飞速的发展。
在20世纪50年代,第一台商用计算机UNIVAC问世,它被广泛应用于商业和科学领域。
在60年代,IBM推出了第一台个人计算机,为计算机的普及奠定了基础。
70年代和80年代是计算机技术发展的关键时期。
在这个时期,个人电脑逐渐普及,微处理器技术的引入使计算机的体积进一步缩小。
Apple公司推出了第一台个人电脑Apple I和Apple II,这两款产品在计算机历史上具有里程碑的意义。
90年代是计算机技术迈向全球化的时期。
互联网的普及使得计算机之间可以进行信息交流和共享。
随着互联网的发展,电子商务和电子邮件等应用开始兴起,为人们的生活带来了巨大的变化。
进入21世纪,计算机技术继续快速发展。
移动计算设备的出现使人们可以随时随地访问互联网。
智能手机、平板电脑和笔记本电脑逐渐成为人们日常生活中必不可少的工具。
人工智能和大数据技术的兴起也推动了计算机技术的进一步发展。
人工智能的应用范围涵盖了各个领域,包括医疗、金融、交通等。
大数据的出现使得人们能够更好地利用数据进行决策和分析。
总结而言,国外计算机的发展历史经历了多个阶段,从大型机到个人计算机再到移动计算设备,计算机技术不断进步,对人们的生活和工作产生了巨大的影响。
随着人工智能和大数据技术的发展,计算机技术将继续推动科技进步和社会发展。
七年计算机发展史
七年计算机发展史前言计算机作为一项重要的信息技术,从问世至今已经经历了七年的发展历程。
本文将以年代为线索,从初期的电子计算机发展到今天的云计算和边缘计算,共同探索七年计算机发展史。
1940年代:电子计算机的诞生20世纪40年代,电子计算机的诞生标志着计算机发展史的开端。
在这个时期,早期的电子管计算机出现了,人们可以借助它们进行更快的计算。
代表作品如ENIAC和UNIVAC,它们巨大的体积以及庞大的能耗限制了它们的应用范围。
计算机还远未普及,主要应用在科学研究、军事和政府机构中。
1950年代:转向商业化应用随着技术的不断进步和成本的降低,计算机逐渐成为商业和行政领域不可或缺的工具。
在这个时期,人们开始开发更先进的计算机架构和编程语言,如COBOL和FORTRAN。
这些语言使得计算机应用变得更加便捷和高效,也标志着计算机在商业领域的普及和发展。
1960年代:小型计算机的兴起60年代是计算机领域发展中重要的一步。
在这个时期,随着集成电路的出现,计算机体积大幅度缩小,性能提升。
这使得计算机不再是大型机构专有的设备,逐渐走向了家庭和个人。
IBM360系列计算机的问世,开创了小型计算机的时代。
1970年代:个人计算机的诞生70年代,个人计算机的诞生彻底改变了计算机的格局。
微型计算机的出现,使得计算机进入了普通家庭。
比如Apple II和Commodore PET等计算机受到了广大用户的喜爱,成为这一时期的代表。
这个时期还出现了UNIX操作系统,后来成为后续操作系统的基础。
1980年代:图形化界面和互联网的发展80年代,计算机图形化界面开始出现,并成为计算机操作的主要方式。
微软推出的Windows操作系统和苹果推出的Macintosh,改变了计算机的人机交互方式,大大提升了用户体验。
此外,互联网的出现也标志着计算机之间的连接和信息共享的时代来临。
1990年代:网络时代的开启90年代,互联网的进一步发展实现了万维网的普及。
计算机发展
计算机发展随着科技的飞速发展,计算机已经成为了现代社会不可或缺的一部分。
从最早的机械计算设备到现在的智能手机和云计算,计算机发展经历了许多重要的里程碑。
本文将对计算机的发展进行梳理和总结。
第一阶段:机械计算设备的诞生计算机的发展可以追溯到古代的世纪之前,当时人们使用机械装置进行计算。
其中最著名的就是古希腊的天文钟,它是一种可以预测天体运动的机械装置。
此后,随着时间的推移,越来越多的机械计算设备被发明出来,如巴贝奇的分析机和图灵的通用计算机。
第二阶段:电子计算机的诞生20世纪40年代,电子计算机的诞生标志着计算机技术的重大突破。
这些电子计算机使用电子元件和真空管来进行计算。
在这个阶段,计算机的体积庞大,运算速度较慢。
但是,它们的诞生为后来的计算机技术奠定了基础。
第三阶段:集成电路的应用20世纪60年代,集成电路的应用使得计算机的体积大大减小,运算速度也大幅提升。
集成电路是将多个电子元件集成在一块芯片上,使得电路的复杂度得以大大降低。
此时的计算机已经可以应用于商业和科学领域,大大提高了计算效率。
第四阶段:个人电脑的普及20世纪70年代,个人电脑的普及标志着计算机技术迈入了一个新的阶段。
IBM公司推出的个人电脑在商业市场上取得了巨大的成功,使得普通人也能够拥有自己的计算机。
此后,个人电脑逐渐发展壮大,成为计算机技术的主流。
第五阶段:互联网的兴起20世纪90年代,互联网的兴起彻底改变了人们的生活方式。
互联网的出现使得计算机之间可以进行远程通信和数据交换。
人们可以通过互联网获取各种信息,进行在线交流和在线购物等活动。
互联网的普及为计算机应用提供了广阔的空间。
第六阶段:移动计算的时代随着智能手机的普及,移动计算成为了计算机发展的新趋势。
智能手机不仅具备了计算能力,还可以通过无线网络进行通信和数据交换。
人们可以随时随地使用智能手机进行各种计算和应用操作。
同时,云计算的发展也为移动计算提供了强大的支持。
第七阶段:人工智能的崛起人工智能作为计算机领域的一个重要分支,近年来得到了快速发展。
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现代模式识别是在20 世纪40 年代电子计算机发明以后逐渐发展起来的。
在更早的时候,已有用光学和机械手段实现模式识别的例子,如在1929 年GustavTauschek 就在德国获得了光学字符识别专利。
作为统计模式识别基础的多元统计分析和鉴别分析也在电子计算机出现之前提出来了。
1957 年IBM 的C.K.Chow 将统计决策方法用于字符识别。
然而,“模式识别”这个词被广泛使用并形成一个领域是在20 世纪60 年代以后。
模式识别问题指的是对一系列过程或事件的分类与描述,具有某些相类似的性质的过程或事件就分为一类。
目前模式识别问题一般可以应用以下 4 种方法进行分析处理:统计模式识别方法、句法模式识别、人工神经网络模式识别、模糊模式识别。
模式识别已经在天气预报、卫星航空图片解释、工业产品检测、字符识别、语音识别、指纹识别、医学图像分析等许多方面得到了成功的应用。
所有这些应用都是和问题的性质密切不可分的,至今还没有发展成统一的、有效的可应用于所有的模式识别的理论。
当前的一种普遍看法是不存在对所有的模式识别问题都使用的单一模型和解决识别问题的单一技术,我们现在拥有的是一个工具袋,我们所要做的是结合具体问题把统计的和句法(结构)的识别方法结合起来,把统计模式识别或句法模式识别与人工智能中的启发式搜索结合起来,把人工神经元网络与各种以有技术以及人工智能中的专家系统,不确定方法结合起来,深入掌握各种工具的效能和应用的可能性,互相取长补短,开创模式识别应用的新局面。
2.3图像模式识别2.3.1图像模式识别的基本概念图像在人类的感知中扮演着非常重要的角色,人类随时随处都要接触图像。
据统计,在人类接受的信息中,视觉信息占了70%以上,也就是常说的“百闻不如一见”。
在许多场合,图像所传递的信息比其他任何形式的信息更加丰富和真切。
随着数字图像技术的发展和实际应用的需要,出现了另一类问题,就是不要求其结果输出是一幅完整的图像,而是将经过图像处理后的图像,再经过分割和描述提取有效的特征,进而加以判决分类,这就是近20 年来发展起来的一门新兴技术科学——图像识别。
它以研究某些对象或过程的分类与描述为主要内容,以研制能够自动处理某些信息的机器视觉系统,代替传统的人工完成分类和辨识的任务为目的。
例如要从遥感图像中分割出各种农作物、森林资源和矿产资源等;根据医学图片分析发生病变的细胞形状和颜色判断是否发生癌变;从气象观测数据或气象卫星照片准确预报天气;交通管理系统中应用车牌自动识别技术管理车辆等。
因此,在当今社会,图像识别技术已经在各个领域发挥着极其重要的作用。
图像识别,简单地说,就是要把一种研究对象,根据其某些特征进行识别并分类。
例如要识别写在卡片上的数字,判断它是0,1,2,…,9 中的哪个数字,就是将数字图像分成10 类的问题,因此可以认为,对数字图像进行区别分类其实质就是对图像进行模式识别。
这种识别早已存在人们的生活实践中。
然而,随着实践活动的扩大、深入和社会化的需要,人们不仅需要识别分类数很多的事物,而且被识别的对象内容也越来越复杂。
特别是由于科学技术水平的提高,使得各种不同的研究对象“图像化”或“数字化”,可采用某种技术把考察的对象转换成图片、波形图以及若干数据,这些数据就可以代表所研究的对象。
但是对于模式识别来说,无论是数据、信号还是平面图像或立体景物都是除掉它们的物理内容而找出它们的共性,把具有同一共性的归为一类,而具有另一种共性者归为另一类。
图像模式识别是用机器对文字、图像、图片和景物等模式信息加以处理和识别,用以解决计算机与外部环境直接通信这一重要问题。
其目的就是研制采用某种仪器或设备,自动处理某些信息,代替人完成分类和辨识的任务,并且能够快速而准确地进行图形识别。
一般来说,一个图像识别由图像预处理、图像特征提取和图像模式分类三个主要部分组成。
前期处理一般是指把图像进行平滑、增强、恢复、边缘检测和分割等操作,其目的是把输入图像简化为分段模式。
特征提取是指在满足分类识别正确率要求的条件下,提取图像的主要特征,并按某种准则尽量选用对正确分类识别作用大得特征,使得用较少的特征就能完成分类识别任务。
图像模式分类是最重要的一部分,它是依据所提取的特征,将前一部分的特征向量空间映射到类型空间,把相应图像归属已知的一类模式。
2.3.2图像模式识别的基本方法一个图像识别系统主要由三个环节组成:图像数据获取,数据加工和处理、抽取特征,判断分类等,如图2-2 所示。
图2-2 图像识别系统框图下面简单对这几个环节作以说明:1、数据获取来自现实的模拟数据,如图片、照片、图像和景物等由一个传感器(如扫描仪、传真机、数字摄像机、数码相机)传入,然后被转换成适合计算机处理的形式,即将物理量变成一组测量值。
2、数据处理数据处理包括预处理、特征抽象和特征选择。
预处理技术包括各种图像处理技术,其目的是改善图像质量,清楚图像中的噪声,减轻或消除因传感器与传输介质本身不完善而引起的退化现象,便于机器分析处理等。
特征抽取就是从图像中提取一组反映图像特性的基本元素或数字值。
特征选择则是从已经抽取的特征中选择能够更好地完成分类识别任务的特征来表示原图像。
3、判别分类判别分类就是采用一定的准则或机制建立分类规则,并用它们对未知图像模式进行分类识别。
用于解决图像识别的方法概括起来可分为统计模式识别、结构模式识别、模糊图像识别和智能模式识别(主要是人工神经网络模式识别)4 类,前两类方法有久远的历史,发展较为成熟,对解决相应领域中的模式识别问题均有明显的效果,是模式识别分类的经典与基础性技术。
20 世纪80 年代新兴的人工神经网络,作以一种广义的智能模式识别法,更以崭新的姿态,以其全局相关的特色,在模式识别领域取得了许多传统方法所难达到的成就,下面分别作以介绍:1、统计图像识别:统计图像识别是以概率理论为基础的,模式用特征向量描述,找出决策函数进行模式决策分类。
其基本思想是:无论输入的对象是什么,它都表示为一个数组。
这数组不是任意的,而是适当选择的、对原始数据进行各种测量的结果。
统计图像识别的大致过程如图2-3 所示。
图2-3统计图像识别系统结构图图中的上半部分是识别部分,即对未知类别的图像进行分类;下半部分是分析部分,即由已知类别的训练样本求出判别函数及判别规则,进而用来对未知类别的图像进行分类。
框图右下角部分是自适应处理部分,当用训练样本根据某些规则求出一些判别规则后,再对这些训练样本逐个进行检测,观察是否有误差。
这样不断改进判别规则,直到满足条件为止。
2、结构图像识别:结构模式识别是按模式本身的结构和结构关系对物体进行识别的方法。
由于它是将现代自然语言分析的形式语言理论(句子分解为各种词类,如名词、动词、副词等)用于模式识别,所以又称为句法模式识别。
其基本思想是:一个复杂的模式可以由一个简单的模式递归地描述。
换言之,对于每个复杂的模式,可以用一些较简单的子模式来描述,而每一个比较简单的子模式再用一些更为简单的子模式来描述,最后用一些最简单的模式基元来表示。
句法模式识别框图如图2-4 所示。
图中的上半部分是识别阶段,即对未知类别的样本进行句法分析并输出分类结果,同时输出待识别样本的结构描述;下半部分是分析阶段,用一些已知结构信息的模式样本构造出一些文法规则,以便用这些文法对描述未知模式的句子进行句法分析。
图2-4 句法模式识别系统结构图3、模糊模式识别:模糊模式识别是模糊集理论在模式识别中的应用。
人对客观事物的认识带有模糊性,如通常所说的高矮、胖瘦,青年、老年,温和和剧烈等都带有模糊性的语言,人类利用这些模糊语言进行交流,并通过大脑分析和决策。
模糊数学就是研究如何利用模糊信息对确定事物进行定量分析。
因此,将模糊集理论用于模式识别系统,利用模糊信息进行模式决策分析,使计算机带有接近人类的智能,这是非常重要的研究课题。
模糊识别的主要方法有最大隶属原则识别法、接近原则识别法和模糊聚类分析法。
4、人工神经网络图像模式识别:人工神经网络的研究起源于对生物神经系统的研究。
人工神经网络区别于其他识别方法的最大特点是它对待识别的对象不要求有太多的分析与了解,具有一定的智能化处理的特点。
神经网络分类器是一种智能化模式识别系统,虽然神经网络的设计和实现依赖与经验,泛化性能不能确保最优,但是它可以增强系统的学习能力、自适应能力和容错性,具有很强的发展应用前景。
神经网络在图像识别中的应用按处理数据类型大致可以分为两类:一类是基于图像像素数据的神经网络算法;另一类是基于图像特征数据的神经网络算法即特征空间的聚类识别算法。
基于图像像素数据的神经网络识别技术,是用高维的原始图像数据作为神经网络的训练样本。
目前很多神经网络算法是基于像素进行图像识别的,其图像识别的流程图如图2-5所示。
图2-5 基于图像特征数据的神经网络图像识别流程图基于图像特征数据的神经网络的图像识别技术是用图像的特征数据作为神经网络的训练样本。
此类技术中,神经网络作为特征聚类器,有很多的神经网络别研究人员运用,如BP 神经网络、模糊神经网络、Hopfield 神经网络、RAM 自适应神经网络、SOFM 神经网络、细胞神经网络等。
其图像识别的流程图如图2-6所示。
此类技术实际上是传统方法与神经网络技术的结合,它利用人的经验来获取模式特征以及神经网络分类能力来识别目标函数。
其图像识别的关键是图像的特征提取必须反映整个图像的特征。
图2-6基于图像特征数据的神经网络图像识别流程图第三章各类算法的比较3.1 基于模板匹配的模式识别分类算法3.1.1 模板匹配的基本概念模板就是一幅已知的小图像。
模板匹配就是在一幅大图像中搜寻目标,已知该图中有要找的目标,且该目标同模板有相同的尺寸、方向和图像,通过一定的算法可以在图中找到目标,确定其坐标位置。
以8位图像(其 1 个像素由 1 个字节描述)为例,模板T( H ×W个像素)叠放在被搜索图S( m×n个像素)上平移,模板覆盖被搜索图的那块区域叫子图Sij。
i,j为子图左上角在被搜索图S上的坐标。
搜索范围是:1 ≤i ≤W –M1 ≤j ≤H –N通过比较T和Sij的相似性,完成模板匹配过程。
注意:图像的数据是从下到上、从左到右排列的。
已知原始图像S(H, W)和模板T(m, n)如下图所示:被搜索图模板可以用下式衡量T和Sij相似性:当模板和子图完全一样时,相关系数R( i, j ) = 1。
在被搜索图S中完成全部搜索后,找出R的最大值Rmax( im, jm ),其对应的子图Simjm即为匹配目标。
显然,用这种公式做图像匹配计算量大、速度较慢。
另一种算法是衡量T和Sij 的误差,其公式为:E( i, j )为最小值处即为匹配目标。