电子计算机是二十世纪最伟大的发明之一1

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计算机的发展历史

计算机的发展历史
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• 英国剑桥大学数学实验室的Wilkes和他 的小组建成了一台存储程序的计算机 EDSAC,输入输出设备仍是纸带。
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• 1951年:6月14日,当时已在雷明顿—兰德( Remington-Rand)公司任职的莫契利和埃克特再次 联袂制造的UNIVAC计算机正式移交美国人口普查 局使用,从而使电脑走出了实验室,开始为人类社 会服务,从此人类社会进入了计算机时代。
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1946年,世界上第一台计算机诞生于美国宾夕 法尼亚大学,它的名字叫“埃尼阿克”(ENIAC)
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这是一个由18000个 像小 灯泡一样大的电子 管组成的庞然大物,它的 总体积约90立方米,重达 30吨,占地170平方米,需 要用一间30多米长的大 房间才能存放, 它不仅 体积大.重量重,用电多, 造价高,可靠性差,而且 只有专家才能使用它.
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第一课 计算机基础
电子计算机(computer),简称计算机,俗称电脑,是20世纪 人类最伟大.最卓越的科技成就之一.
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[史前时代:1623——1895]
• 1623年:德国科学家契克卡德( W. Schickard)制造了人类有史以来第一 台机械计算机
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1642年:法国科学家帕斯卡(B.Pascal)发明了著名 的帕斯卡机械计算机,首次确立了计算机器的概念。
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• 8月12日,经过了一年的艰苦开发,由 后来被IBM内部尊称为PC机之父的唐.埃 斯特奇(D.Estridge)领导的开发团队完 成了IBM个人电脑的研发,IBM宣布了 IBM PC的诞生,由此掀开了改变世界历 史的一页。
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• 1974年:4月1日,Intel推出了自己的第 一款8位微处理芯片8080。
• 12月,电脑爱好者爱德华.罗伯茨( E.Roberts)发布了自己制作的装配有 8080处理器的计算机“牛郎星”,这也 是世界上第一台装配有微处理器的计算 机,从此掀开了个人电脑的序幕。

20世纪重要的科学发明

20世纪重要的科学发明

20世纪重要的科学发明一、原子能技术20世纪初,科学家发现原子的核能,进而开发出核能和核武器。

这一发明彻底改变了能源产业和军事领域,为人类带来了巨大的变革。

二、电子计算机电子计算机的发明是20世纪最伟大的科技成果之一。

自第一台电子计算机于1946年问世以来,计算机技术迅速发展,为人类带来了信息时代的革命。

计算机在科学、工业、商业和家庭等领域得到广泛应用,极大地推动了社会进步。

三、航天与太空探索20世纪中叶,人类开始探索太空。

1957年,苏联成功发射了第一颗人造卫星,拉开了太空探索的序幕。

随后,阿波罗计划将人类送上月球,进一步证明了人类在航天领域的巨大成就。

如今,航天科技的应用已渗透到通讯、导航、气象观测和军事等多个领域。

四、互联网与通讯技术互联网的发明改变了人们的生活方式和工作方式。

互联网使得全球范围内的信息传递变得迅速而便捷,推动了全球化进程。

同时,互联网的发展也催生了一系列新兴产业和技术,如电子商务、在线教育、云计算等。

五、生物技术20世纪后期,生物技术取得了突破性进展。

基因工程、蛋白质工程和细胞工程等领域的发展,为医学、农业和工业等领域带来了巨大的变革。

如今,生物技术已经成为一个庞大的产业,为人类提供了更多的食品、药品和其他产品。

六、材料科学材料科学的发展为人类带来了许多新材料,如塑料、陶瓷、金属基复合材料等。

这些新材料具有优异的性能和广泛的应用前景,为工业、航空航天、医疗等领域提供了重要的技术支持。

七、医学科技20世纪医学科技取得了巨大的进步,如抗生素的发现和应用、心脏移植和试管婴儿等技术的出现,极大地提高了人类的医疗水平和健康水平。

此外,医学成像技术的发展也使得医生能够更准确地诊断和治疗疾病。

八、农业科技农业科技的发展为人类提供了更多的食物来源和提高农业生产效率的方法。

转基因作物的研发和应用、节水灌溉技术、现代农业机械的应用等,使得农业生产更加高效和环保。

同时,现代农业科技也促进了农村经济的发展和农民生活水平的提高。

计算机的诞生与发展

计算机的诞生与发展

电脑是20世纪最伟大的发明之一,它的普及和迅速发展对人类传统的生活方式、工作方式、社会经济结构及教育模式产生了及其深刻的影响。

利用计算机进行信息处理已经成为现代人的素质中必须具备的组成部分,它与阅读、写作等基本技术一起,已经成为衡量一个文化水平高低的标志之一。

电脑,也称为电子计算机或计算机。

自从1946年世界上第一台计算机问世以来,已被广泛地应用于科学计算、工程设计、数据处理等方面。

二、讲授新课: 2 电脑的发展历史:1、世界上第一台计算机:1946年,美国宾夕法尼亚大学研制出世界上第一台大型数字电子计算机,它的名字叫ENIAC(埃尼阿克)。

它用了18000多个电子管,1500多个继电器,每小时消耗电150度,每秒运算5000多次,占地167平方米,重量达30多吨。

并且主要缺点是计算机不能自动、连续地读取、执行程序。

2、电脑的发展历程:计算机从20世纪40年代诞生至今,已有50多年了。

随着数字科技的革新,计算机差不多每10年就更新换代一次。

第一代:电子管计算机从20世纪40年代中期到50年代中期,是第一代计算机的发展时期。

第一代计算机的主要特征是采用电子管作逻辑元件,因而又称为电子管计算机。

1946年,世界上第一台电子数字积分式计算机——埃尼阿克(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学诞生。

其中在1945年,美国数学家冯.诺依曼提出,采用存储程序的思想来设计计算机,是计算机发展史上又一个重要里程碑。

1949年,第一台存储程序计算机——EDSAC在剑桥大学投入运行,ENIAC和EDSAC均属于第一代电子管计算机。

第一代计算机由于采用电子管,因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。

本阶段,计算机软件尚处于初始发展期,符号语言已经出现并被使用,主要用于科学计算方面。

第二代:晶体管计算机1947年,科学家发明的晶体管,比电子管功耗少、体积小、质量轻、 3 工作电压低、工作可靠性好。

从20世纪50年代中期到60年代中期,是第二代计算机的发展时期。

计算机应用基础(最新版)

计算机应用基础(最新版)

第1章 信息科学与计算机——1.1 初识计算机
1.1.4 计算机的应用 计算机的应用领域极其广泛。经过几十年的发展,已渗透到社会的各行各业, 正在改变着传统的工作、学习和生活方式,推动着社会的发展。概括起来可 以归纳为以下几个主要的应用领域: 1.科学计算 2.数据处理 3.实时控制 4.计算机辅助系统 计算机辅助系统包括CAD、CAM、CAT和CAI等。 5.网络应用 6.人工智能 7.生活、工作
第1章 信息科学与计算机——1.1 初识计算机
〖思考题〗 1、你心目中的计算机是怎样的? 2、现代计算机电路元件的典型特点是什么? 3、谈谈未来计算机的发展? 4、联系生活实际,接合上网搜索的资料,计算机的应用领域都有哪些呢? 5、查阅资料或上网搜集整理归纳关于计算机辅助设计的相关信息。 6、查阅资料或上网搜集整理归纳关于电子商务、办公自动化的相关信息。
信等。
1.1.2计算机的特点
1、运算速度快 2、计算精度高 3、存储容量大 4、具有逻辑判断能力 5、自动化程度高、通用性强 6、可靠性高
第1章 信息科学与计算机——1.1 初识计算机
巨型化:发展高速、大存储容量和强大功能的超大型计算机。用于 核反应、天文、气象、宇宙工程、生物工程等尖端科学及新兴科学 。
第1章 信息科学与计算机——1.2计算机进制与信息编码
1.2.3计算机中的数据单位 计算机内所有的信息(无论是程序还是数据)都以二进制的形式存放。 其中,一个二进制是数据的最小单位,称为位(bit)。计算机处理信息时, 一般以一组二进制数作为一个整体,这组二进制数称为一个字(word)。一个 字的二进制位数自然数为字长。不同计算机系统内部的字长不同。计算机中 常用的字长有8位、16位、32位、64位等。字长是衡量计算机性能的一个重 要指标。 有关存储的常用度量单位及其换算关系如下: 1kB=210Byte=1024B(Byte) 1MB=220Byte=1024kB=1024B×1024B(Byte) 1GB=230Byte=1024MB=1024×1024×1024B(Byte) 1TB=240Byte=1024GB=1024×1024×1024×1024B(Byte) 其中,k、M、G、T分别称为千、兆、吉、太。

计算机

计算机
计算机(全称:电子计算机;称:电脑,英文:Computer)是20世纪最伟大的科学技术发明之一,对
电脑图片(19张)人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响,并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到目前社会的各个领域,已形成规模巨大的计算机产业,带动了全球范围的技术进步,由此引发了深刻的社会变革。计算机已遍及学校、企事业单位,进入寻常百姓家,成为信息社会中必不可少的工具。它是人类进入信息时代的重要标志。 计算机是由早期的电动计算器发展而来的。1946年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”,用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的。1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。最初的计算机由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展。 1946年面世的“ENIAC”,它主要是用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院制造的,它的体积庞大,占地面积170多平方米,重量约30吨,消耗近150千瓦的电力。显然,这样的计算机成本很高,使用不便。这个说法被计算机基础教科书上普遍采用,事实上在1973年根据美国最高法院的裁定,最早的电子数字计算机,应该是美国爱荷华州立大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·贝瑞(Clifford E. Berry ,1918-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff- Berry-Computer)。之所以会有这样的误会,是因为“ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰·阿坦那索夫的研究成果,并在1946年时,申请了专利。由于种种原因直到197望大家记住ABC和约翰·阿坦那索夫,希望以后的教科书能够修改这个错误)。后来为了表彰和纪念约翰·阿坦那索夫在计算机领域内作出的伟大贡献,1990年美国前总统布什授予约翰·阿坦那索夫全美最高科技奖项----“国家科技奖”。

计算机百科

计算机百科

计算机(全称:电子计算机;别称:电脑)是20世纪最伟大的科学技术发明之一。

它的发明者是约翰·冯·诺依曼。

它是一种不需要人工直接干预,能够快速对各种数字信息进行算术和逻辑运算的电子设备,以微处理器为核心,配上大容量的半导体存储器及功能强大的可编程接口芯片,连上外设(包括键盘、显示器、扫描仪、打印机和软驱、光驱等外部存储器)及电源所组成的计算机,称为微型计算机简称微型机或微机,有时又称为PC(Personal Computer)或MC(Micro computer)。

微机加上系统软件,就构成了整个微型计算机系统(MSC,简称微机系统)。

计算机是由早期的电动计算器发展而来的。

1946年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”,用于计算弹道,由美国宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院制造。

ENIAC体积庞大,占地面积170多平方米,重量约30吨,消耗近150千瓦的电力。

显然,这样的计算机成本很高,使用不便。

1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。

只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高了。

1959年出现的是第三代集成电路计算机。

最初的计算机由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展。

计算机对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响,并以强大的生命力飞速发展。

它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到目前社会的各个领域,已形成规模巨大的计算机产业,带动了全球范围的技术进步,由此引发了深刻的社会变革。

计算机已遍及学校、企事业单位,进入寻常百姓家,成为信息社会中必不可少的工具。

它是人类进入信息时代的重要标志之一。

需要指出的是,根据美国最高法院在1973年的裁定,最早的电子数字计算机,应该是美国爱荷华州立大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·贝瑞(Clifford E. Berry ,1918-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff-Berry-Computer)。

计算机起源

计算机起源

美国最高法院在
计算机,应该是美国爱荷华州立大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·贝瑞(Clifford E. Berry ,1918-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff-Berry-Computer)。

之所以会有这样的误会,是因为"ENIAC"的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰·阿坦那索夫的研究成果,并在1946年时,申请了专利。

由于种种原因直到1973年这个错误才被扭转过来。

(具体情况参阅百度百科——“约翰·阿坦那索夫”词条,希望大家记住ABC和约翰·阿坦那索夫,希望以后的教科书能够修改这个错误)。

后来为了表彰和纪念约翰·阿坦那索夫在计算机领域内作出的伟大贡献,1990年美国前总统布什授予约翰·阿坦那索夫全美最高科技奖项——“国家科技奖”。

科技改变生活的例子

科技改变生活的例子

科技改变生活的例子科技改变生活的例子一:手摇供电微型笔记本电脑电子计算机无疑是20世纪最伟大的发明之一,从人脑的计算到电脑的计算,人类实现了“人脑创造电脑,电脑促进人脑”的奇迹。

在即将过去的2005年,电脑已经彻底融入了我们生活的方方面面,而且它也变得更小,更快,也更加便宜。

美国麻省理工学院媒体实验室研发了一款小型笔记本电脑,并于2005年11月16日首次在突尼斯举行的信息社会世界峰会上与公众见面。

它的体积相当于一本较厚的练习簿,可依靠一个黄色手柄手摇供电,售价不超过100美元。

这款体积孝价格便宜、节约能源的笔记本电脑适用于发展中国家贫困地区使用。

科技改变生活的例子二:在20世纪,人类发明了许多对我们有用的物品,如:电话、电脑、电视……,这些物品使现代人类很方便干一些事情。

两个人远隔千山万水,可是只要拿起听筒,拨几个号码,不用花几分钟,就能听到对方的声音,进行语言交流,这就是电话给人类带来的奇迹。

电话已经发明有100多年了,在现代社会中,它已经成为人们工作和生活的重要组成部分。

比如:爷爷奶奶如果生了病,只要打个电话,觉得不是很严重的病,就提醒他们该吃什么药,或该注意些什么就行了。

20世纪,是电话给我们带来了方便。

有了电话还不够。

人类又发明了电脑,电脑比电话还好,电话只能听到对方的声音,而电脑则又可以进行文字沟通,还可以在网上打可视电话,能够看见对方。

科技改变生活的例子三:从物质上讲,冷了有电暖炉、热了有空调、煮水用电热壶、冷冻用冰箱,治病越来越“轻松”...这些体现在物质生活的方方面面。

从精神上讲,计算机让我们从网络海洋中了解更多的知识,音响播放的旋律丰富我们的内心,电影、电视、电话,令我们的精神生活极大丰富。

科技改变生活的例子四:现在家中的数码产品越来越多,看电影可以上网下载,听音乐可以在耳朵里塞上MP3耳机满世界走,和千里之外的朋友聊天可以上QQ,甚至拿个摄像手机就可以在街头拍拍见到的趣事。

计算机基础知识

计算机基础知识

64376246.doc计算机基础知识电子计算机是20世纪人类最伟大的发明之一,计算机的发明和应用延伸了人类的大脑,提高和扩展了人类脑力劳动的效能,发挥和激发了人类的创造力,标志着人类文明的发展进入了一个崭新的阶段。

像电一样,计算机是现代生活中不可或缺的组成部分;像文字一样,计算机已成为一种人类文化—计算机文化,人类的“第二文化”。

1.1 计算机的特点、分类和应用计算机是一种由电子器件构成的、具有计算能力和逻辑判断能力,以及自动控制和记忆功能的信息处理机。

它可以自动、高速和精确地对数据、文字、图像和声音等信息进行储存、加工和处理。

1.1.1计算机的特点众所周知,计算机作为一种通用的信息处理工具,具有极高的处理速度、很强的存储能力、精确的计算和逻辑判断能力,其主要特点可概括如下:1.运算速度快当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次甚至更高,即使是微型计算机也可达每秒亿次以上,正是有了这样的计算速度,使得过去不可能完成的计算任务,如天气预报、地震预报等。

2.计算精度高尖端科学技术的发展往往需要高度准确的计算能力,只要电子计算机内用以表示数值的位数足够多,就能提高运算精度。

事实上,一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,这是人类以往任何计算工具所望尘莫及的。

3.具有超强的“记忆”和逻辑判断功能第 1 页共7 页“记忆”功能指的是计算机能存储大量信息,供用户随时检索和查询。

逻辑判断功能指的是计算机不仅能进行算术运算,还能进行逻辑运算,实现推理和证明。

记忆功能、算术运算和逻辑判断功能相结合,使得计算机能模仿人类的某些智能活动,成为人类脑力延伸的重要工具,所以计算机又称为“电脑”。

4.能自动运行且支持人机交互容量所谓自动运行,就是人们把需要计算机处理的问题编成程序,存入计算机中;当发出运行指令后,计算机便在该程序控制下依次逐条执行,不再需要人工干预。

“人机交互”则是在人想要干预时,采用“人机之间一问一答”的形式,有针对性地解决问题。

与计算机有关的字

与计算机有关的字

与计算机有关的字(最新版)目录1.计算机的发明和发展2.计算机的组成部分3.计算机的应用领域4.计算机的未来发展趋势正文一、计算机的发明和发展计算机,即电子计算机,是二十世纪最伟大的发明之一。

它的出现,极大地推动了人类社会的发展和进步。

从二十世纪四十年代第一台电子计算机的诞生,到如今的个人电脑、笔记本电脑、智能手机等各种电子产品,计算机技术已经走过了七十多年的历程。

在这个过程中,计算机的体积不断缩小,性能不断提升,功能越来越强大。

二、计算机的组成部分计算机主要由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括处理器、内存、硬盘、显卡、输入设备和输出设备等,它们负责执行各种计算任务和操作。

软件部分则包括操作系统、应用软件和编程工具等,它们为计算机提供了各种功能和服务。

计算机的性能和功能取决于硬件和软件的配置,不同配置的计算机适用于不同的应用场景。

三、计算机的应用领域计算机在当今社会的各个领域都发挥着重要作用,包括科学研究、工程设计、商业管理、医疗卫生、教育培训等。

计算机技术的发展,使得许多原本复杂的工作变得简单高效。

例如,在科研领域,计算机可以用来进行复杂的数据分析和模拟实验;在商业领域,计算机可以用来处理大量的数据和进行智能化管理。

四、计算机的未来发展趋势随着科技的不断进步,计算机的未来发展趋势可从以下几个方面进行展望:首先,计算机的性能将继续提升,体积将更小,更加便携;其次,人工智能技术将更加成熟,计算机将具备更强的自主学习和决策能力;最后,计算机将与其他领域如生物、材料等进行交叉融合,诞生更多创新性的技术和应用。

总之,计算机作为现代社会的重要支柱,其发明和发展为人类带来了前所未有的便利和机遇。

20世纪重大科技发明

20世纪重大科技发明

20世纪重大科技发明摘要20世纪是科技进步的一个黄金时代。

在这个世纪中,人类取得了许多重大科技发明,这些发明深刻地改变了我们的生活。

本文将介绍20世纪中一些重大的科技发明,包括电子计算机、互联网、无线通信和人类登月等。

这些发明不仅提升了人类的生活质量,还推动了社会的发展。

引言20世纪是科技革命的时代,其中有许多重大的科技发明影响了人们的生活、工作和交流方式。

这些科技的发展推动了人类社会的进步和发展。

本文将介绍20世纪中一些重大的科技发明,探讨其背后的影响和意义。

电子计算机的发明20世纪的重大科技发明之一是电子计算机。

20世纪40年代中期,计算机科学家发明了第一台电子计算机,这标志着现代计算机诞生的时刻。

与之前的机械计算机相比,电子计算机的速度和处理能力大幅增强。

它们被广泛应用于科学研究、军事和商业领域。

电子计算机的发明对人类社会产生了深远的影响。

它们使得计算变得更快、更精确,加速了科学研究的进程。

同时,电子计算机的应用也极大地改变了商务和军事领域的工作方式,提高了工作效率和准确性。

随着电子计算机的普及,人们的生活质量得到了极大的提升。

互联网的发明20世纪末的另一个重大科技发明是互联网。

互联网的出现改变了人们的生活方式和社交方式。

互联网允许人们在全球范围内进行信息交流和资源共享。

人们可以通过互联网获取信息、进行在线购物、远程工作和社交娱乐等。

互联网的发明和普及使得信息更加开放和便捷。

人们可以轻松地获取各种各样的知识和信息,不再受制于时间和空间的限制。

互联网也推动了全球化进程,加快了信息和文化的传播。

互联网的普及对于商业、教育和社会交流都产生了巨大的影响。

无线通信的发展20世纪还见证了无线通信技术的爆发和发展。

无线通信技术的突破使得人们能够以更便捷的方式进行通信。

上世纪初,无线电技术的发明使得人们可以通过无线电波进行语音和信息传输。

随后,移动电话的出现将通信带到了一个新的层次。

如今,大部分人都拥有智能手机,可以随时随地与他人进行通信。

计算机文化基础

计算机文化基础

第一章计算机文化基础电子计算机是20世纪最伟大的科学技术发明之一,集中了现代科学技术与人类智慧的结晶。

它的出现大大推动了科学技术的迅猛发展,计算机的应用已渗透到社会的各个领域。

电子计算机最早应用余计算,它也将因此而得名。

目前,电子计算机并不仅仅用于数学计算,而是更广泛地用于信息处理、自动控制、辅助设计、服装制造、辅助教学、人工智能和现代通信等。

也就是说,电子计算机已经具有人脑的一些功能,可以带替人的一些脑力劳动,同时还可以开发人的智力,所以通常又称之为“电脑”。

不仅如此,目前应用最多、最广的电子计算机是微型电子计算机,所以也“微计算机”、“微型”或“微电脑”等。

计算机是一种能快速、高效、准确地进行信息处理的数字化电子设备,它能按照人们事先编写的程序自动地对信息进行加工和处理,输出人们所需要的结果,从而为人民的生产、生活服务。

这里包括两个方面的含义:一是计算机是进行信息处理的工具。

所有能被计算机识别和使用的数据,包括字符、声音、图像、视频信号等都是信息。

计算机能帮助我们获取信息、传递信息和进行信息加工,而不仅仅是狭义的进行算术和逻辑运算的计算工具。

二是计算机能按照人们事先编制并存放在它内部的程序自动完成信息处理任务。

计算机只能按照我们编制的程序所规定的步骤对信息进行处理,而且程序必须存储在计算机内,计算机才能自动工作。

计算机只是人类发明的工具,它能帮助人们完成一些复杂的工作,但它不是万能的,也不能代替人脑。

概括起来,计算机是一种能够按照人们编写的程序连续、自动的工作,能对辅入的数据信息进行加工、存储、传送,由电子和机械部件组成的电子设备。

1.1.2 计算机的用途目前,计算机的使用范围非常广泛,根据其应用领域大致可归纳为下几个方面。

1.科学计算在自然科学中,如数学、物理、天文、地理等领域:在工程技术中,如航天、汽车、造船、建筑等领域,计算工作量非常大,传统的计算工具难以完成,现在无一不利用计算机进行复杂的计算。

以二进制和程序控制为基础是谁提出的

以二进制和程序控制为基础是谁提出的

以二进制和体系控制为基本是由冯·诺依曼明确提出的,电子计算机是二十世纪最优异的科技进步创造发明之一,对人们的生产制作主题运动和社会实践运动造成了至关重要的伤害,并以强劲的生机迅猛生长。

它的主要用途从最入手下手的国防科学研究应用拓展到社会生长的各行各业,已产生了经营规模极大的计算机产业,推动了全球领域的手艺性生长,从而引起了铭肌镂骨的社会转型,电子计算机已遍及平常院校、构造事业单位,进到千家万户家,变成信息社会中不可或缺的专用工具。

电子计算机的应用在我国越来越普遍,中国改革开放以后,我国计算机用户的总数延续飙升,应用水准延续提拔,尤其是互联网手艺、通信、多媒体体系等行业的应用获得了非常好的考试成绩。

1995年至二零零九年,计算机用户总数从本来的630万进步至6710万部,衔接收集电子计算机数目由本来的2.9万部升高至59四十万台。

互联网手艺客户早已做到3.16亿,无线互联网有6.7亿手机用户,在其中移动上网客户达1.17亿,为全球第一位。

历史上的伟大发明

历史上的伟大发明

历史上的伟大发明人类文明的进步是始终不断的。

在漫长的历史进程中,我们走过了很多弯路,并进行了无数次尝试和探索,才有了今天日新月异的科技水平。

而这其中,最令人瞩目的就是历史上的那些伟大发明。

伟大发明的背后,是许多人的智慧、勤劳和探索精神,以及各种历史、文化和知识的积淀。

这些发明不仅满足了人类生存发展的需要,而且推动了人类社会向前发展。

首先,让我们去回顾一下这些伟大发明的历史。

最早的发明可以追溯到上古时期,如火的发现和利用、农业文明的兴起等。

在中国历史上,有很多举世闻名的伟大发明,如造纸术、火药、指南针、印刷术等。

造纸术让人们不再使用兽皮、兽骨、竹简等原始材料来书写文字。

火药使得人们能够制作火箭、炮弹等武器,也给火炉、烟筒等农具制造带来了蓬勃发展。

指南针则大大提高了航海和精密测量的准确性,为欧洲探险家逐渐发现新大陆打下了坚实的基础。

印刷术让书籍的制作变得简单易行,使知识能够快速地传播开来。

在欧洲,伊丽莎白一世时期的英国天文学家约翰·哈利将望远镜发扬光大,进一步提高了天文学的观测精度。

德国数学家莱布尼茨提出了微积分学说,使物理学、天文学等科学领域的研究进入了一个崭新的时代。

法国化学家拉瓦锡发现了纯电解铜和铝制的方法,大大提高了这两种金属的纯度和可用性。

此外,发明家们一直努力解决的问题就是像火车这样的交通工具的安全性和速度问题。

在男爵乔治·斯蒂芬森的指导下,蒸汽机车在18世纪中期被大规模使用。

20世纪初期,汽车制造业开始发展。

到了二十世纪中期,喷气式飞机的问世,更是大大提升了飞行速度,让旅行更加便利了。

这些发明不仅改变了人们的生产生活方式,也推动了整个社会的发展。

在科技的推动下,大规模生产商业化、农业工业化、人文文化现代化等方面,实现了快速发展。

总的来说,历史上的伟大发明已经为人类的发展做出了重要的贡献,虽然许多发明已经穿越了时间的考验,但我们也要知道,这并非一蹴而就的产物,也是科技创新前行的缩影。

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电子计算机是二十世纪最伟大的发明之一, 也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。

我们很难想象当今生活中如果没有电子计算机, 如今的社会会是什么样子。

电子计算机的发展自二十世纪80 年代苹果电脑公司的商业推广进入产业时代。

二十世纪九十年代初期, 微软公司的崛起宣布个人电脑产业黄金时期的到来,而1999 年64 位的微处理器已经问世, 所发挥的计算能力为16 位微处理器的280 万亿倍比尔盖茨( Bill Gates) 声称64 千字节内存足够个人电脑使用,而2007 年个人电脑的最低内存配置为53248 千字节。

这一切都表明, 电子计算机产业正以前所未有的速度飞速发展
在电子计算机和信息技术高速发展过程中, 因特尔公司的创始人之一戈登摩尔( Godon Moore) 对电子计算机产业所依赖的半导体技术的发展作出预言: 半导体芯片的集成度将每两年翻一番。

事实证明, 自二十世纪60 年代以后的数十年内, 芯片的集成度和电子计算机的计算速度实际是每十八个月就翻一番,这种奇迹般的发展速率被公认为摩尔定律
然而根据该定律计算, 到二十一世纪三十年代, 芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度。

此时, 导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律从而导致芯片无法正常工作; 同样, 芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸( 约5- 10 纳米) 后, 晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。

1900 年,普朗克在德国物理学会上提出了黑体辐射公式,同年,普朗克发表了对黑体辐射公式的理论推导,构成了量子论的基础。

在量子力学的发展过程中,一直充满着激烈的争论。

1930 年,从Einstein 提出一个假想实验
所得到的结论“量子力学是不自洽的”开始, 就和Bohr 进行争论一直到1935 年结束。

与此同时,Schrodinger 提出了“猫”佯谬。

1934 年,Einstein 等反驳量子力学正统诠释而提出了著名的EPR 佯谬,佯谬中指出了纠缠态所展现的非定域关联的奇特性质,并由此而引出了大量
的对“隐变量理论”的研究。

1965 年,Bell 发现基于Einstein 观点的“隐变量理论”可以用实验检验,其判据被称为Bell 不等式。

随后,这个问题又成为了热门话题,研究工作又进入了空前的兴旺。

之后进行了许多验证不等式的实验,同时证明了量子力学的预言是正确的,这时人们才开始把纠缠这一非经典特性应用到信息论中去。

费曼( Richard P. Feynman) 曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。

他遇到一个问题:量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。

那么运用量子力学原理来运行计算机,是不是就可以获得远远超出传统计算机的运算速度呢?他相信这是可以的,于是就产生了量子计算的想法。

在此基础上,1985年,英国牛津大学的D. Deutsch初步阐述了量子图灵机的概念,并且指出了量子图灵机可能比经典图灵机具有更强大的功能。

具体实现的情况是这样的:在经典信息处理过程中,刻画信息的二进制经典比特(Bit)由经典状态(如电压的高低) 1和0表示。

对于量子信息而言, 由于微观世界中量子效应会鲜明地凸现出来, 经典比特状态的1和0必须由两个量子态|1> 和|0> 来取代;处于这样两种不同状态之上的粒子就是量子信息的基本存储单元—量子比特(Qubit)。

任意两态量子体系都可成为量子信息的载体,如二能级原子、分子或离子,光子偏振态或其它等效的自旋1/2的粒子。

为了在真实的物理体系中实现量子计算机的功能,人们对相应物理系统的性质和人的操控能力提出如下要求:(1)系统的基本单元是一个两能级的量子体系(英文简称qubit);(2)系统能够进行初态制备,即对每一个qubit归零;(3)系统具备实施任意的幺正操作的能力。

(4)能够对量子计算机幺正演化的终态实施有效的量子测量;(5)该系统应有长的相干时间,具体而言,就是在幺正演化和测量阶段,系统相干性一直能够保持。

以上要求是由IBM 的科学家迪文森佐(DiVincenzo)提出的,称为迪文森佐判据。

理论上,任何真正意义上的量子计算机都需要满足该判据。

速度究竟有多快呢?有搜索和大数分解两个著名的例子。

计算机在搜索藏在有n个对象的数据库中的一个特定的对象时,经典的搜索过程要比
较每一个对象,平均说来需要进行n/2次尝试才有较大的可能找到那个对象。

经典搜索的一个日常生活的例子是在一个按人名索引的、共有N个人的电话簿里,找到确定号码的人,通常要找O(N)次才能成功。

Grover把它换成量子力学问题就是:对于N个态的均匀相干叠加,通过若干次基本的么正变换可以把其中一个特定分量的几率放大为1。

令人惊讶的是,Grover的量子搜索可以通过大约根号N^(1/2)次尝试就找出所需的对象。

如果用1,2,3,…直到x^(1/2)去试除x,经典计算过程通过约x^(1/2)步运算,可以最后找到x的全部素数因子。

显然,计算的步数与这个大数的位数呈指数增长关系。

当然还有一些改进的算法,但现在还不能改变指数增长的趋势。

因此,随着n变大,步数将是一个天文数字。

然而,令人吃惊的是,美国电报电话公司的Peter W.Shor在1995年写下了一个量子算法,使得完成一个n位大数的因子分解所用的计算步数只是n的多项式函数,而不是n的指数函数。

这个被称为“Shor大数因子化”的量子算法,充分发挥了量子并行性的强大作用,原则上可以在一年左右的时间内分解一个400位大数。

这是目前用经典计算机无法完成的,因为计算时间远超过宇宙年龄。

实验研究主要集中在两个方向:(1)固态量子计算:包括超导系统、量子点系统等;(2)基于量子光学的量子计算,包括离子阱、腔QED1系统、线性光学系统、光子晶体和光学晶格束缚冷原子体系等。

两个方向各有优点:固态量子计算系统的物理可集成性较好,如果能够很好地制备和操控几个量子比特,理论上可以制备更多的量子比特,从而实现复杂的量子算法。

而基于量子光学的量子计算系统体系的量子相干性较好,较易实现单qubit和两qubit的幺正变换。

人们在将量子物理和信息论结合起来研究时还产生了量子通信的想法
隐形传送的过程:
先提取原物的所有信息,然后将这些信息传送到接收地点,接收者依据这
些信息,选取与构成原物完全相同的基本单元(如:原子),制造出原物
完美的复制品。

遗憾的是,量子力学的不确定性原理不允许精确地提取原
物的全部信息,这个复制品不可能是完美的。

因此长期以来,隐形传物只
不过是种幻想而已。

1993 年美国物理学家贝尼特等人提出了量子隐形传送的方案:将某个
粒子的未知量子态(即未知量子比特)传送到另一个地方,把另一个粒子
制备到这个量子态上,而原来的粒子仍留在原处。

其基本思想是:将原物
的信息分成经典信息和量子信息两部分,它们分别经由经典通道和量子通
道传送给接收者。

经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的,量子
信息是发送者在测量中未提取的其余信息。

接收者在获得这两种信息之
后,就可制造出原物量子态的完全复制品。

这个过程中传送的仅仅是原物
的量子态,而不是原物本身。

发送者甚至可以对这个量子态一无所知,而
接收者是将别的粒子(甚至可以是与原物不相同的粒子)处于原物的量子
态上。

原物的量子态在此过程中已遭破坏。

量子纠缠是量子信息学中最重要也是最为奇特的一个课题。

在量子信息学中,量子信息的处理
离不开量子态及其操纵,而量子纠缠态毫无疑问是各种各样的量子态中最重要的一种。

由于现有的加密系统大多是建立在大数难于分解的基础之上,Shor的发现有可能使现在所用的大部分复杂加密方案失效,从而在金融和国防的保密方面产生了极大的影响。

费曼曾告诉他的学生, 使
用量子计算机时, 不需要考虑计算是如何实现的, 即把计算看作由神或上帝来实现的: 这
类计算在量子计
算中被称为神谕(Oracle) !或者黑箱!。

1995年有其他人演示了量子计算在冷却离子系统中实现的可能性,量子计算机的研究才变成物理学家、计算机专家和数学家共同关心的交叉领域研究课题。

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