计算机导论专题报告

学校代码： 10128学号：************《计算机科学引论》课程专题报告题目：计算机的发展****：***学院：信息工程学院系别：计算机系专业：计算机科学与技术班级：计算机14-2班二〇一四年十二月计算机及其网络发展一、计算机发展史简介人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步，从简单到复杂、从低级到高级的发展过程，计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。

1946年，世界上第一台电子数字计算机（ENIAC）在美国诞生。

这台计算机共用了18000多个电于管组成，占地170m2，总重量为30t，耗电140kw，运算速度达到每秒能进行5000次加法、300次乘法。

从计算机的发展趁势看，大约2010年前美国就可以研制出千万亿次计算机。

电子计算机在短短的50多年里经过了电子管、晶体管、集成电路（IC）和超大规模集成电路（VLSI）四个阶段的发展，使计算机的体积越来越小，功能越来越强，价格越来越低，应用越来越广泛，目前正朝智能化（第五代）计算机方向发展。

1．第一代电子计算机第一代电于计算机是从1946年至1958年。

它们体积较大，运算速度较低，存储容量不大，而且价格昂贵。

使用也不方便，为了解决一个问题，所编制的程序的复杂程度难以表述。

这一代计算机主要用于科学计算，只在重要部门或科学研究部门使用。

2．第二代电子计算机第二代计算机是从1958年到1965年，它们全部采用晶体管作为电子器件，其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍，体积为原来的几十分之一。

在软件方面开始使用计算机算法语言。

这一代计算机不仅用于科学计算，还用于数据处理和事务处理及工业控制。

3．第三代电子计算机第三代计算机是从1965年到1970年。

这一时期的主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件，并且出现操作系统，使计算机的功能越来越强，应用范围越来越广。

它们不仅用于科学计算，还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域，出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统，可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。

4．第四代电子计算机第四代计算机是指从1970年以后采用大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）为主要电子器件制成的计算机。

例如80386微处理器，在面积约为10mm X l0mm的单个芯片上，可以集成大约32万个晶体管。

第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。

微型计算机大致经历了四个阶段：第一阶段是1971～1973年，微处理器有4004、4040、8008。

1971年Intel公司研制出MCS4微型计算机（CPU为4040，四位机）。

后来又推出以8008为核心的MCS-8型。

第二阶段是1973～1977年，微型计算机的发展和改进阶段。

微处理器有8080、8085、M6800、Z80。

初期产品有Intel 公司的MCS一80型（CPU为8080，八位机）。

后期有TRS-80型（CPU为Z80）和APPLE-II型（CPU为6502），在八十年代初期曾一度风靡世界。

第三阶段是1978～1983年，十六位微型计算机的发展阶段，微处理器有8086、808880186、80286、M68000、Z8000。

微型计算机代表产品是IBM-PC（CPU为8086）。

本阶段的顶峰产品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC／AT286(1986年)微型计算机。

第四阶段便是从1983年开始为32位微型计算机的发展阶段。

微处理器相继推出80386、80486。

386、486微型计算机是初期产品。

1993年，Intel公司推出了Pentium或称P5（中文译名为"奔腾"）的微处理器，它具有64位的内部数据通道。

现在Pentium III（也有人称P7）微处理器己成为了主流产品，预计Pentium IV 将在2000年10月推出。

由此可见，微型计算机的性能主要取决于它的核心器件——微处理器（CPU）的性能。

5．第五代计算机第五代计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合一起具有形式推理、联想、学习和解释能力。

它的系统结构将突破传统的冯·诺依曼机器的概念，实现高度的并行处理。

二、计算机的特点计算机的基本特点如下：1、记忆能力强在计算机中有容量很大的存储装置，它不仅可以长久性地存储大量的文字、图形、图像、声音等信息资料，还可以存储指挥计算机工作的程序。

2、计算精度高与逻辑判断准确它具有人类无能为力的高精度控制或高速操作任务。

也具有可靠的判断能力，以实现计算机工作的自动化，从而保证计算机控制的判断可靠、反应迅速、控制灵敏。

3、高速的处理能力它具有神奇的运算速度，其速度以达到每秒几十亿次乃至上百亿次。

例如，为了将圆周率兀的近似值计算到707位，一位数学家曾为此花十几年的时间，而如果用现代的计算机来计算，可能瞬间就能完成，同时可达到小数点后200万位。

4、能自动完成各种操作计算机是由内部控制和操作的，只要将事先编制好的应用程序输入计算机，计算机就能自动按照程序规定的步骤完成预定的处理任务。

三、计算机的应用计算机的诞生，及其飞速的发展，正在影响着人们的生活。

自1946年世界上第一台计算机在美国问世至今不过半个多世纪，可现在人们很难设想没有计算机的生活会怎样。

有人会问，如此高性能的计算机与老百姓生活有什么关系呢？从应用的角度看，计算机的应用是潮流，更是财富。

以日本和韩国的造船业为例，由于采用先进的计算机技术，这两个国家的造船工人人数从十几万下降到2万多，年造船排水量近千万吨，我国有30万造船工人，年造船300万吨排水量，效率相差数十倍。

在当今时代，制造业，拼人力是不行的，一定要靠计算机技术提高产业水平。

在谈到计算机的应用时我们总会提到普及率，这与计算机对社会的影响和贡献有什么必然的联系吗？当然有。

简单理解，计算机普及率低说明应用水平落后。

计算机在我国的普及率不到10%，而美国是50%以上。

从统计上来说，任何一项技术普及率到50%时，才可以说对社会经济生活产生巨大效益。

在美国波音公司，飞机从设计到制造，全部是计算机来完成的，整个过程看不到一张图纸，日本的造船也是如此，从船的设计到造完全是无纸化的。

计算机的外形也不是我们过去熟悉得样子，对我生活的影响无处不在。

未来计算机不仅具有非凡的记忆功能，而且具有判断能力，真正成为人脑的延伸。

但目前的计算机的功能与人脑相比还相差很远。

现代计算机虽然"智商"很高，具有人无法相比的计算速度，但"情商"很低。

未来的计算机网络就像今天的电网一样，我们一按开关，信息就流进来。

四、计算机硬件和软件集成电路和计算机技术的迅速发展以及计算机应用的不断深化,使计算机系统越来越复杂。

但无论系统有多复杂，任何一台计算机系统都是由硬件和软件组成的。

计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称，可以是电子的、电磁的、机电的或光学的元件/装置，或者由它们所组成的计算机部件。

主要由输入设备、主机和输出设备组成。

例如，计算机的机箱、键盘、鼠标器、显示器、打印机、计算机大底板（母板）、各类扩充板卡等都是计算机硬件。

下面一一介绍：CPU：CPU即中央处理器，是电脑的核心，电脑处理数据的能力和速度主要取决于CPU。

通常用主频评价CPU的能力和速度，如PⅢ800CPU，表示主频为800MHz。

主板：也称主机板，是安装在主机机箱内的一块矩形电路板，上面安装有电脑的主要电路系统。

主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个微机系统的性能。

主板上安装有控制芯片组BIOS芯片和各种输入输出接口、键盘和面板控制开关接口、指示灯插件、扩充插槽及直流电源供电接插件等元件。

CPU、内存条插接在主板的相应插槽中，驱动器、电源等硬件连接在主板上。

主板上的接口扩充插槽用于插接各种接口卡，这些接口卡扩展了电脑的功能。

常见接口卡有显示卡、声卡等。

光盘驱动器：读取光盘信息的设备。

是多媒体电脑不可缺少的硬件配置。

光盘存储容量大，价格便宜，保存时间长，适宜保存大量的数据，如声音、图像、动画、视频信息、电影等多媒体信息。

光盘驱动器主要有三种，CD—ROM、CD—R和CD—R W，CD—ROM是只读光盘驱动器；CD—R只能写入一次，以后不能改写；CD—R硬盘等计算机软件是指在硬件上运行的程序和相关的数据文档。

相对于硬件而言，软件用来扩大计算机的功能和提高计算机的效率，是计算机系统中不可缺少的主要组成部分。

五：计算机网络的发展历史软件和硬件是密切相关和互相依存的。

没有软件的硬件机器，称为裸机。

当代的裸机只有极为有限的功能，甚至不能有效的启动和正常的进行最起码的数据处理工作。

1、1969年，为了能在爆发核战争时保障通信联络，美国国防部高级研究计划署ARPA资助建立了世界上第一个分组交换试验网ARPANET，连接美国四个大学。

ARPANET的建成和不断发展标志着计算机网络发展的新纪元。

阶段主要技术成果：1972年，ARPAnet在首届计算机后台通信国际会议上首次与公众见面，并验证了分组交换技术的可行性，由此，ARPAnet成为现代计算机网络诞生的标志。

ARPAnet在技术上的另一个重大贡献是TCP/IP协议簇的开发和使用。

1980年，ARPA投资把TCP/IP加进UNIX(BSD4.1版本)的内核中，在BSD4.2版本以后,TCP/IP协议即成为UNIX 操作系统的标准通信模块。

1982年，Internet由ARPAnet，MILNET等几个计算机网络合并而成，作为Internet的早期骨干网，ARPAnet试验并奠定了Internet存在和发展的基础，较好地解决了异种机网络互联的一系列理论和技术问题。

2、70年代末到80年代初，计算机网络蓬勃发展，各种各样的计算机网络应运而生，如MILNET、USENET、BITNET、CSNET 等，在网络的规模和数量上都得到了很大的发展。

一系列网络的建设，产生了不同网络之间互联的需求，并最终导致了TCP/IP协议的诞生。

阶段主要技术成果：1980年，TCP/IP协议研制成功。

1982年，ARPANET开始采用IP协议。

3、1986年美国国家科学基金会NSF资助建成了基于TCP/IP 技术的主干网NSFNET，连接美国的若干超级计算中心、主要大学和研究机构，世界上第一个互联网产生，迅速连接到世界各地。

90年代，随着Web技术和相应的浏览器的出现，互联网的发展和应用出现了新的飞跃。

1995年，NSFNET开始商业化运行。

阶段主要技术成果：局域网和其它广域网的产生和蓬勃发展对Internet的进一步发展起了重要的作用。