初中信息技术理论基础讲解

第一代：电子管计算机（1946~1957)
• • • • • • • 内 存 外 存 工作速度 软 件 应 用 代表机型 特 点 延迟线或磁芯 纸带、卡片或磁带 几千～一万次／秒 机器语言或汇编语言 科学计算 ENIAC 体积庞大，运算速度低，成本高
第二代 晶体管计算机（1957-1964） 20世纪50年代中期，晶体管的出现使计算机生产技术得 到了根本性的发展，由晶体管代替电子管作为计算机的基础 器件，用磁芯或磁鼓作存储器，在整体性能上，比第一代计 算机有了很大的提高。同时程序语言也相应的出现了，如 Fortran，Cobol，Algo160等计算机高级语言。晶体管计算 机被用于科学计算的同时，也开始在数据处理、过程控制方 面得到应用。 晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小、重量 轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。使用晶体管 后，电子线路的结构大大改观，制造高速电子计算机就更容 易实现了。
冯·诺依曼从小就显示出数学和记忆方面的天才，从孩提时代起， 冯诺依曼就有过目不忘的天赋，六岁时他就能用希腊语同父亲互相开玩 笑。六岁时他能心算做八位数除法，八岁时掌握微积分，在十岁时他花 费了数月读完了一部四十八卷的世界史，并可以对当前发生的时间和历 史上某个时间做出对比，并讨论两者的军事理论和政治策略 ，十二岁 就读懂领会了波莱尔的大作《函数论》要义。 1914年夏天，约翰进入了大学预科班学习，是年7月28日，第一次 世界大战暴发，冯·诺依曼全家离开过匈牙利，以后再重返布达佩斯。 当然他的学业也会受到影响。但是在毕业考试时，冯·诺依曼的成绩仍 名列前茅（除体育和书写外，都是A）。 1921年，冯·诺依曼通过“成熟”考试时，已被大家当作数学家了。 他的第一篇论文是和菲克特合写的，那时他还不到18岁。麦克斯由于考 虑到经济上原因，请人劝阻年方17的冯·诺依曼不要专攻数学，后来父 子俩达成协议，冯·诺依曼便去攻读化学。 其后的四年间，冯·诺依曼在布达佩斯大学注册为数学方面的学生， 但并不听课，只是每年按时参加考试，考试都得A。与此同时，冯·诺 依曼进入柏林大学(1921年)，1923年又进入瑞士苏黎世联邦工业大学学 习化学。1926年他在苏黎世联邦工业大学获得化学方面的大学毕业学位， 通过在每学期期末回到布达佩斯大学通过课程考试，他也获得了布达佩 斯大学数学博士学位。
冯·诺依曼的这种不参加听课只参加考试的求学方式， 当时是非常特殊的，就整个欧洲来说也是完全不合规则的。 但是这不合规则的学习方法，却又非常适合冯·诺依曼。 逗留在苏黎世期间，冯·诺依曼常常利用空余时间研 读数学、写文章和数学家通信。在此期间冯·诺依曼受到 了希尔伯特和他的学生施密特和外尔的思想影响，开始研 究数理逻辑。当时外尔和波伊亚两位也在苏黎世，他和他 们有过交往。一次外尔短期离开苏黎世，冯·诺依曼还代 他上过课。聪慧加上得天独厚的栽培，冯·诺依曼在茁壮 地成长，当他结束学生时代的时候，他已经漫步在数学、 物理、化学三个领域的某些前沿。 …………
信息技术理论基础
一、计算机的发展史 二、计算机硬件基础源自文库三、计算机软件 四、计算机病毒及防治
一、计算机的发展史
（一）第一台电子计算机
第一台计算机是美国军方定制，专门为了计算弹道和射击特 性表面而研制的。 1946年2月14日，在美国宾夕法尼亚大学，世界上第一台电子 数字计算机ENIAC。 1946年这台计算机主要元器件采用的是电子管。该机使用了 1500个继电器，18800个电子管，占地170m2，重量重达30多吨 ，耗电150KW，造价48万美元。开机时让周围居民暂时停电。 这台计算机每秒能完成5000次加法运算，400次乘法运算，比 当时最快的计算工具快300倍，是继电器计算机的1000倍、手 工计算的20万倍。用今天的标准看，它是那样的“笨拙”和 “低级”，其功能远不如一只掌上可编程计算器，但它使科 学家们从复杂的计算中解脱出来，它的诞生标志着人类进入 了一个崭新的信息革命时代。
第二代：晶体管计算机(1958~1964)
• 物理元件 •内 存 •外 • • • • • 存 晶体管 磁芯 磁带或磁盘
工作速度 几十万次／秒 软 件 高级算法语言 应 用 事务管理及工业控制 代表机型 IBM 7000 系列 优 点 体积小，寿命长，速度 快，能耗少，可靠性高
冯·诺依曼（1903~1957），著名匈牙利裔美 籍数学家,计算机科学家,物理学家和化学家 。 1903年12月28日生于匈牙利布达佩斯的一个 犹太人家庭。在现代计算机、博弈论、核武 器和生化武器等诸多领域内有杰出建树的最 伟大的科学全才之一，被后人称为“计算机 之父”和“博弈论之父”。 布达佩斯大学数 学博士。先后执教于柏林大学和汉堡大学。 1930年前往美国，后入美国籍。历任普林斯 顿大学、普林斯顿高级研究所教授，美国原 子能委员会会员。美国全国科学院院士。早 期以算子理论、共振论、量子理论、集合论 等方面的研究闻名，开创了冯·诺依曼代数。 第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制 作出了贡献。
第一代 电子管计算机（1946-1957） 这一阶段计算机的主要特征是采用电子管元件作基本器件， 用光屏管或汞延时电路作存储器，输入与输出主要采用穿孔卡 片或纸带，体积大、耗电量大、速度慢、存储容量小、可靠性 差、维护困难且价格昂贵。在软件上，通常使用机器语言或者 汇编语言，来编写应用程序。因此这一时代的计算机主要用于 科学计算。 这时的计算机的基本线路 是采用电子管结构，程序从 人工手编的机器指令程序， 过渡到符号语言，第一代电 子计算机是计算工具革命性 发展的开始，它所采用的二 进位制与程序存贮等基本技 术思想，奠定了现代电子计 算机技术基础。以冯·诺依 曼为代表。
冯·诺伊曼对世界上第一台电子计算机ENIAC(电子数字积分计算机)的设
计提出过建议，1945年3月他在共同讨论的基础上起草ENIAC(电子离散变量 自动计算机)设计报告初稿，这对后来计算机的设计有决定性的影响，特别 是确定计算机的结构，采用存储程序以及二进制编码等，至今仍 为电子计算机设计者所遵循。