计算机学科概论第01章计算机发展简史
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1822 年
机械式计算工具——分析机
在分析机的设计中， 巴贝奇采用了三个具有 现代意义的装置： （1）存储装置 （2）运算装置 （3）控制装置 分析机的输入和输出装置 采用穿孔卡片。
1832 年
这部以齿轮为元件、以蒸汽为动力的分析机 的设计思想在他去世后近100年才得以实现。
机械式计算工具——分析机
1886 年
TMC→CTR →IBM
由霍列瑞斯创办的制表机公司几经演变，最 终更名为国际商用机器公司，即今天的IBM。
1935年，IBM制造了IBM601穿孔卡片式计算 机，该计算机能够在一秒钟内完成乘法运算。
托马斯·华生
1935 年
机电式计算机——Z系列
德国工程师朱斯研制出Z-1计算机，这是 第一台采用二进制的计算机。在接下来的四 年中，朱斯先后研制出采用继电器的计算机 Z-2、Z-3、Z-4。
1621 年
机械式计算工具——帕斯卡加法器
Fra Baidu bibliotek
帕斯卡加法器是由齿轮组成、 以发条为动力、通过转动齿轮来实 现加减运算的计算装置。
1642 年
机械式计算工具——莱布尼茨四则运算器
莱布尼茨四则运算器是能进行四则运算的机 械式计算器，这台机器在进行乘法运算时采用进 位-加（shift-add）的方法，这种方法后来演化 为二进制，被现代计算机采用。
1673 年
机械式计算工具——雅各织布机
1804 年
法国人约瑟 夫·雅各（Joseph Jacquard）发明 了可编程织布机， 通过读取穿孔卡片 上的编码信息来自 动控制织布机的编 织图案。
机械式计算工具——差分机
差分机专门用于航海和天文计算，这是最早 采用寄存器（齿轮式装置）来存储数据的计算工 具，体现了早期程序设计思想的萌芽，使计算工 具从手动机械跃入自动机械的新时代。
元代后期
手动式计算工具——纳皮尔算筹
Napier算筹由一些长条状的木棍组成，木 棍的表面雕刻着类似于乘法表的数字。每个木 棍表示一位数字的乘法表，把这些木棍顺序排 列起来，可以只用加法操作来实现乘法操作。
1617 年
手动式计算工具——计算尺
对数计算尺是在两个圆盘的 边缘标注对数刻度，然后让它们 相对转动，就可以基于对数运算 用加减法来实现乘除运算。
启示？？？
计算机应用技术≠应用计算机技术 对于从事计算机系统的研究、发展、设计和制 造的专业人员来说，不仅要懂得计算机系统的原 理，还要懂得计算的原理。 什么是计算机系统？什么是计算？
➢“计算机学科概论”这门课是学习的开端 ➢ 今后的课程将从不同的角度回答这两个问题 ➢ 四年后，同学们应当自己回答这两个问题
计算机学科概论第01章计算机发 展简史
学习目标
了解计算机的发展历史； 理解计算机的基本工作原理、基本概念； 初步了解计算机学科的内涵、知识体系； 了解有关职业和职业道德； 产生兴趣、树立信心、建立目标； 掌握方法，学会学习。 注意：本课程介绍的内容大部分将在后续课程中 学习，所以，不要求弄懂每一个技术细节。
1938 年
机电式计算机——MARK-I
美国哈佛大学应用数学教授霍华德·艾肯 在读过巴贝奇和爱达的笔记后，发现了巴贝 奇的设计，并被巴贝奇的远见卓识所震惊。 艾肯提出用机电的方法，而不是纯机械的方 法来实现巴贝奇的分析机。
1936 年
电子计算机——ABC
授课方式与成绩评定
课上讲授和演示
复习、自学和书面作业
上机实验并完成上机作业
成绩评测
–实验 –作业及考勤 –论文
20% 50% 30%
澄清一个认识
洗衣机≠ 计算机≠
用户与专业人员的区别
对于使用洗衣机的人，没有 必要懂得洗衣机的原理，只 需要了解使用知识。
对于从事洗衣机的研究、发 展、设计和制造的人，不仅 要懂得洗衣机的原理，还要 懂得洗衣的原理。
英国著名诗人拜伦的独 生女爱达•奥古斯塔为分析 机编制了人类历史上第一 批计算机程序。
阿达和巴贝奇为计算 机的发展创造了不朽的功 勋，他们对计算机的预见 超前了一个多世纪，正是 他们的辛勤努力，为后来 计算机的出现奠定了坚实 的基础。
机电式计算机——制表机
第一台可以自动 进行加减乘除运算、 累计存档、制作报表 的制表机，这台制表 机参与了美国1890 年的人口普查工作。
计算机是什么？
计算机存在于我们的生活中
Computers are everywhere！
为什么计算机无处不在？
计算机能够做许多种不同的事：
➢ 算题（科学计算） ➢ 制作图案 ➢ 处理文字 ➢ 记录事实 ➢ 控制其他机器 ➢ 游戏 ➢ 发送消息 ➢ 识别语音
➢ 画图 ➢ 娱乐 ➢ 帮助人进行决策 ➢ 模拟世界上的事物 ➢ 制作影视特技 ➢ 帮助人进行设计 ➢ 帮助人制定计划
远古时代
手动式计算工具——算筹
最原始的人造计
春
算工具是算筹，我国
秋
古代劳动人民最先创
时
造和使用了这种简单
期
的计算工具。算筹最
早出现在何时，现在
已经无法考证，但在
春秋战国时期，算筹
使用非常普遍。
手动式计算工具——算盘
计算工具发展史上第一 次重大改革是算盘，也是我 国古代劳动人民首先创造和 使用的。算盘由算筹演变而 来，并且和算筹并存竞争了 一个时期，终于在元代后期 取代了算筹。
➢… …
计算机什么都能做吗？
计算机是什么？
计算机全称是通用电子数字计算机，在学术性较 强的文献中通常称为计算机，在科普性读物中通 常称为电脑。 ➢通用是指计算机可服务于多种用途； ➢电子是指计算机是一种电子设备； ➢数字是指在计算机内部一切信息均用0和1的编 码来表示。
计算机是什么？
计算机是一台笨拙的机器，具有从事令人难以 置信的聪明工作的能力；
计算机程序员是一些聪明的人，具有从事令人 难以置信的笨拙工作的能力；
计算机与程序员实现了完美的配合。
第1章 计算机发展简史
1.1 计算工具的发展简史 1.2 计算机发展简史 1.3 计算机的分类和特点 1.4 计算机的应用领域
手动式计算工具——结绳记事
人类最初用手指进行计 算，但计算范围有限，计算 结果也无法存储。于是人们 用绳子、石子等作为工具来 延长手指的计算能力和存储 能力，如中国古书中记载的 “上古结绳而治”，拉丁文 中“Calculus”的本意是用 于计算的小石子。
机械式计算工具——分析机
在分析机的设计中， 巴贝奇采用了三个具有 现代意义的装置： （1）存储装置 （2）运算装置 （3）控制装置 分析机的输入和输出装置 采用穿孔卡片。
1832 年
这部以齿轮为元件、以蒸汽为动力的分析机 的设计思想在他去世后近100年才得以实现。
机械式计算工具——分析机
1886 年
TMC→CTR →IBM
由霍列瑞斯创办的制表机公司几经演变，最 终更名为国际商用机器公司，即今天的IBM。
1935年，IBM制造了IBM601穿孔卡片式计算 机，该计算机能够在一秒钟内完成乘法运算。
托马斯·华生
1935 年
机电式计算机——Z系列
德国工程师朱斯研制出Z-1计算机，这是 第一台采用二进制的计算机。在接下来的四 年中，朱斯先后研制出采用继电器的计算机 Z-2、Z-3、Z-4。
1621 年
机械式计算工具——帕斯卡加法器
Fra Baidu bibliotek
帕斯卡加法器是由齿轮组成、 以发条为动力、通过转动齿轮来实 现加减运算的计算装置。
1642 年
机械式计算工具——莱布尼茨四则运算器
莱布尼茨四则运算器是能进行四则运算的机 械式计算器，这台机器在进行乘法运算时采用进 位-加（shift-add）的方法，这种方法后来演化 为二进制，被现代计算机采用。
1673 年
机械式计算工具——雅各织布机
1804 年
法国人约瑟 夫·雅各（Joseph Jacquard）发明 了可编程织布机， 通过读取穿孔卡片 上的编码信息来自 动控制织布机的编 织图案。
机械式计算工具——差分机
差分机专门用于航海和天文计算，这是最早 采用寄存器（齿轮式装置）来存储数据的计算工 具，体现了早期程序设计思想的萌芽，使计算工 具从手动机械跃入自动机械的新时代。
元代后期
手动式计算工具——纳皮尔算筹
Napier算筹由一些长条状的木棍组成，木 棍的表面雕刻着类似于乘法表的数字。每个木 棍表示一位数字的乘法表，把这些木棍顺序排 列起来，可以只用加法操作来实现乘法操作。
1617 年
手动式计算工具——计算尺
对数计算尺是在两个圆盘的 边缘标注对数刻度，然后让它们 相对转动，就可以基于对数运算 用加减法来实现乘除运算。
启示？？？
计算机应用技术≠应用计算机技术 对于从事计算机系统的研究、发展、设计和制 造的专业人员来说，不仅要懂得计算机系统的原 理，还要懂得计算的原理。 什么是计算机系统？什么是计算？
➢“计算机学科概论”这门课是学习的开端 ➢ 今后的课程将从不同的角度回答这两个问题 ➢ 四年后，同学们应当自己回答这两个问题
计算机学科概论第01章计算机发 展简史
学习目标
了解计算机的发展历史； 理解计算机的基本工作原理、基本概念； 初步了解计算机学科的内涵、知识体系； 了解有关职业和职业道德； 产生兴趣、树立信心、建立目标； 掌握方法，学会学习。 注意：本课程介绍的内容大部分将在后续课程中 学习，所以，不要求弄懂每一个技术细节。
1938 年
机电式计算机——MARK-I
美国哈佛大学应用数学教授霍华德·艾肯 在读过巴贝奇和爱达的笔记后，发现了巴贝 奇的设计，并被巴贝奇的远见卓识所震惊。 艾肯提出用机电的方法，而不是纯机械的方 法来实现巴贝奇的分析机。
1936 年
电子计算机——ABC
授课方式与成绩评定
课上讲授和演示
复习、自学和书面作业
上机实验并完成上机作业
成绩评测
–实验 –作业及考勤 –论文
20% 50% 30%
澄清一个认识
洗衣机≠ 计算机≠
用户与专业人员的区别
对于使用洗衣机的人，没有 必要懂得洗衣机的原理，只 需要了解使用知识。
对于从事洗衣机的研究、发 展、设计和制造的人，不仅 要懂得洗衣机的原理，还要 懂得洗衣的原理。
英国著名诗人拜伦的独 生女爱达•奥古斯塔为分析 机编制了人类历史上第一 批计算机程序。
阿达和巴贝奇为计算 机的发展创造了不朽的功 勋，他们对计算机的预见 超前了一个多世纪，正是 他们的辛勤努力，为后来 计算机的出现奠定了坚实 的基础。
机电式计算机——制表机
第一台可以自动 进行加减乘除运算、 累计存档、制作报表 的制表机，这台制表 机参与了美国1890 年的人口普查工作。
计算机是什么？
计算机存在于我们的生活中
Computers are everywhere！
为什么计算机无处不在？
计算机能够做许多种不同的事：
➢ 算题（科学计算） ➢ 制作图案 ➢ 处理文字 ➢ 记录事实 ➢ 控制其他机器 ➢ 游戏 ➢ 发送消息 ➢ 识别语音
➢ 画图 ➢ 娱乐 ➢ 帮助人进行决策 ➢ 模拟世界上的事物 ➢ 制作影视特技 ➢ 帮助人进行设计 ➢ 帮助人制定计划
远古时代
手动式计算工具——算筹
最原始的人造计
春
算工具是算筹，我国
秋
古代劳动人民最先创
时
造和使用了这种简单
期
的计算工具。算筹最
早出现在何时，现在
已经无法考证，但在
春秋战国时期，算筹
使用非常普遍。
手动式计算工具——算盘
计算工具发展史上第一 次重大改革是算盘，也是我 国古代劳动人民首先创造和 使用的。算盘由算筹演变而 来，并且和算筹并存竞争了 一个时期，终于在元代后期 取代了算筹。
➢… …
计算机什么都能做吗？
计算机是什么？
计算机全称是通用电子数字计算机，在学术性较 强的文献中通常称为计算机，在科普性读物中通 常称为电脑。 ➢通用是指计算机可服务于多种用途； ➢电子是指计算机是一种电子设备； ➢数字是指在计算机内部一切信息均用0和1的编 码来表示。
计算机是什么？
计算机是一台笨拙的机器，具有从事令人难以 置信的聪明工作的能力；
计算机程序员是一些聪明的人，具有从事令人 难以置信的笨拙工作的能力；
计算机与程序员实现了完美的配合。
第1章 计算机发展简史
1.1 计算工具的发展简史 1.2 计算机发展简史 1.3 计算机的分类和特点 1.4 计算机的应用领域
手动式计算工具——结绳记事
人类最初用手指进行计 算，但计算范围有限，计算 结果也无法存储。于是人们 用绳子、石子等作为工具来 延长手指的计算能力和存储 能力，如中国古书中记载的 “上古结绳而治”，拉丁文 中“Calculus”的本意是用 于计算的小石子。