计算机发展简史-PPT课件

1.2 计算机的分类
按照性能分类 巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站
工作站
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工作站与功能较强的高端微机差 别不是很明显。与微机相比，它 一般有较大的春初熔炼隔阂较高 的运算速度，而且配备大屏幕显 示器。工作站主要用于图像处理 和计算机辅助设计等领域。
IBM System /360
System/360是IBM在1964年4 月7日，推出的划时代的大 型电脑，这一系列是世界上 首个指令集可兼容计算机。
第四代：超大规模集成电路计算机
物理元件 （超）大规模集成电路 内 存 半导体存储器 外 存 磁盘和光盘 工作速度 几百万到几千万次／秒 软 件 操作系统和应用软件 应 用 以计算机网络为特征
第一章 计算机发展史
什么是计算机？
具备内部存储能力，能高速、自动的进行逻辑运算和算术运算的电子设备。
1.1 计算机发展历程
古代计算技术的发展
经考古研究表明：人类的计 算是从计数开始．最早的计 数工具从自身的双手开始到 学会用小树枝、小木棍、小 石子等工具进行计数。到了 我国的唐代，人们发明了算 盘，同时发明了一整套基于 算盘的引算口诀，算盘应该 是出现最早的较为成熟的计 算工具，所以也有观点认为 算盘可以看作是最早的计算 机，而珠算口诀则是最早的 算法。
神经网络计算机
用数据单元模拟人脑的神经元，并利用神经元结点的分布式存储和相互 关联来模拟人脑活动
1.2 计算机的分类
按照性能分类 巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站
巨型计算机
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时代 年份
电子器件
软件
应用
一 46—58
电子管
机器语言 汇编语言
科学计算
二 58—64
晶体管
高级语言
数据处理 工业控制
三 64—71 集成电路
操作系统
文字处理 图形处理
四 71年迄今 （超）大规 数据库、网络等 社会的各个领
模集成电路
域
新一代计算机
生物计算机
光学计算机 量子计算机 神经网络计算机
and Calculator）， 电子数字积
分计算机）， 目的是用来计算
炮弹弹道。
埃尼阿克
“埃尼阿克”长30.48米，宽1 米，占地面积170平方米，30 个 操 作 台 ， 约 相 当 于 10 件 普 通 房 间 的 大 小 ， 重 达 30 吨 ， 耗电量150千瓦，造价48万美 元。它使用18000个电子管， 70000个 电阻， 10000 个电容 ， 1500个继电器 ， 6000多个开 关 ， 每 秒 执 行 5000 次 加 法 或 400次乘法，是继电器计算机 的 1000 倍 、 手 工 计 算 的 20 万 倍。
约翰·阿塔那索夫(John Vincent Atanasoff)是保加利 亚移民的后裔，1903年10月4日生于美国纽约州哈 密尔顿，是保加利亚科学院外籍院士。曾获得计算
机先驱奖等。
计算机之父
约 翰 ·冯 ·诺 依 曼 （ John von Neumann,1903－1957）,“现代电子 计算机之父”,美籍匈牙利人,物理 学家、数学家、发明家,“现代电子 计算机之父”即电脑（即EDVAC,它 是世界上第一台现代意义的通用计 算机）的发明者.
大型计算机
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大型计算机也有很高的运算速度和 很大的存储量，并允许相当多的用 户同时使用。但它在量级和价格上 不及巨型计算机。大型计算机通常 像一个家族一样形成系列，如 IBM4300系列、IBM9000系列。常用 于大型企业、商业管理或者大型数 据库管理系统中，也可以用作大型 计算机网络中的主机。
生物计算机
生物计算机也称仿生计算机，主要原材料 是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以 此作为生物芯片来替代半导体硅片，利用 有机化合物存储数据。
运算速度要比当今最新一代计算机快10万 倍，它具有很强的抗电磁干扰能力，并能 彻底消除电路间的干扰。能量消耗仅相当 于普通计算机的十亿分之一，且具有巨大 的存储能力。生物计算机具有生物体的一 些特点，如能发挥生物本身的调节机能， 自动修复芯片上发生的故障，还能模仿人 脑的机制等
阿 兰 · 麦 席 森 · 图 灵 Alan Mathison Turing ,6 月 23 日 生 于 英国伦敦.是英国著名的数学家和 逻辑学家,被称为计算机科学之父、 人工智能之父,是计算机逻辑的奠 基者,提出了“图灵机”和“图灵 测试”等重要概念.人们为纪念其 在计算机领域的卓越贡献而设立 “图灵奖”.
IBM公司生产的AS/400系列
1.2 计算机的分类
按照性能分类 巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站
微型计算机
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微型计算机的特点是小巧灵活、 便宜。通常一次只能一个用户使 用，因而也成为个人计算机或pc 机。还有体积更小的微型机不断 增多，如台式机、笔记本电脑、 平板电脑、一体机、掌上电脑等。
1997年5月11日，国际象棋世界冠军 卡斯帕罗夫与IBM公司的国际象棋电 脑“深蓝”的六局对抗赛降下帷幕, 最终深蓝获胜！
国内外几款超级计算机
日本“京”计算机
IBM“Sequoia（红 杉）”超级计算机
IBM蓝色基因
“天河一号”超级计 算机
1.2 计算机的分类
按照性能分类 巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站
电脑“埃尼阿克”ENIAC在美国
宾夕法尼亚大学诞生。
第二次世界大战期间，美国
Hale Waihona Puke Baidu
军方要求宾州大学莫奇利
（Mauchly）博士和他的学生埃
克特（Eckert） 设计以真空管取
代继电器的“电子化”电脑--
ENIAC (1946)计算机
ENIAC“埃尼阿克” （Electronic Numerical Integrator
3.混合计算机是取数字、模拟计算机之长，既能高速运算，又便于存 储信息。但这类计算机造价昂贵。现在人们所使用的大都属于数字计 算机。
按使用范围分类
按使用范围分为通用计算机和专用计算机
1.通用计算机是指各行业、各种工作环境都能使用的计算机，学校、 家庭、工厂、医院、公司等用户都能使用的就是通用计算机；平时我 们购买的品牌机、兼容机都是通用计算机。通用计算机不但能办公， 还能做图形设计、制作网页动画、上网查询资料等。
EDVAC“离散变量自动电子计算机”
EDVAC 于 1949 年 8 月 交 付 给 弹 道 研 究 实 验 室 。 在 发 现 和 解 决 许 多 问 题 之 后 ， 直 到 1951 年 EDVAC才开始运行，而且局限于基本功能。EDVAC是第一台现代意义的通用计算机。和之 前的世界上第一台电子计算机ENIAC不同,EDVAC首次使用二进制而不是十进制。整台计算 机共使用大约6000个电子管和大约12000个二极管，功率为56KW，占地面积45.5平方米， 重7850KG，使用时需要三十个技术人员同时操作。 它由五个基本部分组成：1）运算器CA（2）控制器CC（3）存储器M（4）输入装置I（5） 输出装置O.
电子计算机之父
阿 塔 纳 索 夫 - 贝 瑞 计 算 机 （ Atanasoff-Berry Computer，简称ABC）是法定的世界上第一台电子 计算机，是爱荷华州立大学的约翰·文森特·阿塔 纳索夫（John Vincent Atanasoff）和他的研究生 克利福特·贝瑞（Clifford Berry）在1937年设计， 不可编程，仅仅设计用于求解线性方程组，并在 1942年成功进行了测试。从ABC开始，人类的计算 从模拟向数字挺进。而“埃尼阿克（ENIAC）”标 志着计算机正式进入数字的时代。
机械式计算机
17世纪法国科学家布莱斯•帕 斯卡(B．Pascal)发明厂基于齿 轮传动技术的机械式计算机。 它的特点是利用人工手动作 为计算机动力，利用齿轮、 杠杆等机械装置来自动传送 十进制数进行计算。随后的 机电式计算机就是在机械式 计算机的基础上用电力作动 力，但计算原理仍然是机械 式的。
手摇式计算机
1.2 计算机的分类
按照性能分类 巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机工作站
小型计算机
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小型计算机规模比大型机小，但 仍可支持十几个用户同时使用， 价格便宜，适用于中小型企事业 单 位 。 如 DEC 公 司 生 产 的 VAX 系 列，IBM公司生产的AS/400系列。
1671 年 莱 布 尼 茨 发 明 了 一 种 能做四则运算的手摇计算器， 外形好像一个长1米的大盒子。 17 世 纪 末 期 ， 这 种 手 摇 计 算 器传入了中国，并由中国人 制 造 出 了 12 位 数 的 手 摇 计 算 器，独创出一种算筹式手摇 计算器。
第一台计算机的诞生
1946年2月14日，世界上第一台
1951年：UNIVAC-1 ——第一台商 用计算机系统诞生，设计者是 J.Presper Eckert和John Mauchly。 被美国人口普查部门用于人口普查， 标志着计算机进入了商业应用时代。
第三代：集成电路计算机(64~70)
物理元件 中小规模集成电路（硅） 内 存 半导体存储器 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万到几百万次/秒 软 件 高级算法语言、操作系统 应 用 计算、管理及控制 代表机型 IBM System /360 优 点 体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长 发展特点 计算机设计出现了标准化、通用化、系列化的局面
按处理数据类型分类
按处理方式分类，可以把计算机分为模拟计算机、数字计算机以及数 字模拟混合计算机。
1.模拟计算机，主要用于处理模拟信息，如工业控制中的温度、压力 等。模拟计算机的运算部件是一些电子电路，其运算速度极快，但精 度不高，使用也不够方便。
2.数字计算字采用二进制运算，其特点是解题精度高，便于存储信息， 是通用性很强的计算工具，既能胜任科学计算和数字处理，也能进行 过程控制和CAD/CAM等工作。
第一代：电子管计算机（46~57)
物理原件：电子管 内 存 延迟线或磁芯 外 存 纸带、卡片或磁带 工作速度 几千到一万次／秒 软 件 机器语言或汇编语言 应 用 科学计算 代表机型 ENIAC 特 点 体积庞大，运算速度低，成本高
第二代：晶体管计算机(58~64)
物理元件 晶体管 内 存 磁芯 外 存 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
巨型机运算速度快、存储量大、 结构复杂、价格昂贵，主要用于 尖端科学研究领域。巨型机目前 在国内还不多，我国研制的“天 河二号”和星云计算机就属于巨 型机。一般用于解决诸如气象、 航天、能源、医药等剪短科学研 究和战略武器研制中的复杂计算。
深蓝是美国IBM(国际商用机器公司) 公司生产的一台超级国际象棋电脑， 重 1270 公 斤 ， 有 32 个 大 脑 （ 微 处 理 器），每秒钟可以计算2亿步。“深 蓝”输入了一百多年来优秀棋手的对 局两百多万局。
光学计算机
光子计算机是一种由光信号进 行数字运算、逻辑操作、信息 存贮和处理的新型计算机。它 由激光器、光学反射镜、透镜、 滤波器等光学元件和设备构成， 靠激光束进入反射镜和透镜组 成的阵列进行信息处理，以光 子代替电子，光运算代替电运 算。
量子计算机
量 子 计 算 机 （ quantum computer）是一类遵循量子力 学规律进行高速数学和逻辑运 算、存储及处理量子信息的物 理装置。当某个装置处理和计 算的是量子信息，运行的是量 子算法时，它就是量子计算机。 量子计算机的概念源于对可逆 计算机的研究。研究可逆计算 机的目的是为了解决计算机中 的能耗问题。