计算机发展概述1.
第一章 计算机发展与计算机应用概述
第一章计算机发展与计算机应用概述1．1计算机发展概述1946年2月，世界上第一台计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）诞生于美国宾夕法尼亚大学。
它使用了18000个电子管、10000只电容和7000个电阻，占地170平方米，重达30吨，耗电150千瓦，每秒可进行5000次加、减法运算，价值40万美元。
当时它的设计目的是为美国陆军弹道实验室解决弹道特性的计算问题，虽然它无法同现今的计算机相比，但在当时它可把计算一条发射弹道的时间缩短到30秒以下，使工程设计人员从繁重的计算中解放出来。
在当时这是一个伟大的创举，它开创了计算机的新时代。
从第一台计算机诞生以来的50多年里，每隔数年在软、硬件方面就有一次重大的突破，至今计算机的发展已经历了以下四代。
第一代计算机（1946~1955年）。
从1946至1955年，陆续出现了一些著名的计算机，其用途已从军事进入到为公众服务方面。
它们都属于第一代计算机，其特征是：使用电子管为逻辑元件，内存储器开始时使用水银延迟线或静电存储器，后来采用磁芯，外存贮器有纸带、卡片、磁带等。
运算速度可在每秒几千次到几万次。
程序设计语言用二进制码表示的机器语言和汇编语言。
第一代计算机体积都较庞大，造价很高，速度低，主要用于科学计算。
第二代计算机（1955~1964年）。
1955年第一台全晶体管计算机问世，1958年开始，以IBM公司的7000系列为代表的全晶体管计算机成为第二代计算机的主流产品。
第二代计算机的主要特征为：全部使用晶体管，用磁芯做主存储器，用磁盘或磁带做外存储器，运算速度达到每秒几十万次。
程序设计语言也在这一时期取得了较大发展，如ALGO 60、FORTRAN、COBOL等都相继投入使用。
程序的编制方便了，通用性也增强了，因而计算机的应用也扩展到事务管理及工业控制等方面。
第三代计算机（1964~1970年）。
计算机发展概述
计算机发展概述计算机是现代科技领域中的重要工具，在过去几十年中，计算机的发展经历了巨大的变革，为人类社会带来了巨大的影响。
本文将概述计算机的发展历程，从其起源、演化到现代的应用，探讨其在改变我们生活和工作方式中的作用。
一、计算机的起源与演化计算机的起源可以追溯到几千年前，当时人们使用一些简单的工具来进行计算，如算盘等。
但真正的计算机诞生却是在二十世纪，随着人类科技的进步和计算需求的增加，机械计算设备开始出现，如巴贝奇的解析机和霍尔的分析引擎。
随着电子技术的发展，电子计算机开始崭露头角。
ENIAC是世界上第一台通用电子计算机，它巨大的体积和庞大的能耗限制了它的应用范围。
但ENIAC的诞生标志着计算机进入了电子时代，为整个行业的发展奠定了基础。
二、计算机技术的革命性发展20世纪50年代是计算机发展的关键时期，代表性的成果是冯·诺依曼体系结构的提出。
冯·诺依曼体系结构将计算机硬件和软件分离开来，使得计算机的功能得以扩展和更新。
随着计算机技术的进步，计算机的速度和存储容量不断提升，同时计算机的体积也大大减小，从而进一步推动了计算机的应用。
70年代，个人计算机的出现引发了计算机产业的革命。
IBM推出的个人电脑将计算机带进了家庭和办公室，使得计算机普及化成为可能。
个人计算机的快速发展推动了软件产业的兴起，各种应用软件和操作系统层出不穷。
80年代，互联网的崛起极大地改变了人们的生活方式。
互联网使得计算机与计算机之间可以进行通信，信息的传输变得更加快捷和便利。
随着互联网技术的发展，电子商务和在线社交等新兴行业相继诞生，为人们提供了全新的工作和娱乐方式。
三、计算机在现代社会中的应用如今，计算机已经广泛应用于各个领域。
在工业制造领域，计算机控制系统使得自动化生产成为可能，提高了生产效率和质量。
在医疗保健领域，计算机技术的应用使得诊断和治疗更加准确和有效。
在交通运输领域，交通管理系统和导航系统为人们提供了便捷的出行方式。
计算机的发展历史
计算机的发展历史引言概述：计算机的发展历史是人类科技进步的一个重要组成部分。
从最早的机械计算工具到现代高速计算机，计算机的发展经历了多个阶段和重大突破。
本文将从五个大点阐述计算机的发展历史，包括机械计算工具、电子计算机、集成电路、个人计算机和云计算。
正文内容：1. 机械计算工具1.1 简易计算工具：早期的计算工具如算盘和计算尺等，用于执行基本的数学运算。
1.2 齿轮计算机：随着工业革命的到来，齿轮计算机被发明出来，能够执行更复杂的计算任务。
2. 电子计算机2.1 电子管计算机：20世纪40年代，第一台电子管计算机诞生，使用电子管代替了机械装置，实现了更高效的计算。
2.2 晶体管计算机：20世纪50年代，晶体管的发明使得计算机更小、更可靠、更快速，为计算机的发展打下了基础。
3. 集成电路3.1 集成电路的出现：20世纪60年代，集成电路的发明使得计算机的规模进一步缩小，功耗降低，性能提升。
3.2 微处理器的诞生：20世纪70年代，微处理器的出现使得计算机能够在单个芯片上集成更多的功能，推动了个人计算机的发展。
4. 个人计算机4.1 IBM PC的推出：20世纪80年代，IBM推出了第一台个人计算机，标志着个人计算机的普及和商业化。
4.2 操作系统的发展：随着个人计算机的普及，各种操作系统如Windows和Mac OS等相继问世，提供了更友好的用户界面和更丰富的功能。
5. 云计算5.1 云计算的定义：云计算是指通过互联网提供各种计算服务，包括存储、计算、网络等。
5.2 云计算的优势：云计算提供了高度可扩展的计算资源，使得用户能够根据需求灵活使用，降低了成本和维护负担。
5.3 云计算的应用：云计算在各个领域得到广泛应用，如大数据分析、人工智能等。
总结：计算机的发展历史经历了机械计算工具、电子计算机、集成电路、个人计算机和云计算等多个阶段。
从简易计算工具到现代云计算，计算机的规模不断缩小、性能不断提升，为人类社会带来了巨大的变革和进步。
第1章 计算机概述
计算机概述
第一章 计算机概述
第一章
计算机概述
第一章 计算机概述
1.1 1.2 1.3 1.4 计算机的发展历程 计算机的应用 计算机系统简介 计算机硬件的组成
第一章
计算机概述
第1章 计算机概述 章
1.1 计算机的发展历程
电子计算机又称电脑，是一种能够自动、高 速、精确地完成各种信息存储、数据处理、数值 计算、过程控制和数据传输的电子设备。1946年 2月，世界上第一台电子计算机（如图1-1所示） 在美国宾夕法尼亚大学问世，取名为ENIAC （Electronic Numerical Integrator And Computer）。
第一章
计算机概述
图1-1 第一台电子管计算机
第一章
计算机概述
第一代（1946年—1956年）是电子管计算机 第一代 （如图1-2所示）。这个时期使用的逻辑元件是电 子管，也称电子管时代。主存储器先采用延迟线， 后采用磁鼓磁芯，外存储器使用磁带。软件方面 使用机器语言和汇编语言编写程序。这个时期计 算机的特点是：体积庞大、运算速度低（一般每 秒几千次到几万次）、成本高、可靠性差、内存 容量小。这个时期的计算机主要用于科学计算， 从事军事和科学方面的工作。其代表机型有 ENIAC、IBM650（小型机）、IBM709（大型机） 等。
第一章
计算机概述
1.2 计算机的应用 1.2.1 科学计算 科学计算也称数值计算。计算机最初是为解 决科学研究和工程设计中遇到的大量数学问题的 数值计算而研制的计算工具。随着现代科学技术 的进一步发展，数值计算在现代科学研究中的地 位不断提高。如在自然科学中的数学、物理、化 学、天文、地理等领域；在工程技术的航空、汽 车、造船、建筑等领域，都少不了计算机。特别 是在尖端科学领域中显得尤为重要。例如导弹、 飞船、卫星研究设计，都离不开计算机的精确计 算。
计算机发展概述
计算机的分类
按照计算机用途分类： 1、巨型机 2、小巨型机 3、大型机 4、小型机 5、工作站 6、个人计算机
谢谢
第二代
晶体管计算机 （19581964）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。
第三代
中小规模集成电路计算机 中 小规模集成电路成为计算机的 主要部件，主存储器也渐渐过 渡到半导体存储器 ，使计算机 的体积更小，大大降低了计算 机计算时的功耗，由于减少了 焊点 和接插件 ，进一步提高 了计算机的可靠性。
计算机发展概述
什么是计算机?
计算机（computer）俗称电脑，是一种用于高 速计算的电子计算机器，可以进行数值计算， 又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。 是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数 据的现代化智能电子设备。
计算机的诞生
第一代
电子管计算机 （19461957）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。这一 时代的计算机主要用于 科学计算 。
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ代
大规模和超大规模集成 电路计算机（1971-2014） 随着大规模集成电路的成 功制作并用于计算机硬件 生产过程，计算机的体积 进一步缩小，性能进一步 提高。
第五代
第五代计算机指具 有人工智能的新一 代计算机，它具有 推理、联想、判断、 决策、学习等功能。
计算机的特点及分类
计算机的特点
计算机的发展过程
计算机的发展过程计算机的发展史可以追溯到古代的计算工具，如“结绳记事”中的绳结，再到算筹、算盘计算尺等。
这些工具在不同的历史时期发挥了各自的历史作用，同时也启发了现代电子计算机的研制思想。
然而，计算机的真正发展始于20世纪40年代，当时美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”（ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学问世。
这台计算器使用了17840支电子管，大小为80英尺×8英尺，重达28t（吨），功耗为170kW，其运算速度为每秒5000次。
1. 机械计算机时代的拓荒者在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，大大促进了自然科学的发展。
在这个时期，人们开始使用机械计算机进行计算。
这些机械计算机是计算机的拓荒者，为后来的电子计算机的发展奠定了基础。
2. 电子计算机的诞生1946年2月14日，由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”（ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学问世。
这台计算器使用了17840支电子管，大小为80英尺×8英尺，重达28t（吨），功耗为170kW，其运算速度为每秒5000次。
这标志着电子计算机的诞生，计算机的发展进入了一个新的阶段。
3. 计算机的应用近10年来，计算机的应用日益深入到社会的各个领域，如管理、办公自动化等。
由于计算机的日益向智能化发展，于是人们干脆把微型计算机称之为“电脑”了。
计算机产生的动力是人们想发明一种能进行科学计算的机器，因此称之为计算机。
它一诞生，就立即成了先进生产力的代表，掀开了人类社会的新篇章。
总的来说，计算机的发展史可以分为机械计算机时代和电子计算机时代两个阶段。
在电子计算机时代，计算机的发展速度越来越快，应用范围也越来越广泛。
计算机的发明不仅改变了人类的计算方式，也改变了人类的生活方式。
第一节 计算机基础知识
计算过程在程序控制下自动执行，中间无需人工干预，
每秒可做5000个加法，或500次乘法，或50次除法，工
作一小时完成的计算量相当于100个人用手摇计算机计
算两个月。"埃尼克''被认为是电子计算机的始祖，它开
创了电子计算机的历史。
3
4
▪ 2.计算机的发展
1.1.2 微型计算机的发展 概况
▪1．第一代（1971~1973年）4位型计算机 ▪2．第二代（1974~1978年）8位型计算机 ▪3．第三代（1979~1985年）16位型计算机 ▪4．第四代（1986~1992年）32位型计算机 ▪5．第五代（1993~今）64位型计算机 ▪位：指的是机器的字长，字长越长，其精度 越高。
已达几十亿次。
▪ 我国"银河"计算机
每秒达几亿次。
7
▪ 2 .计算精度高
▪ 一般电子计算机可以有十几位有效数字，有的在百位以上甚至更 高。
▪ 3.有较强的记忆能力
▪ 计算机能自动记忆住进入计算机的数据和程序，记忆的数据可以 达到几千万甚至几亿个。
▪ 4. 具有逻辑判断能力，自动化程度高
▪ 计算机并无自己的意志，它不能自己启动，不会自己寻求问题和 制定求解问题的方案，计算机必须接受人的指令。但是，一旦人 们把求解问题的一串指令输入机器启动后，计算机就能按照程序 自动地进行工作直到完成为止，工作过程中一般不需要的人工干 预。它不但能顺序地逐个执行指令，也能按照程序的规定通过逻 辑判断选定下一步要执行的指令，还可按照程序的规定使某些指 令反复执行若干遍。
大家好
1
第一章 计算机基础知识
2
第一章 计算机基础 1.1计算机概述
第1-2章 计算机基础知识-yh
3 0011 B 1011
4 0100 C 1100
5 0101 D 1101
6 0110 E 1110
7 0111 F 1111
二进制
十六进制
二进制
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数制及其转换
(3)依据二进制数与八进制和十六进制之间的对应 关系可进行数制转换。 例1 (547)8= ( ? )2。
根据对应关系5→101，4→100，7→111
第1章
计算机基础知识
1
本章内容
1.1 计算机发展概述
1.2 计算机的主要应用领域
1.3 信息技术概述
1.4 数制与信息编码
1.5 计算机系统组成与工作原理 1.6 扩充与提高知识
2
教学目标
了解计算机技术发展简史； 2. 了解计算机的特点和典型应用领域与应用案例； 3. 了解计算机技术的发展趋势； 4. 了解计算机技术对社会的作用与影响； 5. 理解信息在计算机内的表示与存储； 6. 理解计算机系统的基本组成； 7. 理解软件的概念与软件系统的类型； 8. 理解计算机基本工作原理、存储程序原理； 9. 了解计算机的基本指令系统； 10.理解计算机各基本部件的功能与主要技术指标； 11.理解逻辑地址、物理地址、地址映射等概念； 12.了解常用外部设备的功能和基本工作原理。
28
二进制数的运算规则
（3）二进制乘法 二进制数的乘法运算法则为： 0×0 = 0， 0×1 = 0 1×0 = 0， 1×1=1 例如，二进数1110与1101相乘，结果为10110110。 （4）二进制除法 二进制数的除法运算法则为：
0÷0 ，
0÷1 = 0
1÷0 （无意义）， 1÷1=1 例如，二进制数100111与110相除，运算结果商为110，余 数为11。
第一章计算机的发展和组成
第一章计算机的发展和组成第一节计算机的发展1、计算机的发展史1946年在美国诞生了世界上第一台数字电子计算机ENIAC （埃尼阿克）计算机发展迅速，早期计算机大约每隔8~10年速度提高10倍，成本、体积缩小10倍；近年来，大约每隔3年，计算机性能提高近4倍，成本下降50%计算机发展至今已发展了4代1.1、计算机的诞生世界第一台计算机ENIAC （埃尼阿克）1.2、计算机发展的四个阶段第一代第一代（1946~1956）电子管5千~4万（次/秒）第一代计算机的特点：采用电子管作为基本物理器件。
体积大、能耗高、速度慢、容量小，应用也仅限于科学计算和军事目的。
第二代（1957~1964）晶体管几十万~百万（次/秒）第二代计算机的特点：采用晶体管作为基本物理器件。
体积小、能耗低、稳定性强，这一时期适用于事务处理得COBOL语言得到广泛的应用，因此，应用范围从单纯的科学计算和军事目的扩展到事务处理、工程设计、数据处理等方面。
第三代（1965~1970）集成电路百万~几百万（次/秒）第三代计算机的特点：采用中小规模集成电路作为基本物理器件。
它具有通用化、系列化、标准化的特点。
第四代（1971~90年代）大规模集成电路几百万~几亿（次/秒）第四代计算机的特点：采用大规模和超大规模集成电路作为基本物理器件。
这一时期的计算机计算速度可达几百万甚至上亿次每秒。
在系统结构方面发展了并行处理技术分布式计算机系统和计算机网络等；软件方面发展了数据库系统，分布式操作系统、高效可靠的高级语言以及软件工程标准化等。
1.3、未来计算机发展趋势巨型化微型化网络化智能化计算机更新换代的鲜明特点是：体积缩小、重量减轻、成本降低、可靠性高。
1.4、我国计算机发展1956年开始研制计算机，1958年研制成功第一台电子管计算机叫103机。
1983年第一台亿次巨型电子计算机“银河”诞生了。
2、计算机信息处理的特点运算速度快、精度高、处理能力强具有大容量存储和高速存取能力具有数据传输和通讯能力具有存储程序和逻辑判断能力3、计算机的应用4、计算机的分类（1）巨型机：运算速度快，每秒可达1亿次以上。
计算机基础知识
三、多媒体计算 机的组成
四 计算机多媒体技术
一、多媒体技术 的基本概念
1. 多媒体计算机硬件设备 2. 多媒体应用软件
二、多媒体技术 的全
一、信息安全的 概念
二、计算机病毒
1. 计算机信息安全 2. 计算机系统安全 3. 计算机网络安全
三、计算机信息 安全措施 四、网络道德建设 与软件知识产权
三、二进制数据 的运算
二 进位计数制
一、进位计数制 的表示
1. 二进制数据的算术运算
二、不同进制之 间的转换
三、二进制数据 的运算
二 进位计数制
一、进位计数制 的表示
2. 二进制数据的逻辑运算
二、不同进制之 间的转换
三、二进制数据 的运算
三 计算机中的信息编码
一、计算机中数 据的存储单位
二、计算机中的 数据表示
二 进位计数制
一、进位计数制 的表示
二、不同进制之 间的转换
1. R进制转换成十进制 要将二进制、八进制、十六进制转换 成十进制，只要根据符号序列的组成规则、 按位权展开求和即可 。
三、二进制数据 的运算
二 进位计数制
一、进位计数制 的表示
二、不同进制之 间的转换
2. 十进制转换成二进制、八进制、十六 进制 整数除基取余，倒读余数；小数乘基 取整，顺读整数。
2. 计算机的分类 （1）按照计算机原理分类 （2）按照计算机用途分类 （3）按照计算机性能分类
三、计算机的 应用
一 计算机发展概述
一、计算机的诞 生与发展
二、计算机的特 点及分类
三、计算机的 应用
1. 2. 3. 4. 5. 6.
科学计算 数据处理 自动控制 计算机辅助系统 人工智能 多媒体技术应用
第一章-计算机的发展
1.2.3 计算机的应用领域
1．科学计算 ． 科学计算是计算机最早的应用方面。科学计算是指计算机用于完成 科学研究和工作技术中所提出的数学问题的计算。这类计算往往公 式复杂、难度很大，用一般计算机工具难于完成。如：天文、地质、
气象、航天等涉及的大量计算
2．实时控制 ．
计算机可以用于科学技术、军事、工业、农业等各个领域的过程控制，用 计算机采集检测数据，按最佳值对控制对象进行自动控制或自动调节。
人类追求的计算工具
春秋战国 算筹
1642加法器 加法器 帕斯卡
1822 差分机 巴比奇
电子计算机时代
1946 ENIAC
20世纪早期
电子二极管和三极管在20世纪头几年相继问世。真空电子二极管 的发明使人类打开了电子文明的大门，而电子三极管的发明及其放大原 理的发现，标志着人类科技史进入了一个新 的时代：电子时代。 1904年，英国人弗莱明发明真空电子二极管。 电子管的诞生，是人类电子文明的起点。1906年， 最早的电子二极管的形象 美国人德弗雷斯特发明电子三极管，并在研究中 发现，三极管可以通过级联使放大倍数大增，这 使得三极管的实用价值大大提高，从而促成了无 线电通信技术的迅速发展。德弗雷斯特因发明三 极管而被称为“无线电之父”。
中央处理器： 中央处理器：一个芯片
工作站：介于PC与小型机之间 工作站 介于PC与小型机之间 介于PC
高分辨率、大容量内外存， 高分辨率、大容量内外存，图形功能较强
单片微型计算机，简称单片机，是微型计算机的一 个分支。
1.2.3 计算机的特点
运算速度快 计算精度高 具有记忆能力 具有逻辑判断能力 高度自动化与灵活性
大型、通用、较快、 大型、通用、较快、较强 大型机： 客户机/服务器” 大型机：作“客户机/服务器”的服务器
国内计算机的发展历程
国内计算机的发展历程自20世纪50年代开始，中国国内计算机的发展经历了几个重要阶段。
本文将从硬件、软件、网络和人才培养等方面来介绍国内计算机的发展历程。
1. 第一阶段：起步阶段（1950年代-1970年代）中国自1956年开始研制计算机，第一台计算机“103型”诞生于1958年。
这台计算机采用真空管和继电器作为核心元件，体积庞大，运算速度较慢。
1964年，中国自主研制的第一台电子管计算机“107型”成功问世，标志着中国计算机产业的起步阶段。
在此阶段，中国计算机技术水平与国际先进水平相比仍然有较大差距，主要依赖进口技术。
2. 第二阶段：引进消化吸收阶段（1980年代-1990年代）上世纪80年代，中国开始引进国外计算机技术，逐渐消化吸收并且发展自己的计算机产业。
1984年，中国引进了第一批外国计算机，为国内计算机产业的发展提供了重要支持。
1987年，中国自主研制的“YH-1”系列计算机问世，性能得到了显著提升，开始在科研、国防等领域得到应用。
1991年，中国推出了第一台采用多道技术的大型机“YH-2”，标志着中国计算机产业进入了一个新的阶段。
3. 第三阶段：自主创新阶段（2000年代-至今）21世纪初，中国计算机产业进入了自主创新的阶段。
2008年，中国自主研制的超级计算机“天河一号”问世，成为全球最快的超级计算机，标志着中国计算机技术在某些领域达到了国际先进水平。
此后，中国的计算机产业不断迎来突破和创新，硬件性能不断提升，软件开发能力也得到了极大发展。
2018年，中国推出了“天河三号”超级计算机，再次成为全球最快的超级计算机。
此外，中国在人工智能、云计算、大数据等领域也取得了重大突破。
4. 人才培养与教育中国计算机产业的发展离不开人才培养和教育的支持。
20世纪80年代开始，中国高校陆续开设计算机相关专业，并且逐渐形成了一套完整的人才培养体系。
此外，中国政府也加大了对计算机人才的培养和引进力度，鼓励学生投身于计算机领域。
计算机基础-第一章-计算机发展
第一章计算机基础一、计算机的发展1.计算机的发展ENIAC（电子数字积分计算机）：1946年2月诞生于美国宾夕法尼亚（州立）大学。
是世界上第一台电子计算机，ENIAC也被称为“埃尼阿克”，它占地170平方米，重达30吨。
运算速度为每秒5000次加法或者400次乘法。
EDVAC（离散变量自动电子计算机）：首次提出的第一台采用二进制的冯.诺依曼计算机，一条加法指令约为864微秒，乘法指令2900微秒（2.9毫秒），于1949年8月交付于弹道研究实验室。
EDSAC（存储程序式计算机）：是世界上第一台投入使用的采用二进制的冯.诺伊曼计算机，它属于程序存储式计算机，1949年5月6日首次运行成功。
103型电子数字计算机：我国第一台小型计算机，1958年由中科院研究成功109丙计算机：被称为我国的“功勋机”（“两弹”实验中发挥了重要作用）天河2号：是世界上最快的计算机，2013年6月由国防科技大学研制成功我国高性能计算机：银河、神威、天河、星云、曙光（都是巨型机）2.相关人物事迹计算机之父：冯.诺伊曼（首次提出程序存储控制思想，发明了第一台具有存储功能的计算机EDSAC）。
计算机科学之父、人工智能之父”：阿兰.麦席森.图灵我国计算机发展奠基人：华罗庚和钱三强（泰斗）。
1956出台《十二年科学技术发展规划》，1957以华罗庚为代表筹建了我国第一个计算机研究所。
3.计算机的发展历程是按照电子元器件划分的，如下表所示发展阶段电子元器件——运算速度主存储器软件第一代1946-1957电子管—毫秒（ms）磁鼓和磁芯机器语言、汇编语言第二代1958-1964晶体管—微秒（us）磁芯高级语言、操作系统第三代1965-1971集成电路—纳秒（ns）半导体高级语言、操作系统第四代1972-至今大/超大规模集成电路—皮秒（ps）半导体DBMS、NOS 第一代提出“人工智能”理念（1956年），第二代出现高级程序设计语言和鼠标（1964年）。
计算机发展概述
计算机发展概述1.计算机发展历程1946年2月，人类历史上第一台电子数字计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。
在同年，著名美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（Neumann，John von）提出了“存储程序”和“程序控制”的思想，这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础，已成为计算机设计的基本原则。
2. 冯·诺依曼思想的核心要点是：(1) 计算机的基本结构应由五大部件组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
(2) 计算机中应采用二进制形式表示数据和指令。
(3) 采用“存储程序”和“程序控制”的工作方式。
3. 计算机大致经历了四个阶段第一代计算机（1946年～1957年），采用电子管作为逻辑元件，因此称为电子管计算机。
使用机器语言作为编程语言，应用范围主要是科学计算。
其体积较大，运算速度较低，存储容量不大，而且价格昂贵，使用也不方便。
第二代计算机（1958年～1964年），采用晶体管作为逻辑元件。
开始使用汇编语言进行程序设计，应用范围扩展到数据处理和事务处理及工业控制。
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。
第三代计算机（1965年～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，并且出现了操作系统，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。
第四代计算机（1971年至今），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×l0mm的单个芯片上，可以集成大约32万个晶体管，使计算机的体积大大缩小，出现了微型化的计算机。
操作系统不断完善，出现了Windows操作系统，应用软件层出不穷，逐步形成软件产业。
第1章计算机概论
1.3.2 各进制之间的转换
1、 进制和位权 十进制——以10为基数的计数体制 不同数位上的数具有不同的权值10i。 例如：
(333.33)D 位置计数法 =3 102 + 3 101+ 3 100+ 3 10-1 +3 10-2
权 权 权 权 权
10 i
基数
按权展开式
表示相对小数点的位置
神威Ⅰ计算机系统
2000年8月，由我国自主研发的峰值运算速度达到每秒 3840亿浮点结果的高性能计算机神威Ⅰ投入商业运营。我国继 美国、日本之后，已成为第三个具备研制高性能计算机能力的 国家。该系统在当今全世界已投入商业运行的前 500位高性能 计算机中排名第48位。 这个被命名为神威Ⅰ计算机系统的可缩放大规模并行计算 机系统，主要技术指标和性能达到了国际先进水平，是我国在 巨型计算机研制和应用领域取得的重大科研成果，从而打破了 西方某些国家在高性能计算机领域对我国的限制。 神威Ⅰ计算机系统的应用范围主要涉及气象气候、航空航 天、信息安全、石油勘探、生命科学等领域。北京高性能计算 机应用中心在试运行期间，已开发成功多个基于神威Ⅰ计算机 系统的实用化大型应用软件。初步统计，神威Ⅰ计算机系统使 用率达到60%以上，在国民经济建设领域正发挥着积极作用。 如：与我国气象局合作开发的集合数值天气预报系统，在 8小 时内可完成32个样本、10天全球预报；与中科院生物物理所合 作开发的人类基因克隆系统，已完成人类心脏基因克隆运算， 取得了达到国际先进水平的成果。
两种分类方法
1、按功能分类：
①专用计算机
应用于特殊领域，在特定用途下非常有效， 功能单一
②通用计算机 功能齐全，通用性强，用途广泛，但效率 相对专用机低
计算机的定义以及发展史
计算机的定义以及发展史计算机是一种能够执行各种逻辑和算数运算的电子设备。
它能够接收输入数据、进行处理和存储，并产生输出结果。
计算机在现代社会中扮演着重要的角色，几乎涉及到人们的方方面面。
下面将介绍计算机的定义以及其发展史。
一、计算机的定义计算机是指能够根据程序进行自动进行高速运算和逻辑判断的现代电子设备。
它由硬件和软件两个部分构成。
硬件部分包括中央处理器、内存、输入设备、输出设备等，而软件部分则包括操作系统、应用程序和各种工具软件。
二、计算机的发展史计算机的发展经历了多个阶段，从最初的机械计算器到现代的超级计算机，计算机科学与技术取得了巨大的成就。
1. 机械计算器时代最早的计算工具可追溯到公元前3000年左右的巴比伦人使用的算筹和中国古代使用的算盘。
随着时代的发展，人们发明了一系列的机械计算器，如贝尔祖斯计算器、巴贝奇差分机和布尔逻辑机器。
2. 电子管计算机时代二战期间，电子管计算机逐渐得到了发展。
1946年，美国的埃尼阿克计算机成为了世界上第一台电子计算机。
此后，出现了多台电子管计算机，如UNIVAC和ENIAC。
尽管体积庞大、耗电量大，但这是计算机发展的重要里程碑。
3. 晶体管计算机时代20世纪60年代，晶体管取代了电子管，计算机变得更加微小、可靠且高效。
典型代表是IBM公司的IBM 360系列。
晶体管的发明推动了计算机的发展，使得计算机开始进入商业和个人应用领域。
4. 集成电路计算机时代20世纪70年代，集成电路的发明将更多的电子器件集成到一个硅片上。
这使得计算机更加小型化，价格也减少。
个人计算机的诞生可以追溯到1975年的Altair 8800。
而苹果公司于1977年推出的Apple II 则是第一台取得商业成功的个人电脑。
5. 微处理器计算机时代20世纪80年代，微处理器的问世使得个人计算机变得更普及。
微软公司和英特尔公司成为了计算机行业的重要参与者。
微处理器的发展加速了计算机的推广，使得计算机逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
计算机的发展史及未来展望
二、电子计算机在国内的发展
1958年，中科院计算所研制成功我国第一台小型电子管通用计算机103机(八一型),标志着我国第一台电子计算机的诞生。
1965年，中科院计算所研制成功第一台大型晶体管计算机109乙，之后推出109丙机，该机为两弹试验中发挥了重要作用；
1974年，清华大学等单位联合设计、研制成功采用集成电路的DJS-130小型计算机，运算速度达每秒100万次；
1983年，国防科技大学研制成功运算速度每秒上亿次的银河-I巨型机，这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑；
1985年，电子工业部计算机管理局研制成功与IBM PC机兼容的长城0520CH微机。
1992年，国防科技大学研究出银河-II通用并行巨型机，峰值速度达每秒4亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运算操作)，为共享主存储器的四处理机向量机，其向量中央处理机是采用中小规模集成电路自行设计的，总体上达到80年代中后期国际先进水平。它主要用于中期天气预报；
1993年，国家智能计算机研究开发中心（后成立北京市曙光计算机公司）研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机，这是国内首次以基于超大规模集成电路的通用微处理器芯片和标准UNIX操作系统设计开发的并行计算机；
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——电子计算机时代 1946年，出于军事需要，第一台电子计算 机——ENIAC（电子数字积分和自动计算机） 在美国宾夕法尼亚大学被研制成功。
年轻的开发团队
——ENIAC (1946)
18000个电子管 占地170平方米 重达30吨 耗电150千瓦 保存80个字节 每秒5千次加、减法运算 价值40万美元 一条炮弹的轨道用20秒种 就能算出来，比炮弹本身 的飞行速度还快 但是：它是按照十进制， 而不是按照二进制来操作。
1938年，德国人楚泽，完全依靠自己 完成了可编程数字计算机Z-1的设计，但 只是一台实验模型，但后期的Z-2、Z-3 以及Z-4都受到世人关注。 由于历史原因，直到1962年才被确认 为数字计算机发明人之一，也被称为 “数字计算机之父”。 第一次使用二进制。
为了进行飞机的强度分析而自发研 制计算机。
二、什么是文化
可以指某一社会的意识形态；
封建文化、社会主义文化；
也可以泛指与特定的时代、技术或生活习 惯相联系的人类文明。
农业文化、茶文化、建筑文化。
非主流、杀马特？OMG!。。。
三、计算机文化
所谓计算机文化，就是以计算机为核心，集网 络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生 活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。
第一部分
1.1 计算机与计算机文化 1.2 计算机的发展 1.3 计算机的特点与分类 1.4 计算机的应用领域
1.1 计算机与计算机文化
一、什么是计算机？
计算机（Computer）是一种能够接收 和存储信息，并按照存储在其内部的程序 （这些程序是人们意志的体现）对输入的 信息进行加工、处理，得到人们所期望的 结果，然后把处理结果输出的高度自动化 的电子设备。
1.2 计算机的发展
一、计数/计算方法的发展
手指、石子、结绳、算筹、算盘、计算尺等。
二、计算机的发展历史
对数计算尺
计算工具
机械计算机
通用数字 计算机
ENIAC
——机械计算机时代 1623年，德国的契克卡德教授为天文学 家开普勒制作了一种机械计算机。
契克卡德教授涉猎天文学、数学、测量学等诸多领域。 可惜样机没有被保存下来，只有他的信件中保留了示 意图。 1960年被根据示意图成功重制。
1823年和1834年，英国数学家巴贝奇分别 研制了差分机和分析机。
由于当时的工艺限制和经费开支过大，差分机并没有大 规模生产。1991年被成功重制。
从一个生活富有的银行家的儿子，”。
世界上第一位软件工程师
—— 爱达.奥古斯塔
——数字计算机时代 1938年，美国数学家克劳德· 艾尔伍德· 香农， 在布尔代数和继电器开关电路之间架起桥梁。
逻辑代数为开关电路设计奠定了数学基础。 信息论创始人——提出熵的概念。
1937年，美国AT&T贝尔实验室研究人员斯蒂比 兹在家里厨房中装配了世界上第一台电磁式数字计 算机——Model-K，被称为“数字计算机之父”。
或者说：计算机文化，就是人类社会的生存方式 因使用计算机而发生根本性变化而产生的一种崭新文 化形态。
具体体现：
（1）计算机理论及其技术对自然科学、社会科学的广泛 渗透；
（2）计算机的软、硬件设备，丰富了人类文化的物质设 备品种；
（3）计算机应用介入人类社会的方方面面，从而创造和 形成的科学思想、科学方法、科学精神、价值标准等成 为一种崭新的文化观念。 计算机文化来源于计算机技术，二者相互促进和推动。
1936年发表的《理想计算机》论文中，提出了著名 的“图灵机”设想，奠定了现代计算机的基础——计 算机逻辑。 在里程碑式论文《电脑能思考吗？》中，第一次提 出了“机器思维”的概念。
提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。
计算机领域的最高奖项——图灵奖。
——第一台微型计算机
Altair 8800
提出可行的通用电子计算机系统设计思想的美 籍匈牙利数学家冯.诺依曼，被称为“电子计算 机之父”。 虽然没有参与ENIAC的研制，但是却很清楚地 认识到其缺陷，并在1945年完成了完整的存储程 序通用电子计算机的逻辑设计方案。 明确提出了“程序存储”的思想，并且采用二 进制。
图灵
英国著名数学家、逻辑学家、密码学家，被称为计 算机科学之父、人工智能之父。
英国诗人拜伦的女儿。 巴贝奇的助手和合作伙伴，在分析机的设计中引入了类
似于“算法”和“程序”的概念。
1981年发明的一种程序设计语言——ADA就是以她的名 字命名的。
——数字计算机时代 英国数学家布尔在1848年出版了《逻辑的数 学分析》一书，构思出了一个关于0和1的代数 系统，用基础的逻辑符号来描述物体和概念。
1944年，美国哈佛大学艾肯博士在IBM巨额资 助下研制了Mark I，也叫做“自动序列受控计算 机”。 非电子计算机时代最后一台著名的计算机。 后续系列都属于电子计算机。
艾肯博士的合作伙伴，女数学家——格蕾丝· 赫 柏博士，Cobol语言的主要设计者之一，被称为 “Cobol之母”、计算机软件之母。 因为在检查故障时发现了一个小虫子被夹扁在继电
三、计算机的年代划分 年代
第一代
1946年～ 1957
名称
电子管计算机 晶体管计算机 集成电路计算机
元件
电子管
语言
机器语言 汇编语言 高级程序 设计语言
高级程序 设计语言 面向对象 的高级语 言
应用
科学计算 数据处理 广泛应用到 各个领域 网络时代
第二代
1958～1964
晶体管 中小规模 集成电路 集成电路 光量子、 DNA等
17世纪的法国科学家布莱斯.帕斯卡
被公认为机械计算机制造第一人。
16岁时为了帮助父亲计算税款而设计加法机，成功 时只有19岁。 1971年发明的一种程序设计语言：PASCAL语言就是 为了纪念他而命名。
1674年，德国数学家莱布尼兹制造出能实 现乘除运算的机械计算机。
微积分创始人之一，德国重要的自然科 学家、数学家、物理学家、历史学家、哲 学家。