第三課 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用（一）電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展1、第一臺電子計(jì)算機(jī)的誕生 世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)ENIAC（Electronic Numerical Intergrator And Calculator）于1946年2月15日在美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。ENIAC是為美國陸軍進(jìn)行新式火炮的試驗(yàn)所涉及復(fù)雜的彈道計(jì)算而研制的。 1946年，美國物理學(xué)家莫奇利任總設(shè)計(jì)師，研制成功世界上第一臺電子管計(jì)算機(jī)ENIAC(圖中左為莫奇利）第一臺電子管計(jì)算機(jī)（ENIAC)占地170平方米，重30噸，有1.8萬個電子管，用十進(jìn)制計(jì)算，每秒運(yùn)算5000次2、計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個階段 自從ENIAC問世以來，電子計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路及大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路四個發(fā)展時代，目前正向第五代網(wǎng)絡(luò)智能化計(jì)算機(jī)方向發(fā)展。 第一代是電子管計(jì)算機(jī)（1946-1955）。這個時期的計(jì)算機(jī)使用電子管作為邏輯元件，主存儲器采用磁鼓。外存儲器采用磁鼓、磁帶。主要應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算方面。其特點(diǎn)是體積龐大，耗電量大，運(yùn)算速度慢，可靠性差，內(nèi)存容量小。ENIAC是這個時期的代表。 <第一代計(jì)算機(jī)的核心部件，真空電子管> 第二代是晶體管計(jì)算機(jī)（1956-1963）。主要使用晶體管作為邏輯元件，以磁芯作為主存儲器，外存儲器開始使用硬磁盤。由于計(jì)算機(jī)的邏輯元件采用晶體管作為邏輯元件，體積、功耗已大大減小，運(yùn)算速度已提高到幾十萬次每秒。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到數(shù)據(jù)處理。 <貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的世界上第一臺全晶體管計(jì)算機(jī) TRADIC>第三代是集成電路計(jì)算機(jī)（1964-1971）。此時的計(jì)算機(jī)，其邏輯元件已開始采用小、中規(guī)模集成電路，繼續(xù)以磁芯作為主存儲器，而外存儲器開始采用軟磁盤。運(yùn)算速度已達(dá)到每秒百萬次甚至幾百萬次的水平。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，應(yīng)用上遍及科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、過程控制等領(lǐng)域。第三代計(jì)算機(jī)的標(biāo)志性產(chǎn)品， IBM360 大型機(jī)的局部圖 第四代是大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（自1972年以后）。由于大規(guī)模集成技術(shù)的應(yīng)用，使這一代計(jì)算機(jī)比前幾代有了更快的發(fā)展，其趨勢是大型化和微型化。這時的計(jì)算機(jī)采用大規(guī)模集成電路作為邏輯元件，磁芯存儲器基本被淘汰，普遍使用了半導(dǎo)體存儲器，而外存儲器中的硬盤及軟盤得到了迅速推廣。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度及可靠性得到了更大的提高，功能更加完備。應(yīng)用更為廣泛，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件相繼出現(xiàn)。 第五代計(jì)算機(jī)是為了適應(yīng)未來社會信息化的要求而提出的，與前四代計(jì)算機(jī)相比有著本質(zhì)的區(qū)別，它是把信息采集、存儲、處理、通訊同人工智能結(jié)合在一起的智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)人腦功能的延伸。 （二）計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 1.運(yùn)算速度快 2.計(jì)算精度高 3.具有記憶和邏輯判斷能力 4、實(shí)現(xiàn)自動控制 5、可靠性高（三）計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用 1、科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算） 由于計(jì)算機(jī)具有很高的運(yùn)算速度，從而廣泛用于航空、航天、軍事科學(xué)、氣象、地震、造船、建筑等領(lǐng)域。 2、 數(shù)據(jù)處理（信息處理） 計(jì)算機(jī)對外部設(shè)備送來的各種信息進(jìn)行收集、分類、統(tǒng)計(jì)、存儲、傳輸、檢索等處理。 3、 實(shí)時控制（工業(yè)控制） 是指用計(jì)算機(jī)及時地采集、檢測反映受控對象運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)分析處理后，發(fā)出控制信號，控制受控對象的運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳控制。 4、 計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD，計(jì)算機(jī)輔助制造CAM，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI 5、 人工智能 利用計(jì)算機(jī)模擬人類的智能行為的科學(xué)和技術(shù)。 6.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建立，不僅解決了一個單位、一個地區(qū)、一個國家中計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通訊，各種軟、硬件資源的共享，也大大促進(jìn)了國際間的文字、圖像、視頻和聲音等各類數(shù)據(jù)的傳輸與處理。