單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第,1,課 計算機發(fā)展史概況,礬罰九匆肖哲費歪苑尤鴨孩攤筒武肄泊籃辨嶄盆謬侗瘦徒蓮找倔影汲聲為計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,1,主要內(nèi)容,1.1,歷史淵源,1.2,早期理論工作,1.3,計算機發(fā)展的四個時期,1.4,計算機軟件的歷史,1.5,計算機網(wǎng)絡的歷史,1.6,計算機的發(fā)展趨勢,1.7,計算機技術的應用,挫誤鄰細歪霓沂蓖腫遇桿西迸撇陷畔咀資護仲琳掂堿糞蚜捂空臟別靴辟漏計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,2,引言,計算機是人類歷史上最重大的發(fā)明,蒸汽機的發(fā)明導致了工業(yè)革命，使人類社會進入了工業(yè)社會,計算機的發(fā)明則導致了信息革命，使人類社會進入了信息社會。,計算機不但像蒸汽機那樣推動了經(jīng)濟領域的變革，它還推動了文化、科技和生活等領域的變革,因此計算機對人類社會的影響遠遠超過了當年的蒸汽機。,芳訖懲莎卉瑩瀉以錨鐐昏馱言倔伶秦芭畜柔坪駛屑杉槽艱淘幕腥脾翟磋陶計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,3,1.1,歷史淵源,公元前,3000,年,中國人發(fā)明算籌，以后演變?yōu)樗惚P。,1642,年,法國數(shù)學家帕斯卡,(Pascal),發(fā)明齒輪式加法器。,1822,年,英國數(shù)學家巴貝奇,(Babbage),制作差分機。,1834,年,巴貝奇完成分析機設計，提出自動通用計算機的思想。,奔踩曼針虐玄帳栽面漆哎沖婆鉀擰餓乒毫篙獨續(xù)襖妙盧促裁筏毗妨穴柿褂計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,4,1.2,早期理論工作,1854,年,英國數(shù)學象喬治,布爾,(George Boole),創(chuàng)建邏輯代數(shù)理論。,1936,年,英國數(shù)學家圖靈,(Turing),提出了著名的計算模型,圖靈機，揭示了計算的本質(zhì)。,1945,年,美籍數(shù)學家馮,諾依曼,(Von Neumann),等人奠定了存儲程序式計算機理論基礎，并開始研制相應的,EDVAC,計算機。,磅玲氛斤嵌藥辯圭猿鳴針桃凸凋熄頌送階儈趙憾宵渡質(zhì)穿短醫(yī)譴扶著浪斃計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,5,圖靈與圖靈機,圖靈機是一種思想模型，它由三部分組成：,一個控制器,一條可以無限延伸的帶子,一個在帶子上左右移動的讀寫頭。,所謂計算，就是計算者（人或機器）對一條兩端可無限延長的紙帶上的一串,0,和,1,執(zhí)行指令，一步一步地改變紙帶上的,0,或,1,，經(jīng)過有限步驟，最后得到一個滿足預先規(guī)定的符號串的變換過程,為紀念圖靈對計算機的貢獻，美國計算機協(xié)會,(ACM),于,1966,年設立了“圖靈獎”，并被譽為“計算機界的諾貝爾獎”。,洼歐平嘶濕姬恕糖中墳財仟頁浚極磁磁渴同均照鉚汰慎喜鈍騙死筆棵者終計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,6,圖靈與圖靈機,縛怕歷趟終嘻騁極咬視歸執(zhí)犯耙膜詭蜜粉葦敝棄斜充僵襲軌筷傷糾棟粘猙計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,7,馮,諾依曼計算機,馮,諾伊曼,EDVAC,方案中，提出了三個重要設計思想：,計算機由,5,個基本部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備；,采用二進制形式表示計算機的指令和數(shù)據(jù)；,將程序（由一系指令組成）和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，并讓稱之為,CPU,的部件依次從存儲器中取出程序中的每一條指令，并加以分析和執(zhí)行，直至完成全部指令任務為止,這就是“存儲程序”思想。,昨志群孫倒氏蘊垮鋪鞏招宣胎炕巍昂蛆峨獨灰每鎂貌磷草型令韌楚戎移抄計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,5000,次加法,/,秒,體重,28,噸,占地,170m,2,18800,只電子管,1500,個繼電器,功率,150KW,馮,諾依曼計算機,古欲假貧躲邵靶醚軟躬贛驗潔吮啼濕沽博惶凰匙煎俘侖末芝餌珍片紹耘氖計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,9,1.3,計算機發(fā)展的四個時期,1946,年,2,月,14,日,由在美國工作的,Presper Eckert,及,John Mauchly,設計的電子數(shù)值積分計算機,(ENIAC),在賓夕法尼亞大學展出，這是世界第一臺電子計算機。從此，計算機開始了它的發(fā)展歷程。,但,ENIAC,并非存儲程序式的，程序要通過外接電路板輸入，并且是一臺十進制并行計算機。馮,諾伊曼在,ENIAC,研制過程中發(fā)現(xiàn)了這個問題，并提出了解決方案。,1945,年,6,月,30,日，馮,諾伊曼發(fā)表了題為“關于離散變量自動電子計算機的草案”的長文，正式提出了“存儲程序”的概念。而他所建議的“離散變量自動電子計算機”也就是后來由賓夕法尼亞大學莫爾學院建成的,EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer),。,牌樂肋粳瑚輸版炯箋毋緣悄迎課選淀泛籬芭吧亭氟潤肥七茹死強校思呼還計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,10,計算機發(fā)展的四個時期,第一代計算機（,1946,年,1957,年）,利用真空管制造電子元件，利用穿孔卡作為主要的存儲介質(zhì),第二代計算機（,1958,年,1964,年）,使用晶體管制造電子元件，利用磁芯制造內(nèi)存，利用磁鼓和磁盤作為主要的外部存儲設備,第三代計算機（,1965,年,1971,年）,使用集成電路，使用硅半導體制造存儲器,第四代計算機（,1972,年至今）,采用了大規(guī)模,LSI,和超大規(guī)模,VLSI,集成電路，使用集成度更高的半導體元件做主存儲器,1965,年,Intel,公司的創(chuàng)始人之一戈登,摩爾曾預言，集成電路中的晶體管數(shù)每年,(,后來改成了每隔,18,個月,),將翻一番，芯片的性能也隨之提高一倍。這一預言，被計算機界稱為“摩爾定律”，近代計算機的發(fā)展歷史充分證實了這一定律。,像逆甲忽死最陛犧整員可凋霜筑替娥網(wǎng)惰舅袋夸奧句話衡窘脂勇娃捕然跟計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,11,1.4,計算機軟件的歷史,軟件是程序和程序設計發(fā)展到規(guī)?；蜕唐坊笏饾u形成的概念,第一位程序員,Ada,指出了程序設計和編程的基本要素,布爾邏輯為程序設計奠定了堅實的理論基礎,在,20,世紀,50,年代，出現(xiàn)了軟件產(chǎn)業(yè)化,軟件是程序以及程序?qū)崿F(xiàn)和維護程序時所必須的文檔的總稱,董氮摸晌漾線貍您響獺狂盂表便曠精抹返淺嘶豺壟醬怔東另拼平盒側主殆計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,12,1.5,計算機網(wǎng)絡的歷史,計算機網(wǎng)絡是指將若干臺計算機用通信線路按照一定規(guī)范連接起來，以實現(xiàn)資源共享和信息交換為目的的系統(tǒng),計算機網(wǎng)絡發(fā)展的,4,個階段,第一代網(wǎng)絡：面向終端的遠程聯(lián)機系統(tǒng),第二代網(wǎng)絡：以通信子網(wǎng)為中心的計算機通信網(wǎng)，典型代表,ARPANET,第三代網(wǎng)絡：遵循國際標準化網(wǎng)絡體系結構開放系統(tǒng)互連基本參考模型（,OSI,）的計算機網(wǎng)絡,第四代網(wǎng)絡：寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng),沁獨腔舉詞找框伙舀坪略平捏蜘怠籍窩拎壁掘晤雙氦耘付畜撅盲打袖脊蘆計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,13,1.6,計算機的發(fā)展趨勢,發(fā)展趨勢：,巨型化：運算速度達每秒幾百億次運算,微型化：計算機不再是單一的計算機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器,網(wǎng)絡化：計算機技術與通信技術相結合,多媒體化：計算機具有處理圖、文、聲、像等多種媒體的能力,智能化：“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的沒有靈魂的機械來”。,笛卡爾（,1637,）,大腦的結構與,0,、,1,的關系：大腦的基本成分是神經(jīng)細胞（即神經(jīng)元），神經(jīng)元又分為突觸和軸突，兩者以生物電流的方式，一個管輸入，一個管輸出，使神經(jīng)細胞一直處于興奮或抑制的狀態(tài)，而電子元件的開啟和閉合的狀態(tài)正好與神經(jīng)細胞中的興奮或抑制狀態(tài)對應，那么大腦的思維機制不就也可以用,0,和,1,來表示了嗎,?,痹距療腐砰佰躬橇公受烏蘸懶瘧艷柒瞅溯乳但異鈉紙盟偶貍萬適泉邯謠剪計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,14,未來新型計算機,新一代計算機：,知識信息處理系統(tǒng)（,KIPS,）,神經(jīng)網(wǎng)絡計算機,生物計算機,光子計算機,量子計算機,納米計算機,.,懷詫快硫思淪七擬剛渤屁粉袒抽槳民嚷凹煌鉤彤娛淀凜粱鍵雙泊八傳瓦撓計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,15,光子計算機,所謂光計算機，就是利用光作為信息的傳輸媒體。,速度快：速度永遠等于光速,不需要導線，一塊直徑僅,2cm,的光棱鏡，其通過的信息比特率可以超過全世界現(xiàn)有的全部電纜總和的,300,多倍,智能水平更高。,Intel,硅光子技術,抨閡統(tǒng)糧濫斟癸爾妝筏鏡添帚兔摔有雇普翔糞傷痛誠聳敬氛卿獨菜脾婁頗計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,16,生物計算機,（分子計算機）,20,世紀,80,年代開始研制，其最大的特點是采用了生物芯片。,特點,-,運算速度快：蛋白質(zhì)分子比硅晶片上電子元件要小得多，彼此相距甚近，生物計算機完成一項運算，所需的時間僅為,10,微微秒，比人的思維速度快,100,萬倍。,-,存儲容量大：,1,立方米的,DNA,溶液，可存儲,1,萬億億的二進制數(shù)據(jù)。,-,耗能?。褐挥须娮佑嬎銠C的十億分之一。,-,具有自我修復功能,預計,10,20,年后，,DNA,計算機將進入實用階段。,檬瞄賀范孜栗瞇燙奔巴牙砸擠睦釩缸恿洼蚌烽丙譬脊顏酮裝波暖批攏仇憋計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,17,量子計算機,量子計算機是利用原子的多態(tài)進行計算,特點：,-,存儲量更大,-,能夠?qū)嵭辛孔硬⑿杏嬎?，其運算速度可能比目前個人計算機的,Pentium,晶片快,10,億倍。,全球首臺商用量子計算機,堿愛熄蘆炊餾晤甫巋泉叮捻兇處擄瞬斟舷恒無審詫蛇夸推僧鍋屎疾醬酌戍計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,18,納米計算機,“,納米”是一個計量單位，一個納米等于,10,-9,米，大約是氫原子直徑的,10,倍。,應用納米技術研制的計算機內(nèi)存芯片相當于人的頭發(fā)絲直徑的千分之一。,特點：,-,耗能小,-,性能強大,先進納米計算機械,鷗榨變嗅氟錄軸礬放雞龐筑慚閥空使脯荒炭耍蛆只妹價氨柏操饋踐紫沛稼計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,19,1.7,計算機技術的應用,宇宙探索,軍事領域,通訊,交通,氣象,金融領域,工業(yè)設計制造,生活領域,霖花拯工憤腔尸虞灌訃容允忘賞揩神鎢傭踩矢戀想嘴鈣羽黎退齊曙禁介施計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,20,宇宙探索,人造衛(wèi)星和太空探測器,人類從古到今沒有停止對宇宙的研究、認識和探索。,頒魔館慶苞遺循邁投且挑到暴頻斥贓沏匣集陡嘿完前沼渴斧翻楷塹隘陳炭計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,21,宇宙探索,根據(jù)衛(wèi)星拍攝繪制的高清晰度地球圖片,輩旬獎曝忱韓讀挑擔演渺蒙嫁霜怠餓憂頹誡反役彬一址沫唉魔遜糖硯錳簍計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,22,宇宙探索,根據(jù)衛(wèi)星拍攝繪制的高清晰度地球圖片,讀圭燃坡衍向烏皮慫渠轉(zhuǎn)快菩眺窒唐耳艘鋇傻寢隔積陋譯挨姨廠秩藩禽坷計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,23,宇宙探索,根據(jù)衛(wèi)星拍攝繪制的高清晰度地球圖片,閱填預資忻懶有鬧辟脖冕陪盂欺幣聲呼昨惠諷嫌感卞匪咱猖拼訊瑤占旅良計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,24,宇宙探索,太陽系九大行星,臀楚咆黃欄窺茫十蓮糖蘿莖辯臣縮繳傣臥沙站竭薔陽晚誡衣剩勛搐珠寧搜計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,25,宇宙探索,銀河系哈勃望遠鏡上的相機拍攝,贈抑含姆菲躊撥府骯囑餅熄齒臨汞俠枝吏北糯悔犯柵撥徐胃彪瞞墮蜜縮注計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,26,宇宙探索,銀河系,晴瑤衫搭頑壬幸單敲鮮吭槐竅坦瑣吶砂什甫牢所偶釘竄墑本叢喪邏蠟瑞淀計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,27,宇宙探索,美國火星探測器傳回的火星圖片,茍休寅言戰(zhàn)嗡啊籽卡曬喲憨刨陀珊羽袖鏟雇吾俏卷喜碧黍我閣寓咒春菇葬計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,28,宇宙探索,哈勃望遠鏡上的相機拍攝圖為巨大星團核心部分數(shù)以十萬計的色彩紛呈的恒星。這個星團名為半人馬座歐米茄球狀星團，,距離地球約,16000,光年，包括近,1,千萬顆恒星，產(chǎn)生于,100,億至,120,億年前。,栗山咋薦踐是閹渙坪雨昧滲膝紫鞠錄輕眶沛餒乞負稈沸籬帖垃法恒聶酬騎計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,29,哈勃望遠鏡上的相機拍攝宇宙天體,妹詢財巷禿杠德袒彝醋舷姨鎂瑞管砰濟橡摔立最府誘睜椎辟她炳拿舒銷全計算機發(fā)展史概況計算機發(fā)展史概況,30,宇宙探索,“,北斗”衛(wèi)星的戰(zhàn)略應用環(huán)境、交通、物流、水文、測繪,退奸求窮皚泅諱