計(jì)算機(jī)的發(fā)展與信息社會(huì)

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1、第1章計(jì)算機(jī)的發(fā)展與信息社會(huì)佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院信息中心2008年9月主要內(nèi)容1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.2計(jì)算機(jī)的分類與展望1.3計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程早期的計(jì)算機(jī)裝置算盤中國(guó)唐代第一種手動(dòng)式計(jì)數(shù)器計(jì)算尺1622年，英國(guó)WilliamOughtred手動(dòng)式、減、乘、除、指數(shù)和三角函數(shù)運(yùn)算加法器1942年，法國(guó)BlaisePascal機(jī)械式，只能做加法計(jì)算器1673年，德國(guó)GottfriedLeibniz機(jī)械式，加、減、乘、除和開方差分機(jī)1812年，英國(guó)CharlesBabbage分析機(jī)1834年，英國(guó)CharlesBabbage1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程電子計(jì)算

2、機(jī)的誕生和發(fā)展電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代“巨人”計(jì)算機(jī)1943年不是真正的數(shù)字電子計(jì)算機(jī)MARK-I1944年最早的通用型自動(dòng)機(jī)電式計(jì)算機(jī)ENIAC1946年第一臺(tái)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)EDVAC1950年實(shí)現(xiàn)馮·諾依曼的“存儲(chǔ)程序方式”和采用二進(jìn)制思想的并行計(jì)算機(jī)5000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個(gè)繼電器功率150KW第一代（1946~1953）電子管5千~4萬(wàn)（次/秒）第二代（1954~1964）晶體管幾十萬(wàn)~百萬(wàn)（次/秒）第三代（1964~1974）中、小規(guī)模集成電路百萬(wàn)~幾百萬(wàn)（次/秒）第四代（1974~90年代）大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路幾百萬(wàn)~幾億（次/秒）1.1

3、.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程1.1.2微型機(jī)的起源與發(fā)展第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)Altair8800發(fā)明人愛(ài)德華·羅伯茨。比爾·蓋茨和保羅·艾倫用BASIC語(yǔ)言為其撰寫了一套程序。1976年蘋果I型計(jì)算機(jī)1977年蘋果Ⅱ型計(jì)算機(jī)1980年“蘋果FORTRAN”語(yǔ)言1981年第一臺(tái)16位個(gè)人計(jì)算機(jī)IBMPC5150Altair8800微機(jī)CPU：Intel8088，工作頻率為4.77MHz，內(nèi)存16KB，11.5英寸的單色顯示器，無(wú)硬盤，操作系統(tǒng)為DOS1.0，微機(jī)價(jià)格為3045美元。1.1.2微型機(jī)的起源與發(fā)展1984年IBMPC/AT微機(jī)，支持多任務(wù)、多用戶。Intel80286CPU，工作頻率為6MHz，

4、DOS3.0，增加了網(wǎng)絡(luò)連接能力。1985年長(zhǎng)城0520微機(jī)中國(guó)大陸第一臺(tái)自行研制的PC兼容微機(jī)。1.2計(jì)算機(jī)的分類與展望1.2.1計(jì)算機(jī)的分類高性能計(jì)算機(jī)（巨型機(jī)或大型機(jī)）速度最快、處理能力最強(qiáng)最快：NECEarthSimulator每秒35萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，峰值40萬(wàn)億次中國(guó)：曙光4000A2560顆64位AMDOpteron處理器,每秒8萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，全球排名第10微型計(jì)算機(jī)臺(tái)式機(jī)、筆記本和個(gè)人數(shù)字助量(PDA)工作站介于PC與小型機(jī)之間高檔微機(jī)系統(tǒng)高分辨率、大容量?jī)?nèi)外存，圖形功能較強(qiáng)1.2.1計(jì)算機(jī)的分類服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為多個(gè)用戶提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式計(jì)算機(jī)運(yùn)行固化的軟件，用戶很

5、難或不能改變。廣泛用于各種家用電器之中，如電冰箱、自動(dòng)洗衣機(jī)、數(shù)字電視機(jī)、數(shù)字照相機(jī)等。1.2.2未來(lái)的新型計(jì)算機(jī)超導(dǎo)計(jì)算機(jī)利用約瑟夫遜器件制造的計(jì)算機(jī)超導(dǎo)計(jì)算機(jī)中的超大規(guī)模集成電路，其元件間的互連線用接近零電阻和超微發(fā)熱的超導(dǎo)器件來(lái)制作，不存在散熱問(wèn)題，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度大大提高。量子計(jì)算機(jī)利用處于多現(xiàn)實(shí)態(tài)下的原子進(jìn)行運(yùn)算的計(jì)算機(jī)，這種多現(xiàn)實(shí)態(tài)是量子力學(xué)的標(biāo)志。1.2.2未來(lái)的新型計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)利用光子取代電子進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)。優(yōu)點(diǎn)：超高速運(yùn)算速度，信息存儲(chǔ)量大，抗干擾能力強(qiáng)。生物計(jì)算機(jī)20世紀(jì)80年代中期開始研制采用了生物芯片。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)是模仿人的大腦神經(jīng)系統(tǒng)，具有判斷能力和適

6、應(yīng)能力，具有并行處理多種數(shù)據(jù)功能的計(jì)算機(jī)。1.2.3計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)巨型化高速、大存儲(chǔ)容量和強(qiáng)功能的超大型計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百億次。主要應(yīng)用于天文、氣象、宇航、核反應(yīng)等尖端科學(xué)以及諸如基因工程、生物工程等新興科學(xué)。微型化滲透到諸如儀表、家用電器、導(dǎo)彈彈頭等中、小型機(jī)無(wú)法進(jìn)入的領(lǐng)地。多媒體化多媒體是“以數(shù)字技術(shù)為核心的圖像、聲音與計(jì)算機(jī)、通信等融為一體的信息環(huán)境”的總稱。媒體技術(shù)的目標(biāo)是：無(wú)論在什么地方，只需要簡(jiǎn)單的設(shè)備，就能自由自在地以接近自然的交互方式收發(fā)所需要的各種媒體信息。1.2.3計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。共享信息、共享資源。智能化讓計(jì)算機(jī)來(lái)模擬

7、人的感覺(jué)、行為、思維過(guò)程的機(jī)理，使計(jì)算機(jī)具備“視覺(jué)”、“聽覺(jué)”、“語(yǔ)言”、“行為”、“思維”、邏輯推理、學(xué)習(xí)、證明等能力，形成智能型、超智能型計(jì)算機(jī)。1.3計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用1.3.1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)自動(dòng)地運(yùn)行程序運(yùn)算速度快適算精度高具有記憶和邏輯判斷能力可靠性高1.3.2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域工商：電子商務(wù)、CAD/CAM、銀行教育：多媒體教育、遠(yuǎn)程教育醫(yī)藥：CAT、MRI、遠(yuǎn)程醫(yī)療政府：