計(jì)算機(jī)的發(fā)展及廣泛應(yīng)用

1、計(jì)算機(jī)的發(fā)展及廣泛應(yīng)用和舍中學(xué)顏舜英1，計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史11 計(jì)算機(jī)的始祖 ENIAC計(jì)算機(jī)在醞釀了很長(zhǎng)一段時(shí)間后誕生。 1946年 2月，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC在美國(guó)加州問(wèn)世，ENIAC用了 18000個(gè)電子管和86000個(gè)其它電子元件， 有兩個(gè)教室那么大，運(yùn)算速度卻只有每秒 300 次各種運(yùn)算或 5000 次加法，耗資 100萬(wàn)美元以上。盡管ENIAC有許多不足之處，但它畢竟是計(jì)算機(jī)的始祖，揭開(kāi) 了計(jì)算機(jī)時(shí)代的序幕。1 2 電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展到目前為止共經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)代，從 1946年到 1 959年這段時(shí) 期我們稱之為 “電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代 ”，也是第一代。第一代計(jì)算機(jī)的內(nèi)部元

2、件使 用的是電子管。由于一部計(jì)算機(jī)需要幾千個(gè)電子管，每個(gè)電子管都會(huì)散發(fā)大量 的熱量，因此，如何散熱是一個(gè)令人頭痛的問(wèn)題。電子管的壽命最長(zhǎng)只有 3000 小時(shí)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)常常發(fā)生由于電子管被燒壞而使計(jì)算機(jī)死機(jī)的現(xiàn)象。第一 代計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)研究和工程計(jì)算。1 3 晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代從 1960 年到 1964 年，由于在計(jì)算機(jī)中采用了比電子管更先進(jìn)的晶體管， 所以我們將這段時(shí)期稱為 “晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代 ”。晶體管比電子管小得多，不需 要暖機(jī)時(shí)間，消耗能量較少，處理更迅速、更可靠。第二代計(jì)算機(jī)的程序語(yǔ)言 從機(jī)器語(yǔ)言發(fā)展到匯編語(yǔ)言。接著，高級(jí)語(yǔ)言 FORTRAN語(yǔ)言和COBOL語(yǔ)言相繼 開(kāi)發(fā)出來(lái)并

3、被廣泛使用。這時(shí)，開(kāi)始使用磁盤和磁帶作為輔助存儲(chǔ)器。第二代 計(jì)算機(jī)的體積和價(jià)格都下降了，使用的人也多起來(lái)了，計(jì)算機(jī)工業(yè)迅速發(fā)展。第二代計(jì)算機(jī)主要用于商業(yè)、大學(xué)教學(xué)和政府機(jī)關(guān)。14 中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代從 1965 年到 1970 年，集成電路被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)中來(lái)，因此這段時(shí)期被稱 為中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代”。集成電路(Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱r)是做 在晶片上的一個(gè)完整的電子電路，這個(gè)晶片比手指甲還小，卻包含了幾千個(gè)晶 體管元件。第三代計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是體積更小、價(jià)格更低、可靠性更高、計(jì)算速 度更快。第三代計(jì)算機(jī)的代表是 IBM 公司花了 50 億美元開(kāi)發(fā)的 IBM 36

4、0系列。15 大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代從 1971 年到現(xiàn)在，被稱之為 “大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代 ”。第四代計(jì)算機(jī) 使用的元件依然是集成電路，不過(guò)，這種集成電路已經(jīng)大大改善，它包含著幾1十萬(wàn)到上百萬(wàn)個(gè)晶體管，人們稱之為大規(guī)模集成電路( LargeScalelntegratedCircui，t 簡(jiǎn)稱 LS)I 和超大規(guī)模集成電路( Very Large Scale Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱VLS)。1975年，美國(guó)1BM公司推出了個(gè)人計(jì)算機(jī) PC(Personal Compute)，從此，人們對(duì)計(jì)算機(jī)不再陌生，計(jì)算機(jī)開(kāi)始深入到人 類生活的各個(gè)方面。由此可看到計(jì)算機(jī)發(fā)展速度迅猛

5、，它現(xiàn)已進(jìn)入了各家各 戶，它的用途家戶喻曉。2計(jì)算機(jī)的廣泛運(yùn)用現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)，特別是微型計(jì)算機(jī)已被廣泛應(yīng)用于人類生活中。大到宇 宙飛船，小到每一個(gè)家庭，都有計(jì)算機(jī)在發(fā)揮作用。計(jì)算機(jī)誕生的初期，美國(guó) 有專家曾估計(jì)，全美國(guó)有 50臺(tái)計(jì)算機(jī)就夠用了， 50 年后，全世界已有 6000萬(wàn) 臺(tái)計(jì)算機(jī)在工作，大大超出了人們的預(yù)料。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用歸納起來(lái)主要有以下 幾個(gè)方面：2 1 數(shù)值計(jì)算數(shù)值計(jì)算就是利用電子計(jì)算機(jī)來(lái)完成科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)中的數(shù)學(xué)計(jì)算， 這是計(jì)算機(jī)最基本的應(yīng)用。如人造衛(wèi)星軌道的計(jì)算、氣象預(yù)報(bào)等。這些工作由 于計(jì)算量大、速度和精度要求都十分高，離開(kāi)了計(jì)算機(jī)是根本無(wú)法完成的。22 信息處理信息處

6、理是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要應(yīng)用方面。由于計(jì)算機(jī)的海量存儲(chǔ)，可以把 大量的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)、加工、計(jì)算、分類和整理，因此它廣泛用 于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的制定、科技資料的管理、財(cái)務(wù)管理、人事檔案管理、火車 調(diào)度管理、飛機(jī)訂票等。當(dāng)前我國(guó)服務(wù)于信息處理的計(jì)算機(jī)約占整個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng) 用的6 0%左右，而有些國(guó)家達(dá)8 0%以上。目前，國(guó)內(nèi)有些銀行已采用計(jì)算機(jī)記帳、算帳，把成千上萬(wàn)的出納、會(huì) 計(jì)、審核員從繁瑣、枯燥的計(jì)算中解脫出來(lái)。如我國(guó)一些銀行發(fā)行的 “牡丹 卡”、“長(zhǎng)城卡”等信用卡片，顧客到全國(guó)各地指定商店購(gòu)物不必帶現(xiàn)金，只要將 作用卡片送入商店計(jì)算機(jī)的一個(gè)終端設(shè)備中，即可驗(yàn)明卡片的真?zhèn)危槌龃婵?數(shù)目，在

7、自動(dòng)減去貨款后，將卡片退還顧客。整個(gè)操作可在數(shù)分鐘內(nèi)完成。23 過(guò)程控制也稱為實(shí)時(shí)控制它要求及時(shí)地搜集檢測(cè)數(shù)據(jù)，按最佳值進(jìn)行自動(dòng)控制或自動(dòng)調(diào)節(jié)控制對(duì) 象，這是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的重要手段。如用計(jì)算機(jī)控制發(fā)電，對(duì)鍋爐水位、溫 度、壓力等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化控制，可使鍋爐內(nèi)燃料充分燃燒，提高發(fā)電效率。同 時(shí)計(jì)算機(jī)可完成超限報(bào)警，使鍋爐安全運(yùn)行。計(jì)算機(jī)的過(guò)程控制已廣泛應(yīng)用于 大型電站、火箭發(fā)射、雷達(dá)跟蹤、煉鋼等各個(gè)方面。24 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助教學(xué)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）就是用計(jì)算機(jī)幫助人們進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，這不 僅可以加快設(shè)計(jì)過(guò)程，還可縮短產(chǎn)品的研制周期。例如，過(guò)去設(shè)計(jì)一架飛機(jī)，2從確定方案到繪出全套圖紙，不

8、僅要花費(fèi)大量的人力物力，而且要花費(fèi)23年的時(shí)間。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，一般只需 3個(gè)月，就能設(shè)計(jì)出一臺(tái)新 型飛機(jī)，并能提供全套圖紙，而且計(jì)算精確。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)還可用于船舶、 汽車、機(jī)械產(chǎn)品、服裝、大規(guī)模集成電路等的設(shè)計(jì)中。最近還發(fā)展了計(jì)算機(jī)輔 助制造（CAM），如在機(jī)械加工中，利用計(jì)算機(jī)控制各種設(shè)備自動(dòng)完成對(duì)零 件的加工、裝配、包裝等過(guò)程，可實(shí)現(xiàn)無(wú)圖紙加工。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CA I）用于課堂教學(xué)，可將生物、物理、化學(xué)課程中的瞬息變化形象地展示出 來(lái)，使學(xué)生通過(guò)直觀畫面就可以很容易理解其中的道理。25 人工智能人工智能主要研究如何利用計(jì)算機(jī)去 “模仿 ”人的智能，使計(jì)算機(jī)具有 “推 理”、“學(xué)習(xí)

9、”的功能。這是近年來(lái)開(kāi)辟的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的新領(lǐng)域?！白匀徽Z(yǔ)言理解 ”是人工智能應(yīng)用的一個(gè)分支。它研究如何使計(jì)算機(jī)理解人 類的自然語(yǔ)言（如漢語(yǔ)或英語(yǔ)），如根據(jù)一段文章的上下文來(lái)判斷文章的含 義，這是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題。“專家系統(tǒng) ”是人工智能應(yīng)用的另一個(gè)重要分支。它的作用是使計(jì)算機(jī)具有 某一方面專家的專門知識(shí)，利用這些知識(shí)去處理所遇到的問(wèn)題。例如，計(jì)算機(jī) 輔助醫(yī)生看病，電腦博弈等。目前，世界上已研制出各種各樣的智能機(jī)器人。如能在鋼琴上演奏簡(jiǎn)單樂(lè) 曲的機(jī)器人；能帶領(lǐng)盲人走路的機(jī)器人；能聽(tīng)懂人的簡(jiǎn)單命令并按命令執(zhí)行的 機(jī)器人等等。從它們的工作效能看，人工智能的前景是十分誘人的。當(dāng)前，從家電產(chǎn)品、工廠自動(dòng)

10、化到企業(yè)的經(jīng)營(yíng)決策，都有計(jì)算機(jī)在發(fā)揮作 用。家用電腦的出現(xiàn) ,使電腦進(jìn)入了千家萬(wàn)戶 ,它可以幫助人們學(xué)習(xí)、了解信息、 寫作，現(xiàn)在還使用計(jì)算機(jī)實(shí)行網(wǎng)上購(gòu)物。網(wǎng)上聊天與在網(wǎng)上發(fā)信件等，即省時(shí) 又不浪費(fèi)錢。有人預(yù)言，在不久的將來(lái)，如果不會(huì)使用計(jì)算機(jī)，將會(huì)飽嘗今天 一個(gè)文盲所嘗受的一切苦惱。因此，我們要盡快掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)，讓電腦更好 地為人類服務(wù)。微機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展 ,掀起了計(jì)算機(jī)普及的浪潮，在短時(shí)間內(nèi)其應(yīng)用范圍急劇 擴(kuò)大,計(jì)算機(jī)從需要編程和只有少數(shù)科技人員使用的專用工具迅速演變?yōu)榭梢酝?過(guò)操作現(xiàn)成軟件來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的大眾化工具 ,進(jìn)入了社會(huì)各行業(yè)和個(gè)人家庭生 活之中，如電腦打字、電腦醫(yī)生、電腦音樂(lè)、電腦電視廣告制作、電腦服裝設(shè) 計(jì)、電腦儲(chǔ)蓄、電腦期貨交易系統(tǒng)、電腦股票交易系統(tǒng)和電腦翻譯等。不管你是否意識(shí)到