計算機科學技術(shù)史(計算機)

1、張 璇 博士計算機科學技術(shù)史2014年 秋 軟 件 學 院Who invented computer?The answer is there are many inventors.All the ideas and inventions of many mathematicians, scientists, and engineers contribute to the development of the modern computer.Who invented computer?In a sense, the computer actually has three birthdays:on

2、e as a mechanical computing device-abacus (1100 BC)another as a concept- the Difference Engine and the Analytical Engine (1820s)the third as the modern electronic digital computer- ABC/ENIAC (1939/1946).一. 機械計算機時代Pascal 法國數(shù)學家、物理學家和哲學家。1642年采用與鐘表類似的齒輪傳動裝置發(fā)明了機械手動計算器（Arithmetic Machine or Pascaline），可做

3、加、減法。小結(jié)到此為止的計算機：機械、手動力、無軟件。Babbage 英國數(shù)學家。1822年發(fā)明了能自動完成四則運算的自動機械計算機器：差分引擎，利用穿孔卡片編制程序來進行自動控制。失敗的英雄牛頓蘋果樹Babbage的差分引擎*Babbage的解析機*Ada編程用的Babbage解析機 微處理器Ada Byron（1815-1852） 英國著名浪漫派詩人拜倫的女兒。她從1842年起為Babbage編制程序，成為人類歷史上第一位程序員，并發(fā)表了人類第一篇計算機學術(shù)論文。軟件之母小結(jié)此時的計算機：機械、手動力、軟件（可編程）。Hollerith 美國工程師。1884年制造了第一臺電動計算機（ele

4、ctric tabulating machine），于1890和1900年完成了美國第11和12次人口普查。制表機HollerithHollerith 1896年成立了制表機器公司（Tabulating Machine Company）。為穿孔卡片機配備了自動送卡器，1900年的人口普查再次選擇了穿孔卡片機作為工具。1910年，由于Hollerith收費過高，美國人口普查機關決定自己研發(fā)機器。 1921年Hollerith退休，1924年，在Thomas Watson的領導下，公司更名為國際商業(yè)機器公司，也就是如今舉世聞名的IBM公司。ThomasJWatson演繹了一個典型的“美國夢”。創(chuàng)建

5、了著名的公司。歲的創(chuàng)業(yè)。小結(jié)此時的計算機：機械、電動力、軟件。20世紀以后，各個科學領域和技術(shù)部門的計算困難堆積如山，已經(jīng)阻礙了學科的繼續(xù)發(fā)展。對先進計算工具多方面迫切的需要，促使對計算機不斷研究和制造。特別是第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前后，軍事科學技術(shù)對高速計算工具的需要尤為迫切。在此期間，德國、美國、英國都在進行計算機的開拓工作。 二. 電磁計算機時代Zuse (1910-1995)的Z系列在1936年到1938年之間，德國的Zuse構(gòu)造了可編程的計算機Z1。它具有現(xiàn)代計算機所有的特征。*Z1計算機最大的貢獻是第一次采用了二進制數(shù)。這臺機器也采用了“穿孔帶”輸入程序，不過不是紙帶，而是35毫米電影

6、膠片；數(shù)據(jù)則由一個數(shù)字鍵盤敲入，計算結(jié)果用小電燈泡顯示。由于純機械式Z1計算機性能不理想。第二年，Zuse的朋友給了他一些電話公司廢棄的繼電器。Zuse用它們組裝了第二臺電磁式計算機Z2。Z3使用了2600個繼電器，用穿孔紙帶輸入，實現(xiàn)了二進制數(shù)程序控制。1942年，在緊張研究的間隙里，他寫作了世界上第一個下國際象棋的計算機程序。繼電器*1945年， Zuse又建造了一臺比Z3更先進的電磁式Z4計算機，存儲器單元也從64位擴展到1024位，The Harvard Mark I *The Harvard Mark Series 這是一臺自動數(shù)字計算機。在1930年代，由哈佛大學物理系的學生How

7、ard H. Aiken構(gòu)思，由IBM開發(fā)和建造。 IBM花了$200,000，并捐贈了哈佛大學 $100,000作為運行費用。共有765,000個零件，3,300繼電器，超過500英里長的電線。計算機長51英尺，高8英尺，重5噸。*右三：Howard H. AikenThe Harvard Mark I * 1946年制成速度較快的Mark-，全部使用繼電器； 1949年Mark-計算機，部分使用電子管，并使用磁鼓作為數(shù)與指令的存儲器； 1952年又制成Mark-；Mark-Mark-Aiken與他的學生們Aiken本人共帶出了 15名博士生和更多的碩士生，這些人大多成為計算機領域早期的骨干

8、力量，其中包括“IBM-360之父” Frederick P. Brooks和荷蘭計算機科學家Gerrit A. Blaauw等。 Frederick P. BrooksGerrit A. BlaauwGrace Murray Hopper為Mark，以及后續(xù)機器Mark、Mark 編寫出大量軟件用 FLOW-MATIC實現(xiàn)了COBOL的第一個編譯器，被譽為COBOL之母；采用6位數(shù)表示日期；發(fā)現(xiàn)世界上第一個BUG!計算機業(yè)最杰出女性時任美國總統(tǒng)里根在白宮給赫柏頒獎小結(jié)此時的計算機：電磁（繼電器的開關速度大約為百分之一秒，使計算機的運算速度受到很大限制）計算機、電動力、軟件。三. 電子計算機時

9、代3.1 計算理論的誕生Turing(1912-1954) 英國數(shù)學家。1936年在劍橋大學提出了理想計算機的數(shù)學模型（計算模型）圖靈機，為電子數(shù)字計算機奠定了根本性的理論基礎。3.2 電子計算機的前夜John Vincent Atanasoff 美國IOWA州立大學教授，數(shù)學家、物理學家。1937年設計出了第一臺電子數(shù)字計算機，1939年與他的研究生Clifford E. Berry 一起構(gòu)造出了原型機。真空二極管真空三極管計算機先驅(qū)獎John Vincent Atanasoff Clifford E. Berry Atanasoff和Berry*ABC計算機1990年11月13日，時任美國

10、總統(tǒng)喬治布什在白宮為阿塔諾索夫頒國家科技獎（National Medal of Technology）。Atanasoff*英國Colossus計算機 （1943）Alan M.Turing Irving J. Good Max Newman *這是一種專用的密碼分析機，在第二次世界大戰(zhàn)中得到了應用。 從1940年秋開始，德軍鄧尼茨元帥率領“阿爾卑斯山的狼群”潛艇部隊實施“海狼行動”，不斷地在大西洋瘋狂地追殺英國運輸船隊。到1941年4月，船隊損失達到65.4萬的驚人數(shù)字。德軍Loernz SZ機器產(chǎn)生難以破譯的密碼。面對強敵挑戰(zhàn)，英國破譯人員同仇敵愾，把目光準確地投向了研制先進的電子管計算機

11、Collossus。這臺計算機準確破譯了德軍的密碼，為反法西斯戰(zhàn)爭的勝利做出了巨大貢獻。 Loernz SZ*布雷契萊莊園Bletchley Park圖靈和布雷契萊莊園的同事 圖靈在布雷契萊莊園工作的地方 *英國Colossus計算機*3.3 第一代電子計算機 （1946-1957）John von Neumann（1903-1957） 匈牙利籍美國數(shù)學家。 1945年6月，提出了存儲程序的概念(馮諾依曼機)。 ENIAC研制小組主要成員，左一為Eckert ，右四為Mauchly ，左四為Goldstine 。ENIAC*ENIAC操作人員采用插接線的方式進行編程*ENIAC這臺完全采用電子

12、線路執(zhí)行算術(shù)運算、邏輯運算和信息存儲的計算機，運算速度比繼電器計算機快1000倍。這就是人們常常提到的世界上第一臺電子計算機。但是，這種計算機的程序仍然是外加式的，存儲容量也太小，尚未完全具備現(xiàn)代計算機的主要特征。1945年 EDVAC新的重大突破是由數(shù)學家John von Neumann領導的設計小組完成的。 John von Neumann起草了First Draft of a Report on the EDVAC，這份方案是計算機發(fā)展史上的一個劃時代的文獻。因為他首次提出了存儲程序的概念，解決了 ENIAC的重大缺陷。也正是在這一方案中，提出了現(xiàn)代計算機發(fā)展的基本體系結(jié)構(gòu)，從而奠定了現(xiàn)

13、代計算機的發(fā)展基礎。馮.諾依曼機(體系結(jié)構(gòu))1946年第一臺電子計算機ENIAC在賓夕法尼亞大學誕生。IEEE計算機學會成立，1947年ACM成立。 1952年， John von Neumann等人完成了EDVAC機的建造工作。EDVAC只用了3600只電子管，占地面積不足ENIAC的1/3，幾乎具備了現(xiàn)代電子計算機的一切特征。Photograph of EDVAC Plan of EDVACENIAC首席設計師John Mauchly和 Presper Eckert美國總統(tǒng)杜魯門（右四）視察ENIACENIAC主頻100 kHz，加法時間0.2ms，乘法時間2.8ms。ENIAC重達30噸

14、，占地170平方米，共用了18600個電子管，運算速度達到每秒5000次，比當時的計算機快1000倍，是手工計算的200, 000倍。最初也專門用于火炮彈道計算，后經(jīng)多次改進而成為能進行各種科學計算的通用計算機。ENIAC* 科學研究和技術(shù)發(fā)明最有可能成功的領域是那些符合時代潮流的技術(shù)領域，即符合當時社會的需要； 科學研究和技術(shù)發(fā)明依賴于當時社會工業(yè)條件和科學技術(shù)準備。ENIAC當時的有利條件包括：在機械式和機電式計算機的制造中積累了豐富的經(jīng)驗；而電子技術(shù)的發(fā)展，是重要的技術(shù)前提；理論方面包括巴貝奇提出的通用計算機的結(jié)構(gòu)，圖靈機的提出及布爾代數(shù)的創(chuàng)立等； 獲得經(jīng)濟上的支持，是ENIAC成功的重

15、要條件； ENIAC的成功，從某種意義上說，是科學管理的一個勝利?？茖W管理可以使技術(shù)設想與社會需要吻合；使技術(shù)在實際中應用的情況迅速反映到技術(shù)改進中，以促使技術(shù)不斷克服弱點、不斷創(chuàng)新；科學管理，符合當代技術(shù)發(fā)明和科學研究綜合化的趨勢。現(xiàn)代的發(fā)明和創(chuàng)造依靠許多人的合作，而協(xié)作精神和科學管理起著關鍵作用。ENIAC的啟示*1952年美國大選前夕，UNIVAC作出了艾森豪威爾將以微弱優(yōu)勢獲勝的預測。那一次， UNIVAC大出風頭，被稱為“無與倫比的電子大腦”。但4年后，大選再次降臨，電視上卻再也見不到UNIVAC電腦，而盡是IBM的標志。此時，IBM已經(jīng)占領了約70%的電腦市場。 IBM 700系列

16、計算機(1952)Thomas Watson seated at the IBM 701 console IBM 700系列計算機IBM 704IBM 709Turing、Wilkinson與ACE電子計算機John von Neumann提出“EDVAC”方案中，正式提出了存儲程序的概念，因此存儲程序式計算機被稱為“馮諾伊曼結(jié)構(gòu)”。在此之前，英國數(shù)學家、邏輯學家Alan M.Turing也曾提出了存儲程序的思想。Turing、Wilkinson與ACE電子計算機圖靈于1945年底完成了關于ACE的報告，給出了詳細的邏輯電路框圖，預計制造費用為11,200英鎊。在圖靈離開后，威爾金森接手整個項

17、目，建造了ACE的一個簡化版本，也是第一臺ACE的實現(xiàn)Pilot ACE，于1950年5月10日運行了第一個程序。它比圖靈先前設計的規(guī)模要小，但在當時的電子計算機中是最快的。與ACE相比，EDVAC受到更多的宣傳。MIT林肯實驗室*MIT林肯實驗室*MIT林肯實驗室*MIT-Whirlwind世界上第一臺能存儲程序的并行計算機，而且對存儲器進行了重大的改進-用磁芯存儲器取代了靜電存儲器。磁存儲小結(jié)此時的計算機：使用電子管（真空管）作為邏輯元件，采用磁鼓和磁芯作主存儲器，程序主要用機器代碼和匯編語言。第一代語言誕生第一代語言：機器語言；第二代語言：匯編語言；第三代語言：高級語言。機器語言機器指令

18、：用“0”和“1”作為指令代碼來編寫程序，是計算機硬件能夠識別的，不用翻譯直接供機器使用的程序設計語言。用機器指令形式編寫的程序稱為機器語言。操作碼操作數(shù)地址156C166D5056306EC000將6C地址的內(nèi)容放至5號寄存器；將6D地址的內(nèi)容放至6號寄存器；5號寄存器與6號寄存器內(nèi)容相加放至0號寄存器；0號寄存器內(nèi)容輸出至6E地址；停機機器語言 機器指令一般可根據(jù)其功能劃分為：（1）控制指令；（2）算術(shù)指令；（3）邏輯運算指令；（4）移位指令；（5）傳送操作指令；（6）輸入/輸出指令。注：不同的機器，其指令系統(tǒng)是不同的。很難閱讀和理解，容易出錯，編程效率低，且可移植性差、重用性差。第二代語

19、言誕生第一代語言：機器語言；第二代語言：匯編語言；第三代語言：高級語言。 為克服機器語言的缺點，用與代碼指令實際含義相近的英文縮寫詞、字母和數(shù)字等符號來取代指令代碼，產(chǎn)生了匯編語言。它是符號化的機器語言。匯編語言（第二代語言）*5056C000ADDI R0, R5, R6HLT1956年 IBM推出704機及其匯編語言SAP，這是第一個匯編語言。（1）匯編語言和機器語言一樣，都屬于低級語言；（2）匯編語言同樣依賴于具體的硬件環(huán)境。注 意3.4 第二代電子計算機 （1957-1964）計算機器件從電子管到晶體管，再從分立元件到集成電路以至微處理器，促使計算機的發(fā)展出現(xiàn)了三次飛躍。 晶體管計算機

20、 晶體管計算機，也稱為第二代計算機。其主要特點是采用晶體管來制造，程序使用FORTRAN、COBOL、ALGOL等高級語言和編譯系統(tǒng)。第二代電子計算機增加了浮點運算，使數(shù)據(jù)的絕對值可達到2的幾十次方或幾百次方，使電子計算機的計算能力實現(xiàn)了飛躍。 采用多道程序設計成為第二代電子計算機研究的重點之一。*晶體管計算機不僅科學計算促使計算機繼續(xù)發(fā)展，而且中、小型計算機，特別是廉價的小型數(shù)據(jù)處理用的計算機開始大量生產(chǎn)。在這一時期出現(xiàn)了更高級的COBOL和FORTRAN等語言，使計算機編程更容易。新的職業(yè)(程序員、分析員和計算機系統(tǒng)專家)和整個軟件產(chǎn)業(yè)由此誕生。 Vacuum tube and trans

21、istorThe invention of the transistor in 1947 was a revolution in computer development. Transistor is a semiconductor (such as silicon) device which could perform the functions of vacuum tubes, as it is small, cheaper and reliable, it replaces the hot, big, expensive and unreliable vacuum tube.MIT林肯實

22、驗室的TX-2計算機(1962) *Ivan Sutherland計算機圖形學之父，現(xiàn)任Sun研究員和副總裁。*交互計算機:使用的計算機相連的光筆在屏幕上進行交互繪圖，成為計算機交互繪圖的先驅(qū)。*1966“達摩克里斯之劍”頭盔顯示器IBM系列IBM 1401小型數(shù)據(jù)處理計算機*IBM 7090（IBM 709晶體管代替真空管）IBM系列*IBM 7094（CTSS） IBM系列*IBM 7094控制臺IBM系列*其他晶體管計算機*CDC 6600 （1964）CDC6600，世界上第一臺超級計算機*超級計算機Honeywell 800*1958年 我國第一臺電子計算機103機由中國科學院計算所

23、與北京有線電廠研制成功。字長31位，內(nèi)存容量為1024字節(jié)，運算速度每秒450次。 第三代語言誕生第一代語言：機器語言；第二代語言：匯編語言；第三代語言：高級語言。 用類似于英語的格式來書寫程序。這種語言稱為高級語言。它的一句相當于機器語言和匯編語言的幾十句。高級語言1954年IBM開始設計第一個高級語言FORTRAN；1957年，John Backus (美國科學家，1977年圖靈獎獲得者)在IBM704機上實現(xiàn)了FORTRAN編譯。至今仍用于科學數(shù)值計算領域（Fortran 2008）。Grace Murray Hopper美國海軍官員，研制了 COBOL 語言，是世界上第一個商用語言。至

24、今，IBM大機仍然使用COBOL 2002用于處理銀行、金融和會計行業(yè)等非常重要的商業(yè)數(shù)據(jù)處理領域。1958年COBOLJOHN McCARTHYStanford University教授。 LISP 是第一個函數(shù)型編程語言，主要應用在人工智能（AI）上，包含語多字符截取函數(shù)，供作自然語言的分析之用。1958年LISPNiklaus Wirth瑞士聯(lián)邦工業(yè)大學教授 。ALGOL多用于科學計算機。Pascal用于結(jié)構(gòu)化編程， Object Pascal用于面向?qū)ο缶幊?，仍然廣泛用于開發(fā)像Skype這樣的Windows應用。 1960年ALGOL 、1970年PASCALBASIC（Beginne

25、rs All-purpose Symbolic Instruction Code）是一種設計給初學者使用的程序設計語言。今天，Visual Studio中仍然包含Visual Basic。 1962年BASICJohn Kemeny （Dartmouth學院教授 ）Tom Kurtzas Dennis M. Ritchie（設計，實現(xiàn)）1972年C語言 1983年圖靈獎獲得者Kernighan Thompson（實現(xiàn)） Ada是一種表現(xiàn)能力很強的通用程序設計語言，它是美國國防部為克服軟件開發(fā)危機，耗費巨資，經(jīng)歷了稻草人, 木人, 錫人, 鐵人和鋼人計劃，歷時近20年研制成功的。美國國防部之所以

26、把這種語言取名為Ada，是為了紀念Ada。Ada語言不僅體現(xiàn)了許多現(xiàn)代軟件的開發(fā)原理，而且將這些原理付諸實現(xiàn)。因此，Ada語言的使用可大大改善軟件系統(tǒng)的清晰性、可靠性、有效性、可維護性。1970年代，Ada語言 Ada是現(xiàn)有的語言中無與倫比的一種大型通用程序設計語言，它是現(xiàn)代計算機語言的成功代表，集中反映了程序語言研究的成果。Ada的出現(xiàn)，標志著軟件工程成功地進入了國家和國際的規(guī)模。它是迄今為止最復雜、最完備的軟件工具。Ada語言是美國國防部指定的唯一的一種可用于軍用系統(tǒng)開發(fā)的語言，我國軍方也將Ada作為軍內(nèi)開發(fā)標準（GJB 1383程序設計語言Ada）。1970年代，Ada語言現(xiàn)代程序設計語

27、言第一代語言：機器語言；第二代語言：匯編語言；第三代語言：高級語言；面向?qū)ο笳Z言；第四代語言。Bjarne Stroustrup Texas A&M University 計算機科學與工程學院教授。C+JAVA當代最重要的面向?qū)ο蟪绦蛟O計語言。第四代語言的故事 第四代語言(Fourth-Generation Language,以下簡稱4GL)這個詞最早是在八十年代初期出現(xiàn)在軟件廠商的廣告和產(chǎn)品介紹中的。因此，這些廠商的4GL產(chǎn)品不論從形式上看還是從功能上看，差別都很大。1985在美國召開了全國性的4GL研討會，也正是在這前后，許多著名的計算機科學家對4GL展開了全面研究，從而使4GL進入了計算

28、機科學研究的范疇。4GL的出現(xiàn)是以解決數(shù)據(jù)處理領域中的軟件危機為目標的。第四代語言 SQL 語言 Shell 語言程序設計語言發(fā)展過程3.5 第三代電子計算機 （1964-1972）集成電路計算機 集成電路計算機，也稱為第三代計算機。最突出的特點是使用集成電路（1958），因而使計算機的速度提高到幾十萬次，甚至上千萬次，內(nèi)存容量達到幾百K。有效地解決了計算機體積、重量與功能之間的矛盾。* 這一時期的發(fā)展還包括使用了操作系統(tǒng)。2000諾物獎Zhores I. Alferov Herbert Kroemer Jack S. Kilby蜂窩電話的半導體集成電路IBM 360計算機 IBM 360系統(tǒng)

29、的研制成功（1964），標志著集成電路計算機時代的開始。 Frederick P.Brooks Robert Overton Evans Gene M. Amdahl *模塊化馮.諾依曼機(體系結(jié)構(gòu))IBM 360的開發(fā)過程可說是歷史上最大的一次豪賭，為了研發(fā)System/360這臺大型機，IBM征召六萬多名新員工，創(chuàng)建五座新工廠，耗資數(shù)十億美元，甚至超出二戰(zhàn)期間原子彈制造費用。1964年4月7日，在全世界77個城市同時舉行的新聞發(fā)布會上，IBM公司在宣布360系列計算機誕生的同時，公布了處理器、輸入輸出及存儲設備的規(guī)格和技術(shù)說明。為了適應不同用戶的性能價格比需求，S/360的第一批計算機產(chǎn)品

30、推出了五檔機器。這五檔機器的運算時間分別是200微秒、75微秒、25微秒、5微秒和1微秒。此后的市場反應極其強烈。盡管所有的產(chǎn)品需要至少一年才能供貨，但IBM卻在一個月內(nèi)簽下了1 100份訂單，在隨后的月份里，訂單如潮水般涌入。IBM360啟示隨著360系統(tǒng)的誕生，計算機產(chǎn)業(yè)從此告別了手工業(yè)單件定制生產(chǎn)方式，跨入了模塊化大批量生產(chǎn)階段。這場標準之戰(zhàn)在電腦產(chǎn)業(yè)里是首發(fā)的，它是向傳統(tǒng)的設計理念、設計習慣的挑戰(zhàn)。所有設計師都必須遵循的一組規(guī)則。（標準）IBM 360系統(tǒng)的經(jīng)濟成就。硅谷的迅速崛起。*IBM 370*1960 DEC小型機Olsen被成為“小型機之父”，并領導DEC公司從10萬美元起步

31、成長為市值超過200億美元的國際大公司，業(yè)務遍布100多個國家。整個80年代，DEC是業(yè)內(nèi)僅次于IBM的第二號巨頭。Kenneth H. Olsen DEC第一臺小型計算機（PDP）、第一臺32位計算機（VAX）和超高速處理器Alpha的問世開創(chuàng)了整個計算機工業(yè)。尤其是VAX小型機，如同巨型炸彈一樣，在全美的企業(yè)機構(gòu)內(nèi)遍地開花。他1977年說的那句話：“我們沒有理由認為人們會需要家用電腦?！?，成為PC革命最大的反諷“語錄”。 (a) PDP-11/20 (b) PDP-11/40 *VAX-11/780*DEC公司的創(chuàng)始人，也是一直的CEOKenneth Olsen的銷售理念有很大的偏差。工程

32、師出身的他，對于銷售并不了解。他曾說過“一款優(yōu)秀的產(chǎn)品能夠自己被賣出去”。這句話深刻的反應了DEC公司對于產(chǎn)品宣傳和市場開發(fā)的一貫態(tài)度。 1998年5月18日，只有32000名雇員的Compaq以96億美元收購了有著38000名雇員的DEC，結(jié)束了DEC在歷史舞臺上的最后一幕戲。計算機語言方面的成就：高級語言人工智能方面的成就： 消解法操作系統(tǒng)方面的成就： 中斷和通道技術(shù)導致的并發(fā)程序設計60年代前期的成就計算機語言：ALGOL68和PL/1人工智能：超過人類智能操作系統(tǒng)：Multics60年代前期的浮躁1961年 MIT在IBM7090上開發(fā)了分時操作系統(tǒng)CTSS。Fernando Corb

33、ato 美國科學家，1990年圖靈獎獲得者，分時操作系統(tǒng)理論的創(chuàng)立者，CTSS與Multics的領導者。1966年ACM設立圖靈獎。專門獎勵那些對計算機事業(yè)作出重要貢獻的個人。軟件危機質(zhì)量低劣；嚴重延期；維護困難；嚴重超出預算。GOTO語句有害論Dijkstra發(fā)表了一篇論文：GOTO語句非常有害，導致軟件工程在1968年北大西洋公約組織科學委員會上誕生。Edsger W. Dijkstra 荷蘭科學家，1972年圖靈獎獲得者，軟件工程先驅(qū)，GOTO語句有害論、ALGOL 60編譯器、多層體系結(jié)構(gòu)、進程同步、互斥、PV操作、最弱前置謂詞理論的創(chuàng)立者。1968年 “軟件工程”在NATO科學委員會

34、誕生；Knuth出版計算機程序設計的藝術(shù)長篇經(jīng)典巨著。Donald Knuth 美國科學家，1974年圖靈獎獲得者，計算機程序設計的藝術(shù)的作者，被譽為計算機科學的圣經(jīng)，算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念、LR(K)文法的創(chuàng)立者。 1968、1969年連續(xù)召開的兩次著名的NATO會議上提出了“軟件工程” 概念。所謂軟件工程，就是把開發(fā)大型復雜軟件的過程用工程實施的方法來實現(xiàn)。軟件工程是一門研究如何用系統(tǒng)化、規(guī)范化等工程原則和方法去進行軟件的開發(fā)和維護的學科。 從學術(shù)觀點看，軟件工程以軟件開發(fā)和維護為出發(fā)點，總結(jié)規(guī)律，建立科學概念，制定軟件生產(chǎn)規(guī)范，逐步形成理論體系； 從實踐觀點看，軟件工程以理論為指導，按照一定

35、的原則和系統(tǒng)化、工程化、形式化的方法進行工程化的軟件生產(chǎn)。軟件工程* Parnas方法：信息隱蔽，防范故障； Yourdon方法：結(jié)構(gòu)化分析SA、結(jié)構(gòu)化設計SD、結(jié)構(gòu)化編程SP；David ParnasEdward Yourdon L.L.Constantine Tom DeMarco 軟件工程* 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的開發(fā)方法 Jackson方法 Warnier方法 問題分析法PAM 面向?qū)ο蠓椒?可視化開發(fā)方法 基于構(gòu)件的開發(fā)方法軟件工程*軟件工程研究：使用工程方法開發(fā)高質(zhì)量軟件的一切問題較大規(guī)模，群體性，嚴格預算、過程與管理，工程師。理論、原理、方法、技術(shù)、工具、管理。無有幼稚成熟非同兒戲196

36、9年 Hoare建立公理語義。C.A.Hoare 英國科學家，1980年圖靈獎獲得者，公理語義、Hoare邏輯、程序正確性證明、CSP、管程理論的創(chuàng)立者，軟件自動化的奠基人。1970年 Thompson和Ritchie在貝爾實驗室研制成功UNIX；1972年，Ritchie 發(fā)明C語言，并用C 語言改寫了UNIX；Royce提出瀑布模型；Codd建立關系數(shù)據(jù)理論。Edgar F. Codd 英裔美國科學家，1981年圖靈獎獲得者，關系數(shù)據(jù)理論的創(chuàng)立者，System R、DB2、SQL Server的奠基人。Ken Thompson和Dennis Ritchie 美國科學家，1983年圖靈獎獲得

37、者，UNIX和C語言的發(fā)明者。1971年 Wirth提出第一個結(jié)構(gòu)化程序設計語言PASCAL。 Niklaus Wirth 瑞士科學家，1984年圖靈獎獲得者，PASCAL語言、結(jié)構(gòu)化程序設計、MODULA、進程概念、EBNF的首創(chuàng)者。 1974年 Hopcroft提出深度優(yōu)先搜索算法和算法最壞情況分析法。John E. Hopcroft 美國科學家，1986年圖靈獎獲得者，圖平面性判定的線性時間算法、深度優(yōu)先搜索算法、算法的最壞情況分析法的首創(chuàng)者。3.6 第四代電子計算機 （1973至今）大規(guī)模集成電路20世紀70年代后，計算機用集成電路的集成度迅速從中小規(guī)模發(fā)展到大規(guī)模、超大規(guī)模的水平，微

38、處理器和微型計算機應運而生，各類計算機的性能迅速提高。隨著字長4位、8位、16位、32位和64位的微型計算機相繼問世和廣泛應用，對小型計算機、通用計算機和專用計算機的需求量也相應增長了。摩爾定律由Intel創(chuàng)始人之一戈登摩爾（Gordon Moore）提出來的。集成電路（IC）上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔24個月（18個月)便會增加一倍，性能也將提升一倍。如果價格不變，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔24個月（18個月)增加一倍。反摩爾定律一個IT公司如果今天和24個月（18個月）前賣掉同樣以及同樣多的產(chǎn)品，它的營業(yè)額就要降一半。反摩爾定律逼著所有的硬件設備公司必須趕上摩爾定律規(guī)定的更新速度

39、。促進科技領域質(zhì)的進步為新興公司提供生存和發(fā)展的可能風險投資2006年股價與最高股價比例IBM：82%思科：40%英特爾：33%AMD：30%Marvell：60%惠普：70%戴爾：35%太陽：10%摩托羅拉：33%大規(guī)模集成電路計算機最突出的特點是使用大規(guī)模集成電路制造超高性能的大型機和供個人使用的微機。70年代中期，計算機制造商開始將計算機帶給普通消費者，并提供非專業(yè)人員使用的程序（字處理和電子表格程序）。 1981年，IBM 推出PC機。80年代PC機的競爭使得價格不斷下跌，同時擁有量不斷增加，計算機繼續(xù)縮小體積。與IBM PC競爭的Apple Macintosh 系列于1984年推出，

40、 Macintosh提供了友好的圖形界面，用戶可以用鼠標方便地操作。*3.6.1 大型機IBM 3081*ACOS system 3800 *CDC 1604巨型計算機*CDC 6600 巨型計算機 *CDC 6600 巨型計算機 *Cray-1巨型計算機 *CRAY X-MP *CRAY- 2*IBM超級計算機*慈云桂、陳火旺院士*“銀河-”巨型計算機 *李國杰院士* 曙光超級服務器*3.6.2 微型計算機 1974年12月，美國大眾電子雜志，刊登了“世界第一套微型計算機組件挑戰(zhàn)所有種類的商業(yè)電腦!”的消息，這臺所謂微型電腦名叫“Altair 8800”（牛郎星8800）。 第一臺微型計算機

41、牛郎星8800* 微型儀器與自動測量系統(tǒng)公司生產(chǎn)。它一舉點燃了未來計算機業(yè)風云人物比爾蓋茨、保羅艾倫、斯蒂芬喬布斯的靈感。 第一臺微型計算機牛郎星8800*Bill Gates 和 Paul Allen* 最早的微軟公司員工， 1978年12月7日 *2008年6月的這班人*蘋果電腦的誕生與發(fā)展 Apple-I*1976年最早的廣告，其中有蘋果最早的標志Apple I最早的操作手冊封面，第一批200臺電腦單價666.66美元，十個月就買得只剩25臺了 蘋果電腦的誕生與發(fā)展*喬布斯、斯庫利和沃茲，1977年*蘋果電腦的誕生與發(fā)展*Apple-II的重量總共只有5千克。它定義了個人電腦的標準：顯示

42、器、鍵盤、驅(qū)動器、主板插槽、電源機箱。新型電腦的所有設計完全由沃茲一個人獨立完成，甚至連其中的BASIC解釋程序也是沃茲親自編寫的。Apple-II是世界上第一臺具有彩色顯示功能的個人計算機，可以直接同家用彩電連接，節(jié)省了顧客額外購買彩色顯示器的費用。這種電腦達到了當時微型計算機技術(shù)的最高水準。 “Apple-”酸蘋果Apple III的菜單蘋果電腦的誕生與發(fā)展*LisaLisa電腦引入了改進的道格拉斯恩格爾巴特發(fā)明的鼠標使用戶擺脫了對鍵盤指令不熟悉的心理障礙。然而，由于Lisa電腦的軟件開發(fā)未及時跟上，再加上每臺高達l萬多美元的售價，令大多數(shù)用戶望而卻步，最后僅售出不到2萬臺。Lisa電腦宣

43、告失敗。 Macintosh電腦（簡稱Mac）采用摩托羅拉公司32位的68000微處理器，擁有128K內(nèi)存，是IBM PC的兩倍，它的速度遠遠超過了各種型號的IBM PC機。它的外形短小精干，可以放在旅行包里帶走，并且使用鼠標引導圖形操作界面。Mac電腦的功能接近Lisa電腦，而價格僅為Lisa的1/5，標價2795美元，充分迎合了大眾用戶的購買力。 Apple iMACIBM-PC 1981年，第一臺IBM -PC，采用8088微處理器，裝有微軟為其開發(fā)的操作系統(tǒng)MS-DOS。1983年推出IBM PC/XT。 *IBM PC機之父Don Estridge 1985年，IBM- PC/AT，

44、采用Intel 80286微處理器。根據(jù)IBM和Intel簽訂的協(xié)議，AT機象征著IBM，其他公司不能像IBM一樣，在第一時間內(nèi)使用80286芯片。就這樣IBM限制住了競爭，直到AT機推出了好幾個月之后，IBM的競爭對手才推出了AT級的產(chǎn)品，而且花了幾乎一年時間才能進行批量生產(chǎn)。 IBM-PC/AT* IBM PC/AT機的成功，使IBM PC成為個人電腦的代名詞，它甚至被時代周刊評選為1985年的“年度風云人物”，時代周刊如是說：“在一年的新聞里，這個最吸引人的話題，它代表著一種進程，一種持續(xù)發(fā)展并被廣泛接收和歡迎的進程。這就是為什么時代在風云激蕩的當今世界中選擇了這么一位風云人物，但這完全

45、不是一個人，而是一臺機器。” IBM-PC機的“開放”政策又像一把“雙刃劍”，一方面創(chuàng)造了PC的巨大成功，另一方面又造就了眾多的仿造者，仿照出來的機器被人稱作“兼容機”。兼容機廠商所“蠶食”的市場份額已經(jīng)超過IBM的市場占有率，“藍色巨人”喪失了全球近55的市場份額。 同時，IBM由于其內(nèi)部龐雜的管理機構(gòu)、日益盛行的官僚主義作風和管理上的混亂狀態(tài)陷于困境。 1993年，IBM董事會聘請美國“食品大王”郭士納接任董事長兼首席執(zhí)行官，以期重振IBM。 在2005年之后由于聯(lián)想集團收購了IBM PC事業(yè)部郭士納拯救IBM的八個關鍵詞 關注點 原則性領導以客戶為導向從現(xiàn)實出發(fā)注重營銷績效工資執(zhí)行激情H

46、P-21151983 Compaq PCNotebook1996 Toshiba LibrettoToshibas Libretto was the smallest PC compatible computer to be released.ThinkPadThinkPad在2005年以前是由IBM PC事業(yè)部設計、制作并銷售，憑借堅固和可靠的特性在業(yè)界享有很高聲譽。在2005年之后由于聯(lián)想集團收購了IBM PC事業(yè)部，ThinkPad商標為聯(lián)想所有（10年），ThinkPad品牌的計算機改由聯(lián)想公司制作與銷售。2006年，PowerBook 與 iBook 系列分別被新的 MacBook Pro 與及 MacBook 家族所取代。iBookPowerBook由于消費者更青睞MacBook Air, MacBook產(chǎn)品系列于2011年7月20日