第一章計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用

第一篇計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)廣東省四會(huì)市四會(huì)中學(xué)劉宗凡第一章計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用計(jì)算機(jī)的概念計(jì)算機(jī)是一種能迅速而高效的自動(dòng)完成信息處理的電子設(shè)備，它能按照程序?qū)π畔⑦M(jìn)行加工、處理、存儲(chǔ)。計(jì)算機(jī)的全名叫電子計(jì)算機(jī)，英文名字叫computer。我們又叫它電腦，這是它的俗稱。家用電腦又叫PC機(jī)(PersonalComputer，個(gè)人計(jì)算機(jī))，又因?yàn)閺拇笮〉慕嵌葋?lái)看，我們稱它為微機(jī)。計(jì)算機(jī)的理論

艾倫·圖靈：英國(guó)科學(xué)家圖靈機(jī)：圖靈機(jī)作為計(jì)算機(jī)的理論模型，在有關(guān)計(jì)算機(jī)和計(jì)算復(fù)雜性的研究方面得到廣泛應(yīng)用，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)?！队?jì)算機(jī)能思考嗎？》圖靈測(cè)驗(yàn)，通過(guò)問(wèn)答來(lái)測(cè)試計(jì)算機(jī)是否具有同人類相等的智力。圖靈獎(jiǎng)（TuringAward），是美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）于1966年設(shè)立的?！坝?jì)算機(jī)界諾貝爾獎(jiǎng)”之稱。姚期智，美籍華人，計(jì)算機(jī)科學(xué)家，2000年圖靈獎(jiǎng)得主，是目前唯一一位獲得此獎(jiǎng)項(xiàng)的華人及亞洲人。目前是清華大學(xué)理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中心教授。第一臺(tái)計(jì)算機(jī)

1946年2月，在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer），簡(jiǎn)稱埃尼阿克。這臺(tái)計(jì)算機(jī)占地170平方米，重30噸，用了18000多個(gè)電子管，每秒能進(jìn)行5000次加法運(yùn)算。另一種說(shuō)法是：世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是由美國(guó)愛荷華州立大學(xué)的約翰·文森特·阿塔納索夫（JohnVincentAtanasoff）教授和他的研究生克利福特·貝瑞（CliffordBerry）先生在1937年至1941年間開發(fā)的“阿塔納索夫-貝瑞計(jì)算機(jī)（Atanasoff-BerryComputer，簡(jiǎn)稱ABC）”。

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

僅能保存80個(gè)字節(jié)服役期:1946.2-1955.10人類信息技術(shù)發(fā)展的里程碑標(biāo)志著電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)第一臺(tái)計(jì)算機(jī)馮·諾伊曼約翰·馮·諾伊曼是出生于匈牙利的美國(guó)籍猶太人數(shù)學(xué)家，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)創(chuàng)始人之一?！?01頁(yè)報(bào)告”：明確規(guī)定用二進(jìn)制替代十進(jìn)制運(yùn)算，并將計(jì)算機(jī)分成五大組件，這一卓越的思想為電子計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)馮·諾伊曼的另一杰出貢獻(xiàn)是提出了儲(chǔ)存程序思想。儲(chǔ)存程序思想就是把計(jì)算過(guò)程描述為由許多命令按一定順序組成的程序，然后把程序和數(shù)據(jù)一起輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)已存入的程序和數(shù)據(jù)處理后，輸出結(jié)果。使用儲(chǔ)存程序思想的計(jì)算機(jī)稱為馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)發(fā)展過(guò)程

階段時(shí)間電子器件應(yīng)用范圍第一代1946—1958電子管科學(xué)計(jì)算、軍事研究第二代1959—1964晶體管數(shù)據(jù)處理、事務(wù)處理第三代1964—1975中小規(guī)模集成電路全方位應(yīng)用。通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化第四代1975—今大/超大規(guī)模集成電路應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域第五代計(jì)算機(jī)——智能化計(jì)算機(jī)：能處理聲音圖像等，具有理解與推理能力，具有知識(shí)獲取與知識(shí)更新能力，能夠模擬人的智能活動(dòng)。

摩爾定律三種“版本”：1、集成電路芯片上所集成的電路的數(shù)目，每隔18個(gè)月就翻一番。2、微處理器的性能每隔18個(gè)月提高一倍，而價(jià)格下降一半。3、用一個(gè)美元所能買到的電腦性能，每隔18個(gè)月翻兩番。摩爾定律是由英特爾(Intel)名譽(yù)董事長(zhǎng)戈登·摩爾（GordonMoore）經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察發(fā)現(xiàn)得之。微機(jī)的發(fā)展史

第三階段：16微處理器。8086/8088、80286CPUIBM個(gè)人計(jì)算機(jī)PC（PersonalComputer）技術(shù)開放的策略PC機(jī)風(fēng)靡世界第四階段：32位微處理器。80386/80486CPU第五階段：奔騰（Pentium）系列微處理器。Intel公司的奔騰系列芯片及與之兼容的AMD的K6系列微處理器芯片想一想現(xiàn)在如果我們?nèi)ソM裝一臺(tái)電腦，要用什么CPU？我們家里的電腦用的是什么CPU？我國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)1983年，由國(guó)防科技大學(xué)研制的“銀河Ⅰ型”億次超級(jí)計(jì)算機(jī)問(wèn)世。這是中國(guó)第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)。我國(guó)運(yùn)算速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)曙光5000A——“魔方”在全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜上，它是前十名中唯一來(lái)自美國(guó)之外的超級(jí)計(jì)算機(jī)?！澳Х健惫矒碛?600個(gè)四核CPU芯片，分布在67個(gè)機(jī)柜里，峰值運(yùn)算速度超過(guò)每秒200萬(wàn)億次，相當(dāng)于全部上海人不間斷地用計(jì)算器運(yùn)算4個(gè)多月。計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響和應(yīng)用

由信息高速公路熱引發(fā)的全球信息化浪潮

能源、材料與信息是社會(huì)發(fā)展的三大支柱1993年美國(guó)宣布了國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施(NII)計(jì)劃，正式提出了建設(shè)全國(guó)性信息高速公路的設(shè)想。這是一個(gè)由通信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)及日用電子產(chǎn)品組成的完備網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)由通信網(wǎng)絡(luò)、信息設(shè)備、信息資源和信息環(huán)境組成。計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響和應(yīng)用我國(guó)于1993年提出“三金”工程1）、金橋工程：即國(guó)家公用經(jīng)濟(jì)信息通信網(wǎng)絡(luò)工程。2）、金關(guān)工作：是金橋工程的起步工程之一，將為海關(guān)、外貿(mào)、外匯管理和稅務(wù)等部門的業(yè)務(wù)系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)行計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。3）、金卡工程：即電子貨幣工程，是金融電子化和商業(yè)流通現(xiàn)代化的重要組成部分。計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響和應(yīng)用計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用

1)、數(shù)值計(jì)算（也叫科學(xué)計(jì)算）：通常計(jì)算機(jī)被用來(lái)代替人腦進(jìn)行大規(guī)模的、高精度的、高難度的、多重復(fù)的數(shù)據(jù)運(yùn)算，比如彈道軌跡、天氣預(yù)報(bào)、高能物理等等。2)、信息處理：是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)信息的收集、加工、存貯和傳輸?shù)娜^(guò)程，