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文檔簡介

1劉瑞挺,南開大學計算機系教授。1985~1986年在加拿大McMaster大學網(wǎng)絡中心作訪問學者。研究領域為計算機體系結(jié)構(gòu)、計算機網(wǎng)絡與信息系統(tǒng)。回國后,繼續(xù)在該系進行教學、科研及培養(yǎng)研究生工作。1995~1999年擔任《個人電腦(PC

Magazine

Chinese

Edition)》總編輯;

2000年擔任《世紀都市》、《中國尋書網(wǎng)(

)》高級顧問;2001年擔任《CHIP新電腦》(

)總顧問。社會兼職有:中國計算機學會教育培訓委員會副主任、全國高等院校計算機基礎教育研究會副會長、教育部理科計算機科學教學指導委員會委員、全國計算機等級考試委員會委員、全國計算機應用技術(shù)證書考試委員會副主任、北京市計算機教育培訓中心副理事長。劉瑞挺教授多年來著述頗多,撰寫論文與文章300多篇,譯著計算機的回顧與展望2劉瑞挺2007年9月計算機的黎明時代3從17世紀到20世紀40年代一、帕斯卡:計算機器的鼻祖¤

布萊斯·帕斯卡(Blaise

Pascal,1623-1662)¤

帕斯卡的一生短暫而神奇,¤

橫跨科學、文學與神學諸多領域,¤

有人贊美他是大師里的大師,¤

有人頌揚他是天才里的天才。4帕斯卡發(fā)明的Pascaline¤

1642年,19歲的帕斯卡為了幫助父親計算稅款,開始研究機械計算裝置。經(jīng)過精心設計,最后制成了手搖驅(qū)動的齒輪進位式計算器,可完成六位數(shù)字的加減法。5二、德國數(shù)學家萊布尼茲¤

德國數(shù)學家萊布尼茲(Gottfried

Wilhelmvon

Leibniz

,1646-1716)

1673年在改進Pascaline的基礎上,設計制造了能進行四

則運算的機械計算器。該裝置稱為SteppedReckoner,即步進計算器。6步進計算器¤

這是萊布尼茲步進計算器的實物圖。還有具體設計圖紙,略。7計算機早期的重要人物8¤

誰是計算機之父?¤

誰是第一位計算機程序員?¤

誰是計算機科學之父?¤

誰是第一位編譯程序設計者?誰是計算機之父?9¤

馮·諾伊曼?¤

艾蘭·圖靈?¤

查爾斯·巴貝奇?三、查爾斯·巴貝奇¤

英國劍橋大學數(shù)學教授¤

CharlesBabbage¤

1791-187110巴貝奇的主要貢獻111、設計了差分機

Difference

Engine2、設計了分析機

AnalyticalEngine包括:處理裝置、存儲裝置、控制裝置、輸入裝置、輸出裝置。1213巴貝奇被公認為計算機之父¤

Father

ofComputer¤

GrandfatherofComputer¤

Godfather

ofComputer14計算機領域的杰出女性15誰最早提出編程、提出程序設計的概念、被公認為世界上第一位程序員?四、愛達·奧古斯塔·拉芙拉斯¤

Ada

AugustaLovelace

,Byron1815-1852英國詩人拜倫的女兒1617愛達的主要貢獻181、指出分析機可以編程,發(fā)現(xiàn)編程的基本要素(如循環(huán)、子程序),被譽為世界上第一位程序員。2、建議分析機用二進制存儲。3、預言分析機能唱歌、繪畫。愛達的手跡19愛達短暫的一生¤

出生五周,父母離

異。母親是數(shù)學家,因此也希望她成為

數(shù)學家?!?/p>

僅37歲,因多病而早逝。¤

為紀念她,1979年美國國防部的一種編程語言命名為

Ada語言。20計算機的奠基時代21¤

從1946年到1975年,我們把這30年稱之為計算機的奠基時代?!?/p>

我們將介紹圖靈的貢獻、馮·諾伊曼的評價;順便提及著名的圖靈獎?!?/p>

我們還介紹Mark計算機、ENIAC計算機以及UNIVAC計算機,并觀察早期計算機公司的成長。五、計算機科學奠基人¤

艾蘭·麥迪森·圖靈¤

Alan

MathisonTuring¤

1912.6.23~1954.6.722圖靈的主要貢獻23¤

1、提出圖靈機模型¤

1936年發(fā)表論文:“ 論可計算數(shù)及其在判定問題中的應用”,奠定了計算機的模型與可計算理論。¤

2、提出圖靈測試¤

1950年發(fā)表論文:“ 計算機與智能”,奠定了人工智能的基礎。圖靈在二戰(zhàn)中,為破譯納粹密碼做出貢獻241947年8月25日,泰晤士報,圖靈的馬拉松記錄2:46:0325美國計算機協(xié)會圖靈獎26¤

自1966年開始,每年有一、二位杰出的

計算機科學家獲得此項殊榮。如JohnBackus,John

McCarthy,Maurice

V.Wilkes,Edsger

W.Dijkstra,M.Minsky,R.W.Hamming,Donald

E.Knuth,Michael

O.Rabin,F(xiàn)rederick

P.Brooks,Edward

A.Feigenbaum,Allen

Newell,Herbert

Simon,DanaS.Scott等等。圖靈獎首位華裔得主:姚期智教授¤

姚期智教授(AndrewChi-Chih

Yao)祖藉湖

北孝感,1946年12月24日出生于上海,幼年隨

父母移居臺灣,畢業(yè)于

臺大物理系。1968年6月進入美國哈佛大學深造。

1972年獲得哈佛大學物

理學博士學位。1975年又在伊利諾大學拿到計

算機科學博士學位。¤

2000年獲得圖靈獎。27姚期智的主要貢獻計算理論,包括偽隨機數(shù)生成的復雜性理論,密碼學以及通信的復雜性。姚期智夫婦已

定居北京,在

清華大學高級

研究中心工作。28圖靈獎首位女得主¤

2006年度的圖靈獎授予

IBM的資深女院士弗朗西絲·

愛倫(

Frances

E.Allen,1932-),表彰她在編譯器優(yōu)化的理論與實踐方面做出的開創(chuàng)性貢獻。圖靈獎評委會主席Ruzena

Bajcsy說,“她的研究幾乎影響了計算機科學發(fā)展的整個歷程,使我們今天在商業(yè)和科技領域內(nèi)使用的許多計算技術(shù)成為可能。”29六、正確評價馮·諾依曼貢獻(John

Louis

von

Neumann,1903-1957)¤馮·諾依曼是大名鼎鼎、成就卓著的科學家。在現(xiàn)代數(shù)學、量子物理學、邏輯學、氣象學、軍事學、經(jīng)濟學、決策論、博弈論以及計算機等學科做出了重大貢獻。當然,從根本上說他主要是一位大數(shù)學家。他自己認為關(guān)于計算機的想法主要來自圖靈。30七、機電式計算機的締造者:霍華德?艾肯使巴貝奇的夢想成真¤

霍華德?艾肯(

HowardHathaway

Aiken,1900-1973

)?!?/p>

哈佛大學博士,哈佛大學教授?!?/p>

在哈佛建造了Mark計算機,IBM

稱為ASCC

(automatic

sequence

controlled

calculator)31ASCC的四位締造者¤

1944年攝。(從左到右)Frank

E.Hamilton(1898-1972),Clair

D.

Lake(1888-1958),Howard

H.Aiken(1900-1973)和Benjamin

M.Durfee(1897-1980).32ASCC在IBM公司制造、測試¤

1943年11月ASCC在IBM的恩迪考特工程實驗室進行測試。¤

engineeringlaboratory

inEndicott,

N.Y.331944年2月1日工人把ASCC運到哈佛大學物理研究實驗室外34ASCC在哈佛大學稱為Mark-135八、托馬斯·沃森:The

Old

Man¤

IBM

PresidentThomas

J.Watson

(1874-1956)showssome

of

theASCC'scounters

to

fourU.S.

Navy

pettyofficers

inAugust

1944.36電子計算機的誕生¤

1946年2月14日ENIAC誕生?!?/p>

ENIAC(ElectronicNumericalIntegrator

andComputer,埃尼阿克)在賓大誕生。37九、ENIAC的兩位制造者¤

電子數(shù)值積分計算機(ElectronicNumericalIntegrator

andComputer

)¤

??颂兀↗ohnPresper

Eckert)和莫奇萊(

JohnW.Mauchly)1943年。38ENIAC在賓州大學誕生39賓夕法尼亞大學(University

ofPennsylvania)1740年創(chuàng)立,美國費城。40UNIVAC開辟了計算機時代¤

1951年6月14日,埃克

特—莫奇萊計算機公司生產(chǎn)了UNIVAC計算機,并交付美國人口統(tǒng)計局使用。輿論認為它的意義遠超過ENIAC?!?/p>

一是UNIVAC生產(chǎn)了近50臺,作為商品出售;¤

二是UNIVAC用于公眾

數(shù)據(jù)處理,不像ENIAC只用于軍事目的。特別

是在1951年美國大選中,

UNIVAC曾預告了艾森

豪威爾當選,這使西方

輿論大為震驚。41十、格瑞斯·霍普的貢獻¤

Grace

M.

Hopper(1906-1992)海軍少將。1、研制了第一個編譯程序Compiler¤

2、被譽為COBOL之母¤

3、Bug與Debug的趣事42434445前總統(tǒng)里根在白宮給霍普頒獎46十一、晶體管的誕生¤

肖克萊(William

B.

Shockley,1910-1989)、巴?。↗ohn

Bardeen,1908-1991)和布拉坦(WalterH.Brattain,1902-1987)在1947年發(fā)明了晶體管,獲得1956年度諾貝爾物理獎,電子計算機開始了縮小化(downsizing)的征程。471956年肖克萊離開貝爾實驗室,到西部山景市,建立了肖克萊半導體實驗室。¤

這張

照片

是該

公司

一幫

年輕

人祝

賀肖

克萊

獲獎

時痛

飲的

歡樂

場面。48肖克萊的專制使年輕人忍無可忍這8個人,在肖克萊眼里成為“亂臣賊子”(traitorouseight)¤

1957年建立了

仙童公司,在我們眼里,他們是半導體產(chǎn)業(yè)的功臣。¤

Julius

Blank,Victor

Grinich,Jean

Hoerni,Gene

Kleiner,Jay

Last,Gordon

Moore,Robert

Noyce,and

SheldonRoberts.49十二、英特爾公司誕生¤

1958年9月12日仙童公司的諾依斯(Robert

Noyce,1927-1990)和摩爾(Gordon

Moore,1929-)發(fā)明了集成電路?!?/p>

1968年,他們建立了Intel公司。50電腦的縮小與聯(lián)網(wǎng)51早期微電腦和阿帕網(wǎng)¤

1970年ARPANET初具雛形。¤

1971年第一個微處理器4004出現(xiàn)。¤

1971年第一個電子郵件?!?/p>

1975年第一臺個人電腦Altair

8800問世。¤

1981年第一臺IBM-PC問世?!?/p>

1983年TCP/IP取代NCP成為ARPANET的標準協(xié)議,Internet誕生。十三、微軟公司成立¤

1975年《大眾電子學》雜志刊登了第一臺微機的文章?!?/p>

比爾·蓋茨看后,與保爾·艾倫一

起從哈佛大學

退學,辦起了

微軟公司。52十四、阿帕網(wǎng)之父

Father

ofthe

Arpanet勞瑞·羅伯茨

LarryRoberts53ARPANET的體系結(jié)構(gòu)¤

勞瑞·羅伯茨把四個結(jié)點先連起來:UCLA、SRI、UC

Santa

Barbara

、University

ofUtah?!?/p>

咨詢會議上,專家不同意把Host直接連起來。于是先用小型計算機作為IMP連成通信子網(wǎng),這個通信子網(wǎng)由ARPA控制。然后再分別與

Host連接,形成資源子網(wǎng)。54十五、溫頓·瑟夫設計TCP/IP¤瑟夫(1947-)在1980年,設計了TCP/IP。使分組能正確地傳送,規(guī)定了IP地址。又能把分組重新組合起來。被國防部接受為標準?!?/p>

1983年1月1日ARPANET全部接受TCP/IP為其主要通信協(xié)議?!?/p>

瑟夫作為斯坦福大學教授,一直領導了TCP軟件的開發(fā)與測試?!?/p>

他還開發(fā)了網(wǎng)關(guān)(gateway),今天我們稱為

路由器(router),都是因特網(wǎng)最核心的內(nèi)容。55電腦的網(wǎng)絡時代56(1983-1995):多媒體與互聯(lián)網(wǎng)¤

多媒體和圖形界面的出現(xiàn)使電腦真正進入家庭,播放器、瀏覽器、辦公軟件等相關(guān)軟件蓬勃興起?!?/p>

CPU進入32位時代。1985年386;1989年486;1993年奔騰出現(xiàn)?!?/p>

Windows

時代。1985年Win

1.0;1990年Win

3.0;1995年Win

95。奔騰¤

它的體系結(jié)構(gòu)完全與過去的超級計算機類似57電腦的普及應用時代58¤

1983年摩托羅拉第一臺手機問世?!?/p>

1989年WWW開始出現(xiàn);1993年商業(yè)化的互聯(lián)網(wǎng)運行。¤

1989年創(chuàng)新公司聲霸卡,多媒體聲卡?!?/p>

1993年Mosaic瀏覽器?!?/p>

存儲容量:90年代初,硬盤突破1GB;中期突破2GB-4GB?!?/p>

1995年個人電腦出現(xiàn)CD-ROM光驅(qū)十六、WWW之父伯納斯·李(Tim

Berners-Lee,1955-)¤

1976年牛津大學物理系畢業(yè)?!?/p>

1980年在日內(nèi)瓦歐洲粒子物理實驗室(CERN)工作?!?/p>

1990年設計了HTTP和URL,還設計了

HTML和瀏覽器?!?/p>

1993年WWW開始風靡全球。59世界上最早的網(wǎng)頁為了幫助保護您的隱私,PowerPoint

已阻止自動下載此圖片。60電腦的3D時代61(1995-2000)¤

1995年11月,3dfx公司發(fā)布VOODOO,引起3D加速芯片和顯卡大發(fā)展?!?/p>

1996年創(chuàng)新公司的SoundBlaster

AWE64Gold問世,1998年SoundBlaster

Live!使得聲卡登峰造極?!?/p>

1996年Flash問世,迎來3D新時代?!?/p>

1998年USB在PC上出現(xiàn),即插即用的電子消費產(chǎn)品MP3/MP4大量涌現(xiàn)。電腦的移動應用62(2000-2005):XP、移動、互聯(lián)¤

Intel的頻率(

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