計算機(jī)發(fā)展史(講稿課件)

計算機(jī)發(fā)展史計算機(jī)技術(shù)經(jīng)歷了幾個關(guān)鍵階段，從最初的機(jī)械計算設(shè)備到現(xiàn)代的智能計算系統(tǒng)。by計算機(jī)發(fā)展的起源算盤算盤是一種古老的計算工具，它由珠子和框架組成，用于進(jìn)行加、減、乘、除等基本算術(shù)運算。機(jī)械計算器17世紀(jì)，第一臺機(jī)械計算器出現(xiàn)，它使用齒輪和杠桿來執(zhí)行算術(shù)運算。這為現(xiàn)代計算機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。第一代計算機(jī)第一代計算機(jī)誕生于20世紀(jì)40年代，主要以真空管為核心電子元件。此階段的計算機(jī)體積龐大、耗能巨大、運行速度緩慢，主要用于科學(xué)計算和軍事用途。真空管和ENIAC真空管計算機(jī)ENIAC使用17,468個真空管作為其核心計算組件。這些真空管體積龐大，功耗高，且易于損壞，導(dǎo)致計算機(jī)運行速度慢，可靠性低，維護(hù)成本高。ENIACENIAC的全稱是ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，是由賓夕法尼亞大學(xué)莫奇利教授和?？颂亟淌陬I(lǐng)導(dǎo)研發(fā)的，于1946年2月15日正式投入使用。它是世界上第一臺通用電子數(shù)字計算機(jī)，具有劃時代的意義。計算機(jī)性能提高計算機(jī)性能不斷提高，這是計算機(jī)發(fā)展史上的一個重要趨勢。隨著科技的進(jìn)步，計算機(jī)的計算速度、存儲容量和處理能力都得到了顯著提升。計算速度(每秒百萬次運算)存儲容量(千字節(jié))從上圖可以看出，計算機(jī)性能的提高是一個指數(shù)級增長的過程。隨著科技的發(fā)展，計算機(jī)性能將繼續(xù)提高，為人類社會帶來更多可能。存儲器發(fā)展計算機(jī)發(fā)展史中，存儲器技術(shù)經(jīng)歷了巨大變革，從早期的磁芯存儲器到現(xiàn)代的固態(tài)硬盤，存儲容量、速度和可靠性不斷提升。1固態(tài)硬盤(SSD)速度快、體積小、可靠性高2硬盤驅(qū)動器(HDD)容量大、價格低廉3磁帶存儲容量大、價格低，但速度慢4磁芯存儲器體積大、功耗高，但速度快5真空管存儲器速度慢、體積大、可靠性低隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，存儲器技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展，為我們提供更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲和處理能力。程序控制1早期程序早期計算機(jī)使用穿孔卡片和紙帶，以固定順序執(zhí)行指令。這些程序缺乏靈活性，難以修改。2存儲程序存儲程序概念將程序存儲在計算機(jī)內(nèi)存中，允許動態(tài)修改和執(zhí)行指令，提高了計算機(jī)的效率和靈活性。3指令集指令集是計算機(jī)理解的指令集合，定義了計算機(jī)的基本操作功能，例如算術(shù)運算、邏輯運算和數(shù)據(jù)傳輸。第二代計算機(jī)晶體管取代了笨重的真空管，體積更小、能耗更低、速度更快。第二代計算機(jī)更可靠、更實惠，開創(chuàng)了計算機(jī)應(yīng)用的新時代。第二代計算機(jī)晶體管的發(fā)明標(biāo)志著計算機(jī)發(fā)展史上的重要里程碑，它取代了體積龐大、耗能高的真空管。UNIVACI是世界上第一臺商業(yè)化的計算機(jī)，它使用了晶體管技術(shù)，并采用了磁芯存儲器，為數(shù)據(jù)存儲和處理帶來了革命性變化。編程語言的出現(xiàn)機(jī)器語言早期的計算機(jī)使用機(jī)器語言，由一系列二進(jìn)制代碼組成，難以理解和編寫。匯編語言匯編語言使用助記符來表示指令，更易于閱讀和編寫，但仍然依賴于特定硬件。高級語言高級語言更加接近人類自然語言，獨立于特定硬件，例如FORTRAN、COBOL等。微型計算機(jī)微型計算機(jī)的出現(xiàn)標(biāo)志著計算機(jī)進(jìn)入一個新的發(fā)展階段。它體積小巧，價格低廉，功能強(qiáng)大，極大地促進(jìn)了計算機(jī)的普及。微型計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括個人辦公、家庭娛樂、工業(yè)控制等。它改變了人們的工作和生活方式，為現(xiàn)代信息社會奠定了基礎(chǔ)。第三代計算機(jī)第三代計算機(jī)以集成電路的應(yīng)用為標(biāo)志，它顯著提升了計算機(jī)的性能、可靠性和效率。集成電路的出現(xiàn)為計算機(jī)發(fā)展帶來了革命性的變化，它將多個晶體管集成到一塊硅片上，極大地縮小了計算機(jī)的體積，提高了性能，并降低了成本。第三代計算機(jī)集成電路的出現(xiàn)標(biāo)志著計算機(jī)發(fā)展史上的一個里程碑，它使計算機(jī)體積大幅縮小，功耗降低，性能提升，并為更復(fù)雜的系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。IBMSystem/360是這一時期具有代表性的計算機(jī)系統(tǒng)，它采用了集成電路技術(shù)，并為計算機(jī)行業(yè)帶來了新的標(biāo)準(zhǔn)，如統(tǒng)一的指令集和操作系統(tǒng)，為后來個人電腦的普及打下了基礎(chǔ)。操作系統(tǒng)的發(fā)展控制系統(tǒng)操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)的控制中心，管理著硬件資源和軟件資源。用戶界面操作系統(tǒng)提供用戶界面，方便用戶與計算機(jī)交互。文件管理操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理和組織文件，方便用戶訪問和使用數(shù)據(jù)。進(jìn)程管理操作系統(tǒng)調(diào)度和管理運行的程序，保證高效利用CPU和內(nèi)存。個人電腦的興起1技術(shù)進(jìn)步微處理器和集成電路技術(shù)的快速發(fā)展2成本降低規(guī)模生產(chǎn)和競爭導(dǎo)致個人電腦價格大幅下降3軟件應(yīng)用圖形用戶界面和應(yīng)用軟件的出現(xiàn)，為個人電腦帶來了新的用途4市場需求個人和企業(yè)用戶對個人電腦的需求不斷增長個人電腦的興起標(biāo)志著計算機(jī)技術(shù)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段，為人們的生活和工作帶來了巨大的變化。第四代計算機(jī)第四代計算機(jī)的特點是采用微處理器，這使得計算機(jī)變得更加小型化、廉價和易于使用。微處理器是將中央處理器（CPU）的所有功能集成到一塊硅片上的集成電路，極大地提高了計算機(jī)的性能和可靠性。第四代計算機(jī)第四代計算機(jī)以微處理器為核心，標(biāo)志著計算機(jī)發(fā)展史上的一個里程碑。IBMPC于1981年發(fā)布，它采用了英特爾的微處理器，開創(chuàng)了個人電腦時代，為之后計算機(jī)的普及奠定了基礎(chǔ)。操作系統(tǒng)的多樣化多平臺系統(tǒng)從個人電腦到移動設(shè)備，操作系統(tǒng)針對不同硬件平臺進(jìn)行優(yōu)化，提供更符合用戶需求的功能和體驗。多種類型除了常見的Windows和macOS，Linux、Android和iOS等操作系統(tǒng)在不同領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，滿足多樣化的計算需求。計算機(jī)的多功能化計算機(jī)不再僅僅用于計算，它們已發(fā)展成為功能強(qiáng)大的多功能設(shè)備。從個人電腦到智能手機(jī)，計算機(jī)已融入我們生活的方方面面。游戲和娛樂辦公和生產(chǎn)力教育和研究通信和社交金融和商業(yè)醫(yī)療和科學(xué)第五代計算機(jī)第五代計算機(jī)以人工智能和并行處理為主要特征。這一階段的計算機(jī)系統(tǒng)著重于解決復(fù)雜問題，并實現(xiàn)更接近人類思維的智能化。這一階段標(biāo)志著計算機(jī)發(fā)展進(jìn)入了新的紀(jì)元，開啟了人工智能時代。第五代計算機(jī)人工智能第五代計算機(jī)的核心是人工智能，旨在模擬人類的思維和行為，例如學(xué)習(xí)、推理和解決問題。并行處理為了提高計算速度和效率，第五代計算機(jī)采用并行處理技術(shù)，將任務(wù)分解成多個子任務(wù)，由多個處理器同時執(zhí)行。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展早期網(wǎng)絡(luò)從20世紀(jì)60年代開始，美國國防部高級研究計劃署（ARPA）開發(fā)了**阿帕網(wǎng)**（ARPANET），這標(biāo)志著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第一步?；ヂ?lián)網(wǎng)的誕生1983年，TCP/IP協(xié)議成為互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，標(biāo)志著互聯(lián)網(wǎng)的正式誕生。萬維網(wǎng)的出現(xiàn)1989年，英國科學(xué)家蒂姆·伯納斯·李發(fā)明了萬維網(wǎng)（WWW），為互聯(lián)網(wǎng)帶來了更加直觀的瀏覽方式。移動互聯(lián)網(wǎng)時代2000年后，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展，智能手機(jī)和移動應(yīng)用的普及推動了互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)和云計算近年來，物聯(lián)網(wǎng)和云計算的出現(xiàn)，將互聯(lián)網(wǎng)連接到了各種設(shè)備和服務(wù)，開啟了新的互聯(lián)網(wǎng)時代。萬維網(wǎng)的誕生TimBerners-Lee萬維網(wǎng)的發(fā)明者，被譽為“萬維網(wǎng)之父”。歐洲核子研究組織（CERN）CERN于1989年，TimBerners-Lee開發(fā)了萬維網(wǎng)，旨在方便CERN內(nèi)部的科學(xué)家分享信息。第一個網(wǎng)站第一個網(wǎng)站于1991年上線，由TimBerners-Lee創(chuàng)建，包含了萬維網(wǎng)的介紹和基本信息。第六代計算機(jī)第六代計算機(jī)的特點是量子計算和生物計算的發(fā)展，它們帶來了全新的計算模式，將為人類社會帶來深遠(yuǎn)的影響。量子計算和生物計算1量子計算利用量子力學(xué)原理進(jìn)行計算，具有超快的速度和強(qiáng)大的處理能力。2生物計算利用生物體系，如DNA或蛋白質(zhì)，進(jìn)行信息處理和計算，具有低能耗和高并行性。3應(yīng)用領(lǐng)域藥物研發(fā)、材料科學(xué)、金融建模和人工智能等領(lǐng)域。云計算和物聯(lián)網(wǎng)云計算云計算提供虛擬化資源，例如存儲、計算和網(wǎng)絡(luò)，通過互聯(lián)網(wǎng)訪問。物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)將各種設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、分析和控制，推動自動化和智能化。融合趨勢云計算為物聯(lián)網(wǎng)提供強(qiáng)大的計算資源，物聯(lián)網(wǎng)則為云計算提供海量數(shù)據(jù)，形成互補關(guān)系。計算機(jī)發(fā)展趨勢未來計算機(jī)將朝著以下幾個方向發(fā)展：1量子計算量子計算將解決傳統(tǒng)計算機(jī)無法解決的問題。2人工智能人工智能將進(jìn)一步提升計算機(jī)的智能水平。3生物計算生物計算將利用生物技術(shù)實現(xiàn)更高效的計算。4云計算云計算將為用戶提供更便捷的計算服務(wù)。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展將不斷推動人類社會進(jìn)步，帶來更多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。結(jié)語與總結(jié)計算機(jī)的發(fā)展是一個漫長而充滿創(chuàng)新的過程。從早期的機(jī)械計算器到現(xiàn)代的超級計算機(jī)，計算機(jī)技術(shù)不斷突破，改變了人類生活。計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，從科學(xué)研究到日常生活中，計算機(jī)都扮演著不可或缺的角色。計算機(jī)技術(shù)的未來充滿了無限可能，人工智能、量子計算等新興領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)推動計算機(jī)的發(fā)展。計算機(jī)將繼續(xù)為人類社會帶來更多便利，并助力人類解決更多難題。未來展望與機(jī)遇挑戰(zhàn)1量子計算量子計算將帶來前所未有的處理能力，解決當(dāng)前無法解決的問題。2人工智能