计算机发展简史(课件)
第一部分计算机基础
第一部分内容
1、计算机的历史与发展
2、计算机的基本原理、计算机结构口碑最好的补水面膜
3、计算机的基本使用（包括基本软件的介绍）
引言
•生活环境越来越信息化。
•工作/生活对人处理信息的能力提出高要求：运用通信交流手段收集发送有用信息，运用信息处理工具挑选有价值的材料并将其改造成适用的形式等。
•从事任何工作都会感到信息社会的挑战，看到计算机的巨大作用。计算机正在越来越深入地渗透到日常生活的每一个角落。
•学习掌握计算机和信息技术，理解其原理和工作方式，对每个大学生都是最基本的。
计算机
发展简史
现代计算机的历史始于
手写电脑20世纪40年代后期。
第一台真正意义的计算
机是1946年在美国宾州
大学诞生的ENIAC
（Electronic Numerical
Integrator and Computer，
读“爱尼亚克”）计算机。
计算机诞生并不是一个
孤立事件，它是人类文
明史的必然产物，是长
期客观需求和技术准备
的产物。
史前时代
•计算机是一种机器，人发明的一种工具。•与人类发明创造的其他工具有根本性差别。•大多数工具可看作是手脚的延伸，用于完成人们原本需要耗费体力完成的事情。
•而计算机可看作是人头脑的延伸，能帮人做原本需要耗费脑力完成的事情。
计算机的诞生在历史上可以到多方面的原因和前期准备。主要包括几个方面：一、人类对计算工具的需求和早期开发。
•人类文明发展早期就遇到了计算问题，在古人类生活过的岩洞里刻痕说明他们在计数和计算。
•人手是大自然赋予人类最方便的计算工具（也是人用十进制数的最根本原因），石子、木棒是这个方
面的延伸。
•随着文明发展，人发明了
各种专用计算工具。中国
古代的算筹，最早在两河
流域出现、在中国得到了
真正发展和广泛使用的算
盘，都是古代人类寻求计
算工具的辉煌成就。
•工业革命开始后发明了各种机械设备，设计制造中的一个基本问题是计算，计算问题越来越多、越来越复杂。因此科学家进行了计算工具的研究。•1642年法国物理学家帕斯卡发明了机械性的齿轮式
加减法器，1673年德国数学家莱布尼兹发明了乘除器。四则运算的机械式计算器的诞生，商品机械计算器在1820年出现。
•最卓越的工作是英国发明家查里斯·巴贝齐19世纪30-40年代设计的差分机和分析机。他企图用机械方式实现一般意义下的计算过程，其分析机已有今天计算机的基本框架。但是用机械方式实现如此复杂的过程几乎不可能，巴贝齐的机器都没完成。
二、人类对自动机械的需求和早期开发。
•利用地磁场的指南针、中国古代的指南车、广泛应用的风车水车都可看作这方面的早期成果。•一个里程碑是发明钟表，文艺复兴后进入鼎盛。有些钟表能定时完成许多活动。人们利用机械原理造了许多自动化的装置。随着工业发展，发明了许多自动机械，从蒸汽机到织机等，特别是提花织机。•也考虑计算过程的自动化：用自动过程代替人工（借助于计算器械）实施的复杂计算，巴贝齐的计算机器就是在追求自动化与计算的结合。
•1884年美国人荷·豪利瑞斯用穿孔卡片表示数据，发明制表机获得专利并成功用于美国1890人口普查。
三、算法和程序性操作的研究及其理论发展。
•机械式按规定步骤行事，通过一系列简单计算完成复杂计算的过程称为“算法过程”，程序性过程。•最早算法记录在两河流域发现，公元前两三千年的黏土板，一个典型例子是计算利息何时能等于本金。•早期发展的最重要成是古希腊的欧几里德提出的计算最大公约数的辗转相除法（又称欧几里德算法）。•中国古代数学研究中有许多算法方面的成果。•随着近代数学的开拓和发展，人们研究了许多数学问题的计算过程，提出了许多算法。但是，没有自动化计算工具，就无法完成复杂的计算。
•不必造加法机、乘法机、最大公约数机，只要造出“通用图灵机”功能等价的机器，就能解决所有计算问题。•计算机领域世界最重要的奖项就命名为“图灵奖”。
•算法理论基础研究在20世纪30-40年代取得了突破性进展，出现了几个有普遍意义的计算模型。
•英国数学家艾兰·图灵40年代提出一种自动计算机器模型，“图灵机”。并提出图灵原理：一切可能的机械式计算过程都能由图灵机实现。提出了“通用”图灵机，它能实现所有图灵机的功能。四、电技术与电子技术的发展。
•自动计算机器需要技术基础。巴贝齐达到机械方式的最高水平。由于计算工作的复杂性，该工作未成功。•随着十九到二十世纪电学和电子学的发展，人们看到了实现自动计算过程的新途径。•德国发明
家康拉德·祖思在二战期间用机电方式制造了计算机Z-1到Z-3。•美国科学家霍华德·邓肯提出用机电方式实现，1944年造出MARK I 计算机。启程水木年华歌词
祖思和Z-2
推动计算机器开发的最重要因素是需求。
现代社会发展和科学技术进步对新计算工具提出了强烈的需求。此外，军事和战争的需要也是一个重要因素。研究开发ENIAC 计算机的目的是为军事服务，主要是为了计算弹道表。随着ENIAC 的诞生，人类历史上计算工具的一个新时代开始了。
蹒跚学步
•ENIAC 还不是现代意义的计算机，它能做四则运算、平方立方、sin 和cos 等。但计算需要人大量参与，每次计算前技术人员需要插拔许多导线，极麻烦。•46年美国数学家冯·诺依曼提出计算机的基本原理：程序存储原理，据此造出的新计算机EDSAC
（Electronic Delay Storage Automatic Calculator ，爱达赛克）和EDVAC （Electronic Discrete Variable Automatic Computer ，爱达瓦克）于1949和1952年在英国剑桥大学和美国宾州大学运行。
•EDSAC 是第一台存储程序计算机（又称冯·诺依曼计算机），是所有现代计算机的原型/范本。EDVAC 是最先开始研究的存储程序计算机，它用了10000只晶体管，1952年完成。
•1952年IBM 公司开发出最早的商品计算机IBM701，是信息产业的开始。当时人们并未意识到计算机的潜在用途和发展，IBM 公司总裁当时认为“全世界只需要五台计算机”就足够了。
•随着军用和民用的发展，工业化国家的一批公司企业投入到计算机研究开发生产领域中。
虽然计算机有通用性，但硬件只提供计算的物质基础。用计算机解决任何问题，都必须编写相应程序或软件。早期计算机极难用，用二进制编码写程序，耗时又容易出错，大大限制了计算机的广泛应用。五十年代前期计算机的先驱者们开始认识到这个问题的重要性。1954年约翰·巴克斯领导的小组开发出第一个后来广泛使用的程序语言Fortran ，大大提高了程序开发效率。
Fortran 推动IBM 的新机器704走向世界，成为当时最成功的计算机，也使IBM 成为计算机业的老大。可见软件的重要性。
•随着计算机应用的发展，许多新型计算机被开发出来，计算机的功能越来越强，速度越来越快。•与此同时，计算机科学理论的研究和计算机技术的研究开发也取得了丰硕的成果。人们开始进一步研究计算过程的本质、程序设计的规律、计算机系统的硬件结构和软件结构。•一些新程序设计语言，如Al
gol60、COBOL 、LISP 等被开发出来。•军用和民用科学计算仍然是计算机应用的主要领域，计算机也开始在商务数据处理领域崭露头角。•一些新的研究和应用领域，如人工智能、计算机图形图像处理等露出了萌芽。
•60年代中操作系统、高级程序语言编译系统等基本软件初步成型，形成当时计算机系统的基本框架。•1965年IBM 推出了360系列计算机，开始了计算机作为商品发展史的新阶段。
•360计算机采用半导体集成电路技术，提出系列计算机的概念，不同型号机器在指令层互相兼容，并配备较完备的软件。360及随后的370系列计算机取得了极大的成功。
•七十年代美日的一些公司开始生产与IBM 兼容的大型计算机，推动了计算机价格竞争和技术进步。
稳步发展
•DEC （数据设备公司）等开发了小型、低价格、高性能的小型计算机。主要用于教育科研部门和一般企业，做科学计算和数据处理工作。
•为解决巨型科学与工程计算问题，开发了巨型计算机，它们通常装有多个数据处理部件（CPU ），这些部件可同时工作，处理能力大大提高。
信息工程专业
•另一类常见计算机称为工作站，在企业或科研部门中由个人使用，主要用于图形图像处理、计算机辅助设计、软件开发等专门领域。
•60年代末一个集成电路片的元件数突破1000的量级，在一个芯片上做出一台简单计算机成为可能。1971年Intel 公司的第一个微处理器芯片4004诞生，预示着计算机发展的一个新阶段的到来。
•苹果公司1977年推出的APPLE II ，是早期最成功的微型计算机。它性能好，时价相当于一台高档家电。使计算机走入小企业、商店、普通学校，走入家庭。•计算机所扮演的角从此发生根本性变化，从科学研究和大企业应用的象牙塔中走了出来，逐渐成为普通百姓身边的普通用品。
佟大为的身高
•一项有重大意义的发展是图形技术和图形用户界面技术。字符行命令形式和信息显示形式，复杂而不直观的人机交互方式，使大众很难接受和使用。
双探真实案件
•Xerox 的Polo Alto 研究中心（PARC ）
70年代末开发了基于窗口菜单按钮和鼠标器控制的图形界面技术，使计算机操作能以较直观易理解的方式进行。•Apple 仿照PARC 技术开发了其Macintosh 个人计算机（1984）取得巨大成功。1981年IBM 推出的PC/XT 计算机。这些推动了微型计算机蓬勃发展的大潮。•另一项影响深远的研究也是从七十年代中开始的计算
机网络技术的研究。
•技术进步使计算机性能飞速提高，价格大幅度下降。
•易用的图形人机界面使更多的人能够使用计算机，已经有了大量能解决实际问题的应用软件系统。
•计算机网络的发展，逐渐形成一个遍及并连接着整个世界的巨大信息环境。•各方面电子化、计算机化的浪潮。
突飞猛进
•计算机是二十世纪最伟大的发明之一。其意义有待时间的检验和评价，有人把它与纸张和印刷术的发明相提并论。
•随着ENIAC的诞生，人类计算工具的一个新时代开始了。这个时代之新，其意义并不仅限于计算方面。从此人类有了一种新型的通用信息处理工具，在随后的发展中人们不断提高其性能、缩小其体积，设法将应用到牵涉到信息处理的各个方面去。
•从计算机诞生至今五十几年。由于计算机的出现，我们可以看到人类生活的每个方面、每个角落都发生了、正在发生或即将发生根本性的变化。由于计算机的参与，今天的世界与昨天的已经很不同了，明天的世界还会与今天大大的不同。
向前看┅
•计算机使用的人和使用的形式。•使用计算机的目的。
•计算机应用的领域。
•计算机出现的方式。
趋势：

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