从1946年第一代计算机到现在的掌上电脑,计算机发展经历了什么?

在漫漫历史长河中,人们使用的计算工具,从简单到复杂、从初级到高级、逐步发展,人类从未停止过追求高速计算工具的脚步。 什么是计算机?计算机是一种能按照实现存储的程序,自动、高速进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子装置。 其中有几件发明对现在的计算机的发明有重要意义:

一是具有千年历史中国古代发明——算盘,直到现在还在使用的,被誉为“原始计算机”;

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算盘

二是1642年法国数学家发明的滚轮式加法器;

从1946年第一代计算机到现在的掌上电脑,计算机发展经历了什么?

滚轮式加法器

三是1671年德国数学家Gottfried Leibniz设计了一架可以进行乘法运算,最终答案长度可达16位的计算工具;

四是1822年英国人Charles Babbage(巴贝奇)设计了差分机和分析机,其设计理论非常超前,具有输入、处理、存储、输出及控制5个基本装置,而这些正是现代意义上的计算机所具备的。

从1946年第一代计算机到现在的掌上电脑,计算机发展经历了什么?

差分机

1946年2月,世界上第一台真正的电子计算机“电子数字积分计算机”(Electronic Numerical And Calculator,简称“ENICA”,中文名:埃尼阿克)在美国宾夕法尼亚大学诞生了。这台计算机是为解决弹道计算问题研制的,ENICA使用了17840支电子管,10000多个电容器,7000个电阻,1500多个继电器,耗电150kW,重量达30t,占地面积170㎡,美国军方为此花费了近50万美元的经费。它每秒可以进行5000次加法运算,是人工运算的上万倍。ENICA的问世,宣告了电子计算机时代的到来。

从1946年第一代计算机到现在的掌上电脑,计算机发展经历了什么?

ENICA计算机

第一代——电子管计算机(约1946年-1958年)

基本特征:采用电子管作为计算机的逻辑原件,数据表示主要是定点数,用机器语言和汇编语言编写程序。

运算速度:每秒几千至几万次

缺点:体积庞大,成本高,可靠性低,运算速度相对较慢。

第二代——晶体管计算机(约1958年-1964年)

基本特征:采用晶体管代替电子管作为逻辑元件,内存大都使用磁芯存储器,外存开始使用磁盘、磁带。

运算速度:每秒几十几万次至百万次

特点:相比于一代,体积减小,重量减轻,成本降低,容量扩大,功能增强,可靠行大大提高。

第三代——中、小规模集成电路计算机(约1964年-1970年)

基本特征:采用小规模集成电路和中规模集成电路作为逻辑元件。

运算速度:每秒几百万次至千万次

特点

:体积大大缩小,成本进一步降低,耗电量减少,内存容量大幅度增加,可靠性更强。

第四代——大规模和超大规模集成电路计算机(约1971年至今)

基本特征:采用大规模集成电路和超大规模集成电路作为逻辑元件,集成度很高的半导体存储器代替了磁芯存储器。

运算速度:每秒几千万次至亿次甚至百亿次(1983年我国研制成功每秒运算一亿次的银河Ⅰ巨型机;1993年我国再次研制出每秒运算的银河Ⅱ通用并行计算机;2016年我国研制的神威·太湖之光超级计算机峰值性能达到12.5亿亿次每秒,现居世界第三)

从1946年第一代计算机到现在的掌上电脑,计算机发展经历了什么?

神威·太湖之光

目前,许多发达国家开始研制第五代计算机,新一代的计算机基于人工智能技术,其主要功能从信息处理上升为知识处理。目前在研制的第五代计算机有以下几种:

1.神经网络计算机:模拟人的大脑思维,可同时并行处理大量实时变化的数据,作出预测或者得出结论。

2.生物计算机:运用生物工程技术,以蛋白分子做芯片,可以使计算机体积更小,存储量更大,智能化更强。

3.光子计算机:用光作为信息载体,通过对光的处理来完成对信息的处理,可提高运算速度,降低能耗。

未来,计算机将变得更加智能,功能更加丰富,给人提供更多的帮助。希望我们国家研制更强大的计算机,为我国的各个领域提供更强大的支持!


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