正文 第64章 神速電腦——電子計算機的發明(1 / 1)

電子計算機也叫“電腦”,是一種能夠自動、高速、精確地進行各種數值計算、信息存儲、過程控製和數據處理的電子機器。早期的計算機主要應用在科學領域,因為科學上有許多繁雜的計算題,人工計算要用好幾年,用電子計算機來算則隻要幾個小時。從第一台電子計算機到現在,計算機技術已有了很大進步,現在它已經進入普通家庭,成為千千萬萬人離不開的生活、工作夥伴。

1946年,美國著名數學家、計算機科學家馮·諾伊曼發明了世界上第一台數字式電子計算機ENIAC。1944年,諾伊曼作為洛杉磯原子彈研製組的成員之一,在美國阿拉莫斯實驗室工作。核武器設計需要大量的數字計算,為此,他中途加入到“埃尼阿克”計算機的研製小組中。1945年,他提出了“程序內存式”計算機的設計構想。這一構想為電子計算機的邏輯結構設計奠定了基礎,成為計算機設計的基本原則。馮·諾伊曼發明的電子計算機采用二進製係統,奠定了現代電子計算機的計算模式,因而人們稱馮·諾伊曼為“現代電子計算機之父”。

第一台數字式電子計算機ENIAC電子計算機是由硬件和軟件兩部分所組成。硬件是計算機係統中所使用的電子線路和物理設備,是看得見、摸得著的實體,如中央處理器(CPU)、存儲器、外部設備(輸入輸出設備等)及總線等。軟件是對能使計算機硬件係統高效率工作的程序集合,主要通過磁盤、磁帶、程序紙、穿孔卡等存儲。可靠的計算機硬件如同一個人的強壯體魄,有效的軟件如同一個人的聰穎思維。

計算機自誕生以來經曆了四個發展階段。第一階段是從1946年到20世紀50年代末,以電子管為主要應用元件,通常用於科學計算,所研製的都是單機係統。第二代是從20世紀50年代末到60年代中期,以晶體管為主要元件,應用領域擴大到數據處理和工業控製方麵,計算機開始向係列化方向發展。第三代是從20世紀60年代中期到70年代初,以中、小規模集成電路為主要元件,機種多樣化,外部設備不斷增加,軟件功能進一步完善,廣泛運用於各個領域。第四代即目前被廣泛使用的計算機,采用大規模集成電路和半導體存儲器。其係統已向網絡化、開放式、分布式發展,正發揮著巨大的經濟和社會效益。而在未來的信息社會中,計算機將采用超大規模集成電路及其他新的物理器件為主要元件,能處理聲音、文字、圖像和其他非數值數據,並有推理、聯想和學習、智能會話和使用智能庫等人工智能方麵的功能。

現在,計算機的體積越來越小、容量越來越大、速度越來越快、價格越來越低、準確性越來越高,而且種類繁多。按用途分為:通用性計算機(應用範圍較廣泛,適用於科學研究,商業數據處理以及工程設計等領域)和特殊計算機(根據特殊目的而設計的計算機,例如飛彈導航、飛機的自動控製以及冷氣機的溫度控製等);按功能、價格、速度及容量分為超大型計算機(國防軍事之用)、大型計算機(大型企業使用)、中型計算機(中小型企業辦公使用)、迷你計算機(飛航管製、衛星地麵接收站),以及微型計算機(又稱個人計算機或家用計算機,適於日常生活小量處理)。