计算机的发展.ppt
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1、计算机的发展计算机发展简史未来的计算机计算机改变生活古典计算机器时代古典计算机器时代计算设备还不是科学,而是工具。出现一些具备计算和存储信息能力的设备。辅助计算的基本手段出现,主要针对的是数字。 主要特点:计算设备作为人脑计算的辅助主要特点:计算设备作为人脑计算的辅助工具,不具备自动计算能力。工具,不具备自动计算能力。早期的计算机器早期的计算机器帕斯卡的加法机帕斯卡的加法机 莱布尼兹的乘法机莱布尼兹的乘法机 巴贝奇差分机巴贝奇差分机巴贝奇分析机巴贝奇分析机古老的计算工具古老的计算工具算盘算盘早期的计算机器早期的计算机器哈佛大学研制的机电式自动顺序控制计算机哈佛大学研制的机电式自动顺序控制计算机
2、MARK I现代计算机现代计算机- -第一代计算机第一代计算机主要特点主要特点 逻辑元件逻辑元件电子管电子管 主存主存磁鼓磁鼓 辅存辅存磁带磁带 软件软件机器语言、符号语言机器语言、符号语言 应用应用科学计算科学计算主要成就主要成就 数字电子计算机的出现,揭开了人类历史新篇章。 1946年6月,冯诺依曼提出了“存储程序”的概念以及计算机组成和框架,奠定了现代计算机的基础。图灵、图灵机及图灵测试图灵、图灵机及图灵测试图灵是计算机逻辑的奠基者,许多人工智能的重要方法也图灵是计算机逻辑的奠基者,许多人工智能的重要方法也源自这位伟大的科学家:源自这位伟大的科学家:l24岁,提出图灵机理论;岁,提出图灵
3、机理论;l 31岁,参与岁,参与Colossus(二战时英国破解德国通信密码的(二战时英国破解德国通信密码的计算机)的研制;计算机)的研制;l33岁,构思了仿真系统;岁,构思了仿真系统;l35岁,提出自动程序设计概念;岁,提出自动程序设计概念;l38岁,设计了岁,设计了“图灵测试图灵测试”;l在后来还创造了一门新学科在后来还创造了一门新学科非线性力学;非线性力学;l计算机与人工智计算机与人工智能之父,英国数能之父,英国数学家、逻辑学家学家、逻辑学家阿兰阿兰图灵图灵(Alan Turing,1912-1954)阿塔纳索夫及阿塔纳索夫及ABCABC计算机计算机被被“遗忘遗忘”的电子计算机之父的电子
4、计算机之父约翰约翰阿塔纳索夫阿塔纳索夫(John AtanasoffJohn Atanasoff,1903-19951903-1995)存放在衣阿华州立大学的存放在衣阿华州立大学的ABCABC计算机计算机( (Atanasoff-Berry Computer)Atanasoff-Berry Computer)冯冯诺伊曼及冯诺伊曼及冯诺伊曼结构诺伊曼结构l 1945年年6月月30日,冯日,冯诺依曼发表诺依曼发表“101页报告页报告”First Draft of a Report on the EDVAC;l 1946年年7、8月间,冯月间,冯诺依曼又提出了一个更加完善的设计报告诺依曼又提出了一个
5、更加完善的设计报告“电子计电子计算机逻辑设计初探算机逻辑设计初探”(Preliminary discussion of the the logical design of an electronic computing instrument)。)。现代电子计算机之父现代电子计算机之父冯冯诺伊曼诺伊曼 这两篇报告的综合设计思想,便是著名的这两篇报告的综合设计思想,便是著名的“冯冯诺依曼结诺依曼结构(构(von Neumann Architecture)”。报告明确指出:。报告明确指出:l 采用二进制,不但数据采用二进制,指令也采用二进制;采用二进制,不但数据采用二进制,指令也采用二进制;l 计算
6、机由计算机由5部分构成:运算器、控制器、存储器、输入和输部分构成:运算器、控制器、存储器、输入和输出装置;出装置;l 程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中,机器按程程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中,机器按程序指定的逻辑顺序,把指令从存储器中读出来并逐条执行,从序指定的逻辑顺序,把指令从存储器中读出来并逐条执行,从而自动完成程序描述的处理工作。而自动完成程序描述的处理工作。(即,即,“存储程序存储程序”思想思想)电子管计算机电子管计算机1946年世界上第一台电子计算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer,注意)在美国宾
7、夕法尼亚大学研制成功。5000次加法次加法/秒秒体重体重30吨吨占地占地170m218800只电子管只电子管1500个继电器个继电器功率功率150KW第二代电子计算机第二代电子计算机主要特点逻辑元件逻辑元件 晶体管晶体管主存主存 磁芯磁芯辅存辅存 磁盘磁盘软件软件 高级程序设计语言、操作系统高级程序设计语言、操作系统应用应用 除科学计算外,已应用于数据处理、过程控制除科学计算外,已应用于数据处理、过程控制主要成就首次将晶体管用于计算机,使计算机缩小了体积,减低了功耗,提高了速度和可靠性。发明了高级语言。首次提出了计算机的兼容问题,包括硬件兼容和软件兼容。晶体管计算机晶体管计算机晶体管与电子管的
8、比较:晶体管与电子管的比较: 体积比电子管小很多体积比电子管小很多 耗电大大降低耗电大大降低 稳定性有很大提高稳定性有很大提高1955年,贝尔实验室使用年,贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机台晶体管计算机TRADIC。(Transistor Digital Computer)集成电路计算机集成电路计算机集成电路与晶体管的比较:集成电路与晶体管的比较:1964年年4月月7日,在日,在IBM公司成公司成立立50周年之际,由年仅周年之际,由年仅40岁的岁的吉恩吉恩阿姆达尔阿姆达尔(Gene Amdahl)担任主设计师,历时四年研发担任主设计师,历时四年
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