計算機概述

計算機發展的歷史：

自古以來人類就在不斷地發明和改進計算工具，從結繩計數到算盤，計算尺，手搖計算機，直到1946年第一臺電子計算機誕生，雖然電子計算機至今雖然只有短短的半個多世紀，但取得了驚人的發展嗎，已經經歷了五代的變革。計算機的發展和電子技術的發展密切相關，故每次電子技術有突破性的發展，就會致使計算機的一次重大變革。因此計算機發展史中的 ‘’代‘’ 一般以其所使用的主要器件來劃分的（電子管，晶體管，集成電路，大規模集成電路，超大規模集成電路）。此外，各個階段所配置的軟件和使用方法也有不一樣的特色，成爲劃分 「代」 的標誌之一。

1：第一代計算機（1946-1957）

電子計算機的早期研究是從20世紀30年代末開始的。英國數學家 艾倫▪圖靈 在一篇論文中描述了通用計算機應具備的所有功能及其侷限性，這種機器被成爲圖靈機。（世界第一臺電子計算機 ENIAC 在1946年誕生於美國賓夕法尼亞大學，但學術界公認電子計算機的理論和模型是由英國數學家圖靈在此10年前發表的一篇論文《論可計算數及其在斷定問題中的應用》中奠基的基礎，美國計算機協會在1966年記念電子計算機誕生20週年時，設立了計算機界的第一個獎項 「圖靈獎」 ，以記念這位計算機科學理論的奠定人）

                                                          

1939年，美國衣阿華州立大學的約翰▪阿塔納索夫教授和他的研究生克里福德▪貝里一塊兒製做了一臺稱爲ABC的機器，但其僅能求解方程式的專用電子計算機；

1944年，哈佛大學霍華德▪艾肯博士和IBM公司的工程師小組合做，以100萬美圓研製了一臺稱爲Mark-I的計算機，它體積大，運算速度也慢，且僅一部分是電子式的，另外一部分是機械式的；

1946年，賓夕法尼亞大學的約翰▪莫克萊和他的研究生普雷斯帕▪埃克特一塊兒研製了ENIAC（電子數字積分計算機）的計算機，是公認的世界上第一臺電子計算機，該計算機採起了普林斯頓大學數學教授 馮▪伊諾曼 "存儲程序"的建議（把計算機程序與數據一塊兒存儲在計算機中，從而能夠方便地返回前面的指令或反覆執行，解決了ENIAC在操做上的不便）；

一代計算機的共同特色：邏輯器件使用電子管；用穿孔卡片機做爲數據和指令的輸入設備；用磁鼓或磁帶做爲外存儲器；使用機器語言編程。

2：第二代計算機（1958-1964）

在二代計算機中使用了晶體管，與一代機相比，它體積小，速度快，能耗低，可靠性高；

高級程序語言的普遍使用，將計算機從少數專業人員手中解放出來，推動了計算機的普及與應用；

二代機器中輸入、輸出設備速度很慢，沒法與主機的計算速度相匹配。

二代計算機的特色爲：用晶體管代替電子管；內存儲器採用了磁心體；引入了變址寄存器和浮點運算硬件；利用 I/O 處理機提升了輸入輸出能力；軟件方面配置了子程序庫和批處理管理程序。

3：第三代計算機（1965-1971）

1958年，第一個集成電路問世（集成電路就是將大量的晶體管和電子線路組合在一塊硅晶片上，故稱爲芯片）。

三代計算的特色：用小規模（100如下元件）或中規模（100-1000元件）的集成電路來代替晶體管等分立元件；用半導體存儲器代替磁心存儲器；使用微程序設計技術簡化處理機的結構；在軟件方面普遍引入多道程序、並行處理、虛擬存儲系統以及功能完備的操做系統，提供了大量面向用戶的應用程序。

4：第四代計算機（1972年至今）

微型計算機的誕生是超大規模集成電路應用的直接結果，1975年第一臺商業化的微型計算機 MITS Altair 問世，它使用了Intel公司的8080芯片；

時至今日，奔騰系列微處理器應運而生，如今微型計算機的體積愈來愈小、性能越來強、可靠性愈來愈高、價格愈來愈低、應用範圍愈來愈廣，加上完善的系統軟件、豐富的系統開發工具和商品化的應用程序的大量涌現，通訊技術和計算機網絡的飛速發展，使得計算機進入了一個大發展的階段。

第四代計算機最爲顯著的特徵就是使用了大規模（1000-10000）集成電路和超大規模集成電路（10000以上）；使用大容量的半導體做爲內存儲器；在體系結構方面進一步發展了並行處理、多機系統、分佈式計算機系統和計算機網絡系統；在軟件方面推出了數據庫系統、分佈式操做系統以及軟件工程標準等。

5：第五代計算機

五代計算機尚在研製之中，研究目標是試圖打破計算機現有的體系結構，使得計算機可以具備像人那樣的思惟、推理和判斷能力（人工智能）。