計算機歷史

計算機時代

計算機（computer）俗稱電腦，是一種用於高速計算的電子計算機器，能夠進行數值計算，又能夠進行邏輯計算，還具備存儲記憶功能。

馮.諾依曼計算機 決定計算機組成：輸入、輸出、存儲器、運算器和控制器，並提出「二進制」和「程序存儲」的概念

有人說計算機是因爲戰爭的須要而產生的，咱們認爲計算機產生的根本動力是人們爲創造更多的物質財富，是爲了把人的大腦延伸，讓人的潛力獲得更大的發展。

正如汽車的發明是令人的雙腿延伸同樣，計算機的發明事實上是對人腦智力的繼承和延伸。近１０年來，計算機的應用日益深刻到社會的各個領域，如管理、辦公自動化等。

因爲計算機日益向智能化發展，因而後來人們乾脆把微型計算機稱之爲「電腦」。

計算機產生的動力來源於人們想發明一種能進行科學計算的機器。它一誕生，就當即成了先進生產力的表明，掀開自工業革命後的又一場新的科學技術革命。

要追溯計算機的發明，能夠由中國古時開始提及，古時人類發明算盤去處理一些數據，利用撥弄算珠的方法，人們無需進行心算,經過固定的口訣就能夠將答案計算出來。這種被稱爲「計算與邏輯運算」的運做概念傳入西方後，被美國人加以發揚光大。直到十六世紀,發明了一部可協助處理乘數等較爲複雜數學算式的機械，被稱爲「棋盤計算器」，但這時期只屬於純計算的階段,要到十九世紀纔有急速的發展。

自從第一臺電子計算機問世以來，計算機科學和技術得到了突飛猛進的飛速發展。計算機的發展大體經歷了四代：

第一代爲電子管計算機時代

1946—1958年，計算機結構上以CPU爲中心，使用機器語言，速度慢、存儲量小，主要用於數值計算。

這一代計算機的主要邏輯元件採用電子管，存儲器採用磁芯和磁鼓，軟件主要使用機器語言。在此期間，造成了電子管計算機體系，肯定了程序設計的基本方法，數據處理機（指專門用於數據處理的計算機）開始獲得應用。計算機的運算速度通常爲每秒幾千至幾萬次，體積龐大，成本很高。雖然它的體積、速度、軟件等各方面都不能與今天的微型計算機相比，但它卻奠基了計算機科學和技術的發展基礎。這一代計算機主要應用於科學計算。

第二代爲晶體管計算機時代

1958—1965年，計算機結構上以存儲器爲中心，使用高級語言應用範圍擴大到數據處理和工業控制。

這一代計算機的主要邏輯元件爲晶體管，主存儲器仍用磁芯，外存儲器已開始使用磁盤，軟件也有較大發展，出現了各類高級語言。在此期間，計算機的可靠性和速度均獲得提升。速度通常爲每秒幾萬次至幾十萬次，體積縮小，成本下降。工業控制機（指專門用於工業生產過程控制的計算機）開始出現並獲得應用。這一代計算機除用於科學計算外，也開始應用於各類事務的數據處理、工業控制等領域。

第三代爲中小規模集成電路計算機時代

1965—1971年，計算機結構上仍以存儲器爲中心，但增長了多種外部設備，軟件獲得必定發展，計算機處理圖像、文字和資料功能增強。

這一代計算機的主要邏輯元件採用中小規模集成電路。在此期間，計算機的可靠性和速度都有了進一步的提升，速度通常爲每秒幾十萬至幾百萬次，體積進一步縮小，成本進一步下降。小型計算機（指規模小，結構簡單，操做方便的計算機）開始出現並迅速發展，操做系統、會話式高級語言等軟件發展迅速。機種多樣化，生產系列化，結構積木化，使用系統化，是這一階段計算機發展的主要特色。

第四代爲大規模集成電路計算機時代

1971年至今，計算機應用更加普遍，甚至出現了微型計算機。

這一代計算機採用大規模集成電路LSI（large scale integrator），指在單個硅片上集成1000～2000個晶體管）或超大規模集成電路VLSI（very large scale integrator，指在單個硅片上集成6萬～10萬個晶體管）。因爲LSI, VLSI的體積小，耗電少，可靠性高，於是使這一階段的計算機體積更小，可靠性和運算速度更高，成本更低。計算機的速度可達每秒運算幾千萬至上億次。同時，全套電路只集中在一塊硅片上的微型計算機已開始出現，相繼出現了普遍使用的單板機、單片機和各類型號的我的計算機。同時，以並行處理爲特徵的用於科學計算和尖端技術中的巨型機也獲得了發展，由若干臺計算機組成的計算機網絡也已開始實際使用。

第五代人工智能計算機時代

這一代計算機是把信息採集、存儲、處理、通訊同人工智能結合在一塊兒的智能計算機系統。它能進行數值計算或處理通常的信息，主要能面向知識處理，具備形式化推理、聯想、學習和解釋的能力，可以幫助人們進行判斷、決策、開拓未知領域和得到新的知識。它能模擬人的智能，如識別圖形、語言、物體等。它將對社會的發展帶來不可估量的影響。

電子計算機的發展概況見表1.1。

計算機歷史博物館

成立於1996年，位於硅谷,是一個非贏利機構，獲得了諸多巨頭、先鋒們的支持。諸多計算機歷史上獨一無二的原始機器和模型匯聚於此，構建出一個獨特的世界。據不徹底統計，該博物館目前已經收藏超過3500多件「史前古玩物」（固然是對計算機歷史而言），3000多卷膠捲和錄像帶，5000多幅照片和3,500餘本歸類目錄。

計算器是最先的計算工具，在計算機沒有製造出來時。早期的計算器爲純手動式，如算盤、算籌等。算盤一般是以滑動的珠子製成。在西方，算盤在印度阿拉伯數字流行前使用了數個世紀，且在近代中國的記賬與商務上仍普遍使用。後來出現機械計算器。

17世紀初，西方國家的計算工具備了較大的發展，英國數學家納皮爾發明的"納皮爾算籌"。

1623年，來自荷蘭的計算器。

計圓柱型對數算尺被後來英國牧師奧卻德發明了，這種計算尺不只能作加減乘除、乘方、開方運算，甚至能夠計算三角函數，指數函數和對數函數，這些計算工具不只帶動了計算器的發展，也爲現代計算器發展奠基了良好的基礎，成爲現代社會應用普遍的計算工具。

穿孔卡是早期計算機輸入信息的設備，一般能夠儲存80列數據。它是一種很薄的紙片，面積爲190×84毫米。美國人哈雷里斯利用卡片穿孔，開發了卡片製表系統，這一系統被認爲是現代計算機的雛形。1911年，哈雷里斯將這項專利賣給了另一家公司，13年後這家公司改名爲國際商業機器公司，也就是如今的IBM。

模擬計算機是用電流、電壓等連續變化的物理量直接進行運算的計算機。使用模擬計算機的主要目的，不在於得到數學問題的精確解，而在於給出一個可供進行實驗研究的電子模型。

第一臺大型自動數字計算機Mark Ⅰ20世紀四十年代，霍華德·艾肯（Howard Hathaway Aiken)成功地研製出世界上第一臺大型自動數字計算機Mark Ⅰ,IBM公司將它命名爲ASCC即Automatic Sequence Controlled Calculator。

早期計算機公司，IBM 1401演示實驗室IBM的1401數據處理系統轉換的數據處理，併成爲有史以來最流行的計算機之一。在時間旅行回到1959年，體驗商務計算機中心的景象和聲音。這個展覽將從新建立從上世紀60年代，包括工做keypunches，打印機，讀卡器，分揀機和磁帶驅動器工做中型電腦操做。

**即時運算（Real-time computing）**也稱爲實時計算，是電腦科學中對受到「即時約束」的電腦硬件和電腦軟件系統的研究，即時約束像是從事件發生到系統迴應之間的最長時間限制。即時程序必須保證在嚴格的時間限制內響應。一般即時迴應時間會是以毫秒爲單位，也有時是以微秒爲單位。相比之下，非即時系統是一種沒法保證在任何條件下，迴應時間均符合實時約束限制的系統。

大型機ENIAC在20世紀40年代，因爲當時進行的二戰急需高速準確的計算工具，來解決彈道計算問題，在美國陸軍部的主持下，美國賓夕法尼亞大學莫爾學院的莫克利、艾克特等人於1945年年末設計製造了世界上第一臺電子計算機ENIAC，併爲美國軍方使用。

內存與存儲

軟件劇場

巨型計算機ENIAC（中文名：埃尼阿克）計算器使用了17840支電子管，大小爲80英尺×8英尺，重達28t（噸），功耗爲170kW，其運算速度爲每秒5000次的加法運算，造價約爲487000美圓。ENIAC的問世具備劃時代的意義，代表電子計算機時代的到來。

微型計算機50年代後期，隨着晶體管技術的成熟，各個計算機制造公司開始紛紛淘汰電子管，大量地生產各類型號的晶體管計算機，即第二代電子計算機.

數字邏輯1964年，IBM公司成功地研製出大型集成電路通用計算機IBM360，拉開了第三代集成電路計算機的序幕，IBM360計算機推出的系列化、通用性和標準化極大地影響了世界各國計算機工業的發展，成爲計算機產業發展史上的一個重要里程碑。

人工智能與機器人隨着計算機發展起來的要數近年來超級火爆的人工智能和機器人。1910年 捷克斯洛伐克做家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說中，根據Robota（捷克文，原意爲「勞役、苦工」）和Robotnik（波蘭文，原意爲「工人」），創造出「機器人」這個詞。這裏有太多機器人了，LEO君就不一一介紹了。

電子動畫、音樂、藝術咱們在電影院所看到的大片《侏羅紀公園》、《泰坦尼克號》等超酷效果，和諸多動畫都得益於計算機的發展！

存儲與讀取 大規模、超大規模的半導體集成電路的發展，使電子計算機在速度上不斷地提升，體積不斷地縮小、價格逐年地降低。隨着電子計算機硬件技術進一步成熟，速度愈來愈快、通用性愈來愈好的計算機在各個行業被普遍應用。

電子遊戲來到了最使人興奮的電子遊戲區！在這裏，能夠回顧一下那些年咱們一塊兒玩過的遊戲，看到小霸王學習機，不由勾起了兒時滿滿的回憶！

私人電腦對於數百萬電遊玩家而言，我的電腦如今首先是將他們與虛幻世界相聯繫的一個平臺。這個世界充斥着來自世界各地的對手和盟友。

移動計算機移動計算是隨着移動通訊、互聯網、數據庫、分佈式計算等技術的發展而興起的新技術。移動計算技術將使計算機或其它信息智能終端設備在無線環境下實現數據傳輸及資源共享。它的做用是將有用、準確、及時的信息提供給任什麼時候間、任何地點的任何客戶。這將極大地改變人們的生活方式和工做方式。 在這個技術下誕生了咱們如今生活中不可缺乏的移動手機。

2007年第一代iPhone面市

雲計算是基於互聯網的相關服務的增長、使用和交付模式，一般涉及經過互聯網來提供動態易擴展且常常是虛擬化的資源，是繼1980年代大型計算機到客戶端-服務器的大轉變以後的又一種鉅變。

分佈式計算（Distributed Computing）、並行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）、網絡存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負載均衡（Load Balance）、熱備份冗餘（High Available）等傳統計算機和網絡技術發展相互融合產生了雲計算。

2006年8月9日，Google首席執行官埃裏克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大會（SES San Jose 2006）首次提出「雲計算」的概念，而Google「雲端計算」源於Google工程師克里斯托弗·比希利亞所作的「Google 101」項目。

What's Next？ 計算機歷史博物館把半個世紀的計算機創新歷史都展示在了咱們面前。讓咱們不由感嘆原來計算機領域的歷史也可以那麼壯觀、美麗。那麼隨着計算機技術的不斷進步和發展，下一個等待着咱們的將會是什麼呢？