文档介绍：第一章计算机概论
计算机发展史
阿兰·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing,—)
英国数学家、逻辑学家,被称为人工智能之父。
1931年,提出了重要的衡量标准“图灵测试”,如果有机器能够通过图灵测试,那它就是一个完全意义上的智能机。
他杰出的贡献使他成为计算机界的第一人,现在人们为了纪念这位伟大的科学家将计算机界的最高奖定名为“图灵奖”。
现代计算机的产生
1946年,世界上第一台电子数字计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator)在美国宾夕法尼亚大学诞生。ENIAC计算机共用了18000多个电子管,重达30吨,占地面积约170平方米,耗电150千瓦,每秒能计算5000次加法。但与现代计算机相比,除了体积大、速度慢、能耗大外,它还有许多不足,如存储容量太小,要用外接线路的方法来设计计算程序等,但它却标志着计算技术已经进入了新的电子计算机时代。
ENIAC机本身存在两大缺点:(1)没有存储器;(2)它用布线接板进行控制,甚至要搭接几天,计算速度也就被这一工作抵消了.
约翰·冯·诺依曼
( John Von Nouma,1903-1957),美藉匈牙利人
计算机方面被誉为"计算机之父".经济学方面,被誉为“博弈论之父”。在物理领域,冯·诺依曼在30年代撰写的《量子力学的数学基础》已经被证明对原子物理学的发展有极其重要的价值。在化学方面也有相当的造诣,曾获苏黎世高等技术学院化学系大学学位。
冯·诺依曼结构
1946年,科学家冯·诺依曼与莫尔学院合作研制了EDVAC(Electronic Discrete Variable puter)计算机,它采用存储程序方案,此种方案沿用至今,所以现在的计算机都被称为以存储程序原理为基础的冯·诺依曼型计算机。
冯·诺依曼结构计算机硬件基本组成
外存储器
输入设备
输出设备
运算器
控制器
CPU
外
存
储
器
主机
人
人
冯·诺依曼结构的特征
①计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。
②计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。其中操作码表示运算性质,地址码指出操作数在存储器中的地址。
③将编好的程序送入内存储器中,然后启动计算机工作,计算机无需操作人员干预,能自动逐条取出指令和执行指令。
冯·诺依曼设计思想最重要之处在于明确地提出了“程序存储”的概念,他的全部设计思想实际上是对“程序存储”概念的具体化。
现代计算机技术的5个发展阶段
1、第一代(1946~1958年) 其主要特征是采用电子管作为主要元器件。
完全采用汇编语言和机器语言编程,没有软件的概念,计算机体积庞大运算速度低,几千次/秒。
2、第二代(1959~1964年) 其主要特征是由电子管改为晶体管。
出现了操作系统以及一系列高级语言,计算机体积减小,运算速率提高至几十万次/秒
现代计算机的发展
3、第三代(1965~1970年) 其主要特征是用半导体中小规模集成电路代替分立元件的晶体管。
广泛应用操作系统以及面向用户的应用程序,运算速度提高到几百万次/秒
4、第四代(1971年至今) 其主要特征是以大规模和超大规模集成电路为计算机的主要功能部件。
计算机各种硬件快速发展,计算机各分支学科日趋完善,PC机的普及,计算机网络时代到来
5、第五代(设想研制中)
其主要特征是人工智能
研究目标是:突破冯·诺依曼结构