文档介绍：大学计算机基础知识
第一章计算机与信息社会
第一节计算机的发展
计算机发展史
1、法国物理学家帕斯卡(1623-1662):在 1642年发明了第一台机械式加法机。该机由齿轮组成,靠发条驱动,用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。
2、德国数学家莱布尼茨:在1673年发明了机械式乘除法器。基本原理继承于帕斯卡的加法机,也是由一系列齿轮组成,但它能够连续重复地做加减法,从而实现了乘除运算。
3、英国数学家巴贝奇:巴贝奇设计的分析机是现代通用计算机的雏形。分析机有三部分:①有保存数据的数据库②有运算装置③有控制装置(引入了程序控制的思想)。巴贝奇是现代计算机设计思想的奠基人,巴贝奇是计算机之父。但他未能完成他所设计的计算机。
4、英国科学家阿兰·图灵——计算机科学的奠基人
两个贡献:
①建立图灵机模型:图灵机的概念是现代可计算性理论的基础。只有图灵机能解决的计算问题,实际计算机才能解决。这个在当时看来是纸上谈兵的简单机器,隐含了现代计算机中“存储程序”的基本思想。
②提出了图灵测试,阐述了机器智能的概念。
5、1941年阿塔诺索夫研制成功的ABC计算机是世界上第一台电子计算机(电子管计算机)。
6、美籍匈牙利数学家冯·诺依曼——也被称作计算机之父
研制成第二台电子计算机EDVAC,EDVAC采用“存储程序”概念(源自图灵),它的发明为现代计算机的体系结构和工作原理奠定了基础:
①计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成;
②应采用二进制简化机器的电路设计;
③采用“存储程序”技术,以便计算机能保存和自动依次执行指令。
七十多年来,现代计算机基本结构仍然是“冯·诺依曼计算机”。
7、 1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上公认的第一台电子数字计算机。“诞生了一个电子的大脑”,应用于军事致命缺陷:没有存储程序。
8、计算机早期只应用于科学计算。1951年诞生了第一台商用计算机UNIV AC,主要用于公众领域的数据处理。
计算机的分代
电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代:
第一代:电子管计算机内存很小机器语言或汇编语言用于军事和科学领域
第二代:晶体管计算机磁芯存储器创立了高级语言还用于数据处理和事务处理
第三代:集成电路计算机高级语言有了大发展
第四代:大规模集成电路计算机(VISI技术) 半导体存储器目前最快每秒几十万亿次浮点运算
未来将朝着:微型化、巨型化、网络化、智能化方向发展,但仍属于冯·诺依曼计算机
未来新型计算机:光计算机、生物计算机(分子计算机)、量子计算机
计算机的分类
按计算机用途分类:通用计算机和专用计算机
按计算机规模分类:巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机
按计算机处理的数据分类:数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机
计算机的特点及应用领域
计算机是一种能按照事先存储的程序,自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。(含义)
运算速度快
计算精度高
存储容量大
具有逻辑判断能力
按照程序自动运行
应用领域:科学计算、数据处理、过程与实时控制、人工智能、计算机辅助设计与制造、远程通讯与网络应用、多媒体与虚拟现实