计算机的发展历史课件.ppt
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- 计算机 发展 历史 课件
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1、公元前公元前5世纪,中国人发明了算盘,逐渐被广泛应用世纪,中国人发明了算盘,逐渐被广泛应用于商业贸易中,算盘被认为是最早的计算机,并一直于商业贸易中,算盘被认为是最早的计算机,并一直使用至今。算盘在某些方面的运算能力要超过目前的使用至今。算盘在某些方面的运算能力要超过目前的计算机,算盘的方面体现了中国人民的智慧。计算机,算盘的方面体现了中国人民的智慧。直到直到17世纪,计算设备才有了第二次重要的进步。世纪,计算设备才有了第二次重要的进步。机械计算机时代的拓荒者机械计算机时代的拓荒者在西欧,由中世纪进入文艺复兴时期的社会大在西欧,由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革,大大促进了自然科学技术的发展
2、,人们长期变革,大大促进了自然科学技术的发展,人们长期被神权压抑的创造力得到空前释放。其中制造一台被神权压抑的创造力得到空前释放。其中制造一台能帮助人进行计算的机器,就是最耀眼的思想火花能帮助人进行计算的机器,就是最耀眼的思想火花之一。从那时起,一个又一个科学家为把这一思想之一。从那时起,一个又一个科学家为把这一思想火花变成引导人类进入自由王国的火炬而不懈努力。火花变成引导人类进入自由王国的火炬而不懈努力。但限于当时的科技总体水平,大都失败了,这就是但限于当时的科技总体水平,大都失败了,这就是拓荒者的共同命运:往往见不到丰硕的果实。后人拓荒者的共同命运:往往见不到丰硕的果实。后人在享用这甜美的
3、时候,应该能从中品出一些汗水与在享用这甜美的时候,应该能从中品出一些汗水与泪水的滋味泪水的滋味1623年:德国科学家契克卡德(年:德国科学家契克卡德(W.Schickard)制造了人类有史以来制造了人类有史以来第一台机械计算机第一台机械计算机,这台机,这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。器能够进行六位数的加减乘除运算。机械计算机机械计算机 1642年:法国科学家帕斯卡(年:法国科学家帕斯卡(B.Pascal)发明了著)发明了著名的帕斯卡机械计算机,首次确立了名的帕斯卡机械计算机,首次确立了计算机器计算机器的概的概念。念。机械计算机机械计算机 1674年:莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机,使之年:
4、莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机,使之成为一种能够进行连续运算的机器,并且提出了成为一种能够进行连续运算的机器,并且提出了“二进制二进制”数的概念。(据说这个概念来源于中国数的概念。(据说这个概念来源于中国的八卦)的八卦)机械计算机机械计算机 1725年:法国纺织机械师布乔(年:法国纺织机械师布乔(B.Bouchon)发明了)发明了“穿孔纸带穿孔纸带”的构想。的构想。1805年:年:法国机械师杰卡德(法国机械师杰卡德(J.Jacquard)根据布乔)根据布乔“穿孔纸带穿孔纸带”的构想完成了的构想完成了“自动提花编织机自动提花编织机”的设计的设计制作,在后来电子计算机开始发展的最初几年中,在多制作,
5、在后来电子计算机开始发展的最初几年中,在多款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。机械计算机机械计算机 1822年:英国科学家年:英国科学家巴贝奇巴贝奇(C.Babbage)制造出了第一台差分机,它可以处理制造出了第一台差分机,它可以处理3个不同个不同的的5位数,计算精度达到位数,计算精度达到6位小数。位小数。1834 年:巴贝奇提出了分析机的概念,机器共分为三个部年:巴贝奇提出了分析机的概念,机器共分为三个部分:分:堆栈,运算器,控制器堆栈,运算器,控制器。巴贝奇对计算机的预见起码超。巴贝奇对计算机的预见起码超前了一个世纪以上,正是他们的辛勤努
6、力,为后来计算机的前了一个世纪以上,正是他们的辛勤努力,为后来计算机的出现奠定了坚实的基础。出现奠定了坚实的基础。机械计算机机械计算机 1847年:英国数学家布尔(年:英国数学家布尔(G.Boole)发表著作)发表著作逻逻辑的数学分析辑的数学分析。1854年:布尔发表年:布尔发表思维规律的研究思维规律的研究逻辑与概率的逻辑与概率的数学理论基础数学理论基础,并综合自己的另一篇文章,并综合自己的另一篇文章逻辑的数逻辑的数学分析学分析,从而创立了一门全新的学科,从而创立了一门全新的学科布尔代数布尔代数,为,为百年后出现的百年后出现的数字计算机的开关电路设计数字计算机的开关电路设计提供了重要的提供了重
7、要的数学方法和理论基础。数学方法和理论基础。机械计算机机械计算机 1890年:美国在第年:美国在第12次人口普查中使用了由统计学家霍次人口普查中使用了由统计学家霍列瑞斯(列瑞斯(H.Hollerith)博士发明的制表机,从而完成了)博士发明的制表机,从而完成了人类历史上第一次大规模数据处理人类历史上第一次大规模数据处理。此后霍列瑞斯根据自。此后霍列瑞斯根据自己的发明成立了自己的制表机公司,并最终演变成为己的发明成立了自己的制表机公司,并最终演变成为IBM公司。公司。机械计算机机械计算机 在这之前的计算机,都是基于机械运行方在这之前的计算机,都是基于机械运行方式,尽管有个别产品开始引入一些电学式
8、,尽管有个别产品开始引入一些电学内容,却都是从属与机械的,还没有进入内容,却都是从属与机械的,还没有进入计算机的擅长的灵活的逻辑运算领域。而计算机的擅长的灵活的逻辑运算领域。而在这之后,随着电子技术的飞速发展,计在这之后,随着电子技术的飞速发展,计算机就开始了算机就开始了由机械向电子时代的过渡由机械向电子时代的过渡,电子越来越成为计算机的主体,机械越来电子越来越成为计算机的主体,机械越来越成为从属,二者的地位发生了变化,计越成为从属,二者的地位发生了变化,计算机也开始了质的转变。算机也开始了质的转变。电子计算机最初的日子里电子计算机最初的日子里1895年:年:英国青年工程师弗莱明英国青年工程师
9、弗莱明(J.Fleming)通过)通过“爱迪生效应爱迪生效应”发明了人发明了人类第一只类第一只电子管电子管。【第一代电子计算机第一代电子计算机电子管时代电子管时代】1912年:美国青年发明家德年:美国青年发明家德.福雷斯特福雷斯特(L.DeForest)在帕洛阿托小镇首次发现了)在帕洛阿托小镇首次发现了电子管的放大作用电子管的放大作用,为电子工业奠定了基础,而,为电子工业奠定了基础,而今日的帕洛阿托小镇也已成为硅谷的中心地带。今日的帕洛阿托小镇也已成为硅谷的中心地带。【第一代电子计算机第一代电子计算机电子管时代电子管时代】1939年年10 月,约翰月,约翰.阿塔纳索夫阿塔纳索夫(JohnVin
10、centAtanasoff(1903-1995))制造了后来)制造了后来举世闻名的举世闻名的ABC计算机的第一台样机,并提出了计算机的第一台样机,并提出了计算机的计算机的三条原则三条原则,(,(1)以二进制的逻辑基础来实现数字运算,)以二进制的逻辑基础来实现数字运算,以保证精度;以保证精度;(2)利用电子技术来实现控制,逻辑运算)利用电子技术来实现控制,逻辑运算和算术运算,以保证计算速度;和算术运算,以保证计算速度;(3)采用把计算功能和)采用把计算功能和二进制数更新存贮的功能相分离的结构。这就是著名的计二进制数更新存贮的功能相分离的结构。这就是著名的计算机三原则。算机三原则。【第一代电子计算
11、机第一代电子计算机电子管时代电子管时代】1940 年:年:9月,贝尔实验室使用电报线连接月,贝尔实验室使用电报线连接M1型机,型机,首次实现了人类对计算机进行的远首次实现了人类对计算机进行的远距离控制的梦想。距离控制的梦想。控制论之父维纳控制论之父维纳提出了计算机五原则:提出了计算机五原则:(1)不是模拟式,而是数字式;)不是模拟式,而是数字式;(2)由电子元件构成,尽量减少机械部件;)由电子元件构成,尽量减少机械部件;(3)采用二进制,而不是十进制;)采用二进制,而不是十进制;(4)内部存放计算表;)内部存放计算表;(5)在计算机内部存贮数据。)在计算机内部存贮数据。【第一代电子计算机第一代
12、电子计算机电子管时代电子管时代】1943年:年:10月,绰号为月,绰号为“巨人巨人”的用来破译的用来破译德军密码的计算机在英国布雷契莱庄园制造成德军密码的计算机在英国布雷契莱庄园制造成功,此后又制造多台,为第二次世界大战的胜功,此后又制造多台,为第二次世界大战的胜利立下了汗马功劳。利立下了汗马功劳。【第一代电子计算机第一代电子计算机电子管时代电子管时代】1946 年:年:2月月14日,美国日,美国宾西法尼亚大学研制成功了宾西法尼亚大学研制成功了ENIAC 计算机。这台计计算机。这台计算机总共安装了算机总共安装了17468只电只电子管,子管,7200个二极管,个二极管,70000多电阻器,多电阻
13、器,10000多多只电容器和只电容器和6000只继电只继电器,电路的焊接点多达器,电路的焊接点多达 50万个万个,机器被安装在一排机器被安装在一排2.75米高的金属柜里,占米高的金属柜里,占地面积为地面积为170平方米左右,平方米左右,总重量达到总重量达到30吨,其运算吨,其运算速度达到每秒钟速度达到每秒钟5000次加次加法,可以在法,可以在 3/1000秒时间秒时间内做完两个内做完两个10位数乘法。位数乘法。【第一代电子计算机第一代电子计算机电子管时代电子管时代】真空管真空管(电子管电子管)时代的计算机尽管已经步入时代的计算机尽管已经步入了现代计算机的范畴,但其了现代计算机的范畴,但其体积之
14、大、能耗体积之大、能耗之高、故障之多、价格之贵之高、故障之多、价格之贵大大制约了它的大大制约了它的普及应用。直到普及应用。直到晶体管晶体管被发明出来,电子计被发明出来,电子计算机才找到了腾飞的起点,一发而不可收算机才找到了腾飞的起点,一发而不可收 第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1947年:年:12月月23号,贝尔实验室的肖克利、号,贝尔实验室的肖克利、布拉顿、巴丁创造出了世界上第一只半导体放布拉顿、巴丁创造出了世界上第一只半导体放大器件,他们将这种器件重新命名为大器件,他们将这种器件重新命名为“晶体晶体管管”1948 年:年:6月月10日,香农阐明了日,香农阐明了通信通
15、信的基本问题,给出了通信系统的模型,的基本问题,给出了通信系统的模型,成为了成为了信息论信息论的奠基人。的奠基人。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1948 年年12月,月,ENAIC的两位缔造者共同创的两位缔造者共同创办了世界上办了世界上第一家电脑公司第一家电脑公司“埃克特埃克特莫契莫契利计算机公司利计算机公司”(EMCC)。)。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1949:“未来的计算机不会超过未来的计算机不会超过1.5吨。吨。”这是当时科学杂志的大胆预这是当时科学杂志的大胆预测。测。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1949 年:
16、当时尚在美国哈佛大学计算机实验年:当时尚在美国哈佛大学计算机实验室的上海籍华人留学生王安向美国国家专利局室的上海籍华人留学生王安向美国国家专利局申请了磁芯的专利。申请了磁芯的专利。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1949年年9月,月,“马克马克”3号计算机研制成功,号计算机研制成功,“马克马克”3号也号也是霍德华是霍德华.艾肯研制的第一台内存程序的大型计算机,他在这艾肯研制的第一台内存程序的大型计算机,他在这台计算机上首先使用了磁鼓作为数与指令的存储器,这是计台计算机上首先使用了磁鼓作为数与指令的存储器,这是计算机发展史上的一项重大改进,从此磁鼓成为第一代电子管算机发展史
17、上的一项重大改进,从此磁鼓成为第一代电子管计算机中广泛使用的存储器。计算机中广泛使用的存储器。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1949年英国剑桥大学数学实验室的年英国剑桥大学数学实验室的Wilkes和他和他的小组建成了一台存储程序的计算机的小组建成了一台存储程序的计算机EDSAC,输入输出设备仍是纸带。输入输出设备仍是纸带。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1950年:日本人发明了软磁盘,从而开创了计年:日本人发明了软磁盘,从而开创了计算机存储的新纪元算机存储的新纪元;第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1950年年10月,阿兰月,阿
18、兰.图灵发表自己另外一篇图灵发表自己另外一篇及其重要的论文及其重要的论文机器能思考吗机器能思考吗,从而为人,从而为人工智能奠定了基础,工智能奠定了基础,图灵也获得了图灵也获得了“人工智能人工智能之父之父”的美誉。的美誉。甚至有人说在第一代电脑占统甚至有人说在第一代电脑占统治地位的那个时代,这篇论文我们可以把它看治地位的那个时代,这篇论文我们可以把它看作第五代,第六代电脑的宣言书。作第五代,第六代电脑的宣言书。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1951年,年,UNIVAC计算机正式移交美国人口普查计算机正式移交美国人口普查局使用,从而使电脑走出了实验室,开始为人类社局使用,从
19、而使电脑走出了实验室,开始为人类社会服务,从此人类社会进入了计算机时代。会服务,从此人类社会进入了计算机时代。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1951年年6月,王安创办了王安实验室,即王月,王安创办了王安实验室,即王安电脑公司的前身,从此开始了王安电脑传安电脑公司的前身,从此开始了王安电脑传奇般的历程。奇般的历程。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1953年:年:4月月7日,日,IBM正式对外发布自己的第一正式对外发布自己的第一台电子计算机台电子计算机IBM701。并邀请了冯。并邀请了冯.诺依曼、肖诺依曼、肖克利和奥本海默等人共克利和奥本海默等人共15
20、0名各界名人出席揭幕仪名各界名人出席揭幕仪式,为自己的第一台计算机宣传。式,为自己的第一台计算机宣传。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1953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只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机一台晶体管计算机TRADIC。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1957年,诺依斯、摩尔、布兰克、克莱尔、赫尔尼、拉年,诺依斯、摩尔、布兰克、克莱尔、赫尔尼、拉斯特、罗伯茨和格里尼克共同从晶体管之父肖克利的实验斯特、罗伯茨和格里尼克共同从晶体管之父肖克利的实验室出走,创办了仙童公司,这就是历史上著名的室出走,创办
21、了仙童公司,这就是历史上著名的“八天才八天才叛逆叛逆”,从此,才有了我们熟悉的,从此,才有了我们熟悉的intel,AMD,IDT等等等一大批我们熟知的企业。等一大批我们熟知的企业。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 1958年:年:11月,月,IBM推出了自己的推出了自己的IBM709大型计大型计算机,这时算机,这时IBM公司自公司自IBM701以来性能最为优秀的以来性能最为优秀的电子管计算机,但同时它也是电子管计算机,但同时它也是IBM最后一款电子管计最后一款电子管计算机。算机。第二代电子计算机第二代电子计算机晶体管时代晶体管时代 集成电路,集成电路,为为现代计算机插上腾飞
22、的翅膀现代计算机插上腾飞的翅膀 尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了其价格,减少了故障。但离人们的要求仍差很远,而其价格,减少了故障。但离人们的要求仍差很远,而且各行业对计算机也产生了较大的需求,生产更能更且各行业对计算机也产生了较大的需求,生产更能更强、更轻便、更便宜的机器成了当务之急,而集成电强、更轻便、更便宜的机器成了当务之急,而集成电路的发明正如路的发明正如“及时雨及时雨”,当春乃发生。,当春乃发生。其高度的集成其高度的集成性,不仅仅使体积得以减小,更使速度加快,故障减性,不仅仅使体积得以减小,更使速度加快,故障减少。少。人们开始
23、制造革命性的微处理器。计算机技术经人们开始制造革命性的微处理器。计算机技术经过多年的积累,终于驶上了用硅铺就的高速公路。过多年的积累,终于驶上了用硅铺就的高速公路。【第三代电子计算机第三代电子计算机集成电路时代集成电路时代】1959年:年:2月月6日,日,来自曾开发出第一台晶体管收音来自曾开发出第一台晶体管收音机的机的TI公司的基尔比(公司的基尔比(J.Kilby)向美国专利局申向美国专利局申报专利报专利“半导体集成电路半导体集成电路”。7月月30日,仙童公司向美国专利日,仙童公司向美国专利局申请专利局申请专利“半导体集成电路半导体集成电路”。1960年:麻省理工学院教授约瑟夫年:麻省理工学院
24、教授约瑟夫.立克里德立克里德(J.Licklider)发表了著名的计算机研究论文)发表了著名的计算机研究论文人人机共生关系机共生关系,从而提出了,从而提出了分时操作系统的构想,分时操作系统的构想,并第一次提出了计算机网络的设想并第一次提出了计算机网络的设想。【第三代电子计算机第三代电子计算机集成电路时代集成电路时代】1964年:年:4月月7日,在日,在IBM成立成立50周年之际,由年周年之际,由年仅仅40岁的吉恩岁的吉恩.阿姆达尔(阿姆达尔(G.Amdahl)担任主设计)担任主设计师,历时四年研发的师,历时四年研发的IBM360计算机问世,标志着计算机问世,标志着第三代计算机的全面登场第三代计
25、算机的全面登场,这也是,这也是IBM历史上最为历史上最为成功的机型。成功的机型。【第三代电子计算机第三代电子计算机集成电路时代集成电路时代】1965年,当时尚在仙童公司的年,当时尚在仙童公司的摩尔摩尔发表了一篇发表了一篇仅有三页篇幅的论文,这就是对今后半导体发展仅有三页篇幅的论文,这就是对今后半导体发展有着深远意义的有着深远意义的“摩尔定律摩尔定律”。【第三代电子计算机第三代电子计算机集成电路时代集成电路时代】当价格不变时,当价格不变时,集成电路集成电路上可容纳的上可容纳的晶体管晶体管数目,约数目,约每隔每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之
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