智能 匯編 輸出 設計圖 公司 編寫 tro 科學家 編程

想要學習計算機基礎應該先了解計算機的發展史

眾所周知的第一臺計算機是美國軍方定制，專門為了計算彈道和射擊特性表面而研制的，承擔開發任務的“莫爾小組”由四位科學家和工程師埃克特、莫克利、戈爾斯坦、博克斯組成。1946年這臺計算機主要元器件采用的是電子管。該機使用了1500 ENIAC 個繼電器，18800個電子管，占地170m2，重量重達30多噸，耗電150KW，造價48萬美元。開機時讓周圍居民暫時停電。這臺計算機每秒能完成5000次加法運算，400次乘法運算，比當時最快的計算工具快300倍，是繼電器計算機的1000倍、手工計算的20萬倍。用今天的標準看，它是那樣的“笨拙”和“低級”，其功能遠不如一只掌上可編程計算器，但它使科學家們從復雜的計算中解脫出來，它的誕生標誌著人類進入了一個嶄新的信息革命時代。 然而，英國在二戰期間研制的用於破解密電的電子計算機巨人（Colossus）卻要比ENIAC早兩年（1943年12 ），巨人計算機是第一部全然電子化的電腦器件，使用了數量龐大的真空管，以紙帶作為輸入器件，能夠執行各種布林邏輯的運算，但仍未具備圖靈完全的標準。巨人計算機建造到第9部“馬克二號”4，但是其實體器件、設計圖樣和操作方法，直到1970年代都還是一個謎。後來溫斯頓·丘吉爾親自下達一項銷毀命令，將巨人計算機全都拆解成巴掌大小的廢鐵，巨人計算機才因此在許多計算機歷史裏都未留下一紙紀錄。英國布萊切利園目前展有巨人計算機的重建機種。 知其發展歷程 第一代計算機‘初代機’ 電子管計算機（1946-1957）這一階段計算機的主要特征是采用電子管元件作基本器件，用光屏管或汞延時 電子管計算機 電路作存儲器，輸入與輸出主要采用穿孔卡片或紙帶，體積大、耗電量大、速度慢、存儲容量小、可靠性差、維護困難且價格昂貴。在軟件上，通常使用機器語言或者匯編語言，來編寫應用程序。因此這一時代的計算機主要用於科學計算。[1] 這時的計算機的基本線路是采用電子管結構，程序從人工手編的機器指令程序，過渡到符號語言，第一代電子計算機是計算工具革命性發展的開始，它所采用的二進位制與程序存貯等基本技術思想，奠定了現代電子計算機技術基礎。以馮·諾依曼（被稱為計算機之父）為代表。

第二代計算機

晶體管計算機（1957-1964）20世紀50年代中期，晶體管的出現使計算機生產技術得到了根本性的發展，由晶體管代替電子管作為計算機的基礎器件，用磁芯或磁鼓作存儲器，在整體性能上，比第一代計算機有了很大的提高。同時程序語言也相應的出現了，如Fortran，Cobol，Algo160等計算機高級語言。晶體管計算機被用於科學計算的同時，也開始在數據處理、過程控制方面得到應用。[2] 在20世紀50年代之前第一代，計算機都采用電子管作元件。電子管元件在運行時產生的熱量太多，可靠性較差，運算速度不快，價格昂貴，體積龐大，這些都使計算機發展受到限制。於是，晶體管開始被用來作計算機的元件。晶體管不僅能實現電子管的功能，又具有尺寸小、重量輕、壽命長、效率高、發熱少、功耗低等優點。使用晶體管後，電子線路的結構大大改觀，制造高速電子計算機就更容易實現了。

第三代計算機 中小規模集成電路計算機（1964-1971）20世紀60年代中期， 中小規模集成電路計算機 隨著半導體工藝的發展，成功制造了集成電路。中小規模集成電路成為計算機的主要部件，主存儲器也漸漸過渡到半導體存儲器，使計算機的體積更小，大大降低了計算機計算時的功耗，由於減少了焊點和接插件，進一步提高了計算機的可靠性。在軟件方面，有了標準化的程序設計語言和人機會話式的Basic語言，其應用領域也進一步擴大。[3] 第四代計算機

大規模和超大規模集成電路計算機（1971-至今）隨著大規模集成電路的成功制作並用於計算機硬件生產過程，計算機的體積進一步縮小，性能進一步提高。集成更高的大容量半導體存儲器作為內存儲器，發展了並行技術和多機系統，出現了精簡指令集計算機（RISC），軟件系統工程化、理論化，程序設計自動化。微型計算機在社會上的應用範圍進一步擴大，幾乎所有領域都能看到計算機的“身影”。[4] 也就是目前市面上能看到的計算機。

第五代計算機“未來計算機”

五代計算機指具有人工智能的新一代計算機，它具有推理、聯想、判斷、決策、學習等功能。計算機的發展將在什麽時候進入第五代?什麽是第五代計算機?對於這樣的問題，已經有一個明確統一的說法了。 IBM發表聲明稱，該公司已經研制出一款能夠模擬人腦神經元、突觸功能以及其他腦功能的微芯片，從而完成計算功能，這是模擬人腦芯片領域所取得的又一大進展。IBM表示，這款微芯片擅長完成模式識別和物體分類等繁瑣任務，而且功耗還遠低於傳統硬件。 值得註意的是，它並非想要用新的芯片取代原有的計算機芯片。IBM在其網站上介紹，傳統的計算機關註語言和分析思考，而神經突觸核心能夠解決感知和形狀識別的問題，它們分別像人類的左腦和右腦一樣；而IBM接下來想要做的，就是讓“左腦”和“右腦”連接起來合作，形成一種新的“整體計算智能”。從這個說法上來看，傳統的芯片擅長大量的符號運算和數字處理，而神經突觸核心的優勢在於多感官和實時傳感器數據處理。比如，Modha曾經表示，團隊正在開發一種頭戴設備，能夠幫助盲人感知外部環境；而這一次IBM稱，經過實驗測試，這種芯片可以在錄像片段中檢測人、汽車、卡車和公共汽車，並識別出了它們。這其實就是依靠神經突觸核心來完成的。 但有一點可以肯定，在現在的智能社會中，計算機、網絡、通信技術會三位一體化。新世紀的計算機將把人從重復、枯燥的信息處理中解脫出來，從而改變我們的工作、生活和學習方式，給人類和社會拓展了更大的生存和發展空間。當歷史的車輪不斷前行時，我們會面對各種各樣的未來計算機。

計算機基礎