電子計算機是誰發明的 電子計算機的發明歷史
計算機俗稱電腦,是20世紀最先進的科學技術發明之一。那么關于電子計算機的知識大家知道多少呢?知道是誰發明的嗎?知道當中的發明歷史嗎?下面跟隨學習啦小編一起來看看吧。
電子計算機的發明者以及發明歷史
計算工具的演化經歷了由簡單到復雜、從低級到高級的不同階段,例如從“結繩記事”中的繩結到算籌、算盤計算尺、機械計算機等。它們在不同的歷史時期發揮了各自的歷史作用,同時也孕育了電子計算機的雛形和設計思路。
1946年2月14日,由美國軍方定制的世界上第一臺電子計算機“電子數字積分計算機”(ENIAC Electronic Numerical And Calculator)在美國賓夕法尼亞大學問世了。ENIAC(中文名:埃尼阿克)是美國奧伯丁武器試驗場為了滿足計算彈道需要而研制成的,這臺計算器使用了17840支電子管,大小為80英尺×8英尺,重達28t(噸),功耗為170kW,其運算速度為每秒5000次的加法運算,造價約為487000美元。ENIAC的問世具有劃時代的意義,表明電子計算機時代的到來。在以后60多年里,計算機技術以驚人的速度發展,沒有任何一門技術的性能價格比能在30年內增長6個數量級。
電腦的學名為電子計算機,是由早期的電動計算器發展而來的。
通常說到“世界公認的第一臺電子數字計算機”大多數人都認為是1946年面世的“ENIAC”,它主要是用于計算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學莫爾電工學院制造的,但它的體積龐大,占地面積170多平方米,重量約30噸,消耗近150千瓦的電力。顯然,這樣的計算機成本很高,使用不便。這個說法被計算機基礎教科書上普遍采用,事實上在1973年根據美國最高法院的裁定,最早的電子數字計算機,應該是美國愛荷華州立大學的物理系副教授約翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·貝瑞(Clifford E. Berry ,1918-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff- Berry-Computer)。之所以會有這樣的誤會,是因為“ENIAC”的研究小組中的一個叫莫克利的人于1941年剽竊了約翰·阿坦那索夫的研究成果,并在1946年時,申請了專利。由于種種原因直到1973年這個錯誤才被扭轉過來。(具體情況參閱百度百科----“約翰·阿坦那索夫”詞條,希望大家記住ABC和約翰·阿坦那索夫,希望以后的教科書能夠修改這個錯誤)。后來為了表彰和紀念約翰·阿坦那索夫在計算機領域內作出的偉大貢獻,1990年美國前總統布什授予約翰·阿坦那索夫全美最高科技獎項----“國家科技獎”。
電子計算機的發展史
1、第1代:電子管數字機(1946—1958年)
硬件方面,邏輯元件采用的是真空電子管,主存儲器采用汞延遲線、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯;外存儲器采用的是磁帶。軟件方面采用的是機器語言、匯編語言。應用領域以軍事和科學計算為主。特點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般為每秒數千次至數萬次)、價格昂貴,但為以后的計算機發展奠定了基礎。
2、第2代:晶體管數字機(1958—1964年)
硬件方的操作系統、高級語言及其編譯程序。應用領域以科學計算和事務處理為主,并開始進入工業控制領域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高(一般為每秒數10萬次,可高達300萬次)、性能比第1代計算機有很大的提高。
3、第3代:集成電路數字機(1964—1970年)
硬件方面,邏輯元件采用中、小規模集成電路(MSI、SSI),主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現了分時操作系統以及結構化、規?;绦蛟O計方法。特點是速度更快(一般為每秒數百萬次至數千萬次),而且可靠性有了顯著提高,價格進一步下降,產品走向了通用化、系列化和標準化等。應用領域開始進入文字處理和圖形圖像處理領域。
4、第4代:大規模集成電路機(1970年至今)
硬件方面,邏輯元件采用大規模和超大規模集成電路(LSI和VLSI)。軟件方面出現了數據庫管理系統、網絡管理系統和面向對象語言等。特點是1971年世界上第一臺微處理器在美國硅谷誕生,開創了微型計算機的新時代。應用領域從科學計算、事務管理、過程控制逐步走向家庭。
由于集成技術的發展,半導體芯片的集成度更高,每塊芯片可容納數萬乃至數百萬個晶體管,并且可以把運算器和控制器都集中在一個芯片上、從而出現了微處理器,并且可以用微處理器和大規模、超大規模集成電路組裝成微型計算機,就是我們常說的微電腦或PC機。微型計算機體積小,價格便宜,使用方便,但它的功能和運算速度已經達到甚至超過了過去的大型計算機。另一方面,利用大規模、超大規模集成電路制造的各種邏輯芯片,已經制成了體積并不很大,但運算速度可達一億甚至幾十億次的巨型計算機。我國繼1983年研制成功每秒運算一億次的銀河Ⅰ這型巨型機以后,又于1993年研制成功每秒運算十億次的銀河Ⅱ型通用并行巨型計算機。這一時期還產生了新一代的程序設計語言以及數據庫管理系統和網絡軟件等。
幾十年來,隨著物理元、器件的變化,不僅計算機主機經歷了更新換代,它的外部設備也在不斷地變革。比如外存儲器,由最初的陰極射線顯示管發展到磁芯、磁鼓,以后又發展為通用的磁盤,現又出現了體積更小、容量更大、速度更快的只讀光盤(CD—ROM)。
電子計算機的主要特點
運算速度快:計算機內部電路組成,可以高速準確地完成各種算術運算。當今計算機系統的運算速度已達到每秒萬億次,微機也可達每秒億次以上,使大量復雜的科學計算問題得以解決。例如:衛星軌道的計算、大型水壩的計算、24小時天氣算需要幾年甚至幾十年,而在現代社會里,用計算機只需幾分鐘就可完成。
計算精確度高:科學技術的發展特別是尖端科學技術的發展,需要高度精確的計算。計算機控制的導彈之所以能準確地擊中預定的目標,是與計算機的精確計算分不開的。一般計算機可以有十幾位甚至幾十位(二進制)有效數字,計算精度可由千分之幾到百萬分之幾,是任何計算工具所望塵莫及的。
邏輯運算能力強:計算機不僅能進行精確計算,還具有邏輯運算功能,能對信息進行比較和判斷。計算機能把參加運算的數據、程序以及中間結果和最后結果保存起來,并能根據判斷的結果自動執行下一條指令以供用戶隨時調用。
存儲容量大:計算機內部的存儲器具有記憶特性,可以存儲大量的信息。這些信息,不僅包括各類數據信息,還包括加工這些數據的程序。
自動化程度高:由于計算機具有存儲記憶能力和邏輯判斷能力,所以人們可以將預先編好的程序組納入計算機內存,在程序控制下,計算機可以連續、自動地工作,不需要人的干預。
性價比高:幾乎每家每戶都會有電腦,越來越普遍化、大眾化,22世紀電腦必將成為每家每戶不可缺少的電器之一。計算機發展很迅速,有臺式的還有筆記本。
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