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1946年 啟動"埃尼阿克"(ENIAC)計算機
50年代是計算機研制的第壹個高潮時期,那時的計算機中的主要元器件都是用電子管制成的,後人將用電子管制作的計算機稱為第壹代計算機。這個時期的計算機發展有三個特點:即由軍用擴展至民用,由實驗室開發轉入工業化生產,同時由科學計算擴展到數據和事務處理。
以"埃尼亞克"為代表,壹批計算機迅速推向市場,形成了第壹代計算機族。在這壹時期,美籍匈牙利科學家馮·諾伊曼提出了"程序存儲"的概念,其基本思想是把壹些常用的基本操作都制成電路,每壹個這樣的操作都用壹個數代表,於是這個數就可以指令計算機執行某項操作。程序員根據解題的要求,用這些數來編制程序,並把程序同數據壹起放在計算機的內存儲器裏。當計算機運行時,它可以依次以很高的速度從存儲器中取出程序裏的壹條條指令,逐壹予以執行,以完成全部計算的各項操作,它自動從壹個程序指令進到下壹個程序指令,作業順序通過"條件轉移"指令自動完成。"程序存儲"使全部計算成為真正的自動過程,它的出現被譽為電子計算機史上的裏程碑,而這種類型的計算機被人們稱為"馮·諾伊曼機"。
第壹代計算機的主要特點是:采用電子管作基礎元件;使用汞延遲線作存儲設備,後來逐漸過渡到用磁芯存儲器;輸入、輸出設備主要是用穿孔卡片,用戶使用起來很不方便;系統軟件還非常原始,用戶必須掌握用類似於二進制機器語言進行編程的方法。
第二代晶體管計算機(1956-1963)
1948年,晶體管的發明大大促進了計算機的發展,晶體管代替了體積龐大電子管,電子設備的體積不斷減小。1956年,晶體管在計算機中使用,晶體管和磁芯存儲器導致了第二代計算機的產生。第二代計算機體積小、速度快、功耗低、性能更穩定。首先使用晶體管技術的是早期的超級計算機,主要用於原子科學的大量數據處理,這些機器價格昂貴,生產數量極少。
1960年,出現了壹些成功地用於商業領域、大學和政府部門的第二代計算機。第二代計算機用晶體管代替電子管,還有現代計算機的壹些部件:打印機、磁帶、磁盤、內存、操作系統等。計算機中儲存的程序使得計算機有很好的適應性,可以更有效地用於商業用途。在這壹時期出現了更高級的COBOL和FORTRAN等語言,以單詞、語句和數學公式代替了含混的二進制機器碼,使計算機編程更容易。新的職業(程序員、分析員和計算機系統專家)和整個軟件產業由此誕生
第三代計算機(1965-1980):集成電路芯片和多道程序
在60年代初期,多數計算機廠商都有兩條完全不同並且互不兼容的生產線:面向字的復雜科學計算及工程計算和面向字符的商用計算機。對廠商來說,開發和維護兩種完全不同的產品是很昂貴的。同時,許多新的計算機用戶開始時只需要壹臺小計算機,到後來則可能需要壹臺較大的計算機,而且要求能夠更快地執行原有的程序。
IBM公司試圖通過引入360系統來解決這兩個問題。所有的計算機都有相同的體系結構和指令集,為壹種型號機器編寫的程序起碼在理論上可以在其他所有型號的機器上運行。
"單壹家族"思想的最大缺點是所有軟件,包括操作系統,都要能夠在所有機器上運行。其結果是壹個龐大的極其復雜的操作系統,其規模比FMS大大約二到三個數量級。其中包含有數千名程序員寫的數百萬行匯編語言代碼。同時,其中也有成千上萬處錯誤。
拋開OS/360的龐大和存在的問題,它的確很好地滿足了大多數用戶的要求。同時它們也使第二代操作系統缺乏的幾項關鍵技術得到廣泛應用。
第四代計算機
從1971至今的計算機都屬於第四代計算機, 使用VLSI(Very Large Scale Integration)和ULSI(Ultra Large Scale Integration)制作開關邏輯部件, 微處理器的型號經過了8088, 8086, 80286, 80386, 80486, 80586, Pentium, Pentium Pro等發展過程. 這壹階段, 軟件行業壹日千裏, 成為全球信息化革命最活躍的領域之壹.
這壹階段的計算機按規模分為巨型機,中型機,大型機,小型機,單片機,微型機和便攜機, 按作用又可分為工作站和服務器.
七十年代巨型機也取得了長足發展。1973年,第壹臺巨型機ILLIAC-Ⅳ交付使用。與此同時,其他幾種巨型機(如CDC公司的STAR-100、TI公司的ASC、古德依爾公司的STARAN,美國系統發展公司的PEPE等)均在七十年代中期先後制成,七十年代巨型機領域取得的最高成就要推CRAY-I。它的主機有12個部件,可以同時進行不同操作。它的向量運算達每秒八千萬次,標量運算速度為CDC7600的兩倍。它功能強但不繁雜,主機僅占地7平方米,且指令簡單明了,易於掌握。
微型機的出現與發展
將CPU濃縮在壹塊芯片上的微型機的出現與發展,掀起了計算機大普及的浪潮。1969年,英特爾(Intel)公司受托設計壹種計算器所用的整套電路,公司的壹名年輕工程師費金(Federico Fagin)成功地在4.2×3.2的矽片上,集成了2250個晶體管。這就是第壹個微處理器--Intel 4004。它是4位的。在它之後,1972年初又誕生了8位微處理器Intel 8008。1973年出現了第二代微處理器(8位),如Intel 8080(1973)、M6800(1975,M代表摩托羅拉公司)、Z80(1976,Z代表齊洛格公司)等。1978年出現了第三代微處理器(16位),如Intel 8086、Z8000、M68000等。1981年出現了第四代微處理器(32位),如iAPX432、i80386、MAC-32、NS-16032、Z80000、HP-32等。它們的性能都與七十年代大中型計算機大致相匹敵。微處理器的兩三年就換壹代的速度,是任何技術也不能比擬的。
個人計算機的誕生
最早的個人計算機之壹是美國蘋果(Apple)公司的AppleⅡ型計算機,於1977年開始在市場上出售。繼之出現了TRS-80(Radio Shack公司)和PET-2001(Commodore公司)。從此以後,各種個人計算機如雨後春筍壹般紛紛出現。當時的個人計算機壹般以8位或16位的微處理器芯片為基礎,存儲容量為64KB以上,具有鍵盤、顯示器等輸入輸出設備,並可配置小型打印機、軟盤、盒式磁盤等外圍設備,且可以使用各種高級語言自編程序。
隨著PC機的不斷普及,IBM公司於1979年8月也組織了個人計算機研制小組。兩年後宣布了IBM-PC,1983年又推出了擴充機型IBM-PC/XT,引起計算機工業界極大震動。在當時,IBM個人計算機具有壹系列特點:設計先進(使用Intel8088微處理器)、軟件豐富(有八百多家公司以它為標準編制軟件)、功能齊全(通信能力強,可與大型機相連)、價格便宜(生產高度自動化,成本很低)。到1983年,IBM-PC迅速占領市場,取代了號稱美國微型機之王的蘋果公司。
第五代--人工智能電腦 第五代計算機目前仍處在探索、研制階段。第五代計算機真正實現後,將創造...而展望未來,電子計算機將有無量的發展前途,它的前景,必將是光輝誘人的。
第五代是由超規模集成電路制成,現在研發電腦,即由電子傳導信息,還有生物電腦,超導電腦等
未來三年內曙光公司將聯手國家智能計算機研發中心,***同研發曙光第五代超級計算機5000系列機,其性能有望達到每秒運行100萬億次或200萬億次,將沖擊全球前三。"曙光公司董事長、中國科學院院士計算所所長李國傑透露,
第五代電腦是具有人工智慧的電腦。所謂人工智慧電腦是將人類的智慧,推理能力,邏輯判斷,圖形、語音辨識等與電腦...第五代電腦常常要處理復雜而大量的資料。因此,這種電腦的處理速度要更快、記憶容量要更大
電子計算機進入第六代-神經電腦
人腦有140億神經元及10億多神經節,每個神經元都與數千個神經元交叉相聯,它的作用都相當於壹臺微型電腦。人腦總體運行速度相當於每秒1000萬億次的電腦功能。用許多微處理機模仿人腦的神經元結構,采用大量的並行分布式網絡就構成了神經電腦。神經電腦除有許多處理器外,還有類似神經的節點,每個節點與許多點相連。若把每壹步運算分配給每臺微處理器,它們同時運算,其信息處理速度和智能會大大提高。
神經電腦的信息不是存在存儲器中,而是存儲在神經元之間的聯絡網中。若有節點斷裂,電腦仍有重建資料的能力。它還具有聯想、記憶、視覺和聲音識別能力。日本科學家已開發出神經電腦用的大規模集成電路芯片,在1.5平方厘米的矽片上可設置400萬個神經元和4萬個神經節,這種芯片能實現每秒2億次的運算速度。富士通研究所開發的神經電腦,每秒更新數據速度近千億次。日本電氣公司推出壹種神經網絡聲音識別系統,能夠識別出任何人的聲音,正確率達99.8%。美國研究出由左腦和右腦兩個神經塊連接而成的神經電腦。右腦為經驗功能部分,有1萬多個神經元,適於圖像識別;左腦為識別功能部分,含有100萬個神經元,用於存儲單詞和語法規則。現在,紐約、邁阿密和倫敦的飛機場已經用神經電腦來檢查爆炸物,每小時可查600~700件行李,檢出率為95%,誤差率為 2%。
神經電腦將會廣泛應用於各領域。它能識別文字、符號、圖形、語言以及聲納和雷達收到的信號,判讀支票,對市場進行估計,分析新產品,進行醫學診斷,控制智能機器人,實現汽車自動駕駛和飛行器的自動駕駛,發現、識別軍事目標,進行智能決策和智能指揮等。因此,神經電腦又被稱為人工大腦,它是人類開發的第六代電腦