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電子計算機(jī)發(fā)明介紹
電腦現(xiàn)在成為我們?nèi)粘Ｉ�、工作、學(xué)習(xí)中必不可少的工具，我想現(xiàn)在每個人的家里應(yīng)該都有吧，那么你知道電子計算機(jī)是什么時候發(fā)明的嗎，又是誰發(fā)明的呢，以下是小編整理的電子計算機(jī)發(fā)明介紹，希望對大家有所幫助。
第一臺電腦誕生時，它的名字就叫電子計算機(jī)。它是由電動計算器衍變形成。隨著時代的發(fā)展與進(jìn)步，形成了今天大家家里所使用的電腦。那么電子計算機(jī)是怎么發(fā)明又是發(fā)明在哪一年呢，今天就為大家收集了關(guān)于電子計算機(jī)發(fā)明的有關(guān)資料。希望能夠給予大家的一定參考價值。
計算機(jī)(computer)俗稱電腦，是一種用于高速計算的電子計算機(jī)器，可以進(jìn)行數(shù)值計算，又可以進(jìn)行邏輯計算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的 現(xiàn)代 化智能電子設(shè)備。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成，沒有安裝任何軟件的計算機(jī)稱為裸機(jī)。可分為超級計算機(jī)、工業(yè)控制計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)、個人計算機(jī)、嵌入式計算機(jī)五類，較先進(jìn)的計算機(jī)有生物計算機(jī)、光子計算機(jī)、量子計算機(jī)等。
電腦的學(xué)名為電子計算機(jī)，是由早期的電動計算器發(fā)展而來的。 通常說到“世界公認(rèn)的第一臺電子數(shù)字計算機(jī)”大多數(shù)人都認(rèn)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(xué)莫爾電工學(xué)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(jī)成本很高，使用不便。這個說法被計算機(jī)基礎(chǔ)教科書上普遍采用，事實上在1973年根據(jù)美國最高法院的裁定，最早的電子數(shù)字計算機(jī)，應(yīng)該是美國愛荷華州立大學(xué)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(zhuǎn)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(jì)念約翰·阿坦那索夫在計算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)作出的偉大貢獻(xiàn)，1990年美國前總統(tǒng)布什授予約翰·阿坦那索夫全美最 高科 技獎項——“國家科技獎”。
發(fā)展歷程
第1代：電子管數(shù)字機(jī)
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(jī)器語言、匯編語言。應(yīng)用領(lǐng)域以軍事和科學(xué)計算為主。
缺點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般為每秒數(shù)千次至數(shù)萬次）、價格昂貴，但為以后的計算機(jī)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
第2代：晶體管數(shù)字機(jī)
軟件方面的操作系統(tǒng)、高級語言及其編譯程序應(yīng)用領(lǐng)域以科學(xué)計算和事務(wù)處理為主，并開始進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)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(shù)10萬次，可高達(dá)300萬次）、性能比第1代計算機(jī)有很大的提高。
第3代：集成電路數(shù)字機(jī)
硬件方面，邏輯元件采用中、小規(guī)模集成電路（MSI、SSI），主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)化、規(guī)模化程序設(shè)計方法。特點是速度更快（一般為每秒數(shù)百萬次至數(shù)千萬次），而且可靠性有了顯著提高，價格進(jìn)一步下降，產(chǎn)品走向了通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化等。應(yīng)用領(lǐng)域開始進(jìn)入文字處理和圖形圖像處理領(lǐng)域。
第4代：大規(guī)模集成電路計算機(jī)
硬件方面，邏輯元件采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路（LSI和VLSI）。軟件方面出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和面向?qū)ο笳Z言等。1971年世界上第一臺微處理器在美國硅谷誕生，開創(chuàng)了微型計算機(jī)的新時代。應(yīng)用領(lǐng)域從科學(xué)計算、事務(wù)管理、過程控制逐步走向家庭。
由于集成技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體芯片的集成度更高，每塊芯片可容納數(shù)萬乃至數(shù)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(xiàn)了微處理器，并且可以用微處理器和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路組裝成微型計算機(jī)，就是我們常說的微電腦或PC機(jī)。微型計算機(jī)體積小，價格便宜，使用方便，但它的功能和運算速度已經(jīng)達(dá)到甚至超過了過去的大型計算機(jī)。另一方面，利用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路制造的各種邏輯芯片，已經(jīng)制成了體積并不很大，但運算速度可達(dá)一億甚至幾十億次的巨型計算機(jī)。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(jī)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(jī)。這一時期還產(chǎn)生了新一代的程序設(shè)計語言以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟件等。
隨著物理元、器件的變化，不僅計算機(jī)主機(jī)經(jīng)歷了更新?lián)Q代，它的外部設(shè)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(fā)展到磁芯、磁鼓，以后又發(fā)展為通用的磁盤，現(xiàn)又出現(xiàn)了體積更小、容量更大、速度更快的只讀光盤（CD—ROM）。
主要特點
運算速度快：計算機(jī)內(nèi)部電路組成，可以高速準(zhǔn)確地完成各種算術(shù)運算。當(dāng)今計算機(jī)系統(tǒng)的運算速度已達(dá)到每秒萬億次，微機(jī)也可達(dá)每秒億次以上，使大量復(fù)雜的科學(xué)計算問題得以解決。例如：衛(wèi)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(xiàn)代社會里，用計算機(jī)只需幾分鐘就可完成。
計算精確度高：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展特別是尖端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，需要高度精確的計算。計算機(jī)控制的導(dǎo)彈之所以能準(zhǔn)確地?fù)糁蓄A(yù)定的目標(biāo)，是與計算機(jī)的精確計算分不開的。一般計算機(jī)可以有十幾位甚至幾十位（二進(jìn)制）有效數(shù)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(qiáng)：計算機(jī)不僅能進(jìn)行精確計算，還具有邏輯運算功能，能對信息進(jìn)行比較和判斷。計算機(jī)能把參加運算的數(shù)據(jù)、程序以及中間結(jié)果和最后結(jié)果保存起來，并能根據(jù)判斷的結(jié)果自動執(zhí)行下一條指令以供用戶隨時調(diào)用。
存儲容量大：計算機(jī)內(nèi)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(shù)據(jù)信息，還包括加工這些數(shù)據(jù)的程序。
自動化程度高：由于計算機(jī)具有存儲記憶能力和邏輯判斷能力，所以人們可以將預(yù)先編好的程序組納入計算機(jī)內(nèi)存，在程序控制下，計算機(jī)可以連續(xù)、自動地工作，不需要人的干預(yù)。
性價比高：幾乎每家每戶都會有電腦，越來越普遍化、大眾化，21世紀(jì)電腦必將成為每家每戶不可缺少的電器之一。計算機(jī)發(fā)展很迅速，有臺式的還有筆記本。
主要分類
一、超級計算機(jī)
超級計算機(jī)（Supercomputers）通常是指由數(shù)百數(shù)千甚至更多的處理器（機(jī)）組成的、能計算普通PC機(jī)和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題的計算機(jī)。超級計算機(jī)是計算機(jī)中功能最強(qiáng)、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機(jī)，是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志。超級計算機(jī)擁有最強(qiáng)的并行計算能力，主要用于科學(xué)計算。在氣象、軍事、能源、航天、探礦等領(lǐng)域承擔(dān)大規(guī)模、高速度的計算任務(wù)。在結(jié)構(gòu)上，雖然超級計算機(jī)和服務(wù)器都可能是多處理器系統(tǒng)，二者并無實質(zhì)區(qū)別，但是現(xiàn)代超級計算機(jī)較多采用集群系統(tǒng)，更注重浮點運算的性能，可看著是一種專注于科學(xué)計算的高性能服務(wù)器，而且價格非常昂貴。
二、網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)
1、服務(wù)器
專指某些高性能計算機(jī)，能通過網(wǎng)絡(luò)，對外提供服務(wù)。相對于普通電腦來說，穩(wěn)定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此在CPU、芯片組、內(nèi)存、磁盤系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等硬件和普通電腦有所不同。服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，存儲、處理網(wǎng)絡(luò)上80%的數(shù)據(jù)、信息，在網(wǎng)絡(luò)中起到舉足輕重的作用。它們是為客戶端計算機(jī)提供各種服務(wù)的高性能的計算機(jī)，其高性能主要表高速度的運算能力、長時間的可靠運行、強(qiáng)大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面。服務(wù)器的構(gòu)成與普通電腦類似，也有處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等，但因為它是針對具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特別制定的，因而服務(wù)器與微機(jī)在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在差異很大。服務(wù)器主要有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（DNS、DHCP）、打印服務(wù)器、終端服務(wù)器、磁盤服務(wù)器、郵件服務(wù)器、文件服務(wù)器等。
2、工作站
是一種以個人計算機(jī)和分布式網(wǎng)絡(luò)計算為基礎(chǔ)，主要面向?qū)I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設(shè)計、動畫制作、科學(xué)研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務(wù)、模擬仿真等專業(yè)領(lǐng)域而設(shè)計開發(fā)的高性能計算機(jī)。工作站最突出的特點是具有很強(qiáng)的圖形交換能力，因此在圖形圖像領(lǐng)域特別是計算機(jī)輔助設(shè)計領(lǐng)域得到了迅速應(yīng)用。典型產(chǎn)品有美國Sun公司的Sun系列工作站。
無盤工作站是指無軟盤、無硬盤、無光驅(qū)連入局域網(wǎng)的計算機(jī)。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，把工作站端使用的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件被全部放在服務(wù)器上，系統(tǒng)管理員只要完成服務(wù)器上的管理和維護(hù)，軟件的升級和安裝也只需要配置一次后，則整個網(wǎng)絡(luò)中的所有計算機(jī)就都可以使用新軟件。所以無盤工作站具有節(jié)省費用、系統(tǒng)的安全性高、易管理性和易維護(hù)性等優(yōu)點，這對網(wǎng)絡(luò)管理員來說具有很大的吸引力。
無盤工作站的工作原理是由網(wǎng)卡的啟動芯片（Boot ROM）以不同的形式向服務(wù)器發(fā)出啟動請求號，服務(wù)器收到后，根據(jù)不同的機(jī)制，向工作站發(fā)送啟動數(shù)據(jù)，工作站下載完啟動數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)控制權(quán)由Boot ROM轉(zhuǎn)到內(nèi)存中的某些特定區(qū)域，并引導(dǎo)操作系統(tǒng)。
根據(jù)不同的啟動機(jī)制，比較常用無盤工作站可分為RPL 和PXE。RPL 為Remote Initial Program Load 的縮寫，此技術(shù)常用于Windows95 中。PXE 是RPL 的升級品，它是Preboot Execution Environment的縮寫。兩者不同之處在于RPL 是靜態(tài)路由，而PXE 是動態(tài)路由，其通信協(xié)議采用TCP/IP，實現(xiàn)了與Internet 連接高效而可靠，它常用于Windows98、Windows NT、Windows2000、Windows XP中 。
3、集線器
集線器（HUB）是一種共享介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局域網(wǎng)，HUB 本身不能識別目的地址。集線器上的所有端口爭用一個共享信道的寬帶，因此隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)傳輸量的增大，每節(jié)點的可用帶寬將隨之減少。另外，集線器采用廣播的形式傳輸數(shù)據(jù)，即向所有端口傳送數(shù)據(jù)。如當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A 主機(jī)給B 主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)包在以HUB 為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)�，對網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點同時發(fā)送同一信息，然后再由每一臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。其實接收數(shù)據(jù)的一般來說只有一個終端節(jié)點，而對所有節(jié)點都發(fā)送，在這種方式下，很容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，而且絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)流量是無效的，這樣就造成整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率相當(dāng)?shù)�。另一方面由于所發(fā)送的數(shù)據(jù)包每個節(jié)點都能偵聽到，容易給網(wǎng)絡(luò)帶來一些不安全隱患。
4、交換機(jī)
交換機(jī)（Switch）是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設(shè)備自動完成的方法把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)統(tǒng)稱。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備，它是集線器的升級換代產(chǎn)品，外觀上與集線器非常相似，其作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的是共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)采用的是獨享帶寬方式。即交換機(jī)上的所有端口均有獨享的信道帶寬，以保證每個端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸，交換機(jī)為用戶提供的是獨占的、點對點的連接，數(shù)據(jù)包只被發(fā)送到目的端口，而不會向所有端口發(fā)送，其它節(jié)點很難偵聽到所發(fā)送的信息，這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時，不容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，也確保了數(shù)據(jù)傳輸安全，同時大大的提高了傳輸效率，兩者的差別就比較明顯了。
5、路由器
路由器（Router）是一種負(fù)責(zé)尋徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網(wǎng)絡(luò)路徑提供給用戶通信。路由器用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供最佳的通信路徑，路由器利用路由表為數(shù)據(jù)傳輸選擇路徑，路由表包含網(wǎng)絡(luò)地址以及各地址之間距離的清單，路由器利用路由表查找數(shù)據(jù)包從當(dāng)前位置到目的地址的正確路徑，路由器使用最少時間算法或最優(yōu)路徑算法來調(diào)整信息傳遞的路徑。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能向路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。
發(fā)展趨勢
隨著科技的進(jìn)步，各種計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個快速而又嶄新的時代，計算機(jī)已經(jīng)從功能單一、體積較大發(fā)展到了功能復(fù)雜、體積微小、資源網(wǎng)絡(luò)化等。計算機(jī)的未來充滿了變數(shù),性能的大幅度提高是不可置疑的，而實現(xiàn)性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升并不是計算機(jī)發(fā)展的唯一路線，計算機(jī)的發(fā)展還應(yīng)當(dāng)變得越來越人性化，同時也要注重環(huán)保等等。
計算機(jī)從出現(xiàn)至今，經(jīng)歷了機(jī)器語言、程序語言、簡單操作系統(tǒng)和Linux、Macos、BSD、Windows等現(xiàn)代操作系統(tǒng)四代，運行速度也得到了極大的提升，第四代計算機(jī)的運算速度已經(jīng)達(dá)到幾十億次每秒。計算機(jī)也由原來的僅供軍事科研使用發(fā)展到人人擁有，計算機(jī)強(qiáng)大的應(yīng)用功能，產(chǎn)生了巨大的市場需要，未來計算機(jī)性能應(yīng)向著微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和巨型化的方向發(fā)展。
巨型化：巨型化是指為了適應(yīng)尖端科學(xué)技術(shù)的需要，發(fā)展高速度、大存儲容量和功能強(qiáng)大的超級計算機(jī)。隨著人們對計算機(jī)的依賴性越來越強(qiáng)，特別是在軍事和科研教育方面對計算機(jī)的存儲空間和運行速度等要求會越來越高。此外計算機(jī)的功能更加多元化。
微型化：隨著微型處理器(CPU)的出現(xiàn)，計算機(jī)中開始使用微型處理器，使計算機(jī)體積縮小了，成本降低了。另一方面，軟件行業(yè)的飛速發(fā)展提高了計算機(jī)內(nèi)部操作系統(tǒng)的便捷度，計算機(jī)外部設(shè)備也趨于完善。計算機(jī)理論和技術(shù)上的不斷完善促使微型計算機(jī)很快滲透到全社會的各個行業(yè)和部門中，并成為人們生活和學(xué)習(xí)的必須品。四十年來，計算機(jī)的體積不斷的縮小，臺式電腦、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦體積逐步微型化，為人們提供便捷的服務(wù)。因此，未來計算機(jī)仍會不斷趨于微型化，體積將越來越小。
網(wǎng)絡(luò)化：互聯(lián)網(wǎng)將世界各地的計算機(jī)連接在一起，從此進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時代。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化徹底改變了人類世界，人們通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行溝通、交流（OICQ、微博等），教育資源共享（文獻(xiàn)查閱、遠(yuǎn)程教育等）、信息查閱共享（百度、谷歌）等，特別是無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，極大的提高了人們使用網(wǎng)絡(luò)的便捷性，未來計算機(jī)將會進(jìn)一步向網(wǎng)絡(luò)化方面發(fā)展。
技術(shù)結(jié)合：計算機(jī)微型處理器（CPU）以晶體管為基本元件，隨著處理器的不斷完善和更新?lián)Q代的速度加快，計算機(jī)結(jié)構(gòu)和元件也會發(fā)生很大的變化。隨著光電技術(shù)、量子技術(shù)和生物技術(shù)的發(fā)展，對新型計算機(jī)的發(fā)展具有極大的推動作用。
20世紀(jì)80年代以來ALU和控制單元（二者合成中央處理器，即CPU）逐漸被整合到一塊集成電路上，稱作微處理器。這類計算機(jī)的工作模式十分直觀：在一個時鐘周期內(nèi)，計算機(jī)先從存儲器中獲取指令和數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行指令，存儲數(shù)據(jù)，再獲取下一條指令。這個過程被反復(fù)執(zhí)行，直至得到一個終止指令。由控制器解釋，運算器執(zhí)行的指令集是一個精心定義的數(shù)目十分有限的簡單指令集合。
人工智能化：計算機(jī)人工智能化是未來發(fā)展的必然趨勢。現(xiàn)代計算機(jī)具有強(qiáng)大的功能和運行速度，但與人腦相比，其智能化和邏輯能力仍有待提高。人類不斷在探索如何讓計算機(jī)能夠更好的反應(yīng)人類思維，使計算機(jī)能夠具有人類的邏輯思維判斷能力，可以通過思考與人類溝通交流，拋棄以往的依靠通過編碼程序來運行計算機(jī)的方法，直接對計算機(jī)發(fā)出指令。
多媒體化：傳統(tǒng)的計算機(jī)處理的信息主要是字符和數(shù)字。事實上，人們更習(xí)慣的是圖片、文字、聲音、像等多種形式的多媒體信息。多媒體技術(shù)可以集圖形、圖像、音頻、視頻、文字為一體，使信息處理的對象和內(nèi)容更加接近真實世界。
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