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———————— 制作人：东风一中 高一四班陈松筠制作人：东风一中 高一四班陈松筠

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世界上第一台计算机：Ｅ NIAC

• 　第一台电子计算机叫 ENIAC （电子数字积分计算机的简称，英文全称为 Electronic Numerical Integrator And Computer ），它于 1946 年 2 月 15 日在美国宣告诞生。

Ｅ NIAC 简介• ENIAC 电子数字积分计算机，英文全称 Electronic Numerical Inte

grator And Computer ），它于 1946 年 2 月 15 日在美国宣告诞生。承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成，总工程师埃克特当时年仅 24 岁。

• ENIAC ：长 30.48 米，宽 1 米，占地面积 170 平方米， 30 个操作台，约相当于 10 件普通房间的大小，重达 30 吨，耗电量 150 千瓦，造价 48 万美元。它使用 18000 个电子管， 70000 个电阻， 10000 个电容， 1500个继电器， 6000 多个开关，每秒执行 5000 次加法或 400 次乘法，是继电器计算机的 1000 倍、手工计算的20 万倍。

• 第二次世界大战激战正酣，各国的武器装备跟现在比差远了，占主要地位的战略武器就是飞机和大炮，哪有什么“飞毛腿”导弹、“爱国者”防空导弹、“战斧式”巡航导弹，因此研制和开发新型大炮和导弹就显得十分必要和迫切。为此美国陆军军械部在马里兰州的阿伯丁设立了“弹道研究实验室”。

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ENIAC

ENIAC

ENIAC

电脑发展简史

远古时候人们就有计算上的需求 , 早在三千多年前我国使用算盘计算事物 , 是早期的十进位计算工具 . 而古圣先贤发明太极 (1),两仪 (2), 四相 (4),八卦 (8),六十四卦 (64)等为使用二进位的始祖 . 西元 1642 年法国数学家巴斯卡 (Blasise Pascal) 设计制造出一种会自动进位并可执行加减运算的齿轮传动式加法器 (adder).随后德国数学家雷布尼兹 (Gottfried Wilhelm Leibnitz) 改善使能执行乘除运算 . 西元 1822 年英国剑桥大学数学家巴贝奇 (Charles Babbage)在研究数表时设计一套差分机 (differential engine), 由于当时的科技水准无法制造出非常精密的零件 ,该机并没有完成 ,但他的构想极为珍贵 .他认为这部机器应包括输入 ,输出 ,储存 ,运算 ,控制等五个单元 ,与目前的电脑架构极为接近 ,可说是电脑的开山鼻祖 . 西元 1887 年美国统计学家何乐礼 (Herman Hollerith) 博士利用打孔卡片储存人口调查资料 . 经过十几年时间打孔卡片系统 ,手摇计算机 , 电动计算机等相继发明问世 ,不过均是机械式的 , 操作较为笨拙 , 速率较慢 ,但却宣告可以使用机械代替人工了 . 西元 1937 年美国哈佛大学艾肯教授 (Howard Aikan)据根据巴贝奇差分机原理 , 研制一部自动顺序控制计算器 (Automatic Sequence Controlled Calculator 马克一号Mark I), 它是第一部以继电器 (relay) 组成的电子计算器 , 在短短 0.3 秒内完成一个加法或减法计算 .

● 第一代电脑 (1946 ～ 1958) • 第一代电脑使用的电子元件为真空管 .1946 年美国宾州大学

机械系毛克莱博 (J.W.Mauchly) 得到美国陆军赞助与学生艾克特(J.P.Eckert) 研发世界上第 一部真空管电脑 , 命名为 Electronic Numeric Integrator And Computer, 简称 ENIAC. 它是一部真正的电脑 , 共花费 45 万美元 , 使用 18000 个真空管 , 每秒可执行 300个乘法运算 , 占地 1500 平方呎 . 耗电量大并产生大量的热 , 速度慢稳定性低 . 1952 年美国普林斯顿匈牙利数学天才冯诺依曼 (John von Neumann) 发表论文提出两点构想 :

• (1). 使用二进位数系 (binary system) • (2). 指令 (instruction) 可像资料 (data) 般储存於记忆体 1949 年英国剑桥大学使用冯纽曼的构想制造了 Electronic D

elay Storage Automatic Calculator 简称 EDSAC 电脑 , 它才算是第一部内储程式电子计算机 (stored program electronic computer).

第一代电脑其特色如下 : (1). 真空管发出大量热量 , 耗电大 (2). 体积庞大 (3). 可靠性低 (4). 速率低 , 以毫秒计

第二代电脑 (1959 ～ 1963)• 西元 1947 年美国贝尔实验室的三名科学家 ,J.Bardeen, H.W.

Brattain, 与W.Shockley等三人发明了电晶体 (transistor)电子元件 , 电晶体使用半导体

• (semiconductor) 使信号电流由一低电阻电路转移 (transfer)到一高电阻电路

• 中 ,所以电晶体这个名词是由转移 (transfer)与电阻器 (resistor)这两个字合

• 并而成 .1954 年美国贝尔实验室完成一部以电晶体为主的电脑 TRADIC, 它使用

• 了 800 多个电晶体 . 电晶体很显然地取代真空管成为电脑内部电路的基本组成元件 .

• 第二代电脑特色如下 : • (1). 体积小 , 重量轻 ,寿命长 (2). 速率快 ,以微秒计 • (3). 耗电少 , 成本低 (4). 可靠性高 • (5). 以磁蕊为主记忆体 ,磁碟 ,磁带为辅助储存体 • (6). 已发展出 FORTRAN,COBOL等高级程序语言

第三代电脑 (1964 ～ 1970) • 电脑元件的制造技术新的突破 .以蚀刻法制造出俗

称 IC 的积体电路 (Integrated Circuit).将许多电晶体浓缩在一个微小晶片 (chip) 中其面积约 2.5*5公分 ,并使用多层印刷电路 .除体积缩小外 ,运算速度也快到亿分之几秒 ,不但硬件进步 ,软件也有重大发展 .1964 年 IBM公司用积体电路制造 360型电脑 , 是为第三代电脑的开始 .

• 1969 年美国史坦福大学泰德霍夫 (Ted Hoff) 博士 ,受雇英特尔 (Intel)公司 ,他将整个算术及逻辑单元做在单独一块晶片上 , 设计成中央处理单元 ( 简称CPU) 称为微处理器 (microprocessor), 实际体积比指甲还小 ,再与其他具有记忆 ,控制功能的晶片制作於印刷电路板上 , 小型电脑系统应运产生 , 个人电脑工业由萌芽 , 进而开花结果 .

• 这一代的电脑除了体积缩小 ,速率加快 , 耗电减少 ,成本降低之外 ,诸如光学扫描器 ,磁性墨水阅读机 ,超高速超容量磁碟机研发成功 ,更配合作业系统功能增强 ,BASIC,RPG等高阶语言陆续推出 , 使电脑处理资料的能力大为提高 .

● 第四代电脑 (1970～ )

• 使用超大型积体电路 (Very Large Scale Integration), 简称 VLSI, 为电

• 子元件 . 电脑体积更加缩小 ,功能愈大 , 价格却愈便宜 , 由於软体的配合 , 电

• 脑应用范围更加广泛 . 由於电脑制作技术不断的创新改良 , 电脑的 "代 "已经

• 不是很明显了 , 为了便於区别乃将使用 VLSI 者称为第四代电脑 .

● 未来的电脑• 目前各先进国家均在研究一部具有人工智慧 (artificial intelligence) 简称 AI 的电脑 ,它不但能看 ,能听 ,能说 ,能累积知识自行推理 , 它就是第五代电脑 .