计算机历史
计算机于1946年问世,有人说是由于战争的需要而产生的,我们认为计算机产生的根本动力是人们为创造更多的物质财富,是为了把人的大脑延伸,让人的潜力得到更大的发展。正如汽车的发明是使人的双腿延伸一样,计算机的发明事实上是对人脑智力的继承和延伸。近10年来,计算机的应用日益深入到社会的各个领域,如管理、办公自动化等。由于计算机的日益向智能化发展,于是人们干脆把微型计算机称之为“电脑”了。 计算机产生的动力是人们想发明一种能进行科学计算的机器,因此称之为计算机。它一诞生,就立即成了先进生产力的代表,掀开自工业革命后的又一场新的科学技术革命。 要追溯计算机的发明,可以由中国古时开始说起,古时人类发明算盘去处理一些数据,利用拨弄算珠的方法,人们无需进行心算,通过固定的口诀就可以将答案计算出来。这种被称为“计算与逻辑运算”的运作概念传入西方后,被美国人加以发扬光大。直到十六世纪,发明了一部可协助处理乘数等较为复杂数学算式的机械,被称为“棋盘计算器”,但这时期只属于纯计算的阶段,要到十九世纪才有急速的发展。
第一代电子管计算机(1945-1956) 在第二次世界大战中,美国政府寻求计算机以开发潜在的战略价值。这促进了计算机的研究与发展。1944年霍华德.艾肯(1900-1973)研制出全电子计算器,为美国海军绘制弹道图。这台简称 Mark I 的机器有半个足球场大,内含500英里的电线,使用电磁信号来移动机械部件,速度很慢(3-5秒一次计算)并且适应性很差只用于专门领域,但是,它既可以执行基本算术运算也可以运算复杂的等式。 1946年2月14日,标志现代计算机诞生的ENIAC(The Electronic Numerical Integrator And Computer)在费城公诸于世。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑,它通过不同部分之间的重新接线编程,还拥有并行计算能力。ENIAC由美国政府和宾夕法尼亚大学合作开发,使用了18,000个电子管,70,000个电阻器,有5百万个焊接点,耗电160千瓦,其运算速度比Mark I快1000倍,ENIAC是第一台普通用途计算机。 40年代中期,冯.诺依曼(1903-1957)参加了宾夕法尼亚大学的小组,1945年设计电子离散可变自动计算机EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer),将程序和数据以相同的格式一起储存在存储器中。这使得计算机可以在任意点暂停或继续工作,机器结构的关键部分是中央处理器,它使计算机所有功能通过单一的资源统一起来。1946年,美国物理学家莫奇利任总设计师,研制成功世界上第一台电子管计算机ENIAC(图中左为莫奇利)第一代计算机的特点是操作指令是为特定任务而编制的,每种机器有各自不同的机器语言,功能受到限制,速度也慢。另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓储存数据。第一台电子管计算机(ENIAC)占地170平方米,重30吨,有1.8万个电子管,用十进制计算,每秒运算500
第二代晶体管计算机(1956-1963)1948年,晶体管的发明大大促进了计算机的发展,晶体管代替了体积庞大电子管,电子设备的体积不断减小。1956年,晶体管在计算机中使用,晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。首先使用晶体管技术的是早期的超级计算机,主要用于原子科学的大量数据处理,这些机器价格昂贵,生产数量极少。1960年,出现了一些成功地用在商业领域、大学和政府部门的第二代计算机。第二代计算机用晶体管代替电子管,还有现代计算机的一些部件:打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。计算机中存储的程序使得计算机有很好的适应性,可以更有效地用于商业用途。在这一时期出现了更高级的COBOL(Common Business-Oriented Language)和FORTRAN(Formula Translator)等语言,以单词、语句和数学公式代替了二进制机器码,使计算机编程更容易。新的职业,如程序员、分析员和计算机系统专家,与整个软件产业由此诞生。
第三代集成电路计算机(1964-1971) 虽然晶体管比起电子管是一个明显的进步,但晶体管还是产生大量的热量,这会损害计算机内部的敏感部分。1958年发明了集成电路(IC),将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。科学家使更多的元件集成到单一的半导体芯片上。于是,计算机变得更小,功耗更低,速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统,使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。1964年,美国IBM公司研制成功第一个采用集成电路的通用电子 计算机系列IBM360系统
第四代大规模集成电路计算机(1971-现在) 出现集成电路后,唯一的发展方向是扩大规模。大规模集成电路(LSI)可以在一个芯片上容纳几百个元件。到了80年代,超大规模集成电路(VLSI)在芯片上容纳了几十万个元件,后来的ULSI将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降,而功能和可靠性不断增强。基于“半导体”的发展,到了一九七二年,第一部真正的个人计算机诞生了。所使用的微处理器内包含了 2,300 个“晶体管”,可以一秒内执行 60,000 个指令,体积也缩小很多。而世界各国也随着“半导体”及“晶体管”的发展去开拓计算机史上新的一页。70年代中期,计算机制造商开始将计算机带给普通消费者,这时的小型机带有软件包,供非专业人员使用的程序和最受欢迎的字处理和电子表格程序。这一领域的先锋有Commodore, Radio Shack和Apple Computers等。1981年,IBM推出个人计算机(PC)用于家庭、办公室和学校。80年代个人计算机的竞争使得价格不断下跌,微机的拥有量不断增加,计算机继续缩小体积,从桌上到膝上到掌上。与IBM PC竞争的Apple Macintosh系列于1984年推出,Macintosh提供了友好的图形界面,用户可以用鼠标方便地操作。FACOMM-382计算机计算机的发明是二十世纪四十年代的事情,经过几十年的发展,它已经成为一门复杂的工程技术学科,它的应用从国防、科学计算,到家庭办公、教育娱乐,无所不在。它的分类从巨型机、大型机、小型机,到工作站、个人电脑,五花八门。但是,无论怎样尖端,怎样高科技,从它诞生之日起,在许多人心目中它就是一部机器,一部冰冷的高速运算的机器。 从ENIAC揭开计算机时代的序幕,到UNIVAC成为迎来计算机时代的宠儿,不难看出这里发生了两个根本性的变化:一是计算机已从实验室大步走向社会,正式成为商品交付客户使用;二是计算机已从单纯的军事用途进入公众的数据处理领域,真正引起了社会的强烈反响
计算机历史博物馆(Computer History Museum),成立于1996年,位于硅谷,是一个非赢利机构,得到了诸多巨头、先锋们的支持。诸多计算机历史上独一无二的原始机器和模型汇聚于此,构建出一个独特的世界。据不完全统计,该博物馆目前已经收藏超过3500多件“史前古玩物”(当然是对计算机历史而言),3000多卷胶卷和录像带,5000多幅照片和3,500余本归类目录。

计算器是最早的计算工具,在计算机没有制造出来时。早期的计算器为纯手动式,如算盘、算筹等。算盘通常是以滑动的珠子制成。在西方,算盘在印度阿拉伯数字流行前使用了数个世纪,且在近代中国的记帐与商务上仍广泛使用。后来出现机械计算器。
17世纪初,西方国家的计算工具有了较大的发展,英国数学家纳皮尔发明的"纳皮尔算筹"。
1623年,来自荷兰的计算器。
计圆柱型对数算尺被后来英国牧师奥却德发明了,这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算,甚至可以计算三角函数,指数函数和对数函数,这些计算工具不仅带动了计算器的发展,也为现代计算器发展奠定了良好的基础,成为现代社会应用广泛的计算工具。
穿孔卡是早期计算机输入信息的设备,通常可以储存80列数据。它是一种很薄的纸片,面积为190×84毫米。美国人哈雷里斯利用卡片穿孔,开发了卡片制表系统,这一系统被认为是现代计算机的雏形。1911年,哈雷里斯将这项专利卖给了另外一家公司,13年后这家公司更名为国际商业机器公司,也就是现在的IBM。
模拟计算机是用电流、电压等连续变化的物理量直接进行运算的计算机。使用模拟计算机的主要目的,不在于获得数学问题的精确解,而在于给出一个可供进行实验研究的电子模型。
第一台大型自动数字计算机Mark Ⅰ20世纪四十年代,霍华德·艾肯(Howard Hathaway Aiken)成功地研制出世界上第一台大型自动数字计算机Mark Ⅰ,IBM公司将它命名为ASCC即Automatic Sequence Controlled Calculator。

早期计算机公司,IBM 1401演示实验室IBM的1401数据处理系统转换的数据处理,并成为有史以来最流行的计算机之一。在时间旅行回到1959年,体验商务计算机中心的景象和声音。这个展览将重新创建从上世纪60年代,包括工作keypunches,打印机,读卡器,分拣机和磁带驱动器工作中型电脑操作。


即时运算(Real-time computing)也称为实时计算,是电脑科学中对受到“即时约束”的电脑硬件和电脑软件系统的研究,即时约束像是从事件发生到系统回应之间的最长时间限制。即时程序必须保证在严格的时间限制内响应。通常即时回应时间会是以毫秒为单位,也有时是以微秒为单位。相比之下,非即时系统是一种无法保证在任何条件下,回应时间均符合实时约束限制的系统。


大型机ENIAC在20世纪40年代,由于当时进行的二战急需高速准确的计算工具,来解决弹道计算问题,在美国陆军部的主持下,美国宾夕法尼亚大学莫尔学院的莫克利、艾克特等人于1945年年底设计制造了世界上第一台电子计算机ENIAC,并为美国军方使用。

内存与存储

软件剧场

巨型计算机ENIAC(中文名:埃尼阿克)计算器使用了17840支电子管,大小为80英尺×8英尺,重达28t(吨),功耗为170kW,其运算速度为每秒5000次的加法运算,造价约为487000美元。ENIAC的问世具有划时代的意义,表明电子计算机时代的到来。


微型计算机50年代后期,随着晶体管技术的成熟,各个计算机制造公司开始纷纷淘汰电子管,大量地生产各种型号的晶体管计算机,即第二代电子计算机.
数字逻辑1964年,IBM公司成功地研制出大型集成电路通用计算机IBM360,拉开了第三代集成电路计算机的序幕,IBM360计算机推出的系列化、通用性和标准化极大地影响了世界各国计算机工业的发展,成为计算机产业发展史上的一个重要里程碑。
人工智能与机器人随着计算机发展起来的要数近年来超级火爆的人工智能和机器人。1910年 捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说中,根据Robota(捷克文,原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文,原意为“工人”),创造出“机器人”这个词。这里有太多机器人了,LEO君就不一一介绍了。

电子动画、音乐、艺术我们在电影院所看到的大片《侏罗纪公园》、《泰坦尼克号》等超酷效果,和诸多动画都得益于计算机的发展!

存储与读取
大规模、超大规模的半导体集成电路的发展,使电子计算机在速度上不断地提高,体积不断地缩小、价格逐年地下降。随着电子计算机硬件技术进一步成熟,速度越来越快、通用性越来越好的计算机在各个行业被广泛应用。

电子游戏来到了最令人兴奋的电子游戏区!在这里,可以回顾一下那些年我们一起玩过的游戏,看到小霸王学习机,不禁勾起了儿时满满的回忆!


私人电脑对于数百万电游玩家而言,个人电脑现在首先是将他们与虚幻世界相联系的一个平台。这个世界充斥着来自世界各地的对手和盟友。

移动计算机移动计算是随着移动通信、互联网、数据库、分布式计算等技术的发展而兴起的新技术。移动计算技术将使计算机或其它信息智能终端设备在无线环境下实现数据传输及资源共享。它的作用是将有用、准确、及时的信息提供给任何时间、任何地点的任何客户。这将极大地改变人们的生活方式和工作方式。
在这个技术下诞生了我们现在生活中不可缺少的移动手机。

2007年第一代iPhone面市

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源,是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。
分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)、热备份冗余(High Available)等传统计算机和网络技术发展相互融合产生了云计算。

2006年8月9日,Google首席执行官埃里克·施密特(Eric Schmidt)在搜索引擎大会(SES San Jose 2006)首次提出“云计算”的概念,而Google“云端计算”源于Google工程师克里斯托弗·比希利亚所做的“Google 101”项目。

What's Next? 计算机历史博物馆把半个世纪的计算机创新历史都展现在了我们面前。让我们不禁感叹原来计算机领域的历史也能够那么壮观、美丽。那么随着计算机技术的不断进步和发展,下一个等待着我们的将会是什么呢?