6.1 計算機(jī)的發(fā)展與分類

1.計算機(jī)的誕生

20世紀(jì)40年代中期，正值第二次世界大戰(zhàn)進(jìn)入激烈的決戰(zhàn)時期，在新式武器的研究中曰益復(fù)雜的數(shù)字運算問題需要迅速、準(zhǔn)確的解決。手搖或電動式機(jī)械計算機(jī)、微分分析儀等計算工具已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。

1946年2月世界上第一臺數(shù)字電子計算機(jī)ENIAC(Electronic Numerical IntegratorAnd Calculator,電子數(shù)字積分計算機(jī)）在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生。

人類第一臺電子計算機(jī)由于采用了電子管和電子線路，大大提高了運算速度，每秒完成加法運算達(dá)5000次，但它的主要缺陷是不能存儲程序。

2.計算機(jī)的發(fā)展

從人類第一臺電子計算機(jī)的誕生到現(xiàn)在已半個多世紀(jì)，但它的發(fā)展之快，種類之多，用途之廣，受益之大，是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史中任何一門學(xué)科或任何一種發(fā)明所無法比擬的。

計算機(jī)發(fā)展年代劃分的原則是依據(jù)計算機(jī)所采用的電子器件的不同，這就是人們通常所說的電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路等4個年代。

(1)第一代計算機(jī)（1946?1957),通常稱為電子管計算機(jī)年代。其主要特點是：

①采用電子管作為邏輯開關(guān)元件；

②存儲器使用水銀延遲線、靜電存儲管、磁鼓等；

③外部設(shè)備采用紙帶、卡片、磁帶等；

④使用機(jī)器語言，20世紀(jì)50年代中期開始使用匯編語言，但還沒有操作系統(tǒng)。

(2)第二代計算機(jī)（1958?1964),人們通常稱為晶體管計算機(jī)年代。

其主要特點是：

①使用半導(dǎo)體晶體管作為邏輯開關(guān)元件；

②使用磁芯作為主存儲器，輔助存儲器采用磁盤和磁帶；

③輸入/輸出方式有了很大改進(jìn)?，

④開始使用操作系統(tǒng)，有了各種計算機(jī)高級語言。

(3)第三代計算機(jī)（1965?1970),通常稱為集成電路計算機(jī)年代。其主要特點是：

①使用中、小規(guī)模集成電路作為邏輯開關(guān)元件；

②開始使用半導(dǎo)體存儲器，輔助存儲器仍以磁盤、磁帶為主；

③外部設(shè)備種類和品種增加；

④開始走向系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化；

⑤操作系統(tǒng)進(jìn)一步完善，高級語言數(shù)量增多。

(4)第四代計算機(jī)（1971年至今)，通常稱為大規(guī)模或超大攀模集成電路計算機(jī)年代。其主要特點是：

①使用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路作為邏輯開關(guān)元件；

②主存儲器采用半導(dǎo)體存儲器，輔助存儲器釆用大容量的軟、硬磁盤，并開始引入和使用光盤；

③外部設(shè)備有了很大發(fā)展，釆用光字符閱讀器（OCR)、掃描儀、激光打印機(jī)和繪圖儀;

④操作系統(tǒng)不斷發(fā)展和完善，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有了更新的發(fā)展，軟件行業(yè)已發(fā)展成為現(xiàn)代新型的工業(yè)產(chǎn)業(yè)。

(5)新一代計算機(jī)。從20世紀(jì)80年代開始，日本、美國以及歐洲共同體都相繼開展了新一代計算機(jī)（FGCS)的研究。新一代計算機(jī)是把信息采集、存儲、處理、通信和人工智能結(jié)合在一起的計算機(jī)系統(tǒng)，它不僅能進(jìn)行一般信息處理，而且能面向知識處理，具有形式推理、聯(lián)想、學(xué)習(xí)和解釋能力，能幫助人類開拓未知的領(lǐng)域和獲取新的知識。

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