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谁设计的分析机具有现代意义的装置

发布时间:2023-01-10 07:22:36

Ⅰ 1834年,巴贝奇设计的什么是现代计算机的雏形

在计算机发展史上,差分机和分析机占有重要的地位。它们的研制者查尔斯·巴贝奇是英国人,他出生于1971年12月26日,19岁时考入剑桥大学三一学院攻读数学与化学。差分机和分析机的研制者巴贝奇

18世纪下半叶,法国政府决定在数学上采用十进制,因而大量数表,特别是三角函数表及有关的对数表,而要重新计算,这是一项浩繁的计算工程。法国政府的这一改革虽然没有得到全面实施,但却引起了英国人巴贝奇的兴趣。他认为可以使机器按照一定的程序去做一系列简单的计算,代替人去完成一些复杂,繁琐的计算工作。于是巴贝奇萌发出了采用机器来编制数表的想法。巴贝奇从用差分表计算数表的做法中得到启发,经过10年的努力,设计出一种能进行加减计算并完成数表编制的自动计算装置,他把它称为“差分机”。1822年,他试制出了一台样机。

这台差分机可以保存3个5位的十进制数,并进行加法运算,还能打印结果。它是一种供制表人员使用的专用机。但是它的杰出之处是,能按照设计者的控制自动完成一连串的运算,体现了计算机最早的程序设计。这种程序设计思想的创见,为现代计算机的发展开辟了道路。

1834年,巴贝奇又完成了一项新计算装置的构想。他考虑到,计算装置应该具有通用性,能解决数学上的各种问题。它不仅可以进行数字运算,而且还能进行逻辑运算。巴贝奇把这种装置命名为“分析机”。它是现代通用数字计算机的前身。按巴贝奇的方案,分析机以蒸汽为动力,通过大量齿轮来传动。它的内存储器的容量比后来20世纪40年代出现的电子计算机ENIAC还要大一些。因为它太庞大了,所以它没有被制造出来。

巴贝奇的分析机由三部分构成。第一部分是保存数据的齿轮式寄存器,巴贝奇把它称为“堆栈”,它与差分机中的相类似,但运算不在寄存器内进行,而是由新的机构来实现。第二部分是对数据进行各种运算的装置,巴贝奇把它命名为“工场”。第三部分是对操作顺序进行控制,并对所要处理的数据及输出结果加以选择的装置。它相当于现代计算机的控制器.这是巴贝奇于19世纪20年代制造的差分机

为了加快运算的速度,巴贝奇设计了先进的进位机构。他估计,使用分析机完成一次50位数的加减只要1秒种,相乘则要1分钟。计算时间约为第一台电子计算机的100倍。

巴贝奇在分析机的计算设备上采用穿孔卡,这是人类计算技术史上的一次重大飞跃。巴贝奇曾在巴黎博览会上见过雅卡尔穿孔卡编织机。雅卡尔穿孔卡编织机要在织物上编织出各种图案,预先把经纱提升的程序在纸卡上穿孔记录下来,利用不同的穿孔卡程序织出许多复杂花纹的图案。巴贝奇受到启发,把这种新技术用到分析机上来,从而能对计算机下命令,让它按任何复杂的公式去计算。


现代计算机的设计思想,与100多年前巴贝奇的分析机几乎完全相同。巴贝奇的分析机同现代计算机一样可以编程,而且分析机所涉及到的有关程序方面的概念,也与现代计算机一致。 网上找到的~希望你能用的上~

Ⅱ 机器语言是怎么被人类发明出来的

现在我们所说的计算机,其全称是通用电子数字计算机,“通用”是指计算机可服务于多种用途,“电子”是指计算机是一种电子设备,“数字”是指在计算机内部一切信息均用0和1的编码来表示。计算机的出现是20世纪最卓越的成就之一,计算机的广泛应用极大地促进了生产力的发展。 一、计算工具的发展简史 自古以来,人类就在不断地发明和改进计算工具,从古老的“结绳记事”,到算盘、计算尺、差分机,直到1946年第一台电子计算机诞生,计算工具经历了从简单到复杂、从低级到高级、从手动到自动的发展过程,而且还在不断发展。回顾计算工具的发展历史,从中可以得到许多有益的启示。 1. 手动式计算工具 人类最初用手指进行计算。人有两只手,十个手指头,所以,自然而然地习惯用手指记数并采用十进制记数法。用手指进行计算虽然很方便,但计算范围有限,计算结果也无法存储。于是人们用绳子、石子等作为工具来延长手指的计算能力,如中国古书中记载的“上古结绳而治”,拉丁文中“Calculus”的本意是用于计算的小石子。 最原始的人造计算工具是算筹,我国古代劳动人民最先创造和使用了这种简单的计算工具。算筹最早出现在何时,现在已经无法考证,但在春秋战国时期,算筹使用的已经非常普遍了。根据史书的记载,算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子,一般长为13~14cm,径粗0.2~0.3cm,多用竹子制成,也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的。算筹采用十进制记数法,有纵式和横式两种摆法,这两种摆法都可以表示1、2、3、4、5、6、7、8、9九个数字,数字0用空位表示。算筹的记数方法为:个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,……,这样从右到左,纵横相间,就可以表示任意大的自然数了。 计算工具发展史上的第一次重大改革是算盘,也是我国古代劳动人民首先创造和使用的。算盘由算筹演变而来,并且和算筹并存竞争了一个时期,终于在元代后期取代了算筹。算盘轻巧灵活、携带方便,应用极为广泛,先后流传到日本、朝鲜和东南亚等国家,后来又传入西方。算盘采用十进制记数法并有一整套计算口诀,例如“三下五除二”、“七上八下”等,这是最早的体系化算法。算盘能够进行基本的算术运算,是公认的最早使用的计算工具。 1617年,英国数学家约翰·纳皮尔(John Napier)发明了Napier乘除器,也称Napier算筹。Napier算筹由十根长条状的木棍组成,每根木棍的表面雕刻着一位数字的乘法表,右边第一根木棍是固定的,其余木棍可以根据计算的需要进行拼合和调换位置。Napier算筹可以用加法和一位数乘法代替多位数乘法,也可以用除数为一位数的除法和减法代替多位数除法,从而大大简化了数值计算过程。 1621年,英国数学家威廉·奥特雷德(William Oughtred)根据对数原理发明了圆形计算尺,也称对数计算尺。对数计算尺在两个圆盘的边缘标注对数刻度,然后让它们相对转动,就可以基于对数原理用加减运算来实现乘除运算。17世纪中期,对数计算尺改进为尺座和在尺座内部移动的滑尺。18世纪末,发明蒸汽机的瓦特独具匠心,在尺座上添置了一个滑标,用来存储计算的中间结果。对数计算尺不仅能进行加、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,它一直使用到袖珍电子计算器面世。即使在20世纪60年代,对数计算尺仍然是理工科大学生必须掌握的基本功,是工程师身份的一种象征。 2. 机械式计算工具 17世纪,欧洲出现了利用齿轮技术的计算工具。1642年,法国数学家帕斯卡(Blaise Pascal)发明了帕斯卡加法器,这是人类历史上第一台机械式计算工具,其原理对后来的计算工具产生了持久的影响。帕斯卡加法器是由齿轮组成、以发条为动力、通过转动齿轮来实现加减运算、用连杆实现进位的计算装置。帕斯卡从加法器的成功中得出结论:人的某些思维过程与机械过程没有差别,因此可以设想用机械来模拟人的思维活动。 德国数学家莱布尼茨(G .W .Leibnitz)发现了帕斯卡一篇关于“帕斯卡加法器”的论文,激发了他强烈的发明欲望,决心把这种机器的功能扩大为乘除运算。1673年,莱布尼茨研制了一台能进行四则运算的机械式计算器,称为莱布尼兹四则运算器。这台机器在进行乘法运算时采用进位-加(shift-add)的方法,后来演化为二进制,被现代计算机采用。 莱布尼茨四则运算器在计算工具的发展史上是一个小高潮,此后的一百多年中,虽有不少类似的计算工具出现,但除了在灵活性上有所改进外,都没有突破手动机械的框架,使用齿轮、连杆组装起来的计算设备限制了它的功能、速度以及可靠性。 1804年,法国机械师约瑟夫·雅各(Joseph Jacquard)发明了可编程织布机,通过读取穿孔卡片上的编码信息来自动控制织布机的编织图案,引起法国纺织工业革命。雅各织布机虽然不是计算工具,但是它第一次使用了穿孔卡片这种输入方式。如果找不到输入信息和控制操作的机械方法,那么真正意义上的机械式计算工具是不可能出现的。直到20世纪70年代,穿孔卡片这种输入方式还在普遍使用。 19世纪初,英国数学家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)取得了突破性进展。巴贝奇在剑桥大学求学期间,正是英国工业革命兴起之时,为了解决航海、工业生产和科学研究中的复杂计算,许多数学表(如对数表、函数表)应运而生。这些数学表虽然带来了一定的方便,但由于采用人工计算,其中的错误很多。巴贝奇决心研制新的计算工具,用机器取代人工来计算这些实用价值很高的数学表。 1822年,巴贝奇开始研制差分机,专门用于航海和天文计算,在英国政府的支持下,差分机历时10年研制成功,这是最早采用寄存器来存储数据的计算工具,体现了早期程序设计思想的萌芽,使计算工具从手动机械跃入自动机械的新时代。 1832年,巴贝奇开始进行分析机的研究。在分析机的设计中,巴贝奇采用了三个具有现代意义的装置: ⑴ 存储装置:采用齿轮式装置的寄存器保存数据,既能存储运算数据,又能存储运算结果; ⑵ 运算装置:从寄存器取出数据进行加、减、乘、除运算,并且乘法是以累次加法来实现,还能根据运算结果的状态改变计算的进程,用现代术语来说,就是条件转移; ⑶ 控制装置:使用指令自动控制操作顺序、选择所需处理的数据以及输出结果。 巴贝奇的分析机是可编程计算机的设计蓝图,实际上,我们今天使用的每一台计算机都遵循着巴贝奇的基本设计方案。但是巴贝奇先进的设计思想超越了当时的客观现实,由于当时的机械加工技术还达不到所要求的精度,使得这部以齿轮为元件、以蒸汽为动力的分析机一直到巴贝奇去世也没有完成。 3. 机电式计算机 1886年,美国统计学家赫尔曼·霍勒瑞斯(Herman Hollerith)借鉴了雅各织布机的穿孔卡原理,用穿孔卡片存储数据,采用机电技术取代了纯机械装置,制造了第一台可以自动进行加减四则运算、累计存档、制作报表的制表机,这台制表机参与了美国1890年的人口普查工作,使预计10年的统计工作仅用1年零7个月就完成了,是人类历史上第一次利用计算机进行大规模的数据处理。霍勒瑞斯于1896年创建了制表机公司TMC公司,1911年,TMC与另外两家公司合并,成立了CTR公司。1924年,CTR公司改名为国际商业机器公司(International Business Machines Corporation),这就是赫赫有名的IBM公司。 1938年,德国工程师朱斯(K.Zuse)研制出Z-1计算机,这是第一台采用二进制的计算机。在接下来的四年中,朱斯先后研制出采用继电器的计算机Z-2、Z-3、Z-4。Z-3是世界上第一台真正的通用程序控制计算机,不仅全部采用继电器,同时采用了浮点记数法、二进制运算、带存储地址的指令形式等。这些设计思想虽然在朱斯之前已经提出过,但朱斯第一次将这些设计思想具体实现。在一次空袭中,朱斯的住宅和包括Z-3在内的计算机统统被炸毁。德国战败后,朱斯流亡到瑞士一个偏僻的乡村,转向计算机软件理论的研究。 1936年,美国哈佛大学应用数学教授霍华德·艾肯(Howard Aiken)在读过巴贝奇和爱达的笔记后,发现了巴贝奇的设计,并被巴贝奇的远见卓识所震惊。艾肯提出用机电的方法,而不是纯机械的方法来实现巴贝奇的分析机。在IBM公司的资助下,1944年研制成功了机电式计算机Mark-I。Mark-I长15.5米,高2.4米,由75万个零部件组成,使用了大量的继电器作为开关元件,存储容量为72个23位十进制数,采用了穿孔纸带进行程序控制。它的计算速度很慢,执行一次加法操作需要0.3秒,并且噪声很大。尽管它的可靠性不高,仍然在哈佛大学使用了15年。Mark-I只是部分使用了继电器,1947年研制成功的计算机Mark-Ⅱ全部使用继电器。 艾肯等人制造的机电式计算机,其典型部件是普通的继电器,继电器的开关速度是1/100秒,使得机电式计算机的运算速度受到限制。20世纪30年代已经具备了制造电子计算机的技术能力,机电式计算机从一开始就注定要很快被电子计算机替代。事实上,电子计算机和机电式计算机的研制几乎是同时开始的。 4. 电子计算机 1939年,美国依阿华州大学数学物理学教授约翰·阿塔纳索夫(John Atanasoff)和他的研究生贝利(Clifford Berry)一起研制了一台称为ABC(Atanasoff Berry Computer)的电子计算机。由于经费的限制,他们只研制了一个能够求解包含30个未知数的线性代数方程组的样机。在阿塔纳索夫的设计方案中,第一次提出采用电子技术来提高计算机的运算速度。 第二次世界大战中,美国宾夕法尼亚大学物理学教授约翰"莫克利(John Mauchly)和他的研究生普雷斯帕"埃克特(Presper Eckert)受军械部的委托,为计算弹道和射击表启动了研制ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)的计划,1946年2月15日,这台标志人类计算工具历史性变革的巨型机器宣告竣工。ENIAC是一个庞然大物,共使用了18 000多个电子管、1 500多个继电器、10 000多个电容和7 000多个电阻,占地167平方公尺,重达30吨。ENIAC的最大特点就是采用电子器件代替机械齿轮或电动机械来执行算术运算、逻辑运算和存储信息,因此,同以往的计算机相比,ENIAC最突出的优点就是高速度。ENIAC每秒能完成5 000次加法,300多次乘法,比当时最快的计算工具快1 000多倍。ENIAC是世界上第一台能真正运转的大型电子计算机,ENIAC的出现标志着电子计算机(以下称计算机)时代的到来。 虽然ENIAC显示了电子元件在进行初等运算速度上的优越性,但没有最大限度地实现电子技术所提供的巨大潜力。ENIAC的主要缺点是:第一,存储容量小,至多存储20个10位的十进制数;第二,程序是“外插型”的,为了进行几分钟的计算,接通各种开关和线路的准备工作就要用几个小时。新生的电子计算机需要人们用千百年来制造计算工具的经验和智慧赋予更合理的结构,从而获得更强的生命力。 1945年6月,普林斯顿大学数学教授冯"诺依曼(Von Neumann)发表了EDVAC(Electronic Discrete Variable Computer,离散变量自动电子计算机)方案,确立了现代计算机的基本结构,提出计算机应具有五个基本组成成分:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备,描述了这五大部分的功能和相互关系,并提出“采用二进制”和“存储程序”这两个重要的基本思想。迄今为止,大部分计算机仍基本上遵循冯"诺依曼结构。 需要强调的是,EDVAC方案是集体智慧的结晶,冯"诺依曼的伟大功绩在于他运用雄厚的数理知识和非凡的分析、综合能力,在EDVAC的总体配置和逻辑设计中起到了关键的作用。可以说,现代计算机的发明决不是仅凭杰出科学家的个人努力就能完成的事业,研制电子计算机不仅需要巨大的资金,而且需要数学家、逻辑学家、电子工程师以及组织管理人员的密切合作,需要团队的共同努力。

Ⅲ 世界上第一台机械计算机是谁发明的

算盘、比例规、对数计算尺等等,不能自动连续地进行运算,也不能储存运算结果,运算速度也不够快,因而人们就想制造一种能代替人工并进行快速计算的机器。

1642年,法国数学家帕斯卡发明了世界上第一台机械计算机。这台计算机是像钟表那样利用齿轮传动来实现进位,计算时要用小钥匙逐个拨动各个数位上的齿轮,计算结果则在带数字小轮的另一个读数孔中显示出来,计算结束后还要逐个恢复0位。这台计算机只能做加减法,操作也非常复杂,但在当进是一个了不起的发明,成了计算工具变革的起点。以它为基础,此后人们发明了手摇计算机。

手摇机械计算机及后来的电动计算机,由于四项运算都需要计算人员的亲自操作使得计算速度受到限制。为了这一缺点,英国的数学家和管理学家查尔斯·巴贝奇,花费了几十年的时间,于1833年构思了一种分析机。这种分析机用刻有数字的轮子来存储数据,通过齿轮的旋转进行计算,用一组齿轮和杠杆构成的装置传送数据,用穿孔卡片输入程序和数据,用穿孔卡片和打印机输出计算结果。由于受当时技术条件的局限,巴贝奇耗费了大量资金也没有获得成功,只是搞了一个机器模型。但是,他的设想为现代电子计算机的诞生奠定了基础。因而这个机器模型至今还被英国康辛顿博物馆收藏着。1890年,霍勒力斯依据巴贝奇的设计,制造了一台机器,在美国人口普查工作中大放光彩。

Ⅳ 分析机的巴贝奇和差分机

对于蒸汽朋克文化是图腾一般的存在。在下列网站,你能瞻仰到后人按照巴贝奇的图纸所制造出的精巧绝伦的机械式计算机。
巴贝奇的差分机
Babbage’s Difference Engine #1 差分机(设计制造,成功)
Babbage’s Difference Engine #2 大型差分机(设计制造,失败)
Babbage’s Analytical Engine 分析机(设计,未制造)
由其他人设计制造的几种差分机
Scheutz brothers’ Difference Engine
The author’s Meccano Difference Engine #1
The author’s Meccano Difference Engine #2
Andrew Carol’s LEGO Difference Engine (乐高玩具版本)
巴贝奇他爸爸是英国银行家,甚是有钱,在巴贝奇小时候就找许多家教辅导他学习。巴贝奇也努力,一路念到剑桥大学,都是班里的尖子生。他从剑桥大学毕业后留校,在数学领域造诣颇深,20多岁就加入了英国皇家学会(牛逼程度相当于毕业没几年的大学生成为了中国科学院院士)。巴贝奇用从20岁到30岁之间的十年时间研制成功了差分机,以其计算速度和精度震惊科学界,也让政府同意出资研究其下一代机械式计算机——大型差分机。但受当时的加工精度限制,巴贝奇又总在工厂加工零部件的同时在图纸上修修改改,经常导致大批量的零件返工。如此折腾了20年,巴贝奇花光了所有的钱,宣布制造失败。然后他用了两年时间总结失败的教训,在50岁的时候,这个倔强的老头子开始设计更为复杂精密的分析机。分析机具有现代电子计算机的全部特征,有它自己设计独特的“键盘”、“显示器”、“CPU”、“内存”等等现代计算机的关键部件,只是不用电源而已。当然,分析机的制造最后还是失败了。左侧的图片就是巴贝奇设计出的这些漂亮机器,差不多在设计完毕200来年才被制造出来。我们的悲哀,也映照着巴贝奇的伟大。
第二个差分机的完成
英国数学家查尔斯·巴贝奇是可编程计算机的发明者,计算机的先驱。他设计过的计算机器有差分机、分析机和第二个差分机。其中第二个差分机在1849年设计出来却在有生之年只实现了很小一部分。这台机器可以进行相当复杂的数学计算,具有31位精度。

Ⅳ 什么是现代通用计算机的雏形a查尔斯巴贝奇于1834年设计的分析机

“查尔斯·巴贝奇于 1834 年设计的分析机”是现代通用计算机的雏形。
分析机是由英国数学家查尔斯·巴贝奇设计的一种机械式通用计算机。分析机由蒸汽机驱动,大约有30米长、10米宽。它使用打孔纸带输入,采取最普通的十进制计数。
分析机(AnalyticalEngine)算得上是世界上第一台计算机。
十九世纪三十年代,英国数学家、发明家查尔斯·巴贝尔设计了分析机。分析机采用的一些计算机思想延用至今。分析机包括的存储和碾磨,就非常类似于今天计算机中采用的内存和处理器。输入和输出都采用打孔卡(十九世纪Jacquard发明的一种卡片)进行。巴贝尔1834年开始进行分析机的研究工作。他把分析机制造成了由黄铜配件组成,用蒸汽驱动的机器。当时,分析机的出现并没有带来石破天惊的震撼,也没有被广泛的接受。
参考链接:分析机_网络
http://ke..com/view/5216016.htm

Ⅵ 机器语言是怎么被人类发明出来的

机器语言(又称第一代语言)是计算机的CPU能直接识别和执行的语言。每当设计一台计算机,同时也设计出一种该计算机可执行的语言——机器语言。机器语言就是机器指令的集合,而机器指令就是用二进制代码表示的。因此机器语言就是随着计算机一起被人们发明出来的

Ⅶ 哪种发明使研制者成功地设计出现代广泛使用的微型计算机

第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。提出程序存储的是美国的数学家 冯^诺依曼, 在美国陆军部的资助下,与1943年开始了ENIAC的研制,1946年完成; 一、机械计算机的诞生 在西欧,由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革,极大地促进了自然科学技术的发展,人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放 。而在这些思想创意的火花中 ,制造一台能帮助人进行计算的机器则是最耀眼、最夺目的一朵。从那时起,一个又一个科学家为了实现这一伟大的梦想而不懈努力着。但限于当时的科技水平,多数试验性的创造都以失败而告终,这也就昭示了拓荒者的共同命运: 往往在倒下去之前见不到自己努力的成果。而后人在享用这些甜美成果的时候,往往能够从中品味出汗水与泪水交织的滋味…… 1614 年:苏格兰人John Napier(1550 ~1617 年)发表了一篇论文 ,其中提到他发明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。 1623 年:Wilhelm Schickard(1592 ~1635 年)制作了一个能进行6 位数以内加减法运算,并能通过铃声输出答案的“计算钟”。该装置通过转动齿轮来进行操作。 1625 年:William Oughtred(1575 ~1660 年)发明计算尺。 1668 年:英国人Samuel Morl(1625 ~1695 年)制作了一个非十进制的加法装置,适宜计算钱币。 1671 年:德国数学家Gottfried Leibniz 设计了一架可以进行乘法运算,最终答案长度可达16位的计算工具。 1822 年:英国人Charles Babbage(1792 ~1871 年)设计了差分机和分析机 ,其设计理论非常超前,类似于百年后的电子计算机,特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。 1834 年:Babbage 设想制造一台通用分析机,在只读存储器(穿孔卡片)中存储程序和数据 。Babbage在以后的时间里继续他的研究工作,并于1840 年将操作位数提高到了40 位,并基本实现了控制中心(CPU)和存储程序的设想,而且程序可以根据条件进行跳转,能在几秒内做出一般的加法,几分钟内做出乘、除法。 1848 年:英国数学家George Boole 创立二进制代数学,提前近一个世纪为现代二进制计算机的发展铺平了道路。 1890 年:美国人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查效率。Herman Hollerith (后来他的公司发展成了IBM 公司)借鉴Babbage 的发明,用穿孔卡片存储数据,并设计了机器。结果仅用6 周就得出了准确的人口统计数据(如果用人工方法,大概要花10 年时间)。 1896 年:Herman Hollerith 创办了IBM 公司的前身。 二、电子计算机问世 在以机械方式运行的计算器诞生百年之后,随着电子技术的突飞猛进,计算机开始了真正意义上的由机械向电子时代的过渡,电子器件逐渐演变成为计算机的主体,而机械部件则渐渐处于从属位置。二者地位发生转化的时候,计算机也正式开始了由量到质的转变,由此导致电子计算机正式问世。下面就是这一过渡时期的主要事件: 1906 年:美国人Lee De Forest 发明电子管,为电子计算机的发展奠定了基础。 1924 年2 月:IBM 公司成立,从此一个具有划时代意义的公司诞生。 1935 年:IBM 推出IBM 601 机。这是一台能在一秒钟内算出乘法的穿孔卡片计算机 。这台机器无论在自然科学还是在商业应用上都具有重要的地位,大约制造了1500 台。 1937 年:英国剑桥大学的Alan M.Turing(1912 ~1954 年)出版了他的论文 ,并提出了被后人称之为“图灵机”的数学模型。 1937 年:Bell 试验室的George Stibitz 展示了用继电器表示二进制的装置。尽管仅仅是个展示品,但却是第一台二进制电子计算机。 1940 年1 月:Bell 实验室的Samuel Williams 和Stibitz 制造成功了一个能进行复杂运算的计算机。该机器大量使用了继电器,并借鉴了一些电话技术,采用了先进的编码技术。 1941 年夏季:Atanasoff 和学生Berry 完成了能解线性代数方程的计算机,取名叫“ABC ”(Atanasoff-Berry Computer),用电容作存储器 ,用穿孔卡片作辅助存储器 ,那些孔实际上是“烧”上去的,时钟频率是60Hz,完成一次加法运算用时一秒。 1943 年1 月:Mark I 自动顺序控制计算机在美国研制成功。整个机器有51 英尺长 、5 吨重 、75万个零部件。该机使用了3304 个继电器 ,60 个开关作为机械只读存储器 。程序存储在纸带上 ,数据可以来自纸带或卡片阅读器。Mark I 被用来为美国海军计算弹道火力表。 1943 年9 月:Williams 和Stibitz 完成了“Relay Interpolator ”,后来命名为“ModelⅡ Re-lay Calculator ”的计算机。这是一台可编程计算机,同样使用纸带输入程序和数据。它运行更可靠,每个数用7 个继电器表示,可进行浮点运算。 1946 年:ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)诞生 ,这是第一台真正意义上的数字电子计算机。开始研制于1943 年,完成于1946 年,负责人是John W.Mauchly 和J.Presper Eckert,重30 吨,用了18000 个电子管,功率25 千瓦,主要用于计算弹道和氢弹的研制。 三、晶体管计算机的发展 真空管时代的计算机尽管已经步入了现代计算机的范畴,但因其体积大、能耗高、故障多、价格贵,从而制约了它的普及和应用。直到晶体管被发明出来,电子计算机才找到了腾飞的起点。 1947 年:Bell 实验室的William B.Shockley 、 John Bardeen 和Walter H.Brattain 发明了晶体管,开辟了电子时代新纪元。 1949 年:剑桥大学的Wilkes 和他的小组制成了一台可以存储程序的计算机,输入输出设备仍是纸带。 1949 年:EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer——电子离散变量自动计算机)——第一台使用磁带的计算机。这是一个突破,可以多次在磁带上存储程序。这台机器是John von Neumann 提议建造的。 1950 年:日本东京帝国大学的Yoshiro Nakamats 发明了软磁盘 ,其销售权由IBM公司获得 。由此开创了存储时代的新纪元。 1951 年:Grace Murray Hopper 完成了高级语言编译器。 1951 年:UNIVAC-1 ——第一台商用计算机系统诞生,设计者是J.Presper Eckert 和JohnMauchly 。被美国人口普查部门用于人口普查,标志着计算机进入了商业应用时代。 1953 年:磁芯存储器被开发出来。 1954 年:IBM 的John Backus 和他的研究小组开始开发FORTRAN(FORmula TRANslation) ,1957 年完成。这是一种适合科学研究使用的计算机高级语言。 1957 年:IBM 开发成功第一台点阵式打印机。 四、集成电路为现代计算机铺平道路 尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了价格 、减少了故障 ,但离用户的实际要求仍相距甚远,而且各行业对计算机也产生了较大的需求,生产性能更强、重量更轻、价格更 低的机器成了当务之急。集成电路的发明解决了这个问题。高集成度不仅使计算机的体积得以减小,也使速度加快、故障减少。从此,人们开始制造革命性的微处理器。 1958 年9 月12 日:在Robert Noyce(Intel 公司创始人)的领导下,集成电路诞生 ,不久又发明了微处理器。但因为在发明微处理器时借鉴了日本公司的技术,所以日本对其专利不承认,因为日本没有得到应有的利益。过了30 年,日本才承认,这样日本公司可以从中得到一部分利润。但到2001 年,这个专利就失效了。 1959 年:Grace Murray Hopper 开始开发COBOL(COmmon Business-Oriented Language)语言 ,完成于1961 年。 1960 年:ALGOL ——第一个结构化程序设计语言推出。 1961 年:IBM 的Kennth Iverson 推出APL 编程语言。 1963 年:DEC 公司推出第一台小型计算机——PDP-8 。 1964 年:IBM 发布PL/1 编程语言。 1964 年:发布IBM 360 首套系列兼容机。 1964 年:DEC 发布PDB-8 小型计算机。 1965 年:摩尔定律发表,处理器的晶体管数量每18 个月增加一倍,价格下降一半。 1965 年:Lofti Zadeh 创立模糊逻辑,用来处理近似值问题。 1965 年:Thomas E.Kurtz 和John Kemeny 完成BASIC(Beginner ’s All-purpose SymbolicIn-struction Code)语言的开发。特别适合计算机教育和初学者使用,得以广泛推广。 1965 年:Douglas Englebart 提出鼠标器的设想,但没有进一步研究,直到1983年才被苹果电脑公司大量采用。 1965 年:第一台超级计算机CD6600 开发成功。 1967 年:Niklaus Wirth 开始开发PASCAL 语言,1971 年完成。 1968 年:Robert Noyce 和他的几个朋友创办了Intel 公司。 1968 年:Seymour Paper 和他的研究小组在MIT 开发了LOGO 语言。 1969 年:ARPANet(Advanced Research Projects Agency Network)计划开始启动,这是现代Internet 的雏形。 1969 年4 月7 日:第一个网络协议标准RFC 推出。 1970 年:第一块RAM 芯片由Intel 推出,容量1KB 。 1970 年:Ken Thomson 和Dennis Ritchie 开始开发UNIX 操作系统。 1970 年:Forth 编程语言开发完成。 1970 年:Internet 的雏形ARPANet 基本完成,开始向非军用部门开放。 1971 年11 月15 日:Marcian E.Hoff 在Intel 公司开发成功第一块微处理器4004,含2300个晶体管,字长为4 位,时钟频率为108KHz,每秒执行6 万条指令。 1972 年:1972 年以后的计算机习惯上被称为第四代计算机。基于大规模集成电路及后来的超大规模集成电路。这一时期的计算机功能更强,体积更小。此时人们开始怀疑计算机能否继续缩小,特别是发热量问题能否解决。同时,人们开始探讨第五代计算机的开发。 1972 年:C 语言开发完成。其主要设计者是UNIX 系统的开发者之一Dennis Ritche。这是一个非常强大的语言,特别受人喜爱。 1972 年:Hewlett-Packard 发明了第一个手持计算器。 1972 年4 月1 日:Intel 推出8008 微处理器。 1972 年:ARPANet 开始走向世界,Internet 革命拉开序幕。 1973 年:街机游戏Pong 发布,得到广泛欢迎。发明者是Nolan Bushnell(Atari 的创立者)。 1974 年:第一个具有并行计算机体系结构的CLIP-4 推出。 五、当代计算机技术渐入辉煌 在此之前,应该说计算机技术还是主要集中于大型机和小型机领域的发展。随着超大规模集成电路和微处理器技术的进步,计算机进入寻常百姓家的技术障碍逐渐被突破。特别是在Intel公司发布了其面向个人用户的微处理器8080 之后,这一浪潮终于汹涌澎湃起来,同时也催生出了一大批信息时代的弄潮儿,如Stephen Jobs(史缔芬?乔布斯)、Bill Gates(比尔?盖茨)等 ,至今他们对整个计算机产业的发展还起着举足轻重的作用。在此时段,互联网技术和多媒体技术也得到了空前的应用与发展,计算机真正开始改变我们的生活。 1974 年4 月1 日:Intel 发布其8 位微处理器芯片8080 。 1975 年:Bill Gates 和Paul Allen 完成了第一个在MIT(麻省理工学院)的Altair 计算机上运行的BASIC 程序。 1975 年:Bill Gates 和Paul Allen 创办Microsoft 公司(现已成为全球最大、最成功的软件公司)。3 年后就收入50 万美元,员工增加到15 人。1992 年达28 亿美元,1 万名雇员。1981年Microsoft为IBM 的PC 机开发操作系统,从此奠定了在计算机软件领域的领导地位。 1976 年:Stephen Wozinak 和Stephen Jobs 创办苹果计算机公司,并推出其Apple Ⅰ计算机。 1978 年6 月8 日:Intel 发布其16 位微处理器8086 。1979 年6 月又推出准16 位的8088 来 满足市场对低价处理器的需要,并被IBM 的第一代PC 机所采用。该处理器的时钟频率为4.77MHz 、8MHz和10MHz,大约有300 条指令,集成了29000 个晶体管。 1979 年:低密软磁盘诞生。 1979 年:IBM 公司眼看个人计算机市场被苹果等电脑公司占有,决定开发自己的个人计算机 。为了尽快推出自己的产品,IBM 将大量工作交给第三方来完成(其中微软公司就承担了操作系统的开发工作 ,这同时也为微软后来的崛起奠定了基础),于1981 年8 月12 日推出了IBM- PC 。 1980 年:“只要有1 兆内存就足够DOS 尽情表演了”,微软公司开发DOS 初期时说 。今天来听这句话有何感想呢? 1981 年:Xerox 开始致力于图形用户界面、图标、菜单和定位设备(如鼠标)的研制 。结果研究成果为苹果所借鉴,而苹果电脑公司后来又指控微软剽窃了他们的设计,开发了Windows 系列软件。 1981 年8 月12 日:MS-DOS 1.0 和PC-DOS 1.0 发布。Microsoft 受IBM 的委托开发DOS 操作系统,他们从Tim Paterson 那里购买了一个叫86-DOS 的程序并加以改进。由IBM 销售的版本叫PC-DOS,由Microsoft 销售的叫MS-DOS 。Microsoft 与IBM 的合作一直到1991 年的DOS 5.0 为止。最初的DOS 1.0非常简陋,每张盘上只有一个根目录,不支持子目录,直到1983 年3 月的2.0 版才有所改观。MS-DOS在1995 年以前一直是与IBM-PC 兼容的操作系统,Windows 95 推出并迅速占领市场之后,其最后一个版本命名为DOS 7.0 。 1982 年:基于TCP/IP 协议的Internet 初具规模。 1982 年2 月:80286 发布,时钟频率提高到20MHz 、增加了保护模式、可访问16MB 内存、支持1GB以上的虚拟内存、每秒执行270 万条指令、集成了13.4 万个晶体管。 1983 年春季:IBM XT 机发布,增加了10MB 硬盘、128KB 内存、一个软驱、单色显示器、一台打印机、可以增加一个8087 数字协处理器。当时的价格为5000 美元。 1983 年3 月:MS-DOS 2.0 和PC-DOS 2.0 增加了类似UNIX 分层目录的管理形式。 1984 年:DNS(Domain Name Server)域名服务器发布,互联网上有1000 多台主机运行。 1984 年底:Compaq 开始开发IDE 接口,能以更快的速度传输数据,并被许多同行采纳,后来在此基础上开发出了性能更好的EIDE 接口。 1985 年:Philips 和SONY 合作推出CD-ROM 驱动器。 1985 年10 月17 日:80386 DX 推出 。时钟频率达到33MHz 、可寻址1GB 内存 、每秒可执行600万条指令、集成了275000 个晶体管。 1985 年11 月:Microsoft Windows 发布。该操作系统需要DOS 的支持,类似苹果机的操作界面 ,以致被苹果控告,该诉讼到1997 年8 月才终止。 1985 年12 月:MS-DOS 3.2 和PC-DOS 3.2 发布。这是第一个支持3.5 英寸磁盘的系统,但只支持到720KB,3.3 版才支持1.44MB 。 1987 年:Microsoft Windows 2.0 发布。 1988 年:EISA 标准建立。 1989 年:欧洲物理粒子研究所的Tim Berners-Lee 创立World Wide Web 雏形。通过超文本链接,新手也可以轻松上网浏览。这大大促进了Internet 的发展。 1989 年3 月:EIDE 标准确立,可以支持超过528MB 的硬盘,能达到33.3MB/s 的传输速度,并被许多CD-ROM 所采用。 1989 年4 月10 日:80486 DX 发布。该处理器集成了120 万个晶体管,其后继型号的时钟频率达到100MHz 。 1989 年11 月:Sound Blaster Card(声卡)发布。 1990 年5 月22 日:微软发布Windows 3.0,兼容MS-DOS 模式。 1990 年11 月:第一代MPC(多媒体个人电脑标准)发布。该标准要求处理器至少为80286/12MHz(后来增加到80386SX/16MHz)及一个光驱,至少150KB/sec 的传输率。 1991 年:ISA 标准发布。 1991 年6 月:MS-DOS 5.0 和PC-DOS 5.0 发布。为了促进OS/2 的发展,Bill Gates 说DOS5.0 是 DOS 终结者,今后将不再花精力于此。该版本突破了640KB 的基本内存限制。这个版本也标志着微软与IBM 在DOS 上合作的终结。 1992 年:Windows NT 发布,可寻址2GB 内存。 1992 年4 月:Windows 3.1 发布。 1993 年:Internet 开始商业化运行。 1993 年:经典游戏Doom 发布。 1993 年3 月22 日:Pentium 发布,该处理器集成了300 多万个晶体管、早期版本的核心频率为60 ~66MHz 、每秒钟执行1 亿条指令。 1993 年5 月:MPC 标准2 发布,要求CD-ROM 传输率达到300KB/s,在320 ×240 的窗口中每秒播放15 帧图像。 1994 年3 月7 日:Intel 发布90 ~100MHz Pentium 处理器。 1994 年:Netscape 1.0 浏览器发布。 1994 年:著名的即时战略游戏Command&Conquer(命令与征服)发布。 1995 年3 月27 日:Intel 发布120MHz 的Pentium 处理器。 1995 年6 月1 日:Intel 发布133MHz 的Pentium 处理器。 1995 年8 月23 日:纯32 位的多任务操作系统Windows 95 发布。该操作系统大大不同于以前的版本 ,完全脱离MS-DOS,但为照顾用户习惯还保留了DOS 模式。Windows 95 取得了巨大成功。 1995 年11 月1 日:Pentium Pro 发布,主频可达200MHz 、每秒可执行4.4 亿条指令、集成了550万个晶体管。 1995 年12 月:Netscape 发布其JavaScript 。 1996 年1 月:Netscape Navigator 2.0 发布。这是第一个支持JavaScript 的浏览器。 1996 年1 月4 日:Intel 发布150 ~166MHz 的Pentium 处理器,集成了310 ~330 万个晶体管。 1996 年:Windows 95 OSR2 发布,修正了部分BUG,扩充了部分功能。 1997 年:Heft Auto 、Quake 2 和Blade Runner 等著名游戏软件发布,并带动3D图形加速卡迅速崛起。 1997 年1 月8 日:Intel 发布Pentium MMX CPU,处理器的游戏和多媒体功能得到增强。 1997 年4 月:IBM 的深蓝(Deep Blue)计算机战胜人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。 1997 年5 月7 日:Intel 发布Pentium Ⅱ,增加了更多的指令和Cache 。 1997 年6 月2 日:Intel 发布233MHz Pentium MMX 。 1998 年2 月:Intel 发布333MHz Pentium Ⅱ处理器,采用0.25 μm 工艺制造,在速度提升的同时减少了发热量。 1998 年6 月25 日:Microsoft 发布Windows 98,一些人企图肢解微软,微软回击说这会伤害美国的国家利益。 1999 年1 月25 日:Linux Kernel 2.2.0 发布,人们对其寄予厚望。 1999 年2 月22 日:AMD 公司发布K6-3 400MHz 处理器。 1999 年7 月:Pentium Ⅲ发布,最初时钟频率在450MHz 以上,总线速度在100MHz 以上,采用0.25μm 工艺制造,支持SSE 多媒体指令集,集成有512KB 以上的二级缓存。 1999 年10 月25 日:代号为Coppermine(铜矿)的Pentium Ⅲ处理器发布。采用0.18 μm 工艺制造的Coppermine 芯片内核尺寸进一步缩小,虽然内部集成了256KB 全速On-Die L2 Cache ,内建2800万个晶体管,但其尺寸却只有106 平方毫米。 2000 年3 月:Intel 发布代号为“Coppermine 128 ”的新一代的Celeron 处理器。新款Celeron 与老Celeron 处理器最显著的区别就在于采用了与新P Ⅲ处理器相同的Coppermine核心及同样的FC-PGA封装方式,同时支持SSE 多媒体扩展指令集。 2000 年4 月27 日:AMD 宣布正式推出Duron 作为其新款廉价处理器的商标,并以此准备在低端向Intel 发起更大的冲击,同时,面向高端的ThunderBird 也在其后的一个月间发布。 2000 年7 月:AMD 领先Intel 发布了1GHz 的Athlon 处理器,随后又发布了1.2GMHz Athlon处理器。 2000 年7 月:Intel 发布研发代号为Willamette 的Pentium 4 处理器,管脚为423 或478根,其芯片内部集成了256KB 二级缓存,外频为400MHz,采用0.18 μm 工艺制造 ,使用SSE2指令集,并整合了散热器,其主频从1.4GHz 起步。 2001 年5 月14 日,AMD 发布用于笔记本电脑的Athlon 4 处理器。该处理器采用0.18 微米工艺造,前端总线频率为200MHz,有256KB 二级缓存和128KB 一级缓存。 2001 年5 月21 日 ,VIA 发布C3 出处理器 。该处理器采用 0.15 微米工艺制造(处理器核心仅为2mm 2 ), 包括192KB 全速缓存(128KB 一级缓存、64KB 二级缓存),并采用Socket370 接口。支持133MHz 前端总线频率和3DNow!、MMX 多媒体指令集。 2001 年8 月15 日,VIA 宣布其兼容DDR 和SDRAM 内存的P4 芯片组P4X266 将大量出货。该芯片组的内存带宽达到4GB,是i850 的两倍。 2001 年8 月27 日,Intel 发布主频高达2GHz 的P4 处理器。每千片的批发价为562 美元。

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