我國從1957年在中科院計算所開(kāi)始研制通用數字電子計算機,1958年8月1日該機可以表演短程序運行,標志著(zhù)我國第一臺電子數字計算機誕生。
1965年中科院計算所研制成功了我國第一臺大型晶體管計算機:109乙機;對109乙機加以改進(jìn),兩年后又推出109丙機,在我國兩彈試制中發(fā)揮了重要作用,被用戶(hù)譽(yù)為“功勛機”。
1973年,北京大學(xué)與北京有線(xiàn)電廠(chǎng)等單位合作研制成功運算速度每秒100萬(wàn)次的大型通用計算機,1974年清華大學(xué)等單位聯(lián)合設計,研制成功DJS-130小型計算機,以后又推DJS-140小型機,形成了100系列產(chǎn)品。
1980年初我國不少單位也開(kāi)始采用Z80,X86和6502芯片研制微機。1983年12電子部六所研制成功與IBM PC機兼容的DJS-0520微機。
擴展資料
中國計算機取得的成就:
1997年,國防科大研制成功銀河-III百億次并行巨型計算機系統,采用可擴展分布共享存儲并行處理體系結構,由130多個(gè)處理結點(diǎn)組成,峰值性能為每秒130億次浮點(diǎn)運算,系統綜合技術(shù)達到90年代中期國際先進(jìn)水平。
1997至1999年,曙光公司先后在市場(chǎng)上推出具有機群結構(Cluster)的曙光1000A,曙光2000-I,曙光2000-II超級服務(wù)器,峰值計算速度已突破每秒1000億次浮點(diǎn)運算,機器規模已超過(guò)160個(gè)處理機,
1999年,國家并行計算機工程技術(shù)研究中心研制的神威I計算機通過(guò)了國家級驗收,并在國家氣象中心投入運行。系統有384個(gè)運算處理單元,峰值運算速度達每秒3840億次
2000年,曙光公司推出每秒3000億次浮點(diǎn)運算的曙光3000超級服務(wù)器。
2001年,中科院計算所研制成功我國第一款通用CPU——“龍芯”芯片
2002年,曙光公司推出完全自主知識產(chǎn)權的“龍騰”服務(wù)器,龍騰服務(wù)器采用了“龍芯-1”CPU,采用了曙光公司和中科院計算所聯(lián)合研發(fā)的服務(wù)器專(zhuān)用主板,采用曙光LINUX操作系統,該服務(wù)器是國內第一臺完全實(shí)現自有產(chǎn)權的產(chǎn)品,在國防、安全等部門(mén)將發(fā)揮重大作用。
2003年,百萬(wàn)億次數據處理超級服務(wù)器曙光4000L通過(guò)國家驗收,再一次刷新國產(chǎn)超級服務(wù)器的歷史紀錄,使得國產(chǎn)高性能產(chǎn)業(yè)再上新臺階。
參考資料來(lái)源:百度百科-中國計算機史
發(fā)展
1、第1代:電子管數字機(1946—1958年)
世界上第一臺電腦硬件方面,邏輯元件采用的是真空電子管,主存儲器采用汞延遲線(xiàn)、陰極射線(xiàn)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器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言。應用領(lǐng)域以軍事和科學(xué)計算為主。特點(diǎn)是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般為每秒數千次至數萬(wàn)次)、價(jià)格昂貴,但為以后的計算機發(fā)展奠定了基礎。
2、第2代:晶體管數字機(1958—1964年)
硬件方的操作系統、高級語(yǔ)言及其編譯程序。應用領(lǐng)域以科學(xué)計算和事務(wù)處理為主,并開(kāi)始進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域。特點(diǎn)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10萬(wàn)次,可高達300萬(wàn)次)、性能比第1代計算機有很大的提高。
3、第3代:集成電路數字機(1964—1970年)
硬件方面,邏輯元件采用中、小規模集成電路(MSI、SSI),主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現了分時(shí)操作系統以及結構化、規模化程序設計方法。特點(diǎn)是速度更快(一般為每秒數百萬(wàn)次至數千萬(wàn)次),而且可靠性有了顯著(zhù)提高,價(jià)格進(jìn)一步下降,產(chǎn)品走向了通用化、系列化和標準化等。應用領(lǐng)域開(kāi)始進(jìn)入文字處理和圖形圖像處理領(lǐng)域。
4、第4代:大規模集成電路機(1970年至今)
硬件方面,邏輯元件采用大規模和超大規模集成電路(LSI和VLSI)。軟件方面出現了數據庫管理系統、網(wǎng)絡(luò )管理系統和面向對象語(yǔ)言等。特點(diǎn)是1971年世界上第一臺微處理器在美國硅谷誕生,開(kāi)創(chuàng )了微型計算機的新時(shí)代。應用領(lǐng)域從科學(xué)計算、事務(wù)管理、過(guò)程控制逐步走向家庭。
由于集成技術(shù)的發(fā)展,半導體芯片的集成度更高,每塊芯片可容納數萬(wàn)乃至數百萬(wàn)個(gè)晶體管,并且可以把運算器和控制器都集中在一個(gè)芯片上、從而出現了微處理器,并且可以用微處理器和大規模、超大規模集成電路組裝成微型計算機,就是我們常說(shuō)的微電腦或PC機。微型計算機體積小,價(jià)格便宜,使用方便,但它的功能和運算速度已經(jīng)達到甚至超過(guò)了過(guò)去的大型計算機。另一方面,利用大規模、超大規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,但運算速度可達一億甚至幾十億次的巨型計算機。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。這一時(shí)期還產(chǎn)生了新一代的程序設計語(yǔ)言以及數據庫管理系統和網(wǎng)絡(luò )軟件等。
幾十年來(lái),隨著(zhù)物理元、器件的變化,不僅計算機主機經(jīng)歷了更新?lián)Q代,它的外部設備也在不斷地變革。比如外存儲器,由最初的陰極射線(xiàn)顯示管發(fā)展到磁芯、磁鼓,以后又發(fā)展為通用的磁盤(pán),現又出現了體積更小、容量更大、速度更快的只讀光盤(pán)(CD—ROM)。
計算機的發(fā)展過(guò)程大概如下:
1、第一臺計算機
1946年發(fā)明第一臺電子計算機ENIAC(埃尼亞克)
發(fā)明者:美國賓夕法尼亞大學(xué)的莫克利教授和埃克特博士
特 征:電子管用了18000多個(gè)
重量達30噸
占地面積約170平方米
耗電150千瓦
計算速度為每秒5000次加法
美籍匈牙利數學(xué)家馮·諾依曼提出:
體系結構:控制器、運算器、存儲器、輸入設備、輸出設備
重要思想:存儲程序和二進(jìn)制方法
存儲程序:程序和數據一樣都存在內存中
[ 以存儲程序原理為基礎的現在計算機都稱(chēng)為馮·諾依曼型計算機 ]
2、計算機發(fā)展的四個(gè)階段
(1)第一代:電子管
(2)第二代:晶體管
(3)第三代:集成電路
(4)第四代:大規模集成電路
新一代計算機
(1)智能計算機
(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機
(3)生物計算機
名 稱(chēng) 使用時(shí)間 基本元件 程序設計/軟件系統 用途 運算速度
開(kāi)始時(shí)間 結束時(shí)間 上限 下限
電子管計算機時(shí)代 1946 50年代后期 電子管 機器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言 科學(xué)計算工程計算 幾千 幾萬(wàn)
晶體管計算機時(shí)代 50年代中期 60年代后期 晶體管 FORTRAN、COBOL、ALGOL,并已經(jīng)出現了操作系統 科學(xué)計算工程計算數據處理 幾十萬(wàn)次
集成電路計算機時(shí)代 60年代中期 70年代前期 集成電路 操作系統日漸完善 范圍更加廣泛 幾十萬(wàn)次 幾百萬(wàn)次
大規模集成電路計算機時(shí)代 70年代初期 至今 大規模集成電路(LSI),并采用集成度更高的半導體芯片作主存儲器 系統軟件實(shí)現了計算機的自動(dòng)化,正向智能化邁進(jìn),計算機網(wǎng)絡(luò )的研究發(fā)展迅速 社會(huì )的各個(gè)方面;以L(fǎng)SI為基礎,微型計算機得到發(fā)展 百萬(wàn)次 上億次
3、發(fā)展趨勢 (從結構和功能方面看)
(1)巨型化
(2)微型化
(3)網(wǎng)絡(luò )化
(4)多媒體化
4、新的劃代方法:按其功能和計算方式劃分
(1)主機時(shí)代
(2)中、小型機代
(3)微型機代
(4)客戶(hù)機/服務(wù)器代
(5)Internet/Intranet 代
1666年,在英國Samuel Morland發(fā)明了一部可以計算加數及減數的機械計數機。
1673年, Gottfried Leibniz 制造了一部踏式(stepped)圓柱形轉輪的計數機,叫“Stepped Reckoner”,這部計算器可以把重復的數字相乘,并自動(dòng)地加入加數器里。 1694年,德國數學(xué)家,Gottfried Leibniz ,把巴斯卡的Pascalene 改良,制造了一部可以計算乘數的機器,它仍然是用齒輪及刻度盤(pán)操作。
1773年, Philipp-Matthaus 制造及賣(mài)出了少量精確至12位的計算機器。 1775年,The third Earl of Stanhope 發(fā)明了一部與Leibniz相似的乘法計算器。
1786年,J.H.Mueller 設計了一部差分機,可惜沒(méi)有撥款去制造。 1801年, Joseph-Marie Jacquard 的織布機是用連接按序的打孔卡控制編織的樣式。
1854年,George Boole 出版 "An Investigation of the Laws of Thought”,是講述符號及邏輯理由,它后來(lái)成為計算機設計的基本概念。 1858年,一條電報線(xiàn)第一次跨越大西洋,并且提供了幾日的服務(wù)。
1861年,一條跨越大陸的電報線(xiàn)把大西洋和太平洋沿岸連接起來(lái)。 1876年,Alexander Graham Bell 發(fā)明了電話(huà)并取得專(zhuān)利權。
1876至1878年,Baron Kelvin 制造了一部泛音分析機及潮汐預測機。 1882年,William S. Burroughs 辭去在銀行文員的工作,并專(zhuān)注于加數器的發(fā)明。
1889年,Herman Hollerith 的電動(dòng)制表機在比賽中有出色的表現,并被用于 1890 中的人口調查。Herman Hollerith 采用了Jacquard 織布機的概念用來(lái)計算,他用咭貯存資料,然后注入機器內編譯結果。
這機器使本來(lái)需要十年時(shí)間才能得到的人口調查結果,在短短六星期內做到。 1893年,第一部四功能計算器被發(fā)明。
1895年,Guglielmo Marconi 傳送廣播訊號。 1896年,Hollerith 成立制表機器公司(Tabulating Machine Company)。
1901年,打孔鍵出現,之后的半個(gè)世紀只有很少的改變。 1904年,John A.Fleming 取得真空二極管的專(zhuān)利權,為無(wú)線(xiàn)電通訊建立基礎。
1906年,Lee de Foredt 加了一個(gè)第三活門(mén)在Felming 的二極管, 創(chuàng )制了三電極真空管。 1907年,唱片音樂(lè )在紐約組成第一間正式的電臺。
1908年,英國科學(xué)家 Campbell Swinton ?述了電子掃描方法及預示用陰極射線(xiàn)管制造電視。 1911年,Hollerith 的表機公司與其它兩間公司合并,組成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R),制表及錄制公司。
但在1924年,改名為International Business Machine Corporation (IBM)。 1911年,荷蘭物理學(xué)家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 發(fā)現超導電。
1931年,Vannever Bush 發(fā)明了一部可以解決差分程序的計數機,這機器可以解決一些令數學(xué)家,科學(xué)家頭痛的復雜差分程序。 1935年,IBM (International Business Machine Corporation) 引入 "IBM 601”,它是一部有算術(shù)部件及可在1秒鐘內計算乘數的穿孔咭機器。
它對科學(xué)及商業(yè)的計算起很大的作用。總共制造了1500 部。
1937年,Alan Turing 想出了一個(gè) "通用機器(Universal Machine)” 的概念,可以執行任何的算法,形成了一個(gè)"可計算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其它同類(lèi)型的發(fā)明為好,因為他用了符號處理(symbol processing) 的概念。
1939年11月,John Vincent Atannsoff 與 John Berry 制造了一部16位加數器。它是第一部用真空管計算的機器。
1939年,Zuse 與 Schreyer 開(kāi)鈶制造了"V2”﹝后來(lái)叫Z2﹞,這機器沿用 Z1的機械貯存器,加上一個(gè)用斷電器邏輯(Relay Logic)的新算術(shù)部件。但當 Zuse完成草稿后,這計劃被中斷一年。
1939-40年,Schreyer 完成了用真空管的10位加數器,以及用氖氣燈(霓虹燈)的存貯器。 1940年1月,在 Bell Labs, Samuel Williams 及Stibitz 完成了一部可以計算復雜數字的機器, 叫“復雜數字計數機(Complex Number Calculator)”,后來(lái)改稱(chēng)為“斷電器計數機型號I (Model I Relay Calculator)” 。
它用電話(huà)開(kāi)關(guān)部份做邏輯部件:145個(gè)斷電器,10個(gè)橫杠開(kāi)關(guān)。數字用“Plus 3BCD”代表。
在同年9月,電傳打字 etype 安裝在一個(gè)數學(xué)會(huì )議里,由New Hampshire 連接去紐約。 1940年, Zuse 終于完成Z2,它比運作得更好,但不是太可靠。
1941年夏季,Atanasoff及Berry完成了一部專(zhuān)為解決聯(lián)立線(xiàn)性方程系統(system of simultaneous linear equations) 的計算器,后來(lái)叫做"ABC (Atanasoff-Berry Computer)”,它有60個(gè)50位的存貯器,以電容器(capacitories)的形式安裝在2個(gè)旋轉的鼓上,時(shí)鐘速度是60Hz。 1941年2月,Zuse 完成"V3”(后來(lái)叫Z3),是第一部操作中可編寫(xiě)程序的計數機。
它亦是用浮點(diǎn)操作,有7個(gè)位的指數,14位的尾數,以及一個(gè)正負號。存貯器可以貯存64個(gè)字,所以需要1400個(gè)斷電器。
它有多于1200個(gè)的算術(shù)及控制部件,而程序編寫(xiě),輸入,輸出的與 Z1 相同。 1943年1月 Howard H. Aiken完成"ASCC Mark I”(自動(dòng)按序控制計算器 Mark I ,Automatic Sequence -- Controlled Calculator Mark I),亦稱(chēng)“Haward Mark I”。
這部機器有51尺長(cháng),重5頓,由 750,000部份合并而成。它有72個(gè)累加器,每一個(gè)有自己的算術(shù)部件,及23位數的寄存。
1945年底,在美國首次研制成功人類(lèi)第一臺計算機,這臺機器重30噸,占地面積達167平方米,加之它的工作原理,因此,人類(lèi)后來(lái)的計算機并不是在這臺機器的基礎上發(fā)展起來(lái)的。
現代計算機理論的奠基人圖靈。美國數學(xué)家馮.諾伊曼,在他的主持下,1949年誕生了第一臺存儲程序的計算機,又稱(chēng)第一代機,這臺計算機為后來(lái)的計算機發(fā)展奠定了基礎。
1959年,第一臺晶體管計算機問(wèn)世,由此,計算機進(jìn)入了第二代。(中圖,IBM的早期通用計算機)1964年,IBM第一代360系列計算機問(wèn)世,這是第一代通用計算機,為研制這種計算機,IBM投資50億美元,比二戰期間美國政府投入到原子彈研究的錢(qián)(20億美元)還要多;由此,計算機進(jìn)入了第三代。
70年代以后,出現了計算速度更快、存儲量更大的巨型機。
進(jìn)入到80年代以后,中大型計算機問(wèn)世,于是開(kāi)始了第四代計算機的時(shí)代。(中圖,我國的曙光計算機)中國的曙光計算機。)
70年代微處理器的問(wèn)世,標志著(zhù)計算機的發(fā)展開(kāi)始了又一場(chǎng)革命。1977年3月蘋(píng)果公司的個(gè)人用計算機問(wèn)世,自此,計算機開(kāi)始進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。
1946年2月,第一臺電子計算機ENIAC在美國加州問(wèn)世,ENIAC用了18000個(gè)電子管和86000個(gè)其它電子元件,有兩個(gè)教室那么大,運算速度卻只有每秒300次各種運算或5000次加法,耗資100萬(wàn)美元以上。
盡管ENIAC有許多不足之處,但它畢竟是計算機的始祖,揭開(kāi)了計算機時(shí)代的序幕。 計算機的發(fā)展到目前為止共經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)代,從1946年到1959年這段時(shí)期我們稱(chēng)之為“電子管計算機時(shí)代”。
第一代計算機的內部元件使用的是電子管。由于一部計算機需要幾千個(gè)電子管,每個(gè)電子管都會(huì )散發(fā)大量的熱量,因此,如何散熱是一個(gè)令人頭痛的問(wèn)題。
電子管的壽命最長(cháng)只有3000小時(shí),計算機運行時(shí)常常發(fā)生由于電子管被燒壞而使計算機死機的現象。第一代計算機主要用于科學(xué)研究和工程計算。
從1960年到1964年,由于在計算機中采用了比電子管更先進(jìn)的晶體管,所以我們將這段時(shí)期稱(chēng)為“晶體管計算機時(shí)代”。晶體管比電子管小得多,不需要暖機時(shí)間,消耗能量較少,處理更迅速、更可靠。
第二代計算機的程序語(yǔ)言從機器語(yǔ)言發(fā)展到匯編語(yǔ)言。接著(zhù),高級語(yǔ)言FORTRAN語(yǔ)言和cOBOL語(yǔ)言相繼開(kāi)發(fā)出來(lái)并被廣泛使用。
這時(shí),開(kāi)始使用磁盤(pán)和磁帶作為輔助存儲器。第二代計算機的體積和價(jià)格都下降了,使用的人也多起來(lái)了,計算機工業(yè)迅速發(fā)展。
第二代計算機主要用于商業(yè)、大學(xué)教學(xué)和政府機關(guān)。 從1965年到1970年,集成電路被應用到計算機中來(lái),因此這段時(shí)期被稱(chēng)為“中小規模集成電路計算機時(shí)代”。
集成電路(Integrated Circuit,簡(jiǎn)稱(chēng)r)是做在晶片上的一個(gè)完整的電子電路,這個(gè)晶片比手指甲還小,卻包含了幾千個(gè)晶體管元件。第三代計算機的特點(diǎn)是體積更小、價(jià)格更低、可靠性更高、計算速度更快。
第三代計算機的代表是IBM公司花了50億美元開(kāi)發(fā)的IBM 360系列。 從1971年到現在,被稱(chēng)之為“大規模集成電路計算機時(shí)代”。
第四代計算機使用的元件依然是集成電路,不過(guò),這種集成電路已經(jīng)大大改善,它包含著(zhù)幾十萬(wàn)到上百萬(wàn)個(gè)晶體管,人們稱(chēng)之為大規模集成電路(LargeScale lntegrated Circuit,簡(jiǎn)稱(chēng)LSI)和超大規模集成電路(Very Large Scale lntegrated Circuit,簡(jiǎn)稱(chēng)VLSI)。1975年,美國1BM公司推出了個(gè)人計算機PC(PersonaI Computer),從此,人們對計算機不再陌生,計算機開(kāi)始深入到人類(lèi)生活的各個(gè)方面。
計算機的發(fā)展歷史一、第一臺計算機的誕生第一臺計算機(ENIAC)于1946年2月,在美國誕生。
ENIAC PC機 耗資 100萬(wàn)美圓 600美圓 重量 30噸 10kg 占地 150平方米 0.25平方米 電子器件 1.9萬(wàn)只電子管 100塊集成電路 運算速度 5000次/秒 500萬(wàn)次/秒 二、計算機發(fā)展歷史1、第一代計算機(1946~1958)電子管為基本電子器件;使用機器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言;主要應用于國防和科學(xué)計算;運算速度每秒幾千次至幾萬(wàn)次。2、第二代計算機(1958~1964)晶體管為主要器件;軟件上出現了操作系統和算法語(yǔ)言;運算速度每秒幾萬(wàn)次至幾十萬(wàn)次。
3、第三代計算機(1964~1971)普遍采用集成電路;體積縮小;運算速度每秒幾十萬(wàn)次至幾百萬(wàn)次。4、第四代計算機(1971~ )以大規模集成電路為主要器件;運算速度每秒幾百萬(wàn)次至上億次。
三、我國計算機發(fā)展歷史從1953年開(kāi)始研究,到1958年研制出了我國第一臺計算機在1982年我國研制出了運算速度1億次的銀河I、II型等小型系列機。計算機的歷史計算機是新技術(shù)革命的一支主力,也是推動(dòng)社會(huì )向現代化邁進(jìn)的活躍因素。
計算機科學(xué)與技術(shù)是第二次世界大戰以來(lái)發(fā)展最快、影響最為深遠的新興學(xué)科之一。計算機產(chǎn)業(yè)已在世界范圍內發(fā)展成為一種極富生命力的戰略產(chǎn)業(yè)。
現代計算機是一種按程序自動(dòng)進(jìn)行信息處理的通用工具,它的處理對象是信息,處理結果也是信息。利用計算機解決科學(xué)計算、工程設計、經(jīng)營(yíng)管理、過(guò)程控制或人工智能等各種問(wèn)題的方法,都是按照一定的算法進(jìn)行的。
這種算法是定義精確的一系列規則,它指出怎樣以給定的輸入信息經(jīng)過(guò)有限的步驟產(chǎn)生所需要的輸出信息。信息處理的一般過(guò)程,是計算機使用者針對待解抉的問(wèn)題,事先編制程序并存入計算機內,然后利用存儲程序指揮、控制計算機自動(dòng)進(jìn)行各種基本操作,直至獲得預期的處理結果。
計算機自動(dòng)工作的基礎在于這種存儲程序方式,其通用性的基礎則在于利用計算機進(jìn)行信息處理的共性方法。計算機的歷史現代計算機的誕生和發(fā)展 現代計算機問(wèn)世之前,計算機的發(fā)展經(jīng)歷了機械式計算機、機電式計算機和萌芽期的電子計算機三個(gè)階段。
早在17世紀,歐洲一批數學(xué)家就已開(kāi)始設計和制造以數字形式進(jìn)行基本運算的數字計算機。1642年,法國數學(xué)家帕斯卡采用與鐘表類(lèi)似的齒輪傳動(dòng)裝置,制成了最早的十進(jìn)制加法器。
1678年,德國數學(xué)家萊布尼茲制成的計算機,進(jìn)一步解決了十進(jìn)制數的乘、除運算。英國數學(xué)家巴貝奇在1822年制作差分機模型時(shí)提出一個(gè)設想,每次完成一次算術(shù)運算將發(fā)展為自動(dòng)完成某個(gè)特定的完整運算過(guò)程。
1884年,巴貝奇設計了一種程序控制的通用分析機。這臺分析機雖然已經(jīng)描繪出有關(guān)程序控制方式計算機的雛型,但限于當時(shí)的技術(shù)條件而未能實(shí)現。
巴貝奇的設想提出以后的一百多年期間,電磁學(xué)、電工學(xué)、電子學(xué)不斷取得重大進(jìn)展,在元件、器件方面接連發(fā)明了真空二極管和真空三極管;在系統技術(shù)方面,相繼發(fā)明了無(wú)線(xiàn)電報、電視和雷達……。所有這些成就為現代計算機的發(fā)展準備了技術(shù)和物質(zhì)條件。
與此同時(shí),數學(xué)、物理也相應地蓬勃發(fā)展。到了20世紀30年代,物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域經(jīng)歷著(zhù)定量化的階段,描述各種物理過(guò)程的數學(xué)方程,其中有的用經(jīng)典的分析方法已根難解決。
于是,數值分析受到了重視,研究出各種數值積分,數值微分,以及微分方程數值解法,把計算過(guò)程歸結為巨量的基本運算,從而奠定了現代計算機的數值算法基礎。社會(huì )上對先進(jìn)計算工具多方面迫切的需要,是促使現代計算機誕生的根本動(dòng)力。
20世紀以后,各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域和技術(shù)部門(mén)的計算困難堆積如山,已經(jīng)阻礙了學(xué)科的繼續發(fā)展。特別是第二次世界大戰爆發(fā)前后,軍事科學(xué)技術(shù)對高速計算工具的需要尤為迫切。
在此期間,德國、美國、英國部在進(jìn)行計算機的開(kāi)拓工作,幾乎同時(shí)開(kāi)始了機電式計算機和電子計算機的研究。德國的朱賽最先采用電氣元件制造計算機。
他在1941年制成的全自動(dòng)繼電器計算機Z-3,已具備浮點(diǎn)記數、二進(jìn)制運算、數字存儲地址的指令形式等現代計算機的特征。在美國,1940~1947年期間也相繼制成了繼電器計算機MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。
不過(guò),繼電器的開(kāi)關(guān)速度大約為百分之一秒,使計算機的運算速度受到很大限制。電子計算機的開(kāi)拓過(guò)程,經(jīng)歷了從制作部件到整機從專(zhuān)用機到通用機、從“外加式程序”到“存儲程序”的演變。
1938年,美籍保加利亞學(xué)者阿塔納索夫首先制成了電子計算機的運算部件。1943年,英國外交部通信處制成了“巨人”電子計算機。
這是一種專(zhuān)用的密碼分析機,在第二次世界大戰中得到了應用。1946年2月美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院制成的大型電子數字積分計算機(ENIAC),最初也專(zhuān)門(mén)用于火炮彈道計算,后經(jīng)多次改進(jìn)而成為能進(jìn)行各種科學(xué)計算的通用計算機。
這臺完全采用電子線(xiàn)路執行算術(shù)運算、邏輯運算和信息存儲的計算機,運算速度比繼電器計算機快1000倍。這就是人們常常提到的世界上第一臺電子計算機。
但是,這種計算機的程序仍然是外加式的,存儲容量也太小,尚未完全具備現代計算機的主要特征。新的重大突破是由數學(xué)家馮·諾伊曼領(lǐng)導的。
舉世公認的第一臺電子計算機ENIAC,誕生在戰火紛飛的二次世界大戰,它的"出生地"是美國馬里蘭州阿貝丁陸軍試炮場(chǎng)。
鮮為人知的是,阿貝丁試炮場(chǎng)研制電子計算機的最初設想出自于"控制論之父"維納(L.Wiener)教授的一封信。早在一次世界大戰期間,維納就曾來(lái)過(guò)阿貝丁試炮場(chǎng)。
當時(shí)彈道實(shí)驗室負責人、著(zhù)名數學(xué)家韋伯倫(O.Veblen)請他為高射炮編制射程表。在這里,他不僅萌生了控制論的思想,而且第一次看到了高速計算機的必要性。
多年來(lái),維納與模擬計算機發(fā)明人布什一直在麻省理工學(xué)院共事,結下深厚的友誼。 1940年,在給布什的信中,維納寫(xiě)道,現代計算機應該是數字式,由電子元件構成、采用二進(jìn)制,并在內部?jì)Υ鏀祿?/p>
維納提出的這些原則,為電子計算機指引了正確的方向。
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