電腦發明

㈠ 電腦是怎麼發明的

電腦的英文名稱是Computer，學名就是計算機，我們普通用戶常用的被稱為PC(Personal Computer)，即個人計算機。計算機是一種能夠按照指令對各種數據和信息進行自動加工和處理的電子設備，起初的設計思想只是為了解決日常工作中一些復雜的方程計算問題。

1939年時，時任美國愛荷華州立大學物理學教授的約翰·阿坦納索夫(John Atanasoff)，與克利福德·貝里(Clifford Berry)合作，研製出了第一台名為「ABC」(Atanasoff-Berry Computer)的計算機，不過由於種種原因，兩人均未對這項劃時代的發明申請專利，更沒有進行深層次的研究。

1941年，賓西法尼亞大學的講師莫科里(John Mauchly)在阿坦納索夫家借住五天，藉此機會，莫科里吸收了阿坦納索夫的研究成果和想法。之後在美國軍方的領導下，莫科里與埃克特(John Presper Eckert)一起負責在1946年製造出了名為「ENIAC」的機器，並申請了發明專利。

在「ENIAC」的研製後期，著名的美籍匈牙利數學家約翰·馮·諾依曼(John Von Nouma)加入了這項工程，並且提出了一系列優秀的設計思想，使得真正意義上的計算機「ENIAC」順利誕生，書寫了計算機發展史上的一個新的里程碑，馮·諾依曼也因此被尊稱為「計算機之父」。

英國無線電工程師協會的蒙巴頓將軍把「ENIAC」的出現譽為「誕生了一個電子的大腦」，「電腦」的名稱由此流傳開來。

不過在1973年，美國聯邦法庭在經歷了長時間的調查之後，判定現代計算機的基本想法是來自阿塔納索夫，由此推翻並吊銷了莫科里的專利，並且從法律上認定了阿塔納索夫才是真正的現代計算機的發明人。由於阿塔納索夫研製的計算機採用的是電子管，他也被尊稱為「電子計算機之父」。

世界上第一台個人電腦由IBM公司於1981年推出，裝配了英特爾公司的8088處理器和微軟公司的DOS操作系統，現代人理念中的電腦由此開始走進了家庭。
上面是電腦的簡單演化歷史，關於硬體嗎，不太清楚。

㈡ 電腦是哪個發明的

第一部真正可以稱得上計算機的機器，則誕生於1946年的美國，毛琪利與愛克特發明的，名字叫做ENIAC。這部計算機使用真空管來處理訊號，所以體積龐大（占滿一個房間）、耗電量高（使用時全鎮的人都知道，因為家家戶戶的電燈都變暗了！），而且記憶容量又非常低（只有100多個字），但是，卻已經是人類科技的一大進展。而我們通常把這種使用真空管的計算機稱為第一代計算機。

㈢ 電腦是什麼時候發明出來的誰發明的

1946年2月14日，世界上第一台電腦ENIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生,名叫ENIAC（愛尼阿克）。

第二次世界大戰期間，美國軍方要求賓州大學莫奇來（Mauchly）博士和他的學生愛克特（Eckert）設計以真空管取代繼電器的「電子化」電腦——ENIAC （Electronic Numerical Integrator and Calculator）， 電子數字積分器與計算器），目的是用來計算炮彈彈道。

這部機器使用了18800個真空管，長50英尺，寬30英尺，佔地1500平方英尺，重達30噸（大約是一間半的教室大，六隻大象重）。它的計算速度快，每秒可從事5000次的加法運算，運作了九年之久。吃電很兇，據傳ENIAC每次一開機，整個費城西區的電燈都為之黯然失色。

另外，真空管的損耗率相當高，幾乎每15分鍾就可能燒掉一支真空管，操作人員須花15分鍾以上的時間才能找出壞掉的管子，使用上極不方便。曾有人調侃道：「只要那部機器可以連續運轉五天，而沒有一隻真空管燒掉，發明人就要額手稱慶了」。

從第一台計算機誕生至今已將近60年了，在這期間，計算機以驚人的速度發展著，首先是晶體管取代了電子管，繼而是微電子技術的發展，使得計算機處理器和存貯器上的元件越做越小，數量越來越多，計算機的運算速度和存貯容量迅速增加。

當年的「埃尼阿克」和現在的計算機相比，還不如一些高級袖珍計算器，但它的誕生為人類開辟了一個嶄新的信息時代，使得人類社會發生了巨大的變化

㈣ 是誰發明電腦的

電腦發明者是約翰·馮·諾依曼。

計算機工程的發展也應大大歸功於馮·諾依曼。計算機的邏輯圖式，現代計算機中存儲、速度、基本指令的選取以及線路之間相互作用的設計，都深深受到馮·諾依曼思想的影響。

馮·諾伊曼對世界上第一台電子計算機ENIAC（電子數字積分計算機）的設計提出過建議，1945年3月他在共同討論的基礎上起草了一個全新的「存儲程序通用電子計算機方案」--EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer的縮寫）。

這對後來計算機的設計有決定性的影響，特別是確定計算機的結構，採用存儲程序以及二進制編碼等，至今仍為電子計算機設計者所遵循。

1946年，馮·諾依曼開始研究程序編制問題，他是現代數值分析——計算數學的締造者之一，他首先研究線性代數和算術的數值計算，後來著重研究非線性微分方程的離散化以及穩定問題，並給出誤差的估計。他協助發展了一些演算法，特別是蒙特卡羅方法。

(4)電腦發明擴展閱讀：

計算機發明的社會影響：

計算機是20世紀最先進的科學技術發明之一，對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響，並以強大的生命力飛速發展。

它的應用領域從最初的軍事科研應用擴展到社會的各個領域，已形成了規模巨大的計算機產業，帶動了全球范圍的技術進步，由此引發了深刻的社會變革，計算機已遍及一般學校、企事業單位，進入尋常百姓家，成為信息社會中必不可少的工具。

計算工具的演化經歷了由簡單到復雜、從低級到高級的不同階段，例如從「結繩記事」中的繩結到算籌、算盤計算尺、機械計算機等。它們在不同的歷史時期發揮了各自的歷史作用，同時也啟發了現代電子計算機的研製思想。

㈤ 電腦是什麼時候發明的

計算機發明於1946年。大約在1940—1942年間，在研製導彈的過程中，急需要有一種能迅速計算的工具，以便對導彈的飛行進行控制。在它偏離人所預測的軌道時，把它拉回到軌道上來。這樣就產生了能在1／10秒或1／100秒的時間內計算出導彈運行軌跡同預定軌道的偏差的電子計算機。電子計算機不以十進位制進行計算，而是用二進位制計算的。它的出現是當代世界上最大的發明之一。第一台計算機的發明者是一位名叫馮·諾埃門的數學家

㈥ 發明電腦的故事

1946年2月14日，在美國賓夕法尼亞大學的莫爾電機學院，到處洋溢著喜慶的氣氛。許多來賓懷著激動的心情來到這里，因為他們要參加人類歷史上第一台現代電子計算機的揭幕典禮。呈現在人們面前的是一個外形奇怪、渾身閃閃發光的龐然大物。它，就是世界上第一台現代電子計算機「埃尼阿克」(ENIAC)。這個龐然大物佔地面積達170平方米，重達30噸。在揭幕儀式上，「埃尼阿克」為來賓表演了它的「絕招」———分別在1秒鍾內進行了5000次加法運算和500次乘法運算，這比當時最快的繼電器計算機的運算速度要快1000多倍。這次完美的亮相，使得來賓們喝彩不已。然而誰又知道，在這個龐然大物誕生 的過程中，有多少人為之傾注了無數的心血！

戰火催生的龐然大物：
電子計算機的出現盡管只有60年的時間，但它的誕生卻是人類數百年努力的積累。早在17世紀，一批歐洲數學家就已開始研製計算機。1642年，為了協助擔任稅務局長的父親，年僅19歲的法國數學家帕斯卡成功地製造了第一台鍾表齒輪式機械計算機，但僅能做加減法運算。在此基礎上，德國數學家萊布尼茲於1678年發明了可做乘除運算的計算機。但這些機械計算機的性能過於落後，遠遠滿足不了人們的需要。一百多年後，英國數學家巴貝奇於1822年設計出了一種更為先進的計算機。遺憾的是，由於當時工業水平所限，巴貝奇的設計根本無法實現。

此後一百年間，人類在電磁學、電工學、電子學領域不斷取得重大進展，為電子計算機的出現奠定了堅實的基礎。二戰爆發後，美國陸軍軍械部為研製和開發新型大炮，在馬里蘭州的阿伯丁設立了「彈道研究實驗室」。極為繁重的計算任務令那裡的研究人員大傷腦筋。盡管實驗室僱用了200多名計算快手，還是捉襟見肘。他們迫切需要一種新的計算機器，以提高工作效率。就在人們一籌莫展之時，賓夕法尼亞大學莫爾電機學院的莫克利博士提出了試制第一台電子計算機的設想。他的設想吸引了陸軍軍械部，他們立即要求莫爾學院擬定一份研製計劃。

按照科學家們的估計，製造一台電子計算機所需的經費為15萬美元，這在當時是一筆巨款，因此遭到了軍方內部很多人的堅決反對。眼看研製電子計算機的計劃就要夭折，美國著名數學家維伯倫博士堅定地站到了支持者的行列里，他最終說服了美國軍方。經過兩年多的緊張研製，第一台電子計算機終於在1946年2月14日問世。而它的開發經費幾經追加，最後達到48萬美元。

這台名為「埃尼阿克」的電子計算機，如今看來簡直就是一個怪物。其內部有成千上萬個電子管、二極體、電阻器等元件，電路的焊接點多達50萬個；在機器表面，則布滿電表、電線和指示燈。令人哭笑不得的是，它的耗電量超過174千瓦小時，據說在使用時全鎮的電燈都會變暗；而且它的電子管平均每隔15分鍾就要燒壞一隻，科學家們不得不滿頭大汗地不停更換。然而，「埃尼阿克」的計算速度卻是手工計算的20萬倍、繼電器計算機的1000倍。美國軍方也從中嘗到了甜頭，因為它計算炮彈彈道只需要3秒鍾，而在此之前，則需要200人手工計算兩個月。除了常規的彈道計算外，它後來還涉及諸多的科研領域，曾在第一顆原子彈的研製過程中發揮了重要作用。

1955年10月2日，「埃尼阿克」宣告「退役」後，被陳列在華盛頓的一家博物館里。

三台電子計算機競爭「世界第一」頭銜：
有趣的是，對於「埃尼阿克」頭上的光環，多年來始終存有爭議。實際上，有相當一部分人認為，英國1943年研製出來的「巨人」計算機才是世界第一台電子計算機，只不過它直處於保密狀態。直到1975年，英國當局解密了相關檔案，人們才對這一內幕有所了解。

原來在第二次世界大戰中，為了破譯德國人的一種機械式密碼，英國情報機關與數學、電子學專家合作，於1943年研製出了一種大型電子運算裝置，並稱其為「巨人」機。在「巨人」機發明前，英國破譯德軍的高級密碼需要6至8個星期，而使用「巨人」機後則僅需6至8小時，自它投入使用後，德軍大量高級軍事機密很快被破譯，大大加快了納粹德國敗亡的進程。出於戰爭的需要，英國將其視為「超級機密」。據說為保守秘密，英國不惜將10台同類計算機在戰後秘密銷毀。不過也有人認為，「巨人」機還算不上真正的電子計算機，而是介於繼電器計算機與現代電子計算機之間。

還有一種說法認為，美籍保加利亞人、物理學家阿塔納索夫才是第一台電子計算機的發明者。早在1939年12月，他就造出了世界上第一台電子計算機，但由於當時正值二戰，他沒有申請專利，也沒有公布資料。盡管眾說紛紜，「埃尼阿克」仍然是多數人公認的世界上第一台電子計算機，60年前的情人節也因此被永遠載入了人類發明史冊。

電子計算機因總統大選一夜成名：
「埃尼阿克」誕生之初，由於它存在諸多缺陷，無法廣泛應用。直到1951年，莫克利和埃克特在「埃尼阿克」基礎上研製出了UNIVAC(通用自動計算機)，電子計算機才開始從實室走向社會。不久，一件偶然事件的發生，又使其知名度迅速提高。

1952年，適逢美國大選。為了對選舉資料進行處理，哥倫比亞廣播公司租用了UNIVAC，用來預測大選結果。選舉結束後僅僅45分鍾，UNIVAC就計算出艾森豪威爾將以438票的絕對優勢贏得勝利。但在選舉前，幾乎所有的專家和媒體都預測競選雙方勢均力敵。所以對於計算機的預測結果，廣播公司拒絕報道。工程師們只好重新計算，但該計算機仍堅持艾森豪威爾將大獲全勝。當選舉結果正式揭曉後，所有的人都驚呆了：艾森豪威爾實際得票為442票，UNIVAC的預測只有不到1%的誤差率！從此，整個世界開始對電子計算機的功能有了新的認識，電子計算機的發展進入了一個新時代。

從那時起到今天，電子計算機的發展可謂一日千里，它不但廣泛地應用於人們的社會生活中，而且直接引導著當今信息社會的發展。毫無疑問，電子計算機是人類歷史上最偉大的發明之一。如今，它已成為現代社會不可或缺的一部分，並將在未來繼續扮演重要的角色。

㈦ 電腦是誰發明的

電腦的發明者是約翰·馮·諾依曼，其為研製電子數字計算機提供了基礎性的方案，第一台計算機的誕生在第二次世界大戰期間，是美國軍方為了解決計算大量軍用數據的難題，成立了由賓夕法尼亞大學莫奇利和埃克特領導的研究小組，開始研製世界上第一台電子計算機。

其原籍是匈牙利人，作為20世紀最重要的數學家之一，在現代計算機、博弈論、核武器和生化武器等領域內的科學全才之一，被後人稱為「計算機之父」和「博弈論之父」。

(7)電腦發明擴展閱讀：

馮·諾依曼對人類的最大貢獻是對計算機科學、計算機技術、數值分析和經濟學中的博弈論的開拓性工作。

馮·諾依曼根據電子元件雙穩工作的特點，建議在電子計算機中採用二進制，也就是電子計算機的核心，他的報告提到了二進制的優點，並預言二進制的採用將大簡化機器的邏輯線路。計算機基本工作原理是存儲程序和程序控制，它也是由世界著名數學家馮·諾依曼提出的。

㈧ 電腦是哪一年發明的

電腦是是1946年發明的，發明者是約翰·馮·諾依曼。

1946年2月14日，世界上第一台電子計算機ENIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生，它的出現具有劃時代的偉大意義。從第一台計算機的誕生到現在，計算機技術經歷了大型機、微型機及網路階段。

計算機是20世紀最先進的科學技術發明之一，對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響，並以強大的生命力飛速發展。

(8)電腦發明擴展閱讀：

電腦的發展趨勢：

隨著科技的進步，各種計算機技術、網路技術的飛速發展，計算機的發展已經進入了一個快速而又嶄新的時代，計算機已經從功能單一、體積較大發展到了功能復雜、體積微小、資源網路化等。

計算機的未來充滿了變數,性能的大幅度提高是不可置疑的，而實現性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升並不是計算機發展的唯一路線，計算機的發展還應當變得越來越人性化，同時也要注重環保等等。

計算機從出現至今，經歷了機器語言、程序語言、簡單操作系統和Linux、Macos、BSD、Windows等現代操作系統四代，運行速度也得到了極大的提升，第四代計算機的運算速度已經達到幾十億次每秒。

計算機也由原來的僅供軍事科研使用發展到人人擁有，計算機強大的應用功能，產生了巨大的市場需要，未來計算機性能應向著微型化、網路化、智能化和巨型化的方向發展。

㈨ 電腦是如何發明出來的

計算機是新技術革命的一支主力，也是推動社會向現代化邁進的活躍因素。計算機科學與技術是第二次世界大戰以來發展最快、影響最為深遠的新興學科之一。計算機產業已在世界范圍內發展成為一種極富生命力的戰略產業。 現代計算機是一種按程序自動進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計算、工程設計、經營管理、過程式控制制或人工智慧等各種問題的方法，都是按照一定的演算法進行的。這種演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過有限的步驟產生所需要的輸出信息。 信息處理的一般過程，是計算機使用者針對待解抉的問題,事先編製程序並存入計算機內，然後利用存儲程序指揮、控制計算機自動進行各種基本操作，直至獲得預期的處理結果。計算機自動工作的基礎在於這種存儲程序方式，其通用性的基礎則在於利用計算機進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展 現代計算機問世之前，計算機的發展經歷了機械式計算機、機電式計算機和萌芽期的電子計算機四個階段。 早在17世紀，歐洲一批數學家就已開始設計和製造以數字形式進行基本運算的數字計算機。1642年，法國數學家帕斯卡採用與鍾表類似的齒輪傳動裝置，製成了最早的十進制加法器。1678年，德國數學家萊布尼茲製成的計算機，進一步解決了十進制數的乘、除運算。 英國數學家巴貝奇在1822年製作差分機模型時提出一個設想，每次完成一次算術運算將發展為自動完成某個特定的完整運算過程。1884年，巴貝奇設計了一種程序控制的通用分析機。這台分析機雖然已經描繪出有關程序控制方式計算機的雛型，但限於當時的技術條件而未能實現。 巴貝奇的設想提出以後的一百多年期間，電磁學、電工學、電子學不斷取得重大進展，在元件、器件方面接連發明了真空二極體和真空三極體；在系統技術方面，相繼發明了無線電報、電視和雷達……。所有這些成就為現代計算機的發展准備了技術和物質條件。 與此同時，數學、物理也相應地蓬勃發展。到了20世紀30年代，物理學的各個領域經歷著定量化的階段，描述各種物理過程的數學方程，其中有的用經典的分析方法已根難解決。於是，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，把計算過程歸結為巨量的基本運算，從而奠定了現代計算機的數值演算法基礎。 社會上對先進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力。20世紀以後，各個科學領域和技術部門的計算困難堆積如山，已經阻礙了學科的繼續發展。特別是第二次世界大戰爆發前後，軍事科學技術對高速計算工具的需要尤為迫切。在此期間，德國、美國、英國部在進行計算機的開拓工作，幾乎同時開始了機電式計算機和電子計算機的研究。 德國的朱賽最先採用電氣元件製造計算機。他在1941年製成的全自動繼電器計算機Z-3，已具備浮點記數、二進制運算、數字存儲地址的指令形式等現代計算機的特徵。在美國，1940～1947年期間也相繼製成了繼電器計算機MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。不過，繼電器的開關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。 電子計算機的開拓過程，經歷了從製作部件到整機從專用機到通用機、從「外加式程序」到「存儲程序」的演變。1938年，美籍保加利亞學者阿塔納索夫首先製成了電子計算機的運算部件。1943年，英國外交部通信處製成了「巨人」電子計算機。這是一種專用的密碼分析機，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莫爾學院製成的大型電子數字積分計算機(ENIAC)，最初也專門用於火炮彈道計算，後經多次改進而成為能進行各種科學計算的通用計算機。這台完全採用電子線路執行算術運算、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台電子計算機。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徵。 新的重大突破是由數學家馮·諾伊曼領導的設計小組完成的。1945年3月他們發表了一個全新的存儲程序式通用電子計算機方案—電子離散變數自動計算機(EDVAC)。隨後於1946年6月，馮·諾伊曼等人提出了更為完善的設計報告《電子計算機裝置邏輯結構初探》。同年7～8月間，他們又在莫爾學院為美國和英國二十多個機構的專家講授了專門課程《電子計算機設計的理論和技術》，推動了存儲程序式計算機的設計與製造。 1949年，英國劍橋大學數學實驗室率先製成電子離散時序自動計算機(EDSAC)；美國則於1950年製成了東部標准自動計算機(SFAC)等。至此，電子計算機發展的萌芽時期遂告結束，開始了現代計算機的發展時期。 在創制數字計算機的同時，還研製了另一類重要的計算工具——模擬計算機。物理學家在總結自然規律時，常用數學方程描述某一過程；相反，解數學方程的過程，也有可能採用物理過程模擬方法，對數發明以後，1620年製成的計算尺，己把乘法、除法化為加法、減法進行計算。麥克斯韋巧妙地把積分(面積)的計算轉變為長度的測量，於1855年製成了積分儀。 19世紀數學物理的另一項重大成就——傅里葉分析，對模擬機的發展起到了直接的推動作用。19世紀後期和20世紀前期，相繼製成了多種計算傅里葉系數的分析機和解微分方程的微分分析機等。但是當試圖推廣微分分析機解偏微分方程和用模擬機解決一般科學計算問題時，人們逐漸認識到模擬機在通用性和精確度等方面的局限性，並將主要精力轉向了數字計算機。 電子數字計算機問世以後，模擬計算機仍然繼續有所發展，並且與數字計算機相結合而產生了混合式計算機。模擬機和混合機已發展成為現代計算機的特殊品種，即用在特定領域的高效信息處理工具或模擬工具。 20世紀中期以來，計算機一直處於高速度發展時期，計算機由僅包含硬體發展到包含硬體、軟體和固件三類子系統的計算機系統。計算機系統的性能—價格比，平均每10年提高兩個數量級。計算機種類也一再分化，發展成微型計算機、小型計算機、通用計算機(包括巨型、大型和中型計算機)，以及各種專用機(如各種控制計算機、模擬—數字混合計算機)等。 計算機器件從電子管到晶體管，再從分立元件到集成電路以至微處理器，促使計算機的發展出現了三次飛躍。 在電子管計算機時期(1946～1959)，計算機主要用於科學計算。主存儲器是決定計算機技術面貌的主要因素。當時，主存儲器有水銀延遲線存儲器、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓和磁心存儲器等類型，通常按此對計算機進行分類。 到了晶體管計算機時期(1959～1964)，主存儲器均採用磁心存儲器，磁鼓和磁碟開始用作主要的輔助存儲器。不僅科學計算用計算機繼續發展，而且中、小型計算機，特別是廉價的小型數據處理用計算機開始大量生產。 1964年，在集成電路計算機發展的同時，計算機也進入了產品系列化的發展時期。半導體存儲器逐步取代了磁心存儲器的主存儲器地位，磁碟成了不可缺少的輔助存儲器，並且開始普遍採用虛擬存儲技術。隨著各種半導體只讀存儲器和可改寫的只讀存儲器的迅速發展，以及微程序技術的發展和應用，計算機系統中開始出現固件子系統。 20世紀70年代以後，計算機用集成電路的集成度迅速從中小規模發展到大規模、超大規模的水平，微處理器和微型計算機應運而生，各類計算機的性能迅速提高。隨著字長4位、8位、16位、32位和64位的微型計算機相繼問世和廣泛應用，對小型計算機、通用計算機和專用計算機的需求量也相應增長了。 微型計算機在社會上大量應用後，一座辦公樓、一所學校、一個倉庫常常擁有數十台以至數百台計算機。實現它們互連的局部網隨即興起，進一步推動了計算機應用系統從集中式系統向分布式系統的發展。 在電子管計算機時期，一些計算機配置了匯編語言和子程序庫，科學計算用的高級語言FORTRAN初露頭角。在晶體管計算機階段，事務處理的COBOL語言、科學計算機用的ALGOL語言，和符號處理用的LISP等高級語言開始進入實用階段。操作系統初步成型，使計算機的使用方式由手工操作改變為自動作業管理。 進入集成電路計算機發展時期以後，在計算機中形成了相當規模的軟體子系統，高級語言種類進一步增加，操作系統日趨完善，具備批量處理、分時處理、實時處理等多種功能。資料庫管理系統、通信處理程序、網路軟體等也不斷增添到軟體子系統中。軟體子系統的功能不斷增強，明顯地改變了計算機的使用屬性，使用效率顯著提高。 在現代計算機中，外圍設備的價值一般已超過計算機硬體子系統的一半以上，其技術水平在很大程度上決定著計算機的技術面貌。外圍設備技術的綜合性很強，既依賴於電子學、機械學、光學、磁學等多門學科知識的綜合，又取決於精密機械工藝、電氣和電子加工工藝以及計量的技術和工藝水平等。 外圍設備包括輔助存儲器和輸入輸出設備兩大類。輔助存儲器包括磁碟、磁鼓、磁帶、激光存儲器、海量存儲器和縮微存儲器等；輸入輸出設備又分為輸入、輸出、轉換、、模式信息處理設備和終端設備。在這些品種繁多的設備中，對計算機技術面貌影響最大的是磁碟、終端設備、模式信息處理設備和轉換設備等。 新一代計算機是把信息採集存儲處理、通信和人工智慧結合在一起的智能計算機系統。它不僅能進行一般信息處理，而且能面向知識處理，具有形式化推理、聯想、學習和解釋的能力，將能幫助人類開拓未知的領域和獲得新的知識。 計算技術在中國的發展 在人類文明發展的歷史上中國曾經在早期計算工具的發明創造方面寫過光輝的一頁。遠在商代，中國就創造了十進制記數方法，領先於世界千餘年。到了周代，發明了當時最先進的計算工具——算籌。這是一種用竹、木或骨製成的顏色不同的小棍。計算每一個數學問題時，通常編出一套歌訣形式的演算法，一邊計算，一邊不斷地重新布棍。中國古代數學家祖沖之，就是用算籌計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間。這一結果比西方早一千年。 珠算盤是中國的又一獨創，也是計算工具發展史上的第一項重大發明。這種輕巧靈活、攜帶方便、與人民生活關系密切的計算工具，最初大約出現於漢朝，到元朝時漸趨成熟。珠算盤不僅對中國經濟的發展起過有益的作用，而且傳到日本、朝鮮、東南亞等地區，經受了歷史的考驗，至今仍在使用。 中國發明創造指南車、水運渾象儀、記里鼓車、提花機等，不僅對自動控制機械的發展有卓越的貢獻，而且對計算工具的演進產生了直接或間接的影響。例如，張衡製作的水運渾象儀，可以自動地與地球運轉同步，後經唐、宋兩代的改進，遂成為世界上最早的天文鍾。 記里鼓車則是世界上最早的自動計數裝置。提花機原理劉計算機程序控制的發展有過間接的影響。中國古代用陽、陰兩爻構成八卦，也對計算技術的發展有過直接的影響。萊布尼茲寫過研究八卦的論文，系統地提出了二進制算術運演算法則。他認為，世界上最早的二進製表示法就是中國的八卦。 經過漫長的沉寂，新中國成立後，中國計算技術邁入了新的發展時期，先後建立了研究機構，在高等院校建立了計算技術與裝置專業和計算數學專業，並且著手創建中國計算機製造業。 1958年和1959年，中國先後製成第一台小型和大型電子管計算機。60年代中期，中國研製成功一批晶體管計算機，並配製了ALGOL等語言的編譯程序和其他系統軟體。60年代後期，中國開始研究集成電路計算機。70年代，中國已批量生產小型集成電路計算機。80年代以後，中國開始重點研製微型計算機系統並推廣應用；在大型計算機、特別是巨型計算機技術方面也取得了重要進展；建立了計算機服務業，逐步健全了計算機產業結構。 在計算機科學與技術的研究方面，中國在有限元計算方法、數學定理的機器證明、漢字信息處理、計算機系統結構和軟體等方面都有所建樹。在計算機應用方面，中國在科學計算與工程設計領域取得了顯著成就。在有關經營管理和過程式控制制等方面，計算機應用研究和實踐也日益活躍。 計算機科學與技術 計算機科學與技術是一門實用性很強、發展極其迅速的面向廣大社會的技術學科，它建立在數學、電子學 (特別是微電子學)、磁學、光學、精密機械等多門學科的基礎之上。但是，它並不是簡單地應用某些學科的知識，而是經過高度綜合形成一整套有關信息表示、變換、存儲、處理、控制和利用的理論、方法和技術。 計算機科學是研究計算機及其周圍各種現象與規模的科學，主要包括理論計算機科學、計算機系統結構、軟體和人工智慧等。計算機技術則泛指計算機領域中所應用的技術方法和技術手段，包括計算機的系統技術、軟體技術、部件技術、器件技術和組裝技術等。計算機科學與技術包括五個分支學科，即理論計算機科學、計算機系統結構、計算機組織與實現、計算機軟體和計算機應用。 理論計算機學 是研究計算機基本理論的學科。在幾千年的數學發展中，人們研究了各式各樣的計算，創立了許多演算法。但是，以計算或演算法本身的性質為研究對象的數學理論，卻是在20世紀30年代才發展起來的。 當時，由幾位數理邏輯學者建立的演算法理論，即可計算性理論或稱遞歸函數論，對20世紀40年代現代計算機設計思想的形成產生過影響。此後，關於現實計算機及其程序的數學模型性質的研究，以及計算復雜性的研究等不斷有所發展。 理論計算機科學包括自動機論、形式語言理論、程序理論、演算法分析，以及計算復雜性理論等。自動機是現實自動計算機的數學模型，或者說是現實計算機程序的模型，自動機理論的任務就在於研究這種抽象機器的模型；程序設計語言是一種形式語言，形式語言理論根據語言表達能力的強弱分為O～3型語言，與圖靈機等四類自動機逐一對應；程序理論是研究程序邏輯、程序復雜性、程序正確性證明、程序驗證、程序綜合、形式語言學，以及程序設計方法的理論基礎；演算法分析研究各種特定演算法的性質。計算復雜性理論研究演算法復雜性的一般性質。 計算機系統結構 程序設計者所見的計算機屬性，著重於計算機的概念結構和功能特性，硬體、軟體和固件子系統的功能分配及其界面的確定。使用高級語言的程序設計者所見到的計算機屬性，主要是軟體子系統和固件子系統的屬性，包括程序語言以及操作系統、資料庫管理系統、網路軟體等的用戶界面。使用機器語言的程序設計者所見到的計算機屬性，則是硬體子系統的概念結構(硬體子系統結構)及其功能特性，包括指令系統(機器語言)，以及寄存器定義、中斷機構、輸入輸出方式、機器工作狀態等。 硬體子系統的典型結構是馮·諾伊曼結構，它由運算器控制器、存儲器和輸入、輸出設備組成，採用「指令驅動」方式。當初，它是為解非線性、微分方程而設計的，並未預見到高級語言、操作系統等的出現，以及適應其他應用環境的特殊要求。在相當長的一段時間內，軟體子系統都是以這種馮·諾伊曼結構為基礎而發展的。但是，其間不相適應的情況逐漸暴露出來，從而推動了計算機系統結構的變革。 計算機組織與實現 是研究組成計算機的功能、部件間的相互連接和相互作用，以及有關計算機實現的技術，均屬於計算機組織與實現的任務。 在計算機系統結構確定分配給硬子系統的功能及其概念結構之後，計算機組織的任務就是研究各組成部分的內部構造和相互聯系，以實現機器指令級的各種功能和特性。這種相互聯系包括各功能部件的布置、相互連接和相互作用。 隨著計算機功能的擴展和性能的提高，計算機包含的功能部件也日益增多，其間的互連結構日趨復雜。現代已有三類互連方式，分別以中央處理器、存儲器或通信子系統為中心，與其他部件互連。以通信子系統為中心的組織方式，使計算機技術與通信技術緊密結合，形成了計算機網路、分布計算機系統等重要的計算機研究與應用領域。 與計算實現有關的技術范圍相當廣泛，包括計算機的元件、器件技術，數字電路技術，組裝技術以及有關的製造技術和工藝等。 軟體 軟體的研究領域主要包括程序設計、基礎軟體、軟體工程三個方面。程序設計指設計和編製程序的過程，是軟體研究和發展的基礎環節。程序設計研究的內容，包括有關的基本概念、規范、工具、方法以及方法學等。這個領域發展的特點是：從順序程序設計過渡到並發程序設計和分幣程序設計；從非結構程序設計方法過渡到結構程序設計方法；從低級語言工具過渡到高級語言工具；從具體方法過渡到方法學。 基礎軟體指計算機系統中起基礎作用的軟體。計算機的軟體子系統可以分為兩層：靠近硬體子系統的一層稱為系統軟體，使用頻繁，但與具體應用領域無關；另一層則與具體應用領域直接有關，稱為應用軟體；此外還有支援其他軟體的研究與維護的軟體，專門稱為支援軟體。 軟體工程是採用工程方法研究和維護軟體的過程，以及有關的技術。軟體研究和維護的全過程，包括概念形成、要求定義、設計、實現、調試、交付使用，以及有關校正性、適應性、完善性等三層意義的維護。軟體工程的研究內容涉及上述全過程有關的對象、結構、方法、工具和管理等方面。 軟體目動研究系統的任務是：在軟體工程中採用形式方法：使軟體研究與維護過程中的各種工作盡可能多地由計算機自動完成；創造一種適應軟體發展的軟體、固件與硬體高度綜合的高效能計算機。 計算機產業 計算機產業包括兩大部門，即計算機製造業和計算機服務業。後者又稱為信息處理產業或信息服務業。計算機產業是一種省能源、省資源、附加價值高、知識和技術密集的產業，對於國民經濟的發展、國防實力和社會進步均有巨大影響。因此，不少國家採取促進計算機產業興旺發達的政策。 計算機製造業包括生產各種計算機系統、外圍設備終端設備，以及有關裝置、元件、器件和材料的製造。計算機作為工業產品，要求產品有繼承性，有很高的性能-價格比和綜合性能。計算機的繼承性特別體現在軟體兼容性方面，這能使用戶和廠家把過去研製的軟體用在新產品上，使價格很高的軟體財富繼續發揮作用，減少用戶再次研製軟體的時間和費用。提高性能-價格比是計算機產品更新的目標和動力。 計算機製造業提供的計算機產品，一般僅包括硬體子系統和部分軟體子系統。通常，軟體子系統中缺少適應各種特定應用環境的應用軟體。為了使計算機在特定環境中發揮效能，還需要設計應用系統和研製應用軟體此外，計算機的運行和維護，需要有掌握專業知識的技術人員，這常常是一股用戶所作不到的。 針對這些社會需要，一些計算機製造廠家十分重視向用戶提供各種技術服務和銷售服務。一些獨立於計算機製造廠家的計算機服務機構，也在50年代開始出現。到60年代末期，計算機服務業在世界范圍內已形成為獨立的行業。 計算機的發展與應用 計算機科學與技術的各門學科相結合，改進了研究工具和研究方法，促進了各門學科的發展。過去，人們主要通過實驗和理論兩種途徑進行科學技術研究。現在，計算和模擬已成為研究工作的第三條途徑。 計算機與有關的實驗觀測儀器相結合，可對實驗數據進行現場記錄、整理、加工、分析和繪制圖表，顯著地提高實驗工作的質量和效率。計算機輔助設計已成為工程設計優質化、自動化的重要手段。在理論研究方面，計算機是人類大腦的延伸，可代替人腦的若干功能並加以強化。古老的數學靠紙和筆運算，現在計算機成了新的工具，數學定理證明之類的繁重腦力勞動，已可能由計算機來完成或部分完成。 計算和模擬作為一種新的研究手段，常使一些學科衍生出新的分支學科。例如，空氣動力學、氣象學、彈性結構力學和應用分析等所面臨的「計算障礙」，在有了高速計算機和有關的計算方法之後開始有所突破，並衍生出計算空氣動力學、氣象數值預報等邊緣分支學科。利用計算機進行定量研究，不僅在自然科學中發揮了重大的作用，在社會科學和人文學科中也是如此。例如，在人口普查、社會調查和自然語言研究方面，計算機就是一種很得力的工具。 計算機在各行各業中的廣泛應用，常常產生顯著的經濟效益和社會效益，從而引起產業結構、產品結構、經營管理和服務方式等方面的重大變革。在產業結構中已出觀了計算機製造業和計算機服務業，以及知識產業等新的行業。 微處理器和微計算機已嵌入機電設備、電子設備、通信設備、儀器儀表和家用電器中，使這些產品向智能化方向發展。計算機被引入各種生產過程系統中，使化工、石油、鋼鐵、電力、機械、造紙、水泥等生產過程的自動化水平大大提高，勞動生產率上升、質量提高、成本下降。計算機嵌入各種武器裝備和武器系統干，可顯著提高其作戰效果。 經營管理方面，計算機可用於完成統計、計劃、查詢、庫存管理、市場分析、輔助決策等，使經營管理工作科學化和高效化，從而加速資金周轉，降低庫存水準，改善服務質量，縮短新產品研製周期，提高勞動生產率。在辦公室自動化方面，計算機可用於文件的起草、檢索和管理等，顯著提高辦公效率。 計算機還是人們的學習工具和生活工具。藉助家用計算機、個人計算機、計算機網、資料庫系統和各種終端設備，人們可以學習各種課程，獲取各種情報和知識，處理各種生活事務(如訂票、購物、存取款等)，甚至可以居家辦公。越來越多的人的工作、學習和生活中將與計算機發生直接的或間接的聯系。普及計算機教育已成為一個重要的問題。 總之，計算機的發展和應用已不僅是一種技術現象而且是一種政治、經濟、軍事和社會現象。世界各國都力圖主動地駕馭這種社會計算機化和信息化的進程，克服計算機化過程中可能出現的消極因素，更順利地向高
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