計算機的發展史

計算機的產生和發展

世界上第一臺電子計算機 ENIAC(1946)

1943年，第二次世界大戰後期，因戰爭的需要，美國國防部批准了由Pennsyivania大學John Mauchly教授和John Presper Eckert工程師提出的建造一臺用電子管組成的電子數字積分機和計算機（ENIAC）計劃

ENIAC的出現不但實現了一臺通用計算機的目標，而且標誌計算工具進入了一個嶄新的時代，是人類文明發展史中的一個里程碑。僅僅半個世紀，計算機已經使人類社會從工業化社會發展到了資訊化社會。

現代計算機生產的驅動力：需求

微型計算機的出現和發展

Moore 定律：微晶片上整合的電晶體數目每三年翻兩番。

軟體技術的興起和發展

• 各種語言：
  • 機器語言面向機器
  • 組合語言面向機器
  • 高階語言 面向使用者（問題）
• 系統軟體：
  • 語言處理程式：彙編程式 編譯程式 解釋程式；
  • 作業系統：DOS 、UNIX 、Windows、 Linux 、Kylin Linux；
  • 服務性程式：裝配 除錯 診斷 排錯；
  • 資料庫管理系統：資料庫和資料庫管理軟體；
  • 網路軟體；
• 軟體發展的特點：
  • 開發週期長；
  • 製作成本昂貴；
  • 檢測軟體產品質量的特殊性；

計算機的應用

• 科學計算和資料處理
• 工業控制和實時控制
• 網路技術的應用
  • 電子商務
  • 網路教育
  • 敏捷製造
• 虛擬現實
• 辦公自動化和管理資訊系統
• CAD/CAM/CIMS(計算機輔助設計/計算機輔助製造/計算機整合製造系統)
• 多媒體技術
• 人工智慧

計算機的展望

• 計算機具有類似人腦的一些超級智慧功能
  • 要求計算機的速度要足夠快
• 晶片整合度的提高受以下三方面的限制
  
  • 晶片整合度受物理極限的制約
    
  • 按幾何級數遞增的製作成本
    
  • 晶片的功耗、散熱、線延遲
• 替代傳統的矽晶片
  
  • 光計算機：利用光子取代電子進行運算和儲存
    
  • DNA生物計算機：：通過控制DNA分子間的生化反應
    
  • 量子計算機：利用原子所具有的量子特性