最早的计算机原型是什么?

电脑教程014

最早的计算机原型是什么?,第1张

现代计算机的原型,当推1936年英国数学家图灵设计的理想计算机(即图灵机)为最早。图灵主要是把人们在进行计算时的动作分解为比较简单的动作。设想一个人在一张纸上做计算,他需要:(1)一种储存计算结果的存储器,即纸张;(2)一种语言,表示加减乘除等操作和数字的符号;(3)扫描区,在计算过程中,看到的上下左右几个方格中的数字;(4)计算意向,即在计算的每一阶段打算下一步做什么,例如看到6+9就要准备进位等;(5)执行下一步计算。至于每一步计算,无非是:(1)改变数字或符号;(2)扫描区的改变,往左进位或往右添位等;(3)计算的意向改变等。图灵把问题设想得更简单一些,把26×32的竖式演算穿在纸带上:26×32=52+780=832。如果每个数字都用二进位数表示,加减乘除、等号也用二进数码表示,那么一个计算就得到一条纸带上的由0和1组成的数串。图灵成功地把人的计算活动机械化了。从理论上说,解方程,搞近似计算,无非是按照某种算法,告诉机器在遇到注视格中出现什么情况时,按什么计算意向去执行下一步动作。因此,凡是人或者其他机器能执行的算法,图灵设计的机器都可以做到。

计算机一共有4个发展阶段,分别是:

第1代:电子管数字机(1946—1958年)

硬件方面,逻辑元件采用的是真空电子管,主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。

缺点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。

第2代:晶体管数字机(1958—1964年)

软件方面的操作系统、高级语言及其编译程序应用领域以科学计算和事务处理为主,并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(一般为每秒数10万次,可高达300万次)、性能比第1代计算机有很大的提高。

第3代:集成电路数字机(1964—1970年)

硬件方面,逻辑元件采用中、小规模集成电路(MSI、SSI),主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。

特点是速度更快(一般为每秒数百万次至数千万次),而且可靠性有了显著提高,价格进一步下降,产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。

第4代:大规模集成电路计算机(1970年至今)

硬件方面,逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路(LSI和VLSI)。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生,开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。

计算机应用在信息管理:

信息管理是以数据库管理系统为基础,辅助管理者提高决策水平,改善运营策略的计算机技术。信息处理具体包括数据的采集、存储、加工、分类、排序、检索和发布等一系列工作。信息处理已成为当代计算机的主要任务。

计算机的应用已渗透到社会的各个领域,正在日益改变着传统的工作、学习和生活的方式,推动着社会的科学计算。

科学计算是计算机最早的应用领域,是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数值计算问题。在现代科学技术工作中,科学计算的任务是大量的和复杂的。

利用计算机的运算速度高、存储容量大和连续运算的能力,可以解决人工无法完成的各种科学计算问题。例如,工程设计、地震预测、气象预报等都需要由计算机承担庞大而复杂的计算量。