计算机发展史PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机发展史,制作人：王兴,1,早期计算机,机械计算机时代的拓荒者,电子计算机最初的日子里,电子管计算机的发展,集成电路的出现,2,早期计算机,公元前,5,世纪，中国人发明了算盘，广泛应用于商业贸易中，算盘被认为是最早的,计算机，并一直使用至今。算盘在某些方面的运算能力要超过目前的计算机，算盘的,方面体现了中国人民的智慧。,直到,17,世纪，计算设备才有了第二次重要的进步。,1642,年，法国人,Blaise Pascal,（,1623-1662,）发明了自动进位加法器，称为,Pascalene,。,1694,年，德国数学家,Gottfried Wilhemvon Leibniz,（,1646-1716,）改进了,Pascaline,，使之可以计算乘法。,后来，法国人,Charles Xavier Thomas de Colmar,发明了可以进行四则运算的计算器。,现代计算机的真正起源来自英国数学教授,Charles Babbage,。,Charles Babbage,发现通常的计算设备中有许多错误，在剑桥学习时，他认为可以利用蒸汽机进行运算。,起先他设计差分机用于计算导航表，后来，他发现差分机只是专门用途的机器，,于是放弃了原来的研究，开始设计包含现代计算机基本组成部分的分析机。,（,Analytical Engine,）,Babbage,的蒸汽动力计算机虽然最终没有完成，以今天的标准看也是非常原始的，,然而，它勾画出现代通用计算机的基本功能部分，在概念上是一个突破。,在接下来的若干年中，许多工程师在另一些方面取得了重要的进步，,美国人,Herman Hollerith,（,1860-1929,），根据提花织布机的原理发明了穿孔片计算机,，并带入商业领域建立公司,返回,3,机械计算机时代的拓荒者,在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，大大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空前释放。其中制造一台能帮助人进行,计算的机器，就是最耀眼的思想火花之一。从那时起，一个又一个科学家为把这一,思想火花变成引导人类进入自由王国的火炬而不懈努力。但限于当时的科技总体水,平，大都失败了，这就是拓荒者的共同命运：往往见不到丰硕的果实。后人在享用,这甜美的时候，应该能从中品出一些汗水与泪水的滋味,十七世纪,十八世纪,十九世纪,二十世纪,返回首页,4,17,世纪,1614:,苏格兰人,John Napier(1550-1617),发表了一篇论文，其中提到他发明了,一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置。,1623:Wilhelm Schickard,(1592-1635),制作了一个能进行六位以内数加减法，并能通过铃声输出答案的,计算钟,。通过转动齿轮来进行操作。,1625:William Oughtred(1575-1660),发明计算尺,1642:,法国数学家,Pascal,在,WILLIAM Oughtred,计算尺的基础上将,计算尺加以改进，能进行八位计算。并且还卖出了许多，成为一种时髦的商品。,在此插入,PASCAL,像,1668:,英国人,Samuel Morl,和,(1625-1695),制作了一个非十进制的加法装置，,适宜计算钱币。,1671:,德国数学家,Gottfried Leibniz,设计了一架可以进行乘法，,最终答案可以最大达到,16,位。,返回,5,18,世纪,1775:,英国,Charles,制作成功了一台与,Leibnizs,的计算机类似的机器。,但更先进一些。,1776:,德国人,Mathieus Hahn,成功的制作了一台乘法器。,返回,6,1801:Joseph-Maire Jacuard,开发了一台能用穿孔卡片控制的自动织布机,1820:,法国人,Charles Xavier Thomas de Colmar(1785-1870),制作成功第一台成品计算,机，非常的可靠，可以放在桌面上，在后来的,90,多年间一直在市场上出售。,1822:,英国人,Charles Babbage(1792-1871),设计了差分机和分析机，其中设计的理论非,常的超前，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。,1832:Babbage,和,Joseph Clement,制成了一个差分机的成品，开始可以进行,6,位数的运,算。后来发展到,20,位、,30,位，尺寸将近一个房子那么大。结果以穿孔的形式输出。但限,于当时的制造技术，他们的设计难以制成。,1834:,斯德哥尔摩的,George Scheutz,用木头做了一台差分机。,1834:Babbage,设想制造一台通用的分析机，在只读存储器（穿孔卡片）中存储程序和,数据，,Babbage,在以后的时间继续他的研究工作，并于,1840,年将操作数提高到了,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，,能在几秒内作出一般的加法，几分钟内作出乘除法。,1842:Babbage,的差分机项目因为研制费用昂贵，被政府取消。但他自己仍花费大量的,时间和精力于他的分析机研究。,1843:Scheutz,和他的儿子,Edvard Scheutz,制造了一台差分机，瑞典政府同意继续支持,他们的研究工作。,1847:Babbage,花两年时间设计了一台较简易的、,31,位的差分机，但没有人感兴趣并支,持他造出这台机器。但后来伦敦科学博物馆用现代技术复制出这台机器后发现，它确实,能准确的工作。,7,1848:,英国数学家,George Boole,创立二进制代数学。提前差不多一个世纪为现代二进制,计算机铺平了道路。,1853:,令,Babbage,感到高兴的是，,Scheutzes,制造成功了真正意义上的比例差分机，,能进行,15,位数的运算。象,Babbage,所设想的那样输出结果。后来伦敦的,Brian Donkin,又造出了更可靠的第二台。,1853:,令,Babbage,感到高兴的是，,Scheutzes,制造成功了真正意义上的比例差分机，,能进行,15,位数的运算。象,Babbage,所设想的那样输出结果。后来伦敦的,Brian Donkin,又造出了更可靠的第二台。,1871:Babbage,制造了分析机的部分部件和印表机。,1878:,纽约的西班牙人,Ramon Verea,，制造成功桌面计算器。比前面提到的都要快。,但他对将其推向市场不感兴趣，只是想表明，西班牙人可以比美国人做的更好。,1879:,一个调查委员会开始研究分析机是否可行，最后他们的结论是：分析机根本不,可能工作。此时,Babbage,已经去世了。调查之后，人们将他的分析机彻底遗忘了。,但,Howard Aiken,例外。,1885:,这时期更多的计算机涌现出来。如美国、俄国、瑞典等。他们开始用有槽,的圆柱代替易出故障的齿轮。,1886:,芝加哥的,Dorr E.Felt(1862-1930),制造成了他的计算机。这是第一台用按键操,作的计算器，而且速度非常快，按键抬起，结果也就出来了。,1889:Felt,推出桌面印表计算器。,8,1890:1890,美国人口普查。,1880,年的普查人工用了,7,年的时间进行统计。,这意味着,1890,年的统计将会超过,10,年。美国人口普查部门希望能得到一台机,器帮助提高普查的效率。,Herman Hollerith,，建立制表机公司的那个人，后来,他的公司发展成了,IBM,公司。借鉴了,Babbage,的发明，用穿孔卡片存储数据，,并设计了机器。结果仅仅用了,6,个周就得出了准确的数据（,62622250,人）。,Herman Hollerith,大发其财。,1892:,圣多美和普林西比的,William S.Burroughs,(1857-1898),制作成功了一台比,Felt,的功能更强的机器，真正开创了办公自动化,工业。,1896:Herman Hollerith,创办了,IBM,公司的前身。,返回,9,20,世纪初期,1900 1906:Henry Babbage,Charles Babbage,的儿子，在,R.W.Munro,的,支持下，完成了父亲设计的分析机，但也仅能证明它能工作，而没有将其作为产品,推出,返回,10,电子计算机最初的日子里,在这之前的计算机，都是基于机械运行方式，尽管有个别产品开始引入一些电学,内容，却都是从属与机械的，还没有进入计算机的灵活：逻辑运算领域。而在这之后，,随着电子技术的飞速发展，计算机就开始了由机械向电子时代的过渡，电子越来越成,为计算机的主体，机械越来越成为从属，二者的地位发生了变化，计算机也开始了质,的转变。下面就是这一过渡时期的主要事件：,1906:,美国的,Lee De Forest,发明了电子管。在这之前造出数字电子计算机是不可,能的。这为电子计算机的发展奠定了基础。,1910,1920 1924,年,2,月,:IBM,，一个具有划时代意义的公司成立。,11,1930 1935:IBM,推出,IBM 601,机。这是一台能在一秒钟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意义上都具有重要的地位。大约造了,1500,台。,1937:,英国,剑桥大学的,Alan M.Turing(1912-1954),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: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。,1938:Claude E.Shannon,发表了,用继电器进行逻辑表示的论文。,1938:,柏林的,Konrad Zuse,和他的助手们完成了一个机械,可编程二进制形式的计算机，其理论基础是,Boolean,代数。后来命名为,Z1,。它的功能比较,强大，用类似电影胶片的东西作为存储介质。可以运算七位指数和,16,位小数。可以用一个,键盘输入数字，用灯泡显示结果。,1939 1,月,1,日,:,加利福尼亚的,David Hewlet,和,William Packard,在他们的车库里造出了,Hewlett-Packard,计算机。名字是两人用投硬币的,方式决定的。包括两人名字的一部分。,1939,年,11,月,:,美国,John V.Atanasoff,和他的学生,Clifford Berry,完成了一台,16,位的加法器，这是第一台真空管计算机。,1939:,二次世界大,战的开始，军事需要大大促进了计算机技术的发展。,1939:Zuse,和,Schreyer,开始在他们,的,Z1,计算机的基础上发展,Z2,计算机。并用继电器改进它的存储和计算单元。但这个项目,因为,Zuse,服兵役被中断了一年。,1939/1940:Schreyer,利用真空管完成了一个,10,位的加法,器，并使用了氖灯做存储装置。,12,1940 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。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,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”上的。时钟频率是,60HZ,，完成一次加法运算用时一秒。,1941,年,12,月,:,德国,Zuse,制作完成了,Z3,计算机的研制。这是第一台可编程的电子计算机。可处理,7,位指数、,14,位小数。使用了大量的真空管。每秒种能作,3,到,4,次加法运算。一次乘法需要,3,到,5,秒。,1943:1943,年到,1959,年时期的计算机通常被称作第一代计算机。使用真空管，所有的程,序都是用机器码编写，使用穿孔卡片。典型的机器就是：,UNIVAC,。,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，重,5,吨，,75,万个零部件，,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。被用来为美国海军计算弹道火力表。,1943,年,4,月,:Max Newman,、,Wynn-Williams,和他们的研究小组研制成功“,Heath Robinson”,，这是一台密码破译机，,严格说不是一台计算机。但是其使用了一些逻辑部件和真空管，其光学装置每秒钟能读,入,2000,个字符。同样具有划时代的意义。,1943,年,9,月,:Williams,和,Stibitz,完成了,“,Relay Interpolator”,，后来命名为“,Model II Relay Calculator”,。这是一台可编程计算机。,同样使用纸带输入程序和数据。其运行更可靠，每个数用,7,个继电器表示，可进行浮点运,算。,1943,年,12,月,:,最早的可编程计算机在英国推出，包括,2400,个真空管，目的是为了破,译德国的密码，每秒能翻译大约,5000,个字符，但使用完后不久就遭到了毁坏。据说是因,为在翻译俄语的时候出现了错误。,1946:ENIAC,(Electronic Numerical Integrator,和,Computer):,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，,18000,个电子管，功率,25,千瓦。主要用于计算弹道和氢弹的研制。,返回,13,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，但其体积之大、能耗之高,、故障之多、价格之贵大大制约了它的普及应用。直到晶体管被发明出来，电子计算机,才找到了腾飞的起点，一发而不可收,1947: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:EDSAC,：剑桥大学的,Wilkes,和他的小组建成了一台存储程序的计算机。输入输,出设备仍是纸带。,1949:EDVAC(electronic discrete variable computer),：第一台使用,磁带的计算机。这是一个突破，可以多次在其上存储程序。这台机器是,John von Neumann,提议建造的。,1949:“,未来的计算机不会超过,1.5,吨。”这是当时科学,杂志的大胆预测。,1950:,软磁盘由东京帝国大学的,Yoshiro Nakamats,发明。其销售权由,IBM,公司,获得。开创存储时代新纪元。,1950:,英国数学家和计算机先驱,Alan Turing,说：计算机,将会具有人的智慧，如果一个人和一台机器对话，对于提出和回答的问题，这个人不,能区别到底对话的是机器还是人，那么这台机器就具有了人的智能。,14,1951:Grace Murray Hopper,完成了高级语言编译器。,1951:Whirlwind,：美国空军的第一个计算机控制实时防御系统研制完成。,1951:UNIVAC-1,：第一台商用计算机系统。设计者：,J.Presper Eckert,和,John Mauchly,。被美国人口普查部门用于人口普查，标志着计算机的应用进入了一个,新的、商业应用的时代。,1952:EDVAC(Electronic Discrete Variable Computer),：由,Von Neumann,领导设计并,完成。取名：电子离散变量计算机。,1953:,此时世界上大约有,100,台计算机在运转。,1953:,磁芯存储器被开发出来。,1954:IBM,的,John Backus,和他的研究小组开始开发,FORTRAN(FORmula TRANslation),1957,年完成。是一种适合科学研究使用的计算机高级语言。,1956:,第一次有关人工智能的会议在,Dartmouth,学院召开。,1957:IBM,开发成功第一台点阵打印机。,1957:FORTRAN,高级语言开发成功。,返回,15,集成电路，现代计算机插上腾飞的翅膀 尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、,降低了其价格，减少了故障。但离人们的要求仍差很远，而且各行业对计算机也产生,了较大的需求，生产更能更强、更轻便、更便宜的机器成了当务之急，而集成电路的,发明正如“及时雨”，当春乃发生。其高度的集成性，不仅仅使体积得以减小，更使速,度加快，故障减少。人们开始制造革命性的微处理器。计算机技术经过多年的积累，,终于驶上了用硅铺就的高速公路,16,谢谢观赏！,17,