計算機(jī)發(fā)展歷史

關(guān)于計算機(jī)發(fā)展歷史第1頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月21.1.1石頭計算到算盤公元前3000年的古埃及人用結(jié)繩來記錄土地面積和收獲的谷物公元前2000年的美索不達(dá)米亞人用泥板計數(shù)，這塊泥板上的契形文字代表25。我國古代數(shù)學(xué)家祖沖之就是用算籌計算出圓周率值介于3.1415926和3.1415927之間。第2頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月31.1.1石頭計算到算盤珠算被稱為我國“第五大發(fā)明”，最早記錄于漢朝人徐岳撰寫的《數(shù)術(shù)記遺》一書里。算圣劉洪及其發(fā)明的珠算盤。第3頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月41.1計算機(jī)的史前時代1.1.2計算尺和計算器JohnNapier(1550-1617)約翰·納皮爾納皮爾算籌(Napier’sbones)1612年發(fā)明第4頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月51.1計算機(jī)的史前時代1.1.2計算尺和計算器威廉·奧卻德(WilliamOughtred)及其發(fā)明的圓形計算尺風(fēng)靡18－19世紀(jì)的計算尺1.計算尺第5頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月61.1計算機(jī)的史前時代1.1.2計算尺和計算器Casio14-A史上第一臺商用小型電子計算器1957年發(fā)明一款普通的袖珍電子計算器2.計算器第6頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月71.2機(jī)械式計算機(jī)1.2.1契卡德計算機(jī)威廉·契克卡德德國圖賓根大學(xué)教授，于1623年制造了第一臺計算機(jī)。1960年，契克卡德家鄉(xiāng)人根據(jù)示意圖重新制作的契克卡德計算機(jī)：能做6位數(shù)加減法，設(shè)置了某種“溢出”響鈴裝置；機(jī)器上部附加一套圓柱型“納皮爾算籌”，因此也能進(jìn)行乘除運(yùn)算。WilhelmSchickard(1592-1635)第7頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月81.2機(jī)械式計算機(jī)1.2.2帕斯卡加法機(jī)BlaisePascal(1623–1662)保存在巴黎國立工藝博物館的帕斯卡加法機(jī)，1642年發(fā)明：機(jī)器由系列齒輪組成的裝置，外殼用黃銅材料制作，是一個長20英寸、寬4英寸、高3英寸的長方盒子，面板上有一列顯示數(shù)字的小窗口，旋緊發(fā)條后才能轉(zhuǎn)動，用專用的鐵筆來撥動轉(zhuǎn)輪以輸入數(shù)字。布萊斯·帕斯卡

法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、思想家第8頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月91.2機(jī)械式計算機(jī)1.2.3萊布尼茲乘法機(jī)GottfriedLeibniz(1646–1716)1674年，萊布尼茨發(fā)明乘法機(jī)。這是第一臺可以運(yùn)行完整四則運(yùn)算的計算機(jī)，長100厘米、寬30厘米、高25厘米，主要由不動的計數(shù)器和可動的定位機(jī)構(gòu)兩部分組成，整個機(jī)器由一套齒輪系統(tǒng)傳動?！竟?700年左右，萊布尼茨從一位友人送給他的中國“易圖”（八卦）里受到啟發(fā)，悟出了二進(jìn)制數(shù)之真諦，率先提出了二進(jìn)制的運(yùn)算法則?！扛晏刭M(fèi)里德·萊布尼茲

德國數(shù)學(xué)家、微積分獨(dú)立發(fā)明人第9頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月101.2機(jī)械式計算機(jī)1.2.4“編織”的程序明代宋應(yīng)星所著《天工開物》《天工開物》中記載的小花樓提花機(jī)第10頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月111.2機(jī)械式計算機(jī)1.2.4“編織”的程序英國曼徹斯特“科學(xué)與工業(yè)博物館”中的杰卡德編織機(jī)(1805年發(fā)明)布喬的穿孔卡片思想在杰卡德的自動編織機(jī)上實(shí)現(xiàn)——程序控制思想的萌芽正面?zhèn)让娴?1頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月121.2機(jī)械式計算機(jī)1.2.5差分機(jī)和分析機(jī)現(xiàn)代計算機(jī)奠基人——英國劍橋大學(xué)教授查爾斯·巴貝奇1822年，差分機(jī)——倫敦科學(xué)博物館的復(fù)制品CharlesBabbage(1791-

1871)第12頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月131.2機(jī)械式計算機(jī)1.2.5差分機(jī)和分析機(jī)世界上第一位程序員——奧古斯塔·艾達(dá)·拜倫后人根據(jù)巴貝奇圖紙制造的“分析機(jī)”AugustaAdaByron(1815-1852)1834年，巴貝奇提出通用計算機(jī)“分析機(jī)”構(gòu)想，直至他去世也未制成。第13頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月141.2機(jī)械式計算機(jī)1.2.5差分機(jī)和分析機(jī)設(shè)計圖紙之一——差分機(jī)和分析機(jī)存儲器框架第14頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月151.2機(jī)械式計算機(jī)1.2.6手搖計算機(jī)鮑德溫發(fā)明的手搖計算機(jī)，1873年弗蘭克·鮑德溫(FrankBaldwin)第15頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月161.3從機(jī)械到電子的進(jìn)程1.3.1穿孔制表機(jī)HermanHollerith(1860-1929)美國著名統(tǒng)計專家——赫爾曼·霍列瑞斯霍列瑞斯發(fā)明的自動制表機(jī)第16頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月171.3從機(jī)械到電子的進(jìn)程1.3.2電子文明的曙光——電子二極管、三極管JohnFleming(1848-1945)1904年，英國青年工程師約翰·弗萊明發(fā)明真空二極管LeeDeForest(1873-1961)1906年，美國人李·德·福雷斯特發(fā)明能起放大作用的真空三極管。第17頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月181.3從機(jī)械到電子的進(jìn)程KonradZuse(1910-1995)數(shù)字計算機(jī)之父——克蘭德·楚澤德國博物館中存放的Z4計算機(jī)第18頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月191.3從機(jī)械到電子的進(jìn)程HowardAiken(1900-1973)MARK系列計算機(jī)發(fā)明人——霍華德·艾肯哈佛大學(xué)的MARK-I第19頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月201.3從機(jī)械到電子的進(jìn)程計算機(jī)軟件之母——GraceHopper(1906-1992)(a)一本介紹霍波博士的書(b)海軍軍官霍波——攝于1984年保存在霍波筆記本中的第一個“bug”第20頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月211.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator）：1946年2月14日，誕生在美國馬里蘭州阿貝丁陸軍試炮場第21頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月221.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史ENIAC兩位設(shè)計者

——莫契利和埃克特ENIAC博物館中的部分器件第22頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月231.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.1電子管計算機(jī)2.電子管計算機(jī)時代：1946年～20世紀(jì)50年代后期(1)主要特點(diǎn)

邏輯元件——電子管

主

存——磁鼓

輔

存——磁帶

軟

件——機(jī)器語言、符號語言

應(yīng)

用——科學(xué)計算(2)主要成就

①數(shù)字電子計算機(jī)的出現(xiàn)，揭開了人類歷史新篇章。②1946年6月，美國數(shù)學(xué)家、普林斯頓大學(xué)教授約翰·馮·諾依曼（JohnVonNeumann）提出了“存儲程序”的概念以及計算機(jī)組成和框架，奠定了現(xiàn)代計算機(jī)組成與工作原理基礎(chǔ)。第23頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月241.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.2晶體管計算機(jī)1.晶體管的誕生1947年，晶體管誕生。晶體管的三位發(fā)明人——因這項偉大發(fā)明，三人獲得1956年諾貝爾物理學(xué)獎威廉·肖克利約翰·巴丁沃爾特·布拉坦第24頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月251.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.2晶體管計算機(jī)1.晶體管的誕生晶體管與電子管的比較：體積比電子管小很多耗電大大降低穩(wěn)定性有很大提高電子管實(shí)物晶體管實(shí)物1955年，貝爾實(shí)驗室使用800只晶體管組裝了世界上第一臺晶體管計算機(jī)TRADIC。(TransistorDigitalComputer)第25頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月261.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.2晶體管計算機(jī)2.晶體管計算機(jī)時代：20世紀(jì)50年代中期～20世紀(jì)60年代中期(1)主要特點(diǎn)邏輯元件——晶體管主

存——磁芯輔

存——磁盤軟

件——高級程序設(shè)計語言、操作系統(tǒng)應(yīng)

用——除科學(xué)計算外，已應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、過程控制

(2)主要成就

①首次將晶體管用于計算機(jī)，使計算機(jī)縮小了體積，減低了功耗，提高了速度和可靠性。②發(fā)明了高級語言。

③首次提出了計算機(jī)的兼容問題，包括硬件兼容和軟件兼容。第26頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月271.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1959年，集成電路宣告誕生。1958年9月12日，在德克薩斯儀器（TI）公司工作的杰克·基爾比（JackKilby）完成了他的集成電路設(shè)計（將硅電阻器、電容器和晶體管裝在一塊晶片上）。1959年2月6日，基爾比向美國專利局申報專利“小型化電子電路（No.3138743）”。

1959年7月30日，美國仙童公司的羅伯特·諾伊斯（RobortNoyce）也宣稱制出第一塊集成電路，并向美國專利局申請專利“半導(dǎo)體器件和引線結(jié)構(gòu)（No.2981877）”。杰克·基爾比羅伯特·諾伊斯第27頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月281.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.3集成電路計算機(jī)1.集成電路的誕生集成電路與晶體管的比較：集成電路實(shí)物晶體管實(shí)物1964年4月7日，在IBM公司成立50周年之際，由年僅40歲的吉恩·阿姆達(dá)爾(Gene

Amdahl)擔(dān)任主設(shè)計師，歷時四年研發(fā)的IBM360計算機(jī)問世，標(biāo)志著第三代計算機(jī)的全面登場，這也是IBM歷史上最為成功的機(jī)型之一。第28頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月291.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.3集成電路計算機(jī)2.集成電路計算機(jī)時代：20世紀(jì)60年代中～20世紀(jì)70年代初(1)主要特點(diǎn)

邏輯元件——集成電路主

存——半導(dǎo)體輔

存——磁盤軟

件——高級程序設(shè)計語言、操作系統(tǒng)應(yīng)

用——科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制

(2)主要成就

①IBM公司首次提出了系列機(jī)的概念，圓滿地解決了計算機(jī)兼容的問題，典型代表是IBM360系列機(jī)。②控制器設(shè)計使用微程序控制技術(shù)，使控制器的設(shè)計規(guī)整化。③結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想成熟，軟硬件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化。第29頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月301.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.4大規(guī)模集成電路計算機(jī)1.微處理器的出現(xiàn)1971年，Intel公司宣稱，他們首創(chuàng)了一種“開啟集成電路新紀(jì)元”的半導(dǎo)體芯片，即第一塊微處理器芯片4004。

所謂微處理器芯片是將CPU（CentralProcessingUnit，中央處理器）集成在一塊芯片上。第一塊微處理器芯片Intel4004及其發(fā)明人特德·霍夫第30頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月311.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.4大規(guī)模集成電路計算機(jī)2.微型計算機(jī)(1)第一臺微型機(jī)：Altair88001975年4月，微型儀器與自動測量系統(tǒng)公司（MITS）推出了首臺通用型Altair8800，售價375美元，帶有1KB存儲器，這是世界上第一臺微型計算機(jī)。(2)PC機(jī)：PersonalComputer1981年8月12日，IBM公司正式推出了全球第一臺個人計算機(jī)——IBMPC。該機(jī)采用主頻4.77MHz的Intel8088微處理器，運(yùn)行Microsoft公司專門為IBMPC開發(fā)的MS-DOS操作系統(tǒng)。第一臺微型計算機(jī)——Altair8800第一臺個人計算機(jī)——IBMPC第31頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月321.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.4大規(guī)模集成電路計算機(jī)2.微型計算機(jī)比爾·蓋茨（BillGates）在哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)期間就為第一臺微型計算機(jī)Altair8800開發(fā)了BASIC編程語言的一個版本。1975年，年僅20的蓋茨與好友保羅·艾倫(PaulAllen)共同創(chuàng)建了Microsoft公司。1981年誕生的IBMPC機(jī)選用Microsoft公司的MS-DOS作為操作系統(tǒng)，隨著PC機(jī)的風(fēng)行，Microsoft公司逐漸成為世界第一大微機(jī)軟件開發(fā)商。比爾·蓋茨保羅·艾倫第32頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月331.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.4大規(guī)模集成電路計算機(jī)2.大規(guī)模集成電路計算機(jī)時代：20世紀(jì)70年代初期～至今(1)主要特點(diǎn)

邏輯元件——大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路（LSI/VLSI）主

存——LSI/VLSI半導(dǎo)體芯片輔

存——磁盤、光盤軟

件——高級程序設(shè)計語言、操作系統(tǒng)應(yīng)

用——科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制，并進(jìn)入以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征的應(yīng)用時代第33頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月341.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.4大規(guī)模集成電路計算機(jī)2.大規(guī)模集成電路計算機(jī)時代：20世紀(jì)70年代初期～至今(2)主要成就

①1971年Intel公司成功地研制出了4004微處理器芯片。從此，隨著LSI/VLSI技術(shù)的發(fā)展，微處理器每隔兩三年就有一個新的產(chǎn)品問世，至今已發(fā)展到486、586、Itanium、IntelCore2。②微型計算機(jī)出現(xiàn)，典型代表是IBMPC。③面向?qū)ο蟆⒖梢暬绦蛟O(shè)計概念出現(xiàn)；軟件產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)，各種實(shí)用軟件層出不窮，極大地方便了用戶。④計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把世界緊密地聯(lián)系在一起。⑤多媒體技術(shù)崛起，計算機(jī)集圖像、圖形、聲音、文字處理于一體，在信息處理領(lǐng)域掀起了一場革命，與之對應(yīng)的信息高速公路正在緊鑼密鼓地籌劃實(shí)施當(dāng)中。第34頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月351.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.5第五代計算機(jī)從20世紀(jì)80年代開始，日本、美國、歐洲等發(fā)達(dá)國家都宣布開始新一代計算機(jī)的研究。人們普遍認(rèn)為新一代計算機(jī)應(yīng)該是智能型的，它能模擬人的智能行為，理解人類自然語言，并繼續(xù)向著微型化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。綜合起來大概有以下幾個研究方向。人工智能計算機(jī)巨型計算機(jī)多處理機(jī)激光計算機(jī)超導(dǎo)計算機(jī)生物晶體計算機(jī)（DNA計算機(jī)）量子計算第35頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月361.4電子計算機(jī)發(fā)展歷史1.4.6總結(jié)起止年代主要元件主要元件圖例速度（次/秒）特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域第一代1946年～20世紀(jì)50年代末電子管5千～1萬次體積巨大，運(yùn)算速度較低，耗電量大，存儲容量??；主要用來進(jìn)行科學(xué)計算第二代20世紀(jì)50年代中～20世紀(jì)60年代中晶體管幾萬～幾十萬次體積減少，耗電較少，運(yùn)算速度較高，價格下降；不僅用于科學(xué)計算，還用于數(shù)據(jù)處理和事務(wù)管理，并逐漸用于工業(yè)控制第三代20世紀(jì)60年代中～20世紀(jì)70年代初中、小規(guī)模集成電路幾十萬～幾百萬次體積、功耗進(jìn)一步減少，可靠性和速度進(jìn)一步提高；應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓展到文字處理、企業(yè)管理、自動控制、城市交通管理等方面第四代20世紀(jì)70年代初～至今大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路幾千萬～幾百萬億次性能大幅度提高，價格大幅度下降，廣泛應(yīng)用于社會生活的各個方面，進(jìn)入辦公室和家庭；在辦公室自動化、電子編輯排版、數(shù)據(jù)庫管理、圖像識別、語音識別、專家系統(tǒng)等領(lǐng)域中大顯身手第36頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月371.5奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想邏輯代數(shù)創(chuàng)始人，英國數(shù)學(xué)家——喬治·布爾(GeorgeBoole，1815-1864)第37頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月381.5奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想信息論創(chuàng)始人，美國科學(xué)家——

克勞德·香農(nóng)(ClaudeShannon，1916-2001)第38頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月391.5奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想1.5.3圖靈、圖靈機(jī)及圖靈測試

圖靈是計算機(jī)邏輯的奠基者，許多人工智能的重要方法也源自這位偉大的科學(xué)家：24歲，提出圖靈機(jī)理論；31歲，參與Colossus（二戰(zhàn)時英國破解德國通信密碼的計算機(jī)）的研制；33歲，構(gòu)思了仿真系統(tǒng)；35歲，提出自動程序設(shè)計概念；38歲，設(shè)計了“圖靈測試”；

在后來還創(chuàng)造了一門新學(xué)科——非線性力學(xué)；……計算機(jī)與人工智能之父，英國數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家——阿蘭·圖靈（AlanTuring，1912-1954）第39頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月401.5.3圖靈、圖靈機(jī)及圖靈測試1.圖靈機(jī)1936年5月28日，圖靈向倫敦權(quán)威的數(shù)學(xué)雜志投了一篇論文，題為“論可計算數(shù)及其在判定問題上的應(yīng)用”(OnComputableNumbers,withanApplicationtotheEntscheidungsproblem)。在這篇開創(chuàng)性的論文中，圖靈給“可計算性”下了一個嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義，并提出著名的“圖靈機(jī)(TuringMachine)”的設(shè)想。1.5奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想圖靈機(jī)模型示意圖第40頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月411.5.3圖靈、圖靈機(jī)及圖靈測試2.圖靈測試1950年10月，圖靈發(fā)表一篇題為“計算機(jī)器與智能”(Computingmachineryandintelligence)的論文，成為劃時代之作。在這篇論文里，圖靈第一次提出“機(jī)器思維”的概念。他還對智能問題從行為主義的角度給出了定義，由此提出一假想：一個人在不接觸對方的情況下，通過一種特殊的方式，和對方進(jìn)行一系列的問答，如果在相當(dāng)長時間內(nèi)，他無法根據(jù)這些問題判斷對方是人還是計算機(jī)，那么，就可以認(rèn)為這個計算機(jī)具有同人相當(dāng)?shù)闹橇?，即這臺計算機(jī)是能思維的。這就是著名的“圖靈測試”（TuringTesting）。1.5奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想第41頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月421.5.3圖靈、圖靈機(jī)及圖靈測試3.圖靈獎為紀(jì)念圖靈對計算機(jī)領(lǐng)域做出的巨大貢獻(xiàn)，國際計算機(jī)協(xié)會(AssociationforComputingMachinery，ACM)于1966年開始設(shè)立圖靈獎(TuringAward)，這是計算機(jī)界最負(fù)盛名的獎項，有“計算機(jī)界諾貝爾獎”之稱。首位華人獲獎?wù)摺?000年圖靈獎得主，姚期智首位女性獲獎?wù)摺?006年圖靈獎得主，法蘭西斯·艾倫1.5奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想姚期智法蘭西斯·艾倫(FrancesAllen)第42頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月431.5奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想被“遺忘”的電子計算機(jī)之父

——約翰·阿塔納索夫（JohnAtanasoff，1903-1995）存放在衣阿華州立大學(xué)的ABC計算機(jī)(Atanasoff-BerryComputer)第43頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月441.5.5維納及計算機(jī)設(shè)計五原則維納提出的現(xiàn)代計算機(jī)設(shè)計五原則：

不是模擬式，而是數(shù)字式；

由電子元件構(gòu)成，盡量減少機(jī)械部件；

采用二進(jìn)制，而不是十進(jìn)制；

內(nèi)部存放計算表；

在計算機(jī)內(nèi)部存儲數(shù)據(jù)。【維納1943年在所發(fā)表的論文“行為、目的和目的論”（Behavior,purpose,andteleology.Phil.Sci.10(1943).）中，首次提出了“控制論”這個概念。1948年維納在麻省理工學(xué)院出版社（MITPress）出版了里程碑式的著作《控制論——動物和機(jī)器中的通信與控制問題》（Cybernetics:OrtheControlandCommunicationintheAnimalandtheMachine.Cambridge），為控制論奠定了理論基礎(chǔ)，標(biāo)志著它的正式誕生?！?.5奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想控制論創(chuàng)始人——諾伯特·維納（NorbertWiener，1894-1964）第44頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月451.5.6馮·諾伊曼及馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)1945年6月30日，馮·諾依曼發(fā)表“101頁報告”——FirstDraftofaReportontheEDVAC；1946年7、8月間，馮·諾依曼又提出了一個更加完善的設(shè)計報告“電子計算機(jī)邏輯設(shè)計初探”（Preliminarydiscussionofthethelogicaldesignofanelectroniccomputinginstrument）。1.5奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想現(xiàn)代電子計算機(jī)之父——馮·諾伊曼這兩篇報告的綜合設(shè)計思想，便是著名的“馮·諾依曼結(jié)構(gòu)（vonNeumannArchitecture）”。報告明確指出：

采用二進(jìn)制，不但數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制，指令也采用二進(jìn)制；

計算機(jī)由5部分構(gòu)成：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入和輸出裝置；

程序由指令組成并和數(shù)據(jù)一起存放在存儲器中，機(jī)器按程序指定的邏輯順序，把指令從存儲器中讀出來并逐條執(zhí)行，從而自動完成程序描述的處理工作。(即，“存儲程序”思想)第45頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月461.5.6馮·諾伊曼及馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)注意：ENIAC并不是基于“存儲程序”工作的計算機(jī)！1.5奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想第一臺“存儲程序”電子計算機(jī)——EDSAC，英國劍橋大學(xué)教授威爾克斯主持。下面機(jī)器是較早實(shí)現(xiàn)“馮·諾依曼結(jié)構(gòu)”、按照“存儲程序＋程序控制”工作的計算機(jī)：IAS——馮·諾依曼主持EDVAC——馮·諾依曼主持EDSAC——莫里斯·威爾克斯主持馮·諾伊曼及IAS機(jī)EDVAC第46頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月471.6計算機(jī)在中國中國的計算機(jī)事業(yè)開始的標(biāo)志是1956年6月14日，毛澤東主席等中央領(lǐng)導(dǎo)同志在懷仁堂草坪接見了參加規(guī)劃的幾百位專家，批準(zhǔn)了我國著名的12年科技規(guī)劃，選定了“計算機(jī)、電子學(xué)、半導(dǎo)體、自動化”作為發(fā)展規(guī)劃的四項緊急措施，批準(zhǔn)中國科學(xué)院成立計算技術(shù)、半導(dǎo)體、電子學(xué)及自動化四個研究所。1956年8月25日，中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所籌備委員會成立，著名數(shù)學(xué)家華羅庚任主任，我國計算機(jī)事業(yè)由此起步。表1.3為我國計算機(jī)發(fā)展史大事記表（1956～2005年）。圖2.1浮點(diǎn)數(shù)據(jù)格式圖2.1浮點(diǎn)數(shù)據(jù)格式第47頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月481.7計算機(jī)的發(fā)展趨勢ENIACIntelCoreDuo2006首次登場1946年2006年性能5

000次加法/秒21.6億次運(yùn)算/秒功耗170kW最多31W重量28t幾乎可以忽略大小80英尺×