《計算機(jī)發(fā)展歷史》PPT課件.ppt

1、計算機(jī)發(fā)展簡史,1.1 計算機(jī)的史前時代 1.2 機(jī)械式計算機(jī) 1.3 從機(jī)械到電子的進(jìn)程 1.4 電子計算機(jī)發(fā)展歷史 1.5 奠定計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想 1.6 計算機(jī)在中國 1.7 計算機(jī)的發(fā)展趨勢 1.8 小結(jié),內(nèi)容提要,2,1.1 計算機(jī)的史前時代,1.1.1 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。,1.1 計算機(jī)的史前時代,1.1.1 石頭計算到算盤,珠算被稱為我國“第五大

2、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。,1.1 計算機(jī)的史前時代,1.1.2 計算尺和計算器,John Napier(1550-1617) 約翰納皮爾,納皮爾算籌(Napiers bones) 1612年發(fā)明,1.1 計算機(jī)的史前時代,1.1.2 計算尺和計算器,威廉奧卻德(William Oughtred) 及其發(fā)明的圓形計算尺,風(fēng)靡1819世紀(jì)的計算尺,1. 計算尺,1.1 計算機(jī)的史前時代,1.1.2 計算尺和計算器,Casio 14-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,1.2 機(jī)械式計算機(jī),1

3、.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。,Wilhelm Schickard(1592-1635),1.2 機(jī)械式計算機(jī),1.2.2 帕斯卡加法機(jī),Blaise Pascal(16231662),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

4、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,1.2 機(jī)械式計算機(jī),1.2.3 萊布尼茲乘法機(jī),Gottfried Leibniz(16461716),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。 【公元1700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?！?戈特費(fèi)里德萊布尼茲 德國數(shù)學(xué)家、微積分獨(dú)立發(fā)明人,1.2 機(jī)械式計算機(jī),1.

5、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),1.2 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 側(cè)面,1.2 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,Charles Babbage (1791-1871),1.2 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)”,Aug

6、usta Ada Byron (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。,1.2 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,1.2 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(Frank Baldwin),1.3 從機(jī)械到電子的進(jìn)程,1.3.1 穿孔制表機(jī),Herman Hollerith (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),1.3 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,John Flem

7、ing (1848-1945),1904年，英國青年工程師約翰弗萊明發(fā)明真空二極管,Lee De Forest (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。,1.3 從機(jī)械到電子的進(jìn)程,Konrad Zuse (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),1.3 從機(jī)械到電子的進(jìn)程,1.3.3 沖擊最后的技術(shù)壁壘 2. MARK系列計算機(jī),Howard Aiken (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,1.3 從機(jī)械到電子的進(jìn)程,1.3.3 沖擊最后的技術(shù)壁壘 2. MA

8、RK系列計算機(jī),計算機(jī)軟件之母Grace Hopper (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”,1.4 電子計算機(jī)發(fā)展歷史,ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator）： 1946年2月14日，誕生在美國馬里蘭州阿貝丁陸軍試炮場,1.4 電子計算機(jī)發(fā)展歷史,1.4.1 電子管計算機(jī) 1. 第一臺電子計算機(jī)的誕生 ENIAC的指標(biāo)： 每秒5000次加法 17468個電子管 7200個二極管、70000個電阻器、10000個電容器、6000個繼電器 占地

9、170平方米 總重量30噸 耗電174KW,ENIAC兩位設(shè)計者莫契利和埃克特,ENIAC博物館中的部分器件,1.4 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 數(shù)字電子計算機(jī)的出現(xiàn)，揭開了人類歷史新篇章。 1946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（John Von Neumann）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)。,1.4 電子計算機(jī)發(fā)展歷史,1.4.2 晶體

10、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(xiàng)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,1.4 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(yàn)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。 (Transistor Digital Computer),1.4 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

11、 (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 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。 發(fā)明了高級語言。 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。,1.4 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（Jack Kilby）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

12、. 3138743）”。 1959年7月30日，美國仙童公司的羅伯特諾伊斯（Robort Noyce）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,1.4 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(GeneAmdahl)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。,1.4 電子計算機(jī)

13、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 IBM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)。 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。 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。,1.4 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)

14、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（Central Processing Unit，中央處理器）集成在一塊芯片上。,第一塊微處理器芯片Intel 4004及其發(fā)明人特德霍夫,1.4 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)：Altair 8800 1975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Altair 8800，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)：Personal Computer 1981年8月12日，IBM公司正式推出了全球第一臺個人計算機(jī)

15、IBM PC。該機(jī)采用主頻4.77MHz的Intel 8088微處理器，運(yùn)行Microsoft公司專門為IBM PC開發(fā)的MS-DOS操作系統(tǒng)。,第一臺微型計算機(jī) Altair 8800,第一臺個人計算機(jī) IBM PC,1.4 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（ Bill Gates ）在哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)期間就為第一臺微型計算機(jī)Altair 8800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(Paul Allen)共同創(chuàng)建了Microsoft公司。 1981年誕生的IBM PC機(jī)選用Microsoft公司的MS-D

16、OS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,1.4 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,1.4 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

17、要成就 1971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、Intel Core 2。 微型計算機(jī)出現(xiàn)，典型代表是IBM PC。 面向?qū)ο?、可視化程序設(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。 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。 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。,1.4 電子計算機(jī)發(fā)展歷史,1.4.5 第

18、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,1.4 電子計算機(jī)發(fā)展歷史,1.4.6 總結(jié),1.5 奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想,1.5.1 布爾及邏輯代數(shù) 1847年，出版邏輯的數(shù)學(xué)分析（The Mathematical Analysis of Logic。 1854年，出版思維規(guī)律的研究邏輯

19、與概率的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)（An Investigation of the Laws of Thought, on Which are Founded the Mathematical Theories of Logic and Probabilities。 以這兩部著作為基礎(chǔ)，布爾建立了一門新的數(shù)學(xué)學(xué)科邏輯代數(shù)，也稱布爾代數(shù)。它為百年后出現(xiàn)的數(shù)字計算機(jī)開關(guān)電路設(shè)計提供了最重要的數(shù)學(xué)方法和理論基礎(chǔ)。,邏輯代數(shù)創(chuàng)始人，英國數(shù)學(xué)家 喬治布爾(George Boole，1815-1864),1.5 奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論基礎(chǔ)的重要人物和思想,1.5.2 香農(nóng)及計算機(jī)開關(guān)電路 1938年，年僅22歲的香農(nóng)在碩士

20、論文的基礎(chǔ)上，發(fā)表論文“繼電器和開關(guān)電路的符號分析”（A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits），首次闡述了如何將布爾代數(shù)運(yùn)用于邏輯電路，奠定了現(xiàn)代電子計算機(jī)開關(guān)電路的理論基礎(chǔ)。 【香農(nóng)于1948年6月和10月在貝爾系統(tǒng)技術(shù)雜志（Bell System Technical Journal）上連載發(fā)表了他影響深遠(yuǎn)的論文“通信的數(shù)學(xué)原理”（A Mathematical Theory of Communication）；1949年，香農(nóng)又在該雜志上發(fā)表了另一著名論文“噪聲下的通信”（Communication in the Presenc

21、e of Noise）。這兩篇論文成為了信息論的奠基性著作，香農(nóng)成為信息論的奠基人?！?信息論創(chuàng)始人，美國科學(xué)家克勞德香農(nóng)(Claude Shannon，1916-2001),1.5 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

22、輯學(xué)家 阿蘭圖靈（Alan Turing，1912-1954）,1.5.3 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”(On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem)。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)(Turing Machine)”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,1.5.3 圖靈、圖靈機(jī)及圖靈測試 2. 圖靈

23、測試 1950年10月，圖靈發(fā)表一篇題為“計算機(jī)器與智能”(Computing machinery and intelligence)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”（Turing Testing）。,1.5 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

24、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(Association for Computing Machinery，ACM)于1966年開始設(shè)立圖靈獎(Turing Award)，這是計算機(jī)界最負(fù)盛名的獎項(xiàng)，有“計算機(jī)界諾貝爾獎”之稱。 首位華人獲獎?wù)?000年圖靈獎得主，姚期智 首位女性獲獎?wù)?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 (Frances Allen),1.5.4 阿塔納索夫及ABC計算機(jī) 在計算機(jī)發(fā)展史上，有一位被“遺忘”的電子計算機(jī)之父美國物理學(xué)家約翰阿塔納索夫。他先于莫契利

25、和埃克特提出用電子管制作計算機(jī)，提出了清晰的計算機(jī)組成三原則，并先于ENIAC制成一臺試驗(yàn)樣機(jī)，可惜沒被所在的依阿華大學(xué)重視，既沒有給予足夠的投資，也沒申請專利，而后一直擱置在衣阿華大學(xué)物理樓的儲存室里。,1.5 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 （John Atanasoff，1903-1995）,存放在衣阿華州立大學(xué)的ABC計算機(jī)(Atanasoff-Berry Computer),1.5.5 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)

26、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, and teleology. 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（MIT Press）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: Or the Control and Communication in the Animal and the Machine. Cambridge），為控制論奠定了理論基礎(chǔ)，標(biāo)志著它的正式誕生?！?1.5 奠定現(xiàn)代計算機(jī)理論

27、基礎(chǔ)的重要人物和思想,控制論創(chuàng)始人諾伯特維納 （Norbert Wiener，1894-1964）,1.5.6 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”First Draft of a Report on the EDVAC； 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”（Preliminary discussion of the the logical design of an electronic computing instrument）。,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

28、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)（von Neumann Architecture）”。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),1.5.6 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

29、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,1.6 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(xiàng)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（19562005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,1.7 計算機(jī)的發(fā)展趨勢,表1.4 60年來神化般的進(jìn)步,1.7 計算機(jī)的發(fā)展趨勢,1.7.1 高性能計算 高性能計算（High Performance Computing，HPC）,銀河-十億次巨型計算機(jī),曙光4000A超級計算機(jī),北京氣象局所用的 長城至翔刀片式服務(wù)器,1.7 計算機(jī)的發(fā)展趨勢,1.7 計算機(jī)的發(fā)展趨勢,1.7.2 普適計算 1. 什么是普適計算,普適計算示意圖2,普適計算示意圖1,1.7 計算機(jī)的發(fā)展趨勢,