計算機基礎知識

　　一.計算機發展史略

　　世界上第一臺電子數字式計算機于1946年2月15日在美國賓夕法尼亞大學正式投入運行，它的名稱叫ENIAC(埃尼阿克)，是電子數值積分計算機(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的縮寫。它使用了17468個真空電子管，耗電174千瓦，占地170平方米，重達30噸，每秒鐘可進行5000次加法運算。雖然它的功能還比不上今天最普通的一臺微型計算機，但在當時它已是運算速度的絕對冠軍，并且其運算的精確度和準確度也是史無前例的。以圓周率(π)的計算為例，中國的古代科學家祖沖之利用算籌，耗費15年心血，才把圓周率計算到小數點后7位數。一千多年后，英國人香克斯以畢生精力計算圓周率，才計算到小數點后707位。而使用ENIAC進行計算，僅用了40秒就達到了這個記錄，還發現香克斯的計算中，第528位是錯誤的。

　　ENIAC奠定了電子計算機的發展基礎，開辟了一個計算機科學技術的新紀元。有人將其稱為人類第三次產業革命開始的標志。

　　ENIAC誕生后，數學家馮·諾依曼提出了重大的改進理論，主要有兩點：其一是電子計算機應該以二進制為運算基礎，其二是電子計算機應采用"存儲程序"方式工作，并且進一步明確指出了整個計算機的結構應由五個部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入裝置和輸出裝置。馮·諾依曼的這些理論的提出，解決了計算機的運算自動化的問題和速度配合問題，對后來計算機的發展起到了決定性的作用。直至今天，絕大部分的計算機還是采用馮·諾依曼方式工作。

　　ENIAC誕生后短短的幾十年間，計算機的發展突飛猛進。主要電子器件相繼使用了真空電子管，晶體管，中、小規模集成電路和大規模、超大規模集成電路，引起計算機的幾次更新換代。每一次更新換代都使計算機的體積和耗電量大大減小，功能大大增強，應用領域進一步拓寬。特別是體積小、價格低、功能強的微型計算機的出現，使得計算機迅速普及，進入了辦公室和家庭，在辦公室自動化和多媒體應用方面發揮了很大的作用。目前，計算機的應用已擴展到社會的各個領域。

　　電子計算機還在向以下四個方面發展：

　　巨型化 天文、軍事、仿真等領域需要進行大量的計算，要求計算機有更高的運算速度、更大的存儲量，這就需要研制功能更強的巨型計算機。

　　微型化 專用微型機已經大量應用于儀器、儀表和家用電器中。通用微型機已經大量進入辦公室和家庭，但人們需要體積更小、更輕便、易于攜帶的微型機，以便出門在外或在旅途中均可使用計算機。應運而生的便攜式微型機(筆記本型)和掌上型微型機正在不斷涌現，迅速普及。

　　網絡化 將地理位置分散的計算機通過專用的電纜或通信線路互相連接，就組成了計算機網絡。網絡可以使分散的各種資源得到共享，使計算機的實際效用提高了很多。計算機聯網不再是可有可無的事，而是計算機應用中一個很重要的部分。人們常說的因特網(INTERNET，也譯為國際互聯網)就是一個通過通信線路聯接、覆蓋全球的計算機網絡。通過因特網，人們足不出戶就可獲取大量的信息，與世界各地的親友快捷通信，進行網上貿易等等。

　　智能化 目前的計算機已能夠部分地代替人的腦力勞動，因此也常稱為"電腦"。但是人們希望計算機具有更多的類似人的智能，比如：能聽懂人類的語言，能識別圖形，會自行學習等等，這就需要進一步進行研究。

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