計算機發(fā)展歷史
發(fā)布時間:2017-01-15 來源: 歷史回眸 點擊： 
計算機發(fā)展歷史篇一：計算機發(fā)展史教案
計算機發(fā)展與應(yīng)用說課稿
教材分析
本課選自《七年級信息技術(shù)上》第三課，計算機的產(chǎn)生與發(fā)展。本課的內(nèi)容較多，經(jīng)過我的分析，我這節(jié)課的內(nèi)容為：1，計算機的產(chǎn)生2，計算機的發(fā)展歷史3，計算機的未來發(fā)展方向。 本課知識為了解性知識，學(xué)生學(xué)完本課可以了解到今生今世的產(chǎn)生與發(fā)展歷史，并且理解計算機的未來發(fā)展方向。
學(xué)情分析
本課教學(xué)對象為實驗中學(xué)七年級學(xué)生，實驗中學(xué)位于樂山市市中區(qū)，家庭條件普遍較好，同學(xué)們平時都有使用計算機，但是對于計算機的產(chǎn)生和發(fā)展歷史卻非常的陌生。所以為了降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，老師應(yīng)當(dāng)多搜集資料對知識加以補充。讓學(xué)生更好的理解
教學(xué)目標
本課教學(xué)目標有：1，學(xué)生對計算機的產(chǎn)生背景和用途有一
定了解
2，學(xué)生能夠掌握計算機的發(fā)展歷史
3，學(xué)生能夠了解和預(yù)測計算機的未來發(fā)
展方向
重難點分析
因為同學(xué)們對與計算機的發(fā)展普遍比較陌生，所以本課的本課重點為計算機的發(fā)展歷史，本課難點為計算機的未來發(fā)展方向和傾勢，要讓這些小孩子理解計算機未來的發(fā)展，必須要給學(xué)生理清線索和主線，通過邏輯分析推理得出結(jié)論。
教法和學(xué)法
根據(jù)學(xué)生的特點，我設(shè)計了以講講授發(fā)和思考驅(qū)動法為主，情景教學(xué)法為輔的教學(xué)方法。
學(xué)生的學(xué)法為認真聽老師講課，并且認真的思考老師提出的問題。
教學(xué)環(huán)境
普通帶黑板教室
教學(xué)環(huán)境
第一環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課。通過同學(xué)們熟悉的憤怒的小鳥出發(fā)，引出二戰(zhàn)時候炮彈打擊對方時候需要大量的數(shù)據(jù)計算，于是美國發(fā)明了電子計算機。
第二環(huán)節(jié)：我用講授法講授計算機產(chǎn)生時代的知識和特點
第三環(huán)節(jié)：計算機產(chǎn)生之后并不能滿足人們的需求，所以需要不斷的改進，于是就有了我們的計算機發(fā)展史。教授計算機歷史的時候，我會以計算機的主要原件為主線，來展示計算機歷史發(fā)展
過程中各代計算機的一同和進步。在這一環(huán)節(jié)我會采用思考驅(qū)動法，也就是在這一環(huán)節(jié)，老師不斷的拋出問題讓同學(xué)們?nèi)ニ伎�，只有通過學(xué)生自己思考的問題才會在內(nèi)心有較深刻的記憶。我會提的問題有 1，16000個電子管的計算機體積會怎么樣�。�2，要改進這一代計算機有什么辦法嗎？3，如果是你你會選擇怎么做��？
第四環(huán)節(jié)：我們已經(jīng)學(xué)會了計算機的產(chǎn)生和發(fā)展歷史了，然而我們的計算機的發(fā)展是不是會發(fā)展到今天就不發(fā)展了，當(dāng)然不是。其實我們可根據(jù)計算機產(chǎn)生和發(fā)展的歷史來推斷出未來計算機的發(fā)展方向。同時我會給同學(xué)們介紹計算機行業(yè)最前沿的技術(shù)革命和科技發(fā)展方向。
第五環(huán)節(jié)：總結(jié)知識形成體系
第六環(huán)節(jié)：布置作業(yè)，同學(xué)們回家寫出自己希望計算機的發(fā)展方向。明天交給老師。
計算機發(fā)展歷史篇二：計算機發(fā)展史
計算機發(fā)展史
無處不在、無所不能的電腦，已歷經(jīng)了50多個春華秋實。50余年在人類的歷史長河中只是一瞬間，電腦卻徹底改變了我們的生活。回顧電腦發(fā)展的歷史，并依此上溯它的起源，真令人驚嘆滄海桑田的巨變；歷數(shù)電腦史上的英雄人物和跌宕起伏的發(fā)明故事，將給后人留下了長久的思索和啟迪。請讀者隨著我們的史話倒轉(zhuǎn)時空，從電腦最初的源頭說起。
誰都知道，電腦的學(xué)名叫做電子計算機。以人類發(fā)明這種機器的初衷，它的始祖應(yīng)該是計算工具。英語里“Calculus”（計算）一詞來源于拉丁語，既有“算法”的含義，也有腎臟或膽囊里的“結(jié)石”的意思。遠古的人們用石頭來計算捕獲的獵物，石頭就是他們的計算工具。著名科普作家阿西莫夫說，人類最早的計算工具是手指，英語單詞“Dight”既表示“手指”又表示“整數(shù)數(shù)字”；而中國古人常用“結(jié)繩”來幫助記事，“結(jié)繩”當(dāng)然也可以充當(dāng)計算工具。石頭、手指、繩子??，這些都是古人用過的“計算機”。
不知何時，許多國家的人都不約而同想到用“籌碼”來改進工具，其中要數(shù)中國的算籌最有名氣。商周時代問世的算籌，實際上是一種竹制、木制或骨制的小棍。古人在地面或盤子里反復(fù)擺弄這些小棍，通過移動來進行計算，從此出現(xiàn)了“運籌”這個詞，運籌就是計算，后來才派生出“籌”的詞義。中國古代科學(xué)家祖沖之最先算出了圓周率小數(shù)點后的第6位，使用的工具正是算籌，這個結(jié)果即使用筆算也很不容易求得。
歐洲人發(fā)明的算籌與中國不盡相同，他們的算籌是根據(jù)“格子乘法”的原理制成。例如要計算1248×456，?可以先畫一個矩形，然后把它分成3×2個小格子，在小格子邊依次寫下乘數(shù)、被乘數(shù)的各位數(shù)字，再用對角線把小格子一分為二，分別記錄上述各位數(shù)字相應(yīng)乘積的十位數(shù)與個位數(shù)。?把這些乘積由右到左，?沿斜線方向相加，最后就得到乘積。1617年，英國數(shù)學(xué)家納皮爾把格子乘法表中可能出現(xiàn)的結(jié)果，印刻在一些狹長條的算籌上，利用算籌的擺放來進行乘、除或其他運算。納皮爾算籌在很長一段時間里，是歐洲人主要的計算工具。算籌在使用中，一旦遇到復(fù)雜運算常弄得繁雜混亂，讓人感到不便，于是中國人又發(fā)明了一種新式的“計算機”。
著名作家謝爾頓在他的小說《假如明天來臨》里講過一個故事：騙子杰夫向經(jīng)銷商兜售一種袖珍計算機，說它“價格低廉，絕無故障，節(jié)約能源，十年中無需任何保養(yǎng)”。當(dāng)商人打開包裝盒一看，這臺“計算機”原來是一把來自中國的算盤。世界文明的四大發(fā)源地──黃河流域、印度河流域、尼羅河流域和幼發(fā)拉底河流域──先后都出現(xiàn)過不同形式的算盤，只有中國的珠算盤一直沿用至今。珠算盤最早可能萌芽于漢代，定型于南北朝。它利用進位制記數(shù)，通過撥動算珠進行運算：上珠每珠當(dāng)五，下珠每珠當(dāng)一，每一檔可當(dāng)作一個數(shù)位。打算盤必須記住一套口訣，口訣相當(dāng)于算盤的“軟件”。算盤本身還可以存儲數(shù)字，使用起來的確很方便，它幫助中國古代數(shù)學(xué)家取得了不少重大的科技成果，在人類計算工具史上具有重要的地位。
15世紀以后，隨著天文、航海的發(fā)展，計算工作日趨繁重，迫切需要探求新的計算方法并改進計算工具。1630年，英國數(shù)學(xué)家奧特雷德使用當(dāng)時流行的對數(shù)刻度尺做乘法運算，突然萌生了一個念頭：若采用兩根相互滑動的對數(shù)刻度尺，不就省得用兩腳規(guī)度量長度嗎？他的這個設(shè)想導(dǎo)致了“機械化”計算尺的誕生。奧特雷德是理論數(shù)學(xué)家，對這個小小的計算尺并不在意，也沒有打算讓它流傳于世，此后二百年，他的發(fā)明未被實際運用。18世紀末，以發(fā)明蒸汽機聞名于世的瓦特，成功地制出了第一把名副其實的計算尺。瓦特原來就是一位儀表匠，他的蒸汽機工廠投產(chǎn)后，需要迅速計算蒸汽機的功率和氣缸體積。瓦特設(shè)計的計算尺，在尺座上多了一個滑標，用來“存儲”計算的中間結(jié)果，這種滑標很長時間一直被后人所沿用。
1850年以后，對數(shù)計算尺迅速發(fā)展，成了工程師們必不可少的隨身攜帶的“計算機”，直到20世紀
五、六十年代，它仍然是代表工科大學(xué)生身份的一種標志。
凝聚著許許多多科學(xué)家和能工巧匠智慧的早期計算工具，在不同的歷史階段發(fā)揮過巨大作用，但也將隨著科學(xué)發(fā)展而逐漸消亡，最終完成它們的歷史使命。
第一臺真正的計算機是著名科學(xué)家帕斯卡（B.Pascal）發(fā)明的機械計算機。
帕斯卡1623年出生在法國一位數(shù)學(xué)家家庭，他三歲喪母，由擔(dān)任著稅務(wù)官的父親拉扯他長大成人。從小，他就顯示出對科學(xué)研究濃厚的興趣。
少年帕斯卡對他的父親一往情深，他每天都看著年邁的父親費力地計算稅率稅款，很想幫助做點事，可又怕父親不放心。于是，未來的科學(xué)家想到了為父親制做一臺可以計算稅款的機器。19歲那年，他發(fā)明了人類有史以來第一臺機械計算機。
帕斯卡的計算機是一種系列齒輪組成的裝置，外形像一個長方盒子，用兒童玩具那種鑰匙旋緊發(fā)條后才能轉(zhuǎn)動，只能夠做加法和減法。然而，即使只做加法，也有個“逢十進一”的進位問題。聰明的帕斯卡采用了一種小爪子式的棘輪裝置。當(dāng)定位齒輪朝9轉(zhuǎn)動時，棘爪便逐漸升高；?一旦齒輪轉(zhuǎn)到0，棘爪就“咔嚓”一聲跌落下來，推動十位數(shù)的齒輪前進一檔。
帕斯卡發(fā)明成功后，一連制作了50臺這種被人稱為“帕斯卡加法器”的計算機，至少現(xiàn)在還有5臺保存著。?比如，在法國巴黎工藝學(xué)校、英國倫敦科學(xué)博物館都可以看到帕斯卡計算機原型。據(jù)說在中國的故宮博物院，也保存著兩臺銅制的復(fù)制品，是當(dāng)年外國人送給慈僖太后的禮品，“老佛爺”哪里懂得它的奧妙，只把它當(dāng)成了西方的洋玩具，藏在深宮里面。
帕斯卡是真正的天才，他在諸多領(lǐng)域內(nèi)都有建樹。后人在介紹他時，說他是數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、哲學(xué)家、流體動力學(xué)家和概率論的創(chuàng)始人。凡是學(xué)過物理的人都知道一個關(guān)于液體壓強性質(zhì)的“帕斯卡定律”，這個定律就是他的偉大發(fā)現(xiàn)并以他的名字命名的。他甚至還是文學(xué)家，其文筆優(yōu)美的散文在法國極負盛名�？上ВL期從事艱苦的研究損害了他的健康，1662年英年早逝，死時年僅39歲。他留給了世人一句至理名言：“人好比是脆弱的蘆葦，但是他又是有思想的蘆葦�！�
全世界“有思想的蘆葦”，尤其是計算機領(lǐng)域的后來者，都不會忘記帕斯卡在渾沌中點燃的亮光。1971年發(fā)明的一種程序設(shè)計語言──PASCAL語言，就是為了紀念這位先驅(qū)，使帕斯卡的英名長留在電腦時代里。
帕斯卡逝世后不久，與法蘭西毗鄰的德國萊茵河畔，有位英俊的年輕人正挑燈夜讀。黎明時分，青年人站起身，揉了一下疲乏的腰部，臉上流露出會心的微笑，一個朦朧的設(shè)想已醞釀成熟。雖然在帕斯卡發(fā)明加法器的時候，他尚未出世，但這篇由帕斯卡親自撰寫的關(guān)于加法計算機的論文，卻使他似醍醐灌頂，勾起強烈的發(fā)明欲。他就是德國大數(shù)學(xué)家、被《不列顛百科全書》稱為“西方文明最偉大的人物之一”的萊布尼茨（G.Leibnitz）。
萊布尼茨早年歷經(jīng)坎坷。當(dāng)幸運之神降臨之時，他獲得了一次出使法國的機會。帕斯卡的故鄉(xiāng)張開臂膀接納他，為他實現(xiàn)計算機器的夙愿創(chuàng)造了契機。在巴黎，他聘請到一些著名機械專家和能工巧匠協(xié)助工作，終于在1674年造出一臺更完美的機械計算機。
萊布尼茨發(fā)明的新型計算機約有1米長，?內(nèi)部安裝了一系列齒輪機構(gòu)，除了體積較大之外，?基本原理繼承于帕斯卡。?不過，萊布尼茨技高一籌，他為計算機增添了一種名叫“步進輪”的裝置。步進輪是一個有9個齒的長圓柱體，9個齒依次分布于圓柱表面；旁邊另有個小齒輪可以沿著軸向移動，以便逐次與步進輪嚙合。每當(dāng)小齒輪轉(zhuǎn)動一圈，步進輪可根據(jù)它與小齒輪嚙合的齒數(shù)，分別轉(zhuǎn)動1/10、2/10圈??，直到9/10圈，這樣一來，它就能夠連續(xù)重復(fù)地做加法。
稍熟悉電腦程序設(shè)計的人都知道，連續(xù)重復(fù)計算加法就是現(xiàn)代計算機做乘除運算采用的辦法。萊布尼茨的計算機，加、減、乘、除四則運算一應(yīng)俱全，也給其后風(fēng)靡一時的手搖計算機鋪平了道路。
不久，因獨立發(fā)明微積分而與牛頓齊名的萊布尼茨，又為計算機提出了“二進制”數(shù)的設(shè)計思路。有人說，他的想法來自于東方中國。
大約在公元1700年左右某天，友人送給他一幅從中國帶來圖畫，名稱叫做“八卦”，是宋朝人邵雍所摹繪的一張“易圖”。萊布尼茨用放大鏡仔細觀察八卦的每一卦象，發(fā)現(xiàn)它們都由陽（—）?和陰（--）兩種符號組合而成。他撓有興趣地把8種卦象顛來倒去排列組合，?腦海中突然火花一閃──這不就是很有規(guī)律的二進制數(shù)字嗎？?若認為陽（—）是“1”?，陰（--）是“0”，八卦恰好組成了二進制000到111共8個基本序數(shù)。正是在中國人睿智的啟迪下，萊布尼茨最終悟出了二進制數(shù)之真諦。雖然萊布尼茨設(shè)計的計算機用的還是十進制，但他率先系統(tǒng)提出了二進制數(shù)的運算法則，直到今天，二進制數(shù)仍然左右著現(xiàn)代電腦的高速運算。
帕斯卡的計算機經(jīng)由萊布尼茨的改進之后，人們又給它裝上電動機以驅(qū)動機器工作，成為名符其實的“電動計算機”，并且一直使用到本世紀20年代才退出舞臺。盡管帕斯卡與萊布尼茨的發(fā)明還不是現(xiàn)代意義上的計算機，但它們畢竟昭示著人類計算機史里的第一抹曙光。
要讓機器聽人類的話，按人類的意愿去計算，就要實現(xiàn)人與機器之間的對話，或者說，要把人類的思想傳送給機器，讓機器按人的意志自動執(zhí)行。
說來也怪，實現(xiàn)人與機器對話的始作俑者卻不是研制計算機的那些前輩，而是與計算機發(fā)明毫不相干的兩位法國紡織機械師。他們先后發(fā)明了一種指揮機器工作的“程序”，把思想直接“注入”到了提花編織機的針尖上。
顧名思義，提花編織機具有升降紗線的提花裝置，是一種能使綢布編織出圖案花紋的織布機器。 應(yīng)該是，提花編織機最早出現(xiàn)在中國。在我國出土的戰(zhàn)國時代墓葬物品中，就有許多用彩色絲線編織的漂亮花布。據(jù)史書記載，西漢年間，鉅鹿縣紡織工匠陳寶光的妻子，能熟練地掌握提花機操作技術(shù)，?她的機器配置了120根經(jīng)線，平均60天即可織成一匹花布，每匹價值萬錢。明朝刻印的《天工開物》一書中，還赫然地印著一幅提花機的示意圖�？梢韵胂�，當(dāng)歐洲的王公貴族對從“絲綢之路”傳入的美麗綢緞贊嘆不已時，中國的提花機也必定會沿著“絲綢之路”傳入歐洲。
不過，用當(dāng)時的編織機編織圖案相當(dāng)費事。所有的綢布都是用經(jīng)線（縱向線）和緯線（橫向線）編織而成。若要織出花樣，織工們必須細心地按照預(yù)先設(shè)計的圖案，在適當(dāng)位置“提”?起一部分經(jīng)線，?以便讓滑梭牽引著不同顏色的緯線通過。機器當(dāng)然不可能自己“想”到該在何處提線，只能靠人手“提”起一根又一根經(jīng)線，不厭其煩地重復(fù)這種操作。
1725年，法國紡織機械師布喬（B.?Bouchon）突發(fā)奇想，想出了一個“穿孔紙帶”的絕妙主意。布喬首先設(shè)法用一排編織針控制所有的經(jīng)線運動，然后取來一卷紙帶，根據(jù)圖案打出一排排小孔，并把它壓在編織針上。啟動機器后，正對著小孔的編織針能穿過去鉤起經(jīng)線，其他的針則被紙帶擋住不動。這樣一來，編織針就自動按照預(yù)先設(shè)計的圖案去挑選經(jīng)線，布喬的“思想”于是“傳遞”給了編織機，而編織圖案的“程序”也就“儲存”在穿孔紙帶的小孔之中。真正成功的改進是在80年后，另一位法國機械師杰卡德（J.Jacquard），大約在1805年完成了“自動提花編織機”的設(shè)計制作。
那是舉世矚目的法國大革命的年代──攻打巴士底獄，推翻封建王朝，武裝保衛(wèi)巴黎，市民們高唱著“馬賽曲”，紛紛走上街頭，革命風(fēng)暴如火如荼。雖然杰卡德在1790年就基本形成了他的提花機設(shè)計構(gòu)想，但為了參加革命，他無暇顧及發(fā)明創(chuàng)造，也扛起來福槍，投身到里昂保衛(wèi)戰(zhàn)的行列里。直到19世紀到來之后，杰卡德的機器才得以組裝完成。
杰卡德為他的提花機增加了一種裝置，能夠同時操縱1200個編織針，控制圖案的穿孔紙帶后來也換成了穿孔卡片。據(jù)說，杰卡德編織機面世后僅25年，考文垂附近的鄉(xiāng)村里就有了600臺，?在老式蒸氣機噗嗤噗嗤的伴奏下，把穿孔卡片上的圖案變成一匹匹漂亮的花綢布。紡織工人最初強烈反對這架自動化的新鮮玩意的到來，因為害怕機器會搶去他們的飯碗，使他們失去工作，但因為它優(yōu)越的性能，終于被人們普遍接受。1812年，僅在法國已經(jīng)裝配了萬余臺，并通過英國傳遍了西方世界，杰卡德也因此而被受予了榮譽軍團十字勛章和金質(zhì)獎?wù)隆?/p>
杰卡德提花編織機奏響了19世紀機器自動化的序曲。在倫敦出版的《不列顛百科全書》和中國出版的《英漢科技詞匯大全》兩部書中，“JACQUARD”（杰卡德）一詞的詞條下，英語和漢語的意思居然都是“提花機”，可見，杰卡德的名字已經(jīng)與提花機融為了一體。杰卡德提花機的原理，即使到了電腦時代的今天，依然沒有更大的改動，街頭巷尾小作坊里使用的手工絨線編織機，其基本結(jié)構(gòu)仍與杰卡德編織機大體相似。
此外，杰卡德編織機“千瘡百孔”的穿孔卡片，不僅讓機器編織出絢麗多彩的圖案，而且意味著程序控制思想的萌芽，穿孔紙帶和穿孔卡片也廣泛用于早期電腦以存儲程序和數(shù)據(jù)�；蛟S，我們現(xiàn)在把“程序設(shè)計”俗稱為“編程序”，就引申自編織機的“編織花布”的詞義。
今天出版的許多計算機書籍扉頁里，都登載著巴貝奇（C.?Babbage）的照片：寬闊的額，狹長的嘴，銳利的目光顯得有些憤世嫉俗，堅定的但絕非缺乏幽默的外貌，給人以一個極富深邃思想的學(xué)者形象。
巴貝奇是一位富有的銀行家的兒子，1792年出生在英格蘭西南部的托特納斯，后來繼承了相當(dāng)豐厚的遺產(chǎn)，但他把金錢都用于了科學(xué)研究。童年時代的巴貝奇顯示出極高的數(shù)學(xué)天賦，?考入劍橋大學(xué)后，他發(fā)現(xiàn)自己掌握的代數(shù)知識甚至超過了教師。畢業(yè)留校，24歲的年青人榮幸受聘擔(dān)任劍橋大學(xué)“路卡辛講座”的數(shù)學(xué)教授。這是一個很少有人能夠獲得的殊榮，牛頓的老師巴羅是第一名，牛頓是第二名。在教學(xué)之余，巴貝奇完成了大量發(fā)明創(chuàng)造，如運用運籌學(xué)理論率先提出“一便士郵資”制度，發(fā)明了供火車使用的速度計和排障器等等。假若巴貝奇繼續(xù)在數(shù)學(xué)理論和科技發(fā)明領(lǐng)域耕耘，他本來是可以走上鮮花鋪就的坦途。然而，這位曠世奇才卻選擇了一條無人敢于攀登的崎嶇險路。
事情還得從法國講起。?18世紀末，?法蘭西發(fā)起了一項宏大的計算工程──人工編制《數(shù)學(xué)用表》，這在沒有先進計算工具的當(dāng)時，是件極其艱巨的工作。法國數(shù)學(xué)界調(diào)集大批數(shù)學(xué)家，組成了人工手算的流水線，算得天昏地暗，才完成了17卷大部頭書稿。即便如此，計算出的數(shù)學(xué)用表仍然存在大量錯誤。據(jù)說有一天，巴貝奇與著名的天文學(xué)家赫舍爾湊在一起，對兩大部頭的天文數(shù)表評頭論足，翻一頁就是一個錯，
翻兩頁就有好幾處。面對錯誤百出的數(shù)學(xué)表，巴貝奇目瞪口呆，他甚至喊出聲來：“天哪，這些計算錯誤已經(jīng)充斥彌漫了整個宇宙！”
這件事也許就是巴貝奇萌生研制計算機構(gòu)想的起因。巴貝奇在他的自傳《一個哲學(xué)家的生命歷程》里，寫到了大約發(fā)生在1812年的一件事：“有一天晚上，我坐在劍橋大學(xué)的分析學(xué)會辦公室里，神志恍惚地低頭看著面前打開的一張對數(shù)表。一位會員走進屋來，瞧見我的樣子，忙喊道：‘喂！你夢見什么啦？’我指著對數(shù)表回答說：‘我正在考慮這些表也許能用機器來計算！’”巴貝奇的第一個目標是制作一臺“差分機”。所謂“差分”的含義，是把函數(shù)表的復(fù)雜算式轉(zhuǎn)化為差分運算，用簡單的加法代替平方運算。那一年，剛滿20歲的巴貝奇從法國人杰卡德發(fā)明的提花編織機上獲得了靈感，差分機設(shè)計閃爍出了程序控制的靈光──它能夠按照設(shè)計者的旨意，自動處理不同函數(shù)的計算過程。
巴貝奇耗費了整整十年光陰，于1822年完成了第一臺差分機，它可以處理3個不同的5位數(shù)，計算精度達到6位小數(shù)，當(dāng)即就演算出好幾種函數(shù)表。由于當(dāng)時工業(yè)技術(shù)水平極低，第一臺差分機從設(shè)計繪圖到機械零件加工，都是巴貝奇親自動手完成。當(dāng)他看著自己的機器制作出準確無誤的《數(shù)學(xué)用表》，高興地對人講：“哪怕我的機器出了故障，比如齒輪被卡住不能動，那也毫無關(guān)系。你看，每個輪子上都有數(shù)字標記，它不會欺騙任何人�！币院髮嶋H運用證明，這種機器非常適合于編制航海和天文方面的數(shù)學(xué)用表。
成功的喜悅激勵著巴貝奇，他連夜奮筆上書皇家學(xué)會，要求政府資助他建造第二臺運算精度為20位的大型差分機。英國政府看到巴貝奇的研究有利可圖，破天荒地與科學(xué)家簽訂了第一個合同，?財政部慷慨地為這臺大型差分機提供出1.7萬英鎊的資助。巴貝奇自己也貼進去1.3萬英鎊巨款，?用以彌補研制經(jīng)費的不足。在當(dāng)年，這筆款項的數(shù)額無異于天文數(shù)字──有資料介紹說，1831年約翰·布爾制造一臺蒸汽機車的費用才784英磅。
然而，第二臺差分機在機械制造工廠里觸上了“暗礁”。
第二臺差分機大約有25000個零件，?主要零件的誤差不得超過每英寸千分之一，即使用現(xiàn)在的加工設(shè)備和技術(shù)，要想造出這種高精度的機械也絕非易事。巴貝奇把差分機交給了英國最著名的機械工程師約瑟夫·克萊門特所屬的工廠制造，但工程進度十分緩慢。設(shè)計師心急火燎，從劍橋到工廠，從工廠到劍橋，一天幾個來回。他把圖紙改了又改，讓工人把零件重做一遍又一遍。年復(fù)一年，日復(fù)一日，直到又一個10年過去后，巴貝奇依然望著那些不能運轉(zhuǎn)的機器發(fā)愁，全部零件亦只完成不足一半數(shù)量。參加試驗的同事們再也堅持不下去，紛紛離他而去。巴貝奇獨自苦苦支撐了第三個10年，終于感到無力回天。
那天清晨，巴貝奇走進車間，偌大的作業(yè)場空無一人，只剩下滿地的滑車和齒輪，四處一片狼藉。他呆立在尚未完工的機器旁，深深地嘆了口氣。在痛苦的煎熬中，他無計可施，只得把全部設(shè)計圖紙和已完成的部分零件送進倫敦皇家學(xué)院博物館供人觀賞。1842年，在巴貝奇的一生中是極不平常的一年。英國政府宣布斷絕對他的一切資助，連科學(xué)界的友人都用一種怪異的目光看著他。英國首相譏諷道：“這部機器的唯一用途，就是花掉大筆金錢！”同行們譏笑他是“愚笨的巴貝奇”。皇家學(xué)院的權(quán)威人士，包括著名天文學(xué)家艾瑞等人，都公開宣稱他的差分機“毫無任何價值”??
就在痛苦艱難的時刻，孤獨苦悶的巴貝奇意外地收到一封來信，寫信人不僅對他表示理解而且還希望與他共同工作。娟秀字體的簽名，表明了她不凡的身份──伯爵夫人。
接到信函后不久，巴貝奇實驗室門口走進來一位年輕的女士。她身披素雅的斗蓬，鬢角上斜插一朵白色的康乃馨，顯得那么典雅端莊。巴貝奇一時愣在那里，他與這位女士似曾相識，又想不起曾在何處邂逅。女士落落大方地作了自我介紹，正是那位寫信人。
計算機發(fā)展歷史篇三：計算機發(fā)展簡史
計算機發(fā)展簡史
17世紀 1614: 蘇格蘭人John Napier (1550-1617)發(fā)表了一篇論文，其中提到他發(fā)明了一種可以計算四則運算和方根運算的精巧裝置。 1623: Wilhelm Schickard (1592-1635)制作了一個能進行六位以內(nèi)數(shù)加減法，并能通過鈴聲輸出答案的"計算鐘"。通過轉(zhuǎn)動齒輪來進行操作。 1625: William Oughtred (1575-1660) 發(fā)明計算尺 1642: 數(shù)學(xué)家Pascal 在WILLIAM Oughtred計算尺的基礎(chǔ)上將計算尺加以改進，能進行八位計算。并且還賣出了許多，成為一種時髦的商品。在此插入〈PASCAL像〉1668: 英國人Samuel Morl和 (1625-1695)制作了一個非十進制的加法裝置，適宜計算錢幣。 1671: 德國數(shù)學(xué)家Gottfried Leibniz設(shè)計了一架可以進行乘法，最終答案可以最大達到16位。 18世紀 1775: 英國Charles制作成功了一臺與 Leibniz's 的計算機類似的機器。但更先進一些。 1776: 德國人Mathieus Hahn成功的制作了一臺乘法器。 19世紀 1801: Joseph-Maire Jacuard 開發(fā)了一臺能用穿孔卡片控制的自動織布機。 1820: 法國人Charles Xavier Thomas de Colmar (1785-1870),制作成功第一臺成品計算機，非常的可靠，可以放在上，在后來的90多年間一直在市場上出售。 1822: 英國人Charles Babbage
(1792-1871)設(shè)計了差分機和分析機，其中設(shè)計的理論非常的超前，類似于百年后的電子計算機，特別是利用卡片輸入程序和數(shù)據(jù)的設(shè)計被后人所采用。 1832:
Babbage 和Joseph Clement 制成了一個差分機的成品，開始可以進行6位數(shù)的運算。后來發(fā)展到20位、30位，尺寸將近一個房子那么大。結(jié)果以穿孔的形式輸出。但限于當(dāng)時的制造技術(shù)，他們的設(shè)計難以制成。 1834: 斯德哥爾摩的George Scheutz用木頭做了一臺差分機。 1834: Babbage 設(shè)想制造一臺通用的分析機，在只讀存儲器（穿孔卡片）中存儲程序和數(shù)據(jù)，Babbage在以后的時間繼續(xù)他的研究工作，并于1840年將操作數(shù)提高到了40位，并基本實現(xiàn)了控制中心（CPU）和存儲程序的設(shè)想，而且程序可以根據(jù)條件進行跳轉(zhuǎn)，能在幾秒內(nèi)作出一般的加法，幾分鐘內(nèi)作出乘除法。1842: Babbage的差分機項目因為研制費用昂貴，被政府取消。但他自己仍花費大量的時間和精力于他的分析機研究。 1843: Scheutz 和他的兒子Edvard Scheutz 制造了一臺差分機，瑞典政府同意繼續(xù)支持他們的研究工作。 1847: Babbage 花兩年時間設(shè)計了一臺較簡易的、31位的差分機，但沒有人感興趣并支持他造出這臺機器。但后來倫敦科學(xué)博物館用現(xiàn)代技術(shù)復(fù)制出這臺機器后發(fā)現(xiàn)，它確實能準確的工作。 1848: 英國數(shù)學(xué)家George Boole創(chuàng)立二進制代數(shù)學(xué)。提前差不多一個世紀為現(xiàn)代二進制計算機鋪平了道路。 1853: 令Babbage感到高興的是，Scheutzes制造成功了真正意義上的比例差分機，能進行15位數(shù)的運算。象Babbage所設(shè)想的那樣輸出結(jié)果。后來倫敦的Brian Donkin又造出了更可靠的第二臺。 1858: 第一臺制表機被Albany的Dudley天文臺買走。第二臺被英國政府買走。但天文臺并沒有將其充分利用，后來被送進了博物館。而第二臺卻被幸運的使用了很長時間。 1871: Babbage 制造了分析機的部分部件和印表機。
1878:紐約的西班牙人Ramon Verea，制造成功桌面計算器。比前面提到的都要快。但他對將其推向市場不感興趣，只是想表明，西班牙人可以比美國人做的更好。 1879: 一個調(diào)查委員會開始研究分析機是否可行，最后他們的結(jié)論是：分析機根本不可能工作。此時Babbage 已經(jīng)去世了。調(diào)查之后，人們將他的分析機徹底遺忘了。但Howard Aiken 例外。 1885: 這時期更多的計算機涌現(xiàn)出來。如美國、俄國、瑞典等。他們開始用有槽的圓柱代替易出故障的齒輪。 1886: 芝加哥的Dorr E. Felt (1862-1930), 制造成了他的計算機。這是第一臺用按鍵操作的計算器，而且速度非�？�，按鍵抬起，結(jié)果也就出來了。 1889: Felt推出桌面印表計算器。 1890: 1890美國人口普查。1880年的普查人工用了7年的時間進行統(tǒng)計。這意味著1890年的統(tǒng)計將會超過10年。美國人口普查部門希望能得到一臺機器幫助提高普查的效率。Herman Hollerith，建立制表機公司的那個人，后來他的公司發(fā)展成了IBM公司。借鑒了Babbage的發(fā)明，用穿孔卡片存儲數(shù)據(jù)，并設(shè)計了機器。結(jié)果僅僅用了6個周就得出了準確的數(shù)據(jù)（62622250人）。Herman Hollerith大發(fā)其財。 1892: 圣多美和普林西比的William S. Burroughs (1857-1898),制作成功了一臺比Felt的功能更強的機器，真正開創(chuàng)了辦公自動化工業(yè)。 1896: Herman Hollerith創(chuàng)辦了IBM公司的前身。 20世紀初期 1900 1906: Hey Babbage, Charles Babbage 的兒子，在R. W. Muo的支持下，完成了父親設(shè)計的分析機，但也僅能證明它能工作，而沒有將其作為產(chǎn)品推出。
電子計算機最初的日子里
在這之前的計算機，都是基于機械運行方式，盡管有個別產(chǎn)品開始引入一些電學(xué)內(nèi)容，卻都是從屬與機械的，還沒有進入計算機的靈活：邏輯運算領(lǐng)域。而在這之后，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機就開始了由機械向電子時代的過渡，電子越來越成為計算機的主體，機械越來越成為從屬，二者的地位發(fā)生了變化，計算機也開始了質(zhì)的轉(zhuǎn)變。下面就是這一過渡時期的主要事件：1906: 美國的Lee De Forest發(fā)明了電子管。在這之前造出數(shù)字電子計算機是不可能的。這為電子計算機的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。19101920 1924年2月:IBM，一個具有劃時代意義的公司成立。1930 1935: IBM推出IBM 601機。 這是一臺能在一秒鐘算出乘法的穿孔卡片計算機。這臺機器無論在自然科學(xué)還是在商業(yè)意義上都具有重要的地位。大約造了1500臺。 1937: 英國劍橋大學(xué)的Alan M. Turing (1912-1954)出版了他的論文 ，并提出了被后人稱之為"圖靈機"的數(shù)學(xué)模型。 1937: BELL試驗室的George Stibitz展示了用繼電器表示二進制的裝置。盡管僅僅是個展示品，但卻是第一臺二進制電子計算機。 1938: Claude E. Shannon 發(fā)表了用繼電器進行邏輯表示的論文。 1938: 柏林的Koad Zuse 和他的助手們完成了一個機械可編程二進制形式的計算機，其理論基礎(chǔ)是Boolean代數(shù)。后來命名為Z1。它的功能比較強大，用類似電影膠片的東西作為存儲介質(zhì)。可以運算七位指數(shù)和16位小數(shù)�？梢杂靡粋�鍵盤輸入數(shù)字，用燈泡顯示結(jié)果。 1939 1月1日: 加利福尼亞的David Hewlet和
William Packard 在他們的車庫里造出了計算機。名字是兩人用投硬幣的方式?jīng)Q定的。包括兩人名字的一部分。 1939年11月: 美國John V. Atanasoff和他的學(xué)生Clifford Berry 完成了一臺16位的加法器，這是第一臺真空管計算機。 1939: 二次世界大戰(zhàn)的開始，軍事需要大大促進了計算機技術(shù)的發(fā)展。 1939: Zuse和Schreyer 開始在他們的Z1計算機的基礎(chǔ)上發(fā)展Z2計算機。并用繼電器改進它的存儲和計算單元。但這個項目因為Zuse服兵役被中斷了一年。 1939/1940: Schreyer利用真空管完成了一個10位的加法器，并使用了氖燈做存儲裝置。1940 1940年1月: Bell實驗室的Samuel Williams和Stibitz制造成功了一個能進行復(fù)雜運算的計算機。大量使用了繼電器，并借鑒了一些電話技術(shù)， 采用了先進的編碼技術(shù)。 1941夏季: Atanasoff和學(xué)生Berry完成了能解線性代數(shù)方程的計算機，取名叫"ABC"（Atanasoff-Berry Computer），用電容作存儲器，用穿孔卡片作輔助存儲器，那些孔實際上是"燒"上的。 時鐘頻率是60HZ，完成一次加法運算用時一秒。 1941年12月: 德國Zuse制作完成了Z3計算機的研制。這是第一臺可編程的電子計算機�？商幚�7位指數(shù)、14位小數(shù)。使用了大量的真空管。每秒種能作3到4次加法運算。一次乘法需要3到5秒。 1943: 1943年到1959年時期的計算機通常被稱作第一代計算機。使用真空管，所有的程序都是用機器碼編寫，使用穿孔卡片。典型的機器就是： UNIVAC。 1943年1月: Mark I，自動順序控制計算機在美國研制成功。整個機器有51英尺長，重5噸，75萬個零部件，使用了3304個繼電器，60個開關(guān)作為機械只讀存儲器。程序存儲在紙帶上，數(shù)據(jù)可以來自紙帶或卡片閱讀器。被用來為美國海軍計算彈道火力表。 1943年4月: Max Newman、Wynn-Williams和他們的研究小組研制成功"Heath Robinson"，這是一臺密碼破譯機，嚴格說不是一臺計算機。但是其使用了一些邏輯部件和真空管，其光學(xué)裝置每秒鐘能讀入2000個字符。同樣具有劃時代的意義。 1943年9月 : Williams和Stibitz完成了"Relay Interpolator"，后來命名為"Model II Relay Calculator"。這是一臺可編程計算機。同樣使用紙帶輸入程序和數(shù)據(jù)。其運行更可靠，每個數(shù)用7個繼電器表示，可進行浮點運算。 1943年12月: 最早的可編程計算機在英國推出，包括2400個真空管，目的是為了破譯德國的密碼，每秒能翻譯大約5000個字符 ，但使用完后不久就遭到了毀壞。據(jù)說是因為在翻譯俄語的時候出現(xiàn)了錯誤。 1946: ENIAC (Electronic Numerical Integrator 和 Computer): 第一臺真正意義上的數(shù)字電子計算機。開始研制于1943年，完成于1946年。負責(zé)人是John W. Mauchly和J. Presper Eckert。重30噸，18000個電子管，功率25千瓦。主要用于計算彈道和氫彈的研制。
晶體管計算機的發(fā)展
真空管時代的計算機盡管已經(jīng)步入了現(xiàn)代計算機的范疇，但其體積之大、能耗之高、故障之多、價格之貴大大制約了它的普及應(yīng)用。直到晶體管被發(fā)明出來，電子計算機才找到了騰飛的起點，一發(fā)而不可收…… 1947: Bell實驗室的William B.
Shockley、 John Bardeen和Walter H. Brattain.發(fā)明了晶體管，開辟了電子時代新紀元。 1949: EDSAC：劍橋大學(xué)的Wilkes和他的小組建成了一臺存儲程序的計算機。輸入輸出設(shè)備仍是紙帶。 1949: EDVAC (electronic discrete variable
computer)：第一臺使用磁帶的計算機。這是一個突破，可以多次在其上存儲程序。這臺機器是John von Neumann提議建造的。 1949: "未來的計算機不會超過1.5噸。"這是當(dāng)時科學(xué)雜志的大膽預(yù)測�；仨撌�1950 1950: 軟磁盤由東京帝國大學(xué)的Yoshiro Nakamats發(fā)明。其銷售權(quán)由IBM公司獲得。開創(chuàng)存儲時代新紀元。 1950: 英國數(shù)學(xué)家和計算機先驅(qū)Alan Turing說：計算機將會具有人的智慧，如果一個人和一臺機器對話，對于提出和回答的問題，這個人不能區(qū)別到底對話的是機器還是人，那么這臺機器就具有了人的智能。在此插入〈阿蘭圖靈像〉1951: Grace Murray Hopper完成了高級語言。 1951: Whirlwind：美國空軍的第一個計算機控制實時防御系統(tǒng)研制完成。 1951: UNIVAC-1：第一臺商用計算機系統(tǒng)。設(shè)計者：J. Presper Eckert 和John Mauchly。被美國人口普查部門用于人口普查，標志著計算機的應(yīng)
Dartmouth 學(xué)院召開。 1957: IBM開發(fā)成功第一臺。 1957: FORTRAN 高級語言開發(fā)成功。
集成電路的出現(xiàn)
集成電路，現(xiàn)代計算機插上騰飛的翅膀 盡管晶體管的采用大大縮小了計算機的體積、降低了其價格，減少了故障。但離人們的要求仍差很遠，而且各行業(yè)對計算機也產(chǎn)生了較大的需求，生產(chǎn)更能更強、更輕便、更便宜的機器成了當(dāng)務(wù)之急，而集成電路的發(fā)明正如“及時雨”，當(dāng)春乃發(fā)生。其高度的集成性，不僅僅使體積得以減小，更使速度加快，故障減少。人們開始制造革命性的微處理器。計算機技術(shù)經(jīng)過多年的積累，終于駛上了用硅鋪就的高速公路。 20世紀50年代 1958年9月12日: 在Robert Noyce（INTEL公司的創(chuàng)始人）的領(lǐng)導(dǎo)下，發(fā)明了集成電路。不久又推出了微處理器。但因為在發(fā)明微處理器時借鑒了日本公司的技術(shù)，所以日本對其專利不承認，因為日本沒有得到應(yīng)有的利益。過了30年，日本才承認，這樣日本公司可以從中得到一部分利潤了。但到2001年，這個專利也就失效了。 1959: 1959年到1964年間設(shè)計的計算機一般被稱為第二代計算機。大量采用了晶體管和印刷電路。計算機體積不斷縮小，功能不斷增強，可以運行FORTRAN和COBOL ，接收英文字符命令。出現(xiàn)大量應(yīng)用軟件。 1959: Grace Murray Hopper開始開發(fā)COBOL (COmmon Business-Orientated Language)語言，完成于1961年。 20世
紀60年代 1960 1960: ALGOL：第一個結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言推出。 1961: IBM的Kennth Iverson推出APL編程語言。 1963: PDP-8：DEC公司推出第一臺小型計算機。 1964: 1964年到1972年的計算機一般被稱為第三代計算機。大量使用集成電路，典型的機型是IBM360系列。 1964: IBM發(fā)布PL/1編程語言。 1964: 發(fā)布IBM 360首套系列兼容機。 1964: DEC發(fā)布PDB-8 小型計算機。 1965: 摩爾定律發(fā)表，處理器的性能每年提高一倍。后來其內(nèi)容又發(fā)生了改變。在此插入〈摩爾像〉 1965: Lofti Zadeh創(chuàng)立模糊邏輯，用來處理近似值問題。 1965: Thomas E. Kurtz和John Kemeny完成BASIC(Beginners All Purpose Symbolic Instruction Code)語言的開發(fā)。特別適合計算機教育和初學(xué)者使用，得到了廣泛的推廣。 1965: Douglas Englebart 提出鼠標器的設(shè)想，但沒有進一步的研究。直到1983年被蘋果電腦公司大量采用。 1965: 第一臺超級計算機CD6600開發(fā)成功。 1967: Niklaus Wirth開始開發(fā)PASCAL語言，1971年完成。 1968: Robert Noyce和他的幾個朋友創(chuàng)辦了INTEL公司。 1968: Seymour Paper和他的研究小組在MIT開發(fā)了LOGO語言。 1969: ARPANET計劃開始啟動，這是現(xiàn)代INTERNET的雛形。 1969 年4月7日: 第一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標準RFC推出。 1969: EIA (Electronic Industries
Associa 20世紀70年代 1970 1970: 第一塊RAM芯片由INTEL推出，容量1K。 1970: Ken Thomson和Dennis Ritchie開始開發(fā)UNIX操作系統(tǒng)。 1970: Forth編程語言開發(fā)完成。 1970: Internet的雛形ARPAnet (Advanced Research Projects Agency network) 基本完成。開始向非軍用部門開放，許多大學(xué)和商業(yè)部門開始接入。 1971年11月15日: Marcian E. Hoff在INTEL公司開發(fā)成功第一塊微處理器4004，含2300個晶體管，是個4位系統(tǒng)，時鐘頻率108KHz ，每秒執(zhí)行6萬條指令。在后來的日子里，處理器發(fā)展主要指標一覽。處理器 主頻 每秒百萬條指令 4004 108 KHz 0.06 8080 2MHz 0.5 68000 8MHz 0.7 8086 8MHz 0.8 68000 16 MHz 1.3 68020 16 MHz 2.6 80286 12MHz 2.7 68030 16MHz 3.9 386 SX 20 MHz 6 68030 25 MHz 6.3 68030 40MHz 10 386 DX 33MHz 10 486 DX 25MHz 20 486 DX2-50 50MHz 35 486 DX4/100 100MHz 60 Pentium 66MHz 100 Pentium 133MHz 240 Pentium 233MHz MMX 435 Pentium Pro 200 MHz 440 Pentium II 233MHz 560 Pentium II 333MHz 770 1971: PASCAL語言開發(fā)完成。 1972: 1972年以后的計算機習(xí)慣上被稱為第四代計算機�；诖笠�(guī)模集成電路，及后來的超大規(guī)模集成電路。計算機功能更強，體積更小。人們開始懷疑計算機能否繼續(xù)縮小，特別是發(fā)熱量問題能否解決？人們開始探討第五代計算機的開發(fā)。 1972: C語言的開發(fā)完成。其主要設(shè)計者是UNIX系統(tǒng)的開發(fā)者之一 Dennis Ritche。這是一個非常強大的語言，開發(fā)系統(tǒng)軟件，特別受人喜愛。 1972: Hewlett-Packard發(fā)明了第一個手持計算器。 1972年4月1日: INTEL推出8008微處理器。 1972: ARPANET開始走向世界，INTERNET革命拉開序幕。 1973: 街機游戲Pong發(fā)布，得到廣泛的歡迎。發(fā)明者Nolan Bushnell ，后來Atari 的創(chuàng)立者。 1974: 第一個具有并行計算機體系結(jié)構(gòu)的CLIP-4推出。五、計算機技術(shù)漸入輝煌在這之前，計算機
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