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電子計算機發明介紹
電腦現在成為我們日常生活、工作、學習中必不可少的工具，我想現在每個人的家里應該都有吧，那么你知道電子計算機是什么時候發明的嗎，又是誰發明的呢，以下是小編整理的電子計算機發明介紹，希望對大家有所幫助。
第一臺電腦誕生時，它的名字就叫電子計算機。它是由電動計算器衍變形成。隨著時代的發展與進步，形成了今天大家家里所使用的電腦。那么電子計算機是怎么發明又是發明在哪一年呢，今天就為大家收集了關于電子計算機發明的有關資料。希望能夠給予大家的一定參考價值。
計算機(computer)俗稱電腦，是一種用于高速計算的電子計算機器，可以進行數值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數據的 現代 化智能電子設備。由硬件系統和軟件系統所組成，沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機�？煞譃槌売嬎銠C、工業控制計算機、網絡計算機、個人計算機、嵌入式計算機五類，較先進的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機等。
電腦的學名為電子計算機，是由早期的電動計算器發展而來的。 通常說到“世界公認的第一臺電子數字計算機”大多數人都認為是1946年面世的“ENIAC”，它主要是用于計算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學莫爾電工學院制造的，但它的體積龐大， 占地面積 170多平方米，重量約30噸，消耗近150千瓦的電力。顯然，這樣的計算機成本很高，使用不便。這個說法被計算機基礎教科書上普遍采用，事實上在1973年根據美國最高法院的裁定，最早的電子數字計算機，應該是美國愛荷華州立大學的物理系副教授約翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·貝瑞(Clifford E. Berry ，1918-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff- Berry-Computer)。
之所以會有這樣的誤會，是因為“ENIAC”的研究小組中的一個叫莫克利的人于1941年剽竊了約翰·阿坦那索夫的研究成果，并在1946年時，申請了專利。由于種種原因直到1973年這個錯誤才被扭轉過來。(具體情況參閱百度 百科 ----“約翰·阿坦那索夫”詞條，希望大家記住ABC和約翰·阿坦那索夫，希望以后的教科書能夠修改這個錯誤)。后來為了表彰和紀念約翰·阿坦那索夫在計算機領域內作出的偉大貢獻，1990年美國前總統布什授予約翰·阿坦那索夫全美最 高科 技獎項——“國家科技獎”。
發展歷程
第1代：電子管數字機
硬件方面，邏輯元件采用的是真空電子管，主存儲器采用汞延遲線、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯；外存儲器采用的是磁帶。軟件方面采用的是機器語言、匯編語言。應用領域以軍事和科學計算為主。
缺點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般為每秒數千次至數萬次）、價格昂貴，但為以后的計算機發展奠定了基礎。
第2代：晶體管數字機
軟件方面的操作系統、高級語言及其編譯程序應用領域以科學計算和事務處理為主，并開始進入工業控制領域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高（一般為每秒數10萬次，可高達300萬次）、性能比第1代計算機有很大的提高。
第3代：集成電路數字機
硬件方面，邏輯元件采用中、小規模集成電路（MSI、SSI），主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現了分時操作系統以及結構化、規�；绦蛟O計方法。特點是速度更快（一般為每秒數百萬次至數千萬次），而且可靠性有了顯著提高，價格進一步下降，產品走向了通用化、系列化和標準化等。應用領域開始進入文字處理和圖形圖像處理領域。
第4代：大規模集成電路計算機
硬件方面，邏輯元件采用大規模和超大規模集成電路（LSI和VLSI）。軟件方面出現了數據庫管理系統、網絡管理系統和面向對象語言等。1971年世界上第一臺微處理器在美國硅谷誕生，開創了微型計算機的新時代。應用領域從科學計算、事務管理、過程控制逐步走向家庭。
由于集成技術的發展，半導體芯片的集成度更高，每塊芯片可容納數萬乃至數百萬個晶體管，并且可以把運算器和控制器都集中在一個芯片上、從而出現了微處理器，并且可以用微處理器和大規模、超大規模集成電路組裝成微型計算機，就是我們常說的微電腦或PC機。微型計算機體積小，價格便宜，使用方便，但它的功能和運算速度已經達到甚至超過了過去的大型計算機。另一方面，利用大規模、超大規模集成電路制造的各種邏輯芯片，已經制成了體積并不很大，但運算速度可達一億甚至幾十億次的巨型計算機。我國繼1983年研制成功每秒運算一億次的銀河Ⅰ這型巨型機以后，又于1993年研制成功每秒運算十億次的銀河Ⅱ型通用并行巨型計算機。這一時期還產生了新一代的程序設計語言以及數據庫管理系統和網絡軟件等。
隨著物理元、器件的變化，不僅計算機主機經歷了更新換代，它的外部設備也在不斷地變革。比如外存儲器，由最初的陰極射線顯示管發展到磁芯、磁鼓，以后又發展為通用的磁盤，現又出現了體積更小、容量更大、速度更快的只讀光盤（CD—ROM）。
主要特點
運算速度快：計算機內部電路組成，可以高速準確地完成各種算術運算。當今計算機系統的運算速度已達到每秒萬億次，微機也可達每秒億次以上，使大量復雜的科學計算問題得以解決。例如：衛星軌道的計算、大型水壩的計算、24小時天氣算需要幾年甚至幾十年，而在現代社會里，用計算機只需幾分鐘就可完成。
計算精確度高：科學技術的發展特別是尖端科學技術的發展，需要高度精確的計算。計算機控制的導彈之所以能準確地擊中預定的目標，是與計算機的精確計算分不開的。一般計算機可以有十幾位甚至幾十位（二進制）有效數字，計算精度可由千分之幾到百萬分之幾，是任何計算工具所望塵莫及的。
邏輯運算能力強：計算機不僅能進行精確計算，還具有邏輯運算功能，能對信息進行比較和判斷。計算機能把參加運算的數據、程序以及中間結果和最后結果保存起來，并能根據判斷的結果自動執行下一條指令以供用戶隨時調用。
存儲容量大：計算機內部的存儲器具有記憶特性，可以存儲大量的信息，這些信息，不僅包括各類數據信息，還包括加工這些數據的程序。
自動化程度高：由于計算機具有存儲記憶能力和邏輯判斷能力，所以人們可以將預先編好的程序組納入計算機內存，在程序控制下，計算機可以連續、自動地工作，不需要人的干預。
性價比高：幾乎每家每戶都會有電腦，越來越普遍化、大眾化，21世紀電腦必將成為每家每戶不可缺少的電器之一。計算機發展很迅速，有臺式的還有筆記本。
主要分類
一、超級計算機
超級計算機（Supercomputers）通常是指由數百數千甚至更多的處理器（機）組成的、能計算普通PC機和服務器不能完成的大型復雜課題的計算機。超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機，是國家科技發展水平和綜合國力的重要標志。超級計算機擁有最強的并行計算能力，主要用于科學計算。在氣象、軍事、能源、航天、探礦等領域承擔大規模、高速度的計算任務。在結構上，雖然超級計算機和服務器都可能是多處理器系統，二者并無實質區別，但是現代超級計算機較多采用集群系統，更注重浮點運算的性能，可看著是一種專注于科學計算的高性能服務器，而且價格非常昂貴。
二、網絡計算機
1、服務器
專指某些高性能計算機，能通過網絡，對外提供服務。相對于普通電腦來說，穩定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此在CPU、芯片組、內存、磁盤系統、網絡等硬件和普通電腦有所不同。服務器是網絡的節點，存儲、處理網絡上80%的數據、信息，在網絡中起到舉足輕重的作用。它們是為客戶端計算機提供各種服務的高性能的計算機，其高性能主要表高速度的運算能力、長時間的可靠運行、強大的外部數據吞吐能力等方面。服務器的構成與普通電腦類似，也有處理器、硬盤、內存、系統總線等，但因為它是針對具體的網絡應用特別制定的，因而服務器與微機在處理能力、穩定性、可靠性、安全性、可擴展性、可管理性等方面存在差異很大。服務器主要有網絡服務器（DNS、DHCP）、打印服務器、終端服務器、磁盤服務器、郵件服務器、文件服務器等。
2、工作站
是一種以個人計算機和分布式網絡計算為基礎，主要面向專業應用領域，具備強大的數據運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設計、動畫制作、科學研究、軟件開發、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業領域而設計開發的高性能計算機。工作站最突出的特點是具有很強的圖形交換能力，因此在圖形圖像領域特別是計算機輔助設計領域得到了迅速應用。典型產品有美國Sun公司的Sun系列工作站。
無盤工作站是指無軟盤、無硬盤、無光驅連入局域網的計算機。在網絡系統中，把工作站端使用的操作系統和應用軟件被全部放在服務器上，系統管理員只要完成服務器上的管理和維護，軟件的升級和安裝也只需要配置一次后，則整個網絡中的所有計算機就都可以使用新軟件。所以無盤工作站具有節省費用、系統的安全性高、易管理性和易維護性等優點，這對網絡管理員來說具有很大的吸引力。
無盤工作站的工作原理是由網卡的啟動芯片（Boot ROM）以不同的形式向服務器發出啟動請求號，服務器收到后，根據不同的機制，向工作站發送啟動數據，工作站下載完啟動數據后，系統控制權由Boot ROM轉到內存中的某些特定區域，并引導操作系統。
根據不同的啟動機制，比較常用無盤工作站可分為RPL 和PXE。RPL 為Remote Initial Program Load 的縮寫，此技術常用于Windows95 中。PXE 是RPL 的升級品，它是Preboot Execution Environment的縮寫。兩者不同之處在于RPL 是靜態路由，而PXE 是動態路由，其通信協議采用TCP/IP，實現了與Internet 連接高效而可靠，它常用于Windows98、Windows NT、Windows2000、Windows XP中 。
3、集線器
集線器（HUB）是一種共享介質的網絡設備，它的作用可以簡單的理解為將一些機器連接起來組成一個局域網，HUB 本身不能識別目的地址。集線器上的所有端口爭用一個共享信道的寬帶，因此隨著網絡節點數量的增加，數據傳輸量的增大，每節點的可用帶寬將隨之減少。另外，集線器采用廣播的形式傳輸數據，即向所有端口傳送數據。如當同一局域網內的A 主機給B 主機傳輸數據時，數據包在以HUB 為架構的網絡上是以廣播方式傳輸的，對網絡上所有節點同時發送同一信息，然后再由每一臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。其實接收數據的一般來說只有一個終端節點，而對所有節點都發送，在這種方式下，很容易造成網絡堵塞，而且絕大部分數據流量是無效的，這樣就造成整個網絡數據傳輸效率相當低。另一方面由于所發送的數據包每個節點都能偵聽到，容易給網絡帶來一些不安全隱患。
4、交換機
交換機（Switch）是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設備自動完成的方法把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術統稱。廣義的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備，它是集線器的升級換代產品，外觀上與集線器非常相似，其作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區別：集線器采用的是共享帶寬的工作方式，而交換機采用的是獨享帶寬方式。即交換機上的所有端口均有獨享的信道帶寬，以保證每個端口上數據的快速有效傳輸，交換機為用戶提供的是獨占的、點對點的連接，數據包只被發送到目的端口，而不會向所有端口發送，其它節點很難偵聽到所發送的信息，這樣在機器很多或數據量很大時，不容易造成網絡堵塞，也確保了數據傳輸安全，同時大大的提高了傳輸效率，兩者的差別就比較明顯了。
5、路由器
路由器（Router）是一種負責尋徑的網絡設備，它在互聯網絡中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網絡路徑提供給用戶通信。路由器用于連接多個邏輯上分開的網絡，為用戶提供最佳的通信路徑，路由器利用路由表為數據傳輸選擇路徑，路由表包含網絡地址以及各地址之間距離的清單，路由器利用路由表查找數據包從當前位置到目的地址的正確路徑，路由器使用最少時間算法或最優路徑算法來調整信息傳遞的路徑。路由器是產生于交換機之后，就像交換機產生于集線器之后，所以路由器與交換機也有一定聯系，并不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能向路由轉發數據包的不足。
發展趨勢
隨著科技的進步，各種計算機技術、網絡技術的飛速發展，計算機的發展已經進入了一個快速而又嶄新的時代，計算機已經從功能單一、體積較大發展到了功能復雜、體積微小、資源網絡化等。計算機的未來充滿了變數,性能的大幅度提高是不可置疑的，而實現性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升并不是計算機發展的唯一路線，計算機的發展還應當變得越來越人性化，同時也要注重環保等等。
計算機從出現至今，經歷了機器語言、程序語言、簡單操作系統和Linux、Macos、BSD、Windows等現代操作系統四代，運行速度也得到了極大的提升，第四代計算機的運算速度已經達到幾十億次每秒。計算機也由原來的僅供軍事科研使用發展到人人擁有，計算機強大的應用功能，產生了巨大的市場需要，未來計算機性能應向著微型化、網絡化、智能化和巨型化的方向發展。
巨型化：巨型化是指為了適應尖端科學技術的需要，發展高速度、大存儲容量和功能強大的超級計算機。隨著人們對計算機的依賴性越來越強，特別是在軍事和科研教育方面對計算機的存儲空間和運行速度等要求會越來越高。此外計算機的功能更加多元化。
微型化：隨著微型處理器(CPU)的出現，計算機中開始使用微型處理器，使計算機體積縮小了，成本降低了。另一方面，軟件行業的飛速發展提高了計算機內部操作系統的便捷度，計算機外部設備也趨于完善。計算機理論和技術上的不斷完善促使微型計算機很快滲透到全社會的各個行業和部門中，并成為人們生活和學習的必須品。四十年來，計算機的體積不斷的縮小，臺式電腦、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦體積逐步微型化，為人們提供便捷的服務。因此，未來計算機仍會不斷趨于微型化，體積將越來越小。
網絡化：互聯網將世界各地的計算機連接在一起，從此進入了互聯網時代。計算機網絡化徹底改變了人類世界，人們通過互聯網進行溝通、交流（OICQ、微博等），教育資源共享（文獻查閱、遠程教育等）、信息查閱共享（百度、谷歌）等，特別是無線網絡的出現，極大的提高了人們使用網絡的便捷性，未來計算機將會進一步向網絡化方面發展。
技術結合：計算機微型處理器（CPU）以晶體管為基本元件，隨著處理器的不斷完善和更新換代的速度加快，計算機結構和元件也會發生很大的變化。隨著光電技術、量子技術和生物技術的發展，對新型計算機的發展具有極大的推動作用。
20世紀80年代以來ALU和控制單元（二者合成中央處理器，即CPU）逐漸被整合到一塊集成電路上，稱作微處理器。這類計算機的工作模式十分直觀：在一個時鐘周期內，計算機先從存儲器中獲取指令和數據，然后執行指令，存儲數據，再獲取下一條指令。這個過程被反復執行，直至得到一個終止指令。由控制器解釋，運算器執行的指令集是一個精心定義的數目十分有限的簡單指令集合。
人工智能化：計算機人工智能化是未來發展的必然趨勢�，F代計算機具有強大的功能和運行速度，但與人腦相比，其智能化和邏輯能力仍有待提高。人類不斷在探索如何讓計算機能夠更好的反應人類思維，使計算機能夠具有人類的邏輯思維判斷能力，可以通過思考與人類溝通交流，拋棄以往的依靠通過編碼程序來運行計算機的方法，直接對計算機發出指令。
多媒體化：傳統的計算機處理的信息主要是字符和數字。事實上，人們更習慣的是圖片、文字、聲音、像等多種形式的多媒體信息。多媒體技術可以集圖形、圖像、音頻、視頻、文字為一體，使信息處理的對象和內容更加接近真實世界。
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