计算机的发展史是什么样的

1946年2月15日，在美国宾夕法尼亚大学，世界上第一台电子计算器ENIAC正式投入了运行。在隆重的揭幕仪式上，ENIAC表演了它的〃绝招〃：在1秒钟内进行5000次加法运算；在1秒钟内进行500次乘法运算。这比当时最快的电器计算器的运算速度要抉1000多倍。全场起立欢呼，欢呼科学技术进入了一个新的历史发展时期。

然而，从技术上讲，ENIAC尚未正式运行也就几乎过时了。因为在它正式运行之前，一份新型电子计算器的设计报告，又在计算器发展史上树起了一座新的里程碑！这份设计报告的起草人，就是20世纪天才的数学大师之一、美籍匈牙利数学家冯．诺伊曼。

1903年12月28日，冯．伊曼诞生于匈牙利的布达佩斯市。他从小就显示惊人的数学天赋，相传在6岁时就能心算8位数学除法，8岁时就掌握了微积分，12岁时竟读懂了一部高深的数学著作《函数论》的大意！后来，冯．诺伊曼在〃匈牙利数学之父〃费叶尔的指导下，接受了严格的训练。18岁时，他与指导老师合作，在国外的杂志上发表了第一篇数学论文。

1926年，冯．诺伊曼几乎同时毕业于两所大学：在苏黎世高等技术学院获得〃化学工程〃文凭；在布达佩斯大学获得数学博士证书。

1930年，冯．诺伊曼到了美国，被聘为普林斯顿大学的访问教授。3年之后，年仅30岁的冯．诺伊曼与大科学家爱因斯坦一道，成为普林斯顿高级研究院的首批常任成员。

与冯．诺伊曼一起工作过的人，一致公认他才智过人。他的老师、著名数学家波利亚说：〃冯．诺伊曼是我唯一感到害怕的学生，如果我在讲演中列出一道难题，那幺当我讲演结束时，他总会拿着一张潦草写就的纸片说已把难题解出来了。〃有一次，一个数学家对一个题的5种情况分别用手摇计算器算了一个通宵，第二天去请教冯．诺伊曼，结果他只用7分钟就算出了全部的答案，接着，冯．诺伊曼思考了半个小时，又发现了一种更好的简捷算法。不过，冯．诺伊曼的妻子却认为他〃一点几何头脑也没有〃。有一次，她让冯．诺伊曼去取一杯水，冯．诺伊曼在这幢房子里生活了17年，竟弄不清杯子放在什幺地方，他转了半天，又走回来问妻子玻璃杯放在哪里……。对生活琐事的心不在焉，从另一个侧面反映了他对科学研究的专注。冯．诺伊曼研究问题时精神高度集中，因而能敏锐地抓住问题的本质。

1940年以前，冯．诺伊曼对数学的页献集中在纯粹数学方面。他曾研究〃算子环〃领域达20年之久，一直是这个领域内无可争辩的世界权威；他的另一项辉煌的科学成就，是部分解决了希尔伯特第5问题，为完全解决这著名数学难题作出了重大贡献。

1940年，冯．诺伊曼积极投身于反法西斯战争的洪流，开始了由纯粹数学家到杰出应用数学家的转变过程。在战争年代，他先后被聘为美国海军兵工局等许多单位的顾问，还直接参与了核武器的研制工作，为设计原子弹的最佳结构提出了许多重要建议。

冯．诺伊曼有一个突出的优点，就是善于把人们认为不能用数学处理的实际问题加以公理化、系统化，将抽象的数学理论巧妙地应用于实际生活领域。譬如一次几十名商人参加的交易会，商人们都会谋求有利于自己的最优策略，其数学复杂程度远远超过了太阳系行星的运动，冯．诺伊曼敢于知难而进，用一系列的数学创造揭示这类现象的规律，从而奠定了对策论这门数学分支的基础。

冯．诺伊曼对计算器科学的贡献，尤其为人们所赞赏。有趣的是，将他引向这个领域却纯粹是一个偶然的机会。

1944年夏天，冯．诺伊曼在一个火车站候车时，偶然遇见ENIAC研制小组的负责人之一、数学家格尔斯坦中尉。当时，冯．诺伊曼正为原子弹实验中遇到的大量计算问题而苦恼，譬如有关原子核裂变反应过程问题，需要进行数十亿次初等算术运算，上百名女计算员用台式计算日夜不停地工作，仍然不能按时完成任务。在与格尔斯坦中尉闲聊中冯．诺伊曼听到了ENIAC正在研制的消息，立刻理解了这项工作的深远意义。不久，他就成了研制小组的常客，并对一些关键问题的解决作出了贡献。

那时候，ENIAC的研制工作已经接近尾声，冯．诺伊曼与大一起集中讨论了ENIAC的不足处。1945年3月，他起草了一份〃离散变量自动电子计算器〃的设计报告，对ENIAC作了两项重大的改进。

一项改进是将10进制改为2进制，从而大大简化了计算器的结构和运算过程；另一项改进是将程序与数据一起存贮在计算器内，使得电子计算器的全部运算成为真正的自动过程。

这份设计报告是计算器结构思想一次最重要的改革，标志着电子计算器时代的真正开始。连一向专搞理论的普林斯顿高级研究院，也破例批准了冯．诺伊曼的研制工作。从此，他那崭新的设计思想，深深地烙记在现代电子计算器的基本设计之中。西方科学家们对冯．诺伊曼的工作给予了极高的评价，尊他为〃电子计算器之父〃。

后来，冯．诺伊曼又进一步研究了自动机理论，他用惊人的毅力克服癌症带来的病痛，探索了计算器和人脑机制的类似现象。不幸的是，1957年2月8日，《计算器与人脑》的讲搞尚未写完，冯．诺伊曼便被骨癌夺去了生命。

冯．诺伊曼给世界留下了丰富的科学遗产。他是20世纪最多产的科学家之一，在理论物理学、经济学、气象学等许多科学领域，也都留有他辛勤耕耘的足迹。例如他早年撰写的《量子力学的数学基础》一书，首次将量子力学纳入严格的数学系统，至今仍是理论物理学的经典著作。专家们指出：〃如果按年代先后去探讨冯．诺伊曼的个人志向和学术成就，那就等于探讨了过去30年来科学发展史的概要。〃

到1956年，全世界已经生产了几千台大型电子计算机，其中有的运算速度已经高达每秒几万次。这些电子计算器都以真空管为主要组件，所以叫真空管计算器。利用这一代电子计算器，人们将人造卫星送上了天。这是第一代电子计算器。

第二代电子计算器是晶体管计算器。1956年，美国贝尔实验室用晶体管代替真空管，制成了世界上第一台全晶体管管计算器Lepreachaun。它使计算器的体积、重量、耗电都大为减少。至60年代，世界上已产了3万多台晶体管计算器，运算速度达到了每秒300万次。

第三代电子计算器是中小规模集成电路计算器。1962年，美国得克萨斯公司与美国空军合作，以集成电路为计算器的基本电子组件，制成了一台实验性的样机。在这时期，计算器的体积、功耗都进一步减少，可靠性却大为提高，运算速度达到了每秒4000万次。

第四代电子计算器是大规模集成电路计算器。一般认为这是1970年开始的事。现在，巨型机的运算速度已达到每秒几亿次，在科学研究和经济管理中起着不可替代的作用；而微型机则使计算器的体积与成本大幅度减少，并渗透到工业生产和日常生活的各个角落。今天，要制造一台具有ENIAC同样功能的计算器，体积只要有它的百万分之一也就足够了。

第五代电子计算器的研制工作已经开展多年了，无论是〃梦幻式〃的超导计算器，还是光计算器、生物计算器、人工智能放大器，都已取得了一定的进展。这一代计算机的速度将达到每秒万亿次，能在更大程度上仿真人的智能，并在某些方面超过人的智能。

数学家把聪明给了电子计算器，电子计算器将使数学家变得更加聪明。而且电子计算器不仅是一种工具，它与其它的工具都不相同：电子计算器是人脑的一个侧面的延伸。因为电子计算器不仅具有非凡的计算能力，速度之快令人望尘莫及，而且还能够仿真人的某些思维功能，按照一定的规则进行逻辑判和逻辑推理，代替人的部分脑力劳动。1976年，数学家凭借电子计算器去证明四色定理，〃依靠机器完成了人没有能够完成的事情〃，轰动了整个国际数学界。

电子计算器把人的思维更加有效地引向未知领域。仅仅从这个角度，也不难认识到电子计算器是一项多么伟大的科学发明了。

1893年,第一部四功能计算器被发明。

1895年,Guglielmo Marconi 传送广播讯号。

1896年,Hollerith 成立制表机器公司(Tabulating Machine Company)。

1901年,打孔键出现，之后的半个世纪只有很少的改变。

1904年,John A.Fleming 取得真空二极管的专利权，为无线电通讯建立基础。

1906年,Lee de Foredt 加了一个第三活门在Felming 的二极管， 创制了三电极真空管。

1907年,唱片音乐在纽约组成第一间正式的电台。

1908年,英国科学家 Campbell Swinton �述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。

1911年,Hollerith 的表机公司与其它两间公司合并，组成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R)，制表及录制公司。但在1924年，改名为International Business Machine Corporation (IBM)。

1911年,荷兰物理学家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。
1931年,Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机，这机器可以解决一些令数学家，科学家头痛的复杂差分程序。

1935年,IBM (International Business Machine Corporation) 引入 "IBM 601”，它是一部有算术部件及可在1秒钟内计算乘数的穿孔咭机器。 它对科学及商业的计算起很大的作用。总共制造了1500 部。

1937年,Alan Turing 想出了一个 "通用机器(Universal Machine)” 的概念，可以执行任何的算法，形成了一个"可计算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其它同类型的发明为好，因为他用了符号处理(symbol processing) 的概念。

1939年11月,John Vincent Atannsoff 与 John Berry 制造了一部16位加数器。它是第一部用真空管计算的机器。

1939年,Zuse 与 Schreyer 开鈶制造了"V2”﹝后来叫Z2﹞，这机器沿用 Z1的机械贮存器，加上一个用断电器逻辑(Relay Logic)的新算术部件。但当 Zuse完成草稿后，这计划被中断一年。

1939-40年,Schreyer 完成了用真空管的10位加数器，以及用氖气灯(霓虹灯)的存贮器。

1940年1月,在 Bell Labs, Samuel Williams 及Stibitz 完成了一部可以计算复杂数字的机器， 叫“复杂数字计数机(Complex Number Calculator)”，后来改称为“断电器计数机型号I (Model I Relay Calculator)” 。它用电话开关部份做逻辑部件：145个断电器，10个横杠开关。数字用“Plus 3BCD”代表。在同年9月，电传打字 etype 安装在一个数学会议里，由New Hampshire 连接去纽约。

1940年, Zuse 终于完成Z2，它比运作得更好，但不是太可靠。

1941年夏季，Atanasoff及Berry完成了一部专为解决联立线性方程系统(system of simultaneous linear equations) 的计算器，后来叫做"ABC (Atanasoff-Berry Computer)”，它有60个50位的存贮器，以电容器(capacitories)的形式安装在2个旋转的鼓上，时钟速度是60Hz。

1941年2月,Zuse 完成"V3”(后来叫Z3)，是第一部操作中可编写程序的计数机。它亦是用浮点操作，有7个位的指数，14位的尾数，以及一个正负号。存贮器可以贮存64个字，所以需要1400个断电器。它有多于1200个的算术及控制部件，而程序编写，输入，输出的与 Z1 相同。 1943年1月 Howard H. Aiken完成"ASCC Mark I”(自动按序控制计算器 Mark I ，Automatic Sequence -- Controlled Calculator Mark I)，亦称“Haward Mark I”。这部机器有51尺长，重5顿，由 750,000部份合并而成。它有72个累加器，每一个有自己的算术部件，及23位数的寄存器。

1943年12月, Tommy Flowers与他的队伍，完成第一部“Colossus”，它有2400个真空管用作逻辑部件，5 个纸带圈读取器(reader)，每个可以每秒工作5000字符。

1943年,由 John Brainered领导，ENIAC开始研究。而 John Mauchly 及J. Presper Eckert负责这计划的执行。 　

1946v第一台电子数字积分计算器(ENIAC)在美国建造完成。

1947年,美国计算器协会(ACM)成立。

1947年,英国完成了第一个存储真空管O 1948贝尔电话公司研制成半导体。

1949年,英国建造完成"延迟存储电子自动计算器"(EDSAC)

1950年,"自动化"一词第一次用于汽车工业。

1951年,美国麻省理工学院制成磁心

1952年,第一台"储存程序计算器"诞生。

1952年,第一台大型计算机系统IBM701宣布建造完成。

1952年,第一台符号语言翻译机发明成功。

1954年,第一台半导体计算机由贝尔电话公司研制成功。

1954年,第一台通用数据处理机IBM650诞生。

1955年,第一台利用磁心的大型计算机IBM705建造完成。

1956年,IBM公司推出科学704计算机。

1957年,程序设计语言FORTRAN问世。

1959年,第一台小型科学计算器IBM620研制成功。

1960年,数据处理系统IBM1401研制成功。

1961年,程序设计语言COBOL问世。

1961年,第一台分系统计算机由麻省理工学院设计完成。

1963年,BASIC语言问世。

1964年,第三代计算机IBM360系列制成。

1965年,美国数字设备公司推出第一台小型机PDP-8。

1969年,IBM公司研制成功90列卡片机和系统--3计算机系统。

1970年,IBM系统1370计算机系列制成。

1971年,伊利诺大学设计完成伊利阿克IV巨型计算机。

1971年,第一台微处理机4004由英特尔公司研制成功。

1972年,微处理机基片开始大量生产销售。

1973年,第一片软磁盘由IBM公司研制成功。

1975年,ATARI--8800微电脑问世。

1977年,柯莫道尔公司宣称全组合微电脑PET--2001研制成功。

1977年,TRS--80微电脑诞生。

1977年,苹果--II型微电脑诞生。

1978年,超大规模集成电路开始应用。

1978年,磁泡存储器第二次用于商用计算机。

1979年,夏普公司宣布制成第一台手提式微电脑。

1982年,微电脑开始普及，大量进入学校和家庭。

1984年,日本计算机产业着手研制"第五代计算机"---具有人工智能的计算

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计算机俗称电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。

计算机发展历程