任務1.1 計算機概述

1.1.1 計算機的發展簡史

人類所使用的計算工具隨著生產的發展和社會的進步，經歷了從簡單到復雜、從低級到高級的發展過程，相繼出現了如算盤、計算尺、手搖機械計算機、電動機械計算機等。1946年，世界上第一臺電子計算機ENIAC在美國誕生，它是第二次世界大戰期間美國軍方為了滿足彈道計算需要而研制成的。這臺計算機共用了18000多個電子管，占地170平方米，總重量為30噸，每小時耗電140千瓦，每秒鐘能進行5000次加法運算。雖然它的功能遠遠不如現代的一臺普通計算機，但它的誕生使信息處理技術進入了一個嶄新的時代，標志著人類文明的一次飛躍和電子計算機時代的開始。

電子計算機在誕生后，經過了電子管、晶體管、集成電路（IC）和超大規模集成電路（VLSI）四個階段的發展，計算機的體積越來越小、功能越來越強、價格越來越低、應用越來越廣泛。目前計算機正朝智能化（第五代）方向發展。

1.第一代電子計算機（1946—1957）

這個時期的計算機的主要特征是以電子管為主要電子器件，它們體積較大，運算速度較低，存儲容量不大，而且價格昂貴，使用也不方便，軟件主要采用機器語言或簡單的匯編語言。這一代計算機主要用于科學計算，只在重要部門或科研機構使用。

2.第二代電子計算機（1958—1964）

這個時期的計算機的主要特征是以晶體管為主要電子器件，其運算速度比第一代計算機提高了近百倍，體積為原來的幾十分之一。軟件除采用匯編語言外，還配有 BASIC、FORTRAN 等高級語言及其相應的解釋程序和編譯程序。這一代計算機不僅用于科學計算，還用于數據處理和工業控制。

3.第三代電子計算機（1965—1970）

這個時期的計算機的主要特征是以中、小規模集成電路為主要電子器件，并且出現操作系統，使計算機的功能越來越強，應用范圍越來越廣。出現了計算機技術與通信技術相結合的信息管理系統，因此計算機不僅用于科學計算，還用于文字處理、企業管理、自動控制等領域以及生產管理、交通管理、情報檢索等領域。

4.第四代電子計算機（1971—）

這個時期的計算機的主要特征是以大規模集成電路（LSI）或超大規模集成電路（VLSI）為主要電子器件。大規模、超大規模集成電路的出現，使發展微處理器和微型計算機成為可能。1981年，美國IBM公司推出了個人計算機（Personal Computer，PC），從此，計算機開始深入到人類生活的各個方面。

5.第五代計算機

第五代計算機被稱為智能計算機，即計算機能夠具有像人類那樣的思維、推理和判斷能力，也就是通過將把信息采集、存儲、處理、通信和人工智能結合在一起，使其具有形式推理、聯想、學習和解釋能力。它的系統結構將突破傳統的馮·諾依曼體系的束縛，實現高度的并行處理。但第五代計算機尚處在研制之中，而且進展比較緩慢。