1.3 计算机发展简史
1.3.1计算机发展的几个重要阶段
从计算机的体系结构、应用领域以及所用逻辑元件的种类,习惯上把计算机分为以下几代:
第一代(20世纪40年代中至50年代中) 电子管元件,用于科学计算与军事。
第二代(20世纪50年代中至60年代中) 晶体管元件,不仅用于军事与尖端技术上,而且应用于工程设计、数据处理、事务管理等方面。
第三代(20世纪60年代中至70年代) 中、小规模集成电路。具有通用化、系列化、标准化的特点,它兼顾了科学计算、数据处理、实时控制等多方面的应用。
第四代(20世纪70年代末至80年代初) 大规模/超大规模集成电路。具有并行处理技术、分布式计算机系统和计算机网络。计算速度可以达每秒几百万次至几亿次。
第五代(20世纪80年代至今) 正在开发的非冯·诺依曼式计算机,是具有自动识别计算机语言、图形、图像的能力,具有理解和推理的能力,具有知识获取、更新能力的职能型计算机。
从计算机的运行速度、存储容量、软硬件配置等多方面综合性能指标出发,可以将计算机分为巨型机、大型机、小型机和微型计算机等几类,但这种分类标准并不十分严格。从应用的角度也可以看出各类计算机的发展过程。
(1)大型和巨型机
大型机是研制最早的机型,其特点是通用性强,具有较强的综合处理能力,主要应用于政府部门、大型企业。由于大型机研制周期长、耗资大,只有少数公司从事大型机的研制。
由于现代科学技术,尤其是国防尖端技术(例如核武器、空间技术、大范围天气预报等)的发展,需要计算机有很高的速度和很大的容量,一般大机型不能满足要求。很多国家投入巨资开发性能更强的巨型机。例如我国已研制成功银河-Ⅲ百亿次巨型计算机。
(2)小型机
小型机规模小、结构简单、设计试制周期短,便于及时采用先进工艺。这类机器可靠性高,对环境要求低,易于维护和操作,应用范围广,加速了计算机的推广普及。由于采用先进的芯片,今天的小型机已全面赶上和超过早期的大、中型机。
(3)微型机
1971年美国Intel公司研制成世界上第一片4位处理器,并组成第一台微型计算机。
20世纪80年代以后,发展迅速,相继推出8位、16位、32位、64位微处理机芯片。微型机出现二十几年来,因其小巧、轻便、价格便宜,因此应用范围急剧扩展,使其真正成为
大众化的信息处理工具。
(4) 网络计算机
计算机最初用于信息管理时,信息的存储和管理是分散的,数据的共享程度低,数据
的一致性难以保证。随着80年代微机的兴起、计算机网络的普及、分布式数据库和客户机/服务器应用模式的出现,以集中处理为特征的信息系统发展起来,它把需要共享的和需要保持一致的数据集中存放,集中管理,而用户端的功能仅限于用户界面与通信功能,这就是网络计算机的由来。
1.3.2 计算机的应用领域
计算机的应用领域主要有以下几个方面:
1. 科学计算
也称为数值计算。利用计算机解决科学研究和工程技术中的数学问题
2. 数据处理
利用计算机对信息进行记录、整理、加工、存储和传输。
3. 自动控制
利用计算机对动态过程进行控制
4. 人工智能
利用计算机来模仿人类的智力活动
5. 计算机辅助功能
利用计算机辅助设计与制造等。
6. 其它