计算机的发展史和未来展望教案

1、13网络系统管理3-2 邓蔚 1301200216 第一代电子计算机的发展第一代电子计算机的发展 1946年，世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”，用于计算弹道。是 由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的。1956年，晶体管电子计算机诞生了, 这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下，运算速度也大大 地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。最初的计算机由被誉为“电子计算机 之父”的冯诺依曼发明，他也因此，有三间库房那么大，后逐步发展。 “ENIAC”的体积庞大，成本很高，使用不便。其实最早的电子数字计算机是 物理系副 教授约翰阿坦那索夫和其研究生助手克利夫贝瑞

2、。之所以会有这样的误会，是因为 “ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰阿坦那索夫的研究成果， 并在1946年时,申请了专利。由于种种原因直到1973年这个错误才被扭转过来。后来为了表 彰和纪念约翰阿坦那索夫在计算机领域内作出的伟大贡献，1990年美国前总统布什授予约 翰阿坦那索夫全美最高科技奖项-“国家科技 奖”。 冯.诺依曼 ENIAC 1997年，时代周刊记者在评选年度风云人物的文 章里写道：“新泽西州，50年前的这个星期，1947年 12月23日一个细雨朦朦的星期二午后，当贝尔实验室 两位科学家用一些金箔、一些半导体材料和一个弯曲的 别针来展示他们的新发现时，

3、数字化革命诞生了。 在第二代晶体管计算机中出现了许多知名人物，如布拉 顿（W. Brattain）、巴丁（J.Bardeen）、IBM公司 小沃森、麻省理工学院的博士肖克利（W.Shockley）、 杰弗雷斯特、 DEC公司被誉为“小型机之父” 肯.奥 尔森 肯.奥尔森的“数字设备公司”（英文缩写DEC）， PDP-11和VAX-11/780 是DEC公司集中力量开发的两 大系列小型机 肖克利布拉顿 1964年，美国IBM公司研制成功第一个采 用集成电路的通用电子计算机系列IBM360 系统 集成电路板 60年代初期，美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路，引发了 电路设计革命。 大规模集成电路

4、(LSI) 可以在一个芯片上容纳几百个元件。到 了 80 年代，超大规模集成电路 (VLSI) 在芯片上容纳了几十万 个元件，后来的甚大规模集成电路(ULSI) 上将数量扩充到百万 个。 我们现在所用的普遍也属于第四代计算机，它的特点是体积越 来越小，功能越来越强大，价格越来越低（包括造价） 1958年，中科院计算所研制成功我国第一 台小型电子管通用计算机103机(八一型), 标志着我国第一台电子计算机的诞生。 1965年，中科院计算所研制成功第一台 大型晶体管计算机109乙，之后推出109 丙机，该机为两弹试验中发挥了重要作用； 1974年，清华大学等单位联合设计、研 制成功采用集成电路的D

5、JS-130小型计算 机，运算速度达每秒100万次； 2000年，曙光公司推出每秒3000亿次浮点 运算的曙光3000超级服务器。 2001年，中科院计算所研制成功我国第一 款通用CPU“龙芯”芯片 2002年，曙 光公司推出完全自主知识产权的“龙腾”服务 器，龙腾服务器采用了“龙芯-1”CPU，采用 了曙光公司和中科院计算所联合研发的服务器 专用主板，采用曙光LINUX操作系统。 2003年，百万亿次数据处理超级服务器曙 光4000L通过国家验收，再一次刷新国产超 级服务器的历史纪录，使得国产高性能产业再 上新台阶。 200年，由中科院计算所、曙光公司、上海超级计算中心三方共同研发制造的曙光

6、000 实现了每秒10万亿次运算速度。 2008年，“深腾7000”是国内第一个实际性能突破每秒百万亿次的异构机群系统， 性能突破每秒1065万亿次。 天河一号千万亿次超级计算机系统。 2008年9月16日，曙光5000在天津下线，实现峰值速度230万亿次、 值180万亿次。作为面向国民经济建设和社会发展的重大需求的网格超级服务器，曙光 5000可以完成各种大规模科学工程计算、商务计算。2009年6月，5000正式落户 上海超算中心。 2009年10月29日，中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”诞生。这台计算机每秒 1206万亿次的峰值速度和每秒5631万亿次的实测性能，使中国成为继 美国之

7、后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。 2009年11月11日，中国拥有完全自主知识产权的千万亿次计算机“曙光6000”将于 2010年问世。“曙光6000”将首次采用国产通用处理器龙芯。 2009年11月17日，半年评选一次的全球超级计算机500强最新名单正式公布。由中国国 防科技大学研制的“天河一号”超级计算机，这次以实测速度每秒5631万亿次位列世界 第五、亚洲第一，这也是中国超级计算机迄今在这一500强排行榜上获得的最高名次。“天 河一号”的峰值速度达到每秒120619万亿次，是中国首台每秒运算速度超过千万亿次的 超级计算机。 2010年5月，具有自主知识产权的我国第一台实测

8、性能超千万亿次的“星云”超级计算 机在曙光公司天津产业基地研制成功。5月31日，“星云”以Linpack值1271万亿次，在 第35届全球超级计算机五百强排名中，列第二位。6月1日，“星云”超级计算机系统正式 发布。 2010年9月，中国首台国产千万亿次超级计算机“天河一号”的13排计算机柜全 部安装到位，计划从9月开始进行系统调试与测试，并分步提交用户使用。 2010年11月16日,全球超级计算机500强排行榜（又称500）在美国新奥尔良 会议中心正式揭晓，由中国国防科学技术大学研制的“天河一号”超级计算机排名第一， “天河一号”2010年在中国国家超级计算天津中心安装部署，升级后的实测运算

9、速度可达 每秒2570万亿次。美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”超级计算机排名第二,中国曙光公司 研制的“星云”高性能计算机位居第三。其他排名前十的超级计算机分别位于日本、法国、 德国和美国。 2011年10月27日，国家超级计算济南中心在济南正式揭牌。这是中国首台全部采用国产和系统 软件构建的千万亿次计算机系统，标志着中国成为继美国、日本之后能够采用自主构建千万亿次计 算机的国家。国家超级计算济南中心由山东省科学院建设、运营和维护，2011年3月开始建设，近期建成 并投入运行。济南中心装配的神威蓝光计算机系统，由国家并行计算机工程技术研究中心研制，系统采用 万万亿次架构，全机装配870片由国家

10、高性能集成电路（上海）设计中心自主研发的“申威1600”处 理器，峰位性能达到1.0706千万亿次浮点运算秒，持续性能为0796千万亿次浮点运算秒，运行 （）效率达到7，性能功耗比超过71百万次浮点运算秒瓦，组装密度和性能 功耗比居世界先进水平，系统综合水平处于当今世界先进行列。济南中心全部采用国产和系统软件， 实现了国家大型关键信息基础设施核心技术的自主可控。目前，中国已经建成天津、深圳、济南三个千万 亿次超级计算中心。 2013年6月17日，时隔两年半后，中国超级计算机运算速度重返世界之巅。国际500组织公 布了最新全球超级计算机500强排行榜榜单，中国国防科学技术大学研制的“天河二号”以

11、每秒33.86千 万亿次的浮点运算速度，成为全球最快的超级计算机。 2013年10月23日，超级计算机“”系统在上海交通大学上线运行，将支持俗称“人造太阳”的惯 性约束核聚变项目等高端科研工程。“”系统峰值性能达到263万亿次，位列最新全球500榜单 第158名。目前，惯性约束聚变是世界性的科技挑战。在半个世纪以前，科学家已经发现当氘原子和氚原 子聚变为一个氦原子核和一个中子时会释放巨大的能量。由于其能量释放机理与太阳一样，所以该工程俗 称“人造太阳”。 2013年11月18日，国际500组织公布了最新全球超级计算机500强排行榜榜单，中国国防 科学技术大学研制的“天河二号”以比第二名美国的“

12、泰坦”快近一倍的速度再度轻松登上榜首。美国专 家预测，在一年时间内，“天河二号”还会是全球最快的超级计算机。 对于计算机来说现在人们越来越看重它的轻便 和性能，按照它的发展历程来讲，推论出它接 下来的发展趋势： 分子计算机：分子计算机体积小、耗电少、运 算快、存储量大。 量子计算机：量子计算机是利用原子所具有的 量子特性进行信息处理的一种全新概念的计算 机。 光子计算机：是一种由光信号进行数字运算、 逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。 计算机在最近的几十年发展突飞猛进，是在众 多行业中发展最快的高新领域之一，上世纪九 十年代的人还难以预料今天计算机会如此强大， 而今天的我们所预见的未来的计

13、算机又将有几 分准确性呢。不管未来的计算机是什么样的， 根据现在的研究以及人们的需要来看，有几个 特点可能会在较近的未来实现，计算机将会更 加微型化，计算能力还会更加强大，而随着计 算机与诸多领域的相互渗透，新型计算机也会 应运而生，此外，计算机的智能化也是人们研 究的热点问题。 人工智能发展历程 图灵 “人工智能之父” 图灵试验 1956年 达特莫斯（Dartmouth）会 议 首次提出“人工智能”这一术语，标 志着人工智能学科的诞生 起源 机器翻译、机器定理证明、机器博弈 1956年，Samuel研制了跳棋程序，它在 1959年击败了Samuel本人 1959年美籍华人学者、洛克菲勒大学教

14、授 王浩 自动定理证明 1976年 “四色定理”的证明 50年代70年代 专家系统 1977年，曾是赫伯特西蒙的研究生、斯 坦福大学青年学者费根鲍姆 （E.Feigenbaum），在第五届国际人工智 能大会上提出了”知识工程”的概念 1976年美国斯坦福大学肖特列夫 （Shortliff）开发医学专家系统MYCIN 70年代 人工智能现状 2011年9月，在印度古瓦哈蒂举行的电脑科技展上，一个“聪明机 器人（Cleverbot）”成功骗过近800名观众，使他们难以分辨对话 出自真人还是电脑软件 当日参加聊天试验的30名志愿者被安排进行4分钟在线文字聊天，聊 天的对象可能是“聪明机器人”，也可能是一个真人。他们的对话内 容展示在一个大屏幕上，1334名普通观众观看对话内容后进行投票。 结果，超过59.3%的观众把人与“聪明机器人”的对话误认成人与人 之间的对话 “聪明机器人”的发明者、英国人罗洛卡彭特很高兴地告诉记者： “骗过一半以上观众，你可以说聪明机器人算是通过了图灵测试 人工 智能 自动工程 （自动泊 车） 语音识别 （ivoka） 自然语言 理解 （