计算机的历史和未来-计算机科学与工程学院课件

第1章认识计算机

1.3计算机的历史和未来

●计算机的历史（电子技术的角度）

●计算机的历史（计算模式的角度）

●展望计算机的未来第1章认识计算机1.3计算机的历史和未来●1计算机的历史（电子技术的角度）●标志：1946年ENIAC。●电子元件：电子管。●重大事件：（1）1951年问世的UNIVAC准确预测了1952年美国大选艾森豪威尔获胜；（2）1952年IBM生产第一批商业化计算机IBM701。●用户：政府和银行。●所需环境：可控制温度的机房。第一代计算机（1946－1958）计算机的历史（电子技术的角度）●标志：1946年ENIAC2计算机的历史（电子技术的角度）IBM701——信息产业的开始计算机的历史（电子技术的角度）IBM701——信息产业的开始3●标志：1959年菲尔克公司研制成功晶体管计算机。●电子元件：晶体管（1948年美国贝尔实验室发明）。●典型的计算机：IBM7094，CDC1640等。●用户：科学研究、商业和工程领域。计算机的历史（电子技术的角度）第二代计算机（1959－1964）IBM：InternationalBusinessMachines，国际商业机器公司CDC：ControlDataCorporation，控制数据公司●标志：1959年菲尔克公司研制成功晶体管计算机。计算机的4●标志：IBM360系列计算机。●特征：集成电路。●集成电路：将大量的晶体管和电子线路集成在一块硅片上，因此也成芯片。●用户：政府机构、中小企业等。●重大事件：小型计算机，1965年DEC公司推出PDP-8。计算机的历史（电子技术的角度）第三代计算机（1965－1970）DEC：DigitalEquipmentCorporation,数字设备公司●标志：IBM360系列计算机。计算机的历史（电子技术的5●标志：Intel公司研制的微处理器Intel4004。●微处理器：将运算器和控制器集成在一块芯片上，称为中央处理单元（CentralProcessingUnit，CPU）。●特征：大规模和超大规模集成电路。●重大事件：微型计算机；计算机网络；并行计算机。●用户：各行各业，男女老少。计算机的历史（电子技术的角度）第四代计算机（1971－至今）●标志：Intel公司研制的微处理器Intel4004。6●1976年苹果公司成立；●1977年推出的APPLEII；●早期最成功的微型计算机；●性能好、价格低，时价相当于一台高档家电。计算机的历史（电子技术的角度）微型计算机的诞生●1976年苹果公司成立；计算机的历史（电子技术的角度）微7计算机的历史（电子技术的角度）由于计算机仍然在使用电路板，仍然在使用微处理器，仍然没有突破冯·诺依曼体系结构，所以，我们还不能为这一代计算机画上休止符。1946年1959年1965年1971年第一代计算机第二代计算机第三代计算机第四代计算机计算机的历史（电子技术的角度）由于计算机仍然在使用电路板，仍8计算机的历史（计算模式的角度）第一代计算机：主机计算（1946年－1980年）●背景：大型计算机；●计算模式：信息和数据保存在中央主机（即大型计算机），用户通过终端访问主机的信息和资源。●人与计算机的关系是多对一的关系；●计算机的应用：政府和科学计算等领域。计算机的历史（计算模式的角度）第一代计算机：主机计算（199计算机的历史（计算模式的角度）这是在美国俄亥俄大学副校长加里森·渥尔特斯（E.GarrisonWalters）博士所写《TheEssentialGuidetoComputing》一书中提出的按经济上产生的特点和作用来划分计算的年代。第一代：主机计算（MainframeComputing）主要是大型计算机（Mainframe）即信息和数据保存在中央主机（大型机）中，用户通过终端访问主机的信息和资源。在这个时代，计算机是主要的惟一的计算工具，人与计算机的关系是多对一的关系，由于当时计算机很少，计算机的应用只局限于科学计算领域。计算机的历史（计算模式的角度）这是在美国俄亥俄大学副校长加10计算机的历史（计算模式的角度）是大型机发展的结果，用户通过体积小、价格低、结构相同的中央计算机，可以方便、迅捷地访问信息和资源。由于小型机的价格仍然昂贵，占用空间仍然比较大，还不能从根本上改变人与计算机的关系是多对一的关系。第二代：小型计算机（Minicomputer）计算计算机的历史（计算模式的角度）是大型机发展的结果，用户通过体11计算机的历史（计算模式的角度）也称桌面计算（DesktopComputing）。由于计算机日趋普及，单个用户可直接使用PC机的计算能力和存储数据、程序的能力，计算模式的改变使人与计算机的关系变成一对一的关系。单个用户既可以通过网络互联，也可以与大型机、小型机连接在一起，实现更大范围的信息共享。第三代：微型计算机（Microcomputer）计算计算机的历史（计算模式的角度）也称桌面计算（Desktop12计算机的历史（计算模式的角度）通过因特网（Internet）把所有用户的计算机连接在一起，通过万维网（web）的环球链接，使用户无论在何时何地都可以毫不费力地进行信息交换。第四代：网络计算（InternetandtheWeb）计算机的历史（计算模式的角度）通过因特网（Internet）13计算机的历史（计算模式的角度）随着计算机技术的发展，计算能力和通信能力越来越大，计算机和通信设备的硬件价格越来越便宜、体积越来越小，各种计算和联网以及形形色色的传感器不断出现，人们越来越希望能随时随地、简便容易地享受计算功能和信息服务，从而出现了新的计算模式——普适计算。用户可以离开桌面，不再坐在椅子里看着显示器荧光屏使用计算机。这个时代，计算机不仅从计算中心走入办公室、家庭，而且，人们对计算和通信能力的获取随手可得。人与计算机的关系发生了根本性的变化，变成一对多的关系。

第五代：普适计算（PervasiveComputing），计算机的历史（计算模式的角度）随着计算机技术的发展，计算能力14计算机的未来●将来我们会觉得今天最好的计算机很原始，就像我们天看60年前的ENIAC一样。●预测未来10～20年计算机的发展趋势，最好的办法就是观察目前实验室里的研究成果。●虽然我们无法确定预测未来的结果是否正确，但是有一点是确定的，那就是创造未来完全靠我们自己。计算机的未来●将来我们会觉得今天最好的计算机很原始，就像我15计算机的未来超级计算机●超级计算机的研制是各国在高技术领域竞争的热点。●一个例子：计算世界超级500强。●应用驱动：航天工程、基因工程、石油勘探等。计算机的未来超级计算机●超级计算机的研制是各国在高技术领域16计算机的未来微型计算机●

计算机的微型化能更好地促进计算机的广泛应用；●微型计算机正逐步由办公设备变为电子消费品；●一个例子：手机会不会代替微型计算机？●应用驱动：价格、便携、上网等。计算机的未来微型计算机●计算机的微型化能更好地促进计算机的17计算机的未来智能计算机●必然趋势：手动机械化自动化智能化；●计算机哪些方面不如人类：模式识别、联想、推理等；●一个例子：计算机能具有感情吗？能理解人类吗？●应用驱动：人和计算机无障碍交流，例如写程序。计算机的未来智能计算机●必然趋势：手动机械化自动化智18计算机的未来普适计算机●施乐PARC马克·韦泽这样解释普适计算：最深刻的技术是那些已经消失的技术，这些技术存在于我们的日常生活中，直到它们已经不再出众。●

计算机技术将融入到各种工具中并完成其功能，当计算机在人类的日常生活中无处不在时，我们就进入了普适计算机时代。●一个例子：不停电时你感觉到电是多么重要吗？计算机的未来普适计算机●施乐PARC马克·韦泽这样解释普适19计算机的未来新型计算机●背景：集成电路的发展正在（或已经）接近理论极限。●新型计算机可能会突破现有计算机的体系结构。●生物计算机——用蛋白分子做芯片；●光计算机——用光作为信息的载体；●量子计算机——用量子来表示信息；●……计算机的未来新型计算机●背景：集成电路的发展正在（或已经）20计算机的未来网格计算●

互联网和万维网之后是什么？是网格。●互联网实现了计算机硬件的连通，万维网实现了网页的连通，而网格试图实现互联网上所有资源的连通。●

将来所有的家用电器和设备都连接在网络上，想象……计算机的未来网格计算●互联网和万维网之后是什么？是网格。21第1章认识计算机

1.3计算机的历史和未来

●计算机的历史（电子技术的角度）

●计算机的历史（计算模式的角度）

●展望计算机的未来第1章认识计算机1.3计算机的历史和未来●22计算机的历史（电子技术的角度）●标志：1946年ENIAC。●电子元件：电子管。●重大事件：（1）1951年问世的UNIVAC准确预测了1952年美国大选艾森豪威尔获胜；（2）1952年IBM生产第一批商业化计算机IBM701。●用户：政府和银行。●所需环境：可控制温度的机房。第一代计算机（1946－1958）计算机的历史（电子技术的角度）●标志：1946年ENIAC23计算机的历史（电子技术的角度）IBM701——信息产业的开始计算机的历史（电子技术的角度）IBM701——信息产业的开始24●标志：1959年菲尔克公司研制成功晶体管计算机。●电子元件：晶体管（1948年美国贝尔实验室发明）。●典型的计算机：IBM7094，CDC1640等。●用户：科学研究、商业和工程领域。计算机的历史（电子技术的角度）第二代计算机（1959－1964）IBM：InternationalBusinessMachines，国际商业机器公司CDC：ControlDataCorporation，控制数据公司●标志：1959年菲尔克公司研制成功晶体管计算机。计算机的25●标志：IBM360系列计算机。●特征：集成电路。●集成电路：将大量的晶体管和电子线路集成在一块硅片上，因此也成芯片。●用户：政府机构、中小企业等。●重大事件：小型计算机，1965年DEC公司推出PDP-8。计算机的历史（电子技术的角度）第三代计算机（1965－1970）DEC：DigitalEquipmentCorporation,数字设备公司●标志：IBM360系列计算机。计算机的历史（电子技术的26●标志：Intel公司研制的微处理器Intel4004。●微处理器：将运算器和控制器集成在一块芯片上，称为中央处理单元（CentralProcessingUnit，CPU）。●特征：大规模和超大规模集成电路。●重大事件：微型计算机；计算机网络；并行计算机。●用户：各行各业，男女老少。计算机的历史（电子技术的角度）第四代计算机（1971－至今）●标志：Intel公司研制的微处理器Intel4004。27●1976年苹果公司成立；●1977年推出的APPLEII；●早期最成功的微型计算机；●性能好、价格低，时价相当于一台高档家电。计算机的历史（电子技术的角度）微型计算机的诞生●1976年苹果公司成立；计算机的历史（电子技术的角度）微28计算机的历史（电子技术的角度）由于计算机仍然在使用电路板，仍然在使用微处理器，仍然没有突破冯·诺依曼体系结构，所以，我们还不能为这一代计算机画上休止符。1946年1959年1965年1971年第一代计算机第二代计算机第三代计算机第四代计算机计算机的历史（电子技术的角度）由于计算机仍然在使用电路板，仍29计算机的历史（计算模式的角度）第一代计算机：主机计算（1946年－1980年）●背景：大型计算机；●计算模式：信息和数据保存在中央主机（即大型计算机），用户通过终端访问主机的信息和资源。●人与计算机的关系是多对一的关系；●计算机的应用：政府和科学计算等领域。计算机的历史（计算模式的角度）第一代计算机：主机计算（1930计算机的历史（计算模式的角度）这是在美国俄亥俄大学副校长加里森·渥尔特斯（E.GarrisonWalters）博士所写《TheEssentialGuidetoComputing》一书中提出的按经济上产生的特点和作用来划分计算的年代。第一代：主机计算（MainframeComputing）主要是大型计算机（Mainframe）即信息和数据保存在中央主机（大型机）中，用户通过终端访问主机的信息和资源。在这个时代，计算机是主要的惟一的计算工具，人与计算机的关系是多对一的关系，由于当时计算机很少，计算机的应用只局限于科学计算领域。计算机的历史（计算模式的角度）这是在美国俄亥俄大学副校长加31计算机的历史（计算模式的角度）是大型机发展的结果，用户通过体积小、价格低、结构相同的中央计算机，可以方便、迅捷地访问信息和资源。由于小型机的价格仍然昂贵，占用空间仍然比较大，还不能从根本上改变人与计算机的关系是多对一的关系。第二代：小型计算机（Minicomputer）计算计算机的历史（计算模式的角度）是大型机发展的结果，用户通过体32计算机的历史（计算模式的角度）也称桌面计算（DesktopComputing）。由于计算机日趋普及，单个用户可直接使用PC机的计算能力和存储数据、程序的能力，计算模式的改变使人与计算机的关系变成一对一的关系。单个用户既可以通过网络互联，也可以与大型机、小型机连接在一起，实现更大范围的信息共享。第三代：微型计算机（Microcomputer）计算计算机的历史（计算模式的角度）也称桌面计算（Desktop33计算机的历史（计算模式的角度）通过因特网（Internet）把所有用户的计算机连接在一起，通过万维网（web）的环球链接，使用户无论在何时何地都可以毫不费力地进行信息交换。第四代：网络计算（InternetandtheWeb）计算机的历史（计算模式的角度）通过因特网（Internet）34计算机的历史（计算模式的角度）随着计算机技术的发展，计算能力和通信能力越来越大，计算机和通信设备的硬件价格越来越便宜、体积越来越小，各种计算和联网以及形形色色的传感器不断出现，人们越来越希望能随时随地、简便容易地享受计算功能和信息服务，从而出现了新的计算模式——普适计算。用户可以离开桌面，不再坐在椅子里看着显示器荧光屏使用计算机。这个时代，计算机不仅从计算中心走入办公室、家庭，而且，人们对计算和通信能力的获取随手可得。人与计算机的关系发生了根本性的变化，变成一对多的关系。

第五代：普适计算（PervasiveComputing），计算机的历史（计算模式的角度）随着计算机技术的发展，计算能力35计算机的未来●将来我们会觉得今天最好的计算机很原始，就像我们天看60年前的ENIAC一样。●预测未来10～20年计算机的发展趋势，最好的办法就是观察目前实验室里的研究成果。●虽然我们无法确定预测未来的结果是否正确，但是有一点是确定的，那就是创造未来完全靠我们自己。计算机的未来●将来我们会觉得今天最好的计算机很原始，就像我36计算机的未来超级计算机●超级计算机的研制是各国在高技术领域竞争的热点。●一个例子：计算世界超级500强。●应用驱动：航天工程、基因工程、石油勘探等。计算机的未来超级计算机●超级计算机的研制是各国在高技术领域37计算机的未来微型计算机●

计算机的微型化能更好地促