计算机的发展与应用

1.2计算机的发展及应用计算机的特点计算机的特性：（1）速度快（2）存储容量大（3）通用性好不仅能处理数字和文字，而且能对图像、声音等多种形式的信息进行处理不仅能进行数学运算，而且能进行逻辑运算不仅能进行运算，而且具有信息的获取、存储、传输、展现等功能（4）计算机与计算机具有互连、互通和互操作的能力过去的计算工具隨著生產的發展和社會的進步，計算工具的發展過程從簡單到複雜、從低級到高級計算工具相繼出現了如：算盤計算尺手搖计算器電動计算器我国研制第1颗原子弹时使用的飞鱼牌手摇计算机（新华网图片）

Pascal’s加法机1642年，法国数学家B.Pascal用钟表元件制造了一种能够做两个十进制数加减法的机器巴贝奇的分析机1821年，英国数学家C.Babbage（1791-1871）设计了差分机，这是第一台可自动进行公式演算的多功能机器，然而，这台计算机在他有生之年始终未能问世上世纪30年代的机械式计算器电动式计算器（1930）手摇式计算器第1台数字电子计算机诞生1946年美国宾州大学研制成功第1台数字电子计算机-ENIACPhoto:vanPeltLibrary,UPenn.18000电子管,6000开关占地面积:150m2重量:30吨功耗:140KW运算速度:5000次/s平均无故障时间7min外部程序控制第1代数字电子计算机时间：约1946-1957使用的元器件：电子管

●速度：几十～几万次/秒

●内存：磁鼓，千字

●外设：磁带

●机器语言或汇编语言编程美国于20世纪50年代生产的IBM704型电子管计算机磁鼓存储器旋风1号(WhirlwindI)数字计算机WhirlwindI数字计算机，当时的售价是1750万美元，美国国防部使用第2代数字电子计算机时间：约1957-1964使用的元器件：晶体管●速度：几十万次/秒，

●内存：磁芯，十万字

●外设：磁盘 ●高级语言编程电子管晶体管第2代计算机的内存：磁芯存储器Thisisa50xphotographofmagneticcorerandomaccessmemoryfroma4KiBmemoryplane

上世纪50年代末

安装在美国宇航局的IBM7090计算机290万美元。内存容量：128KB；存取周期：2微妙第3代数字电子计算机时间：约1965-1973使用的元器件：中小规模集成电路

速度：几十万次～几百万次/秒

内存：半导体存储器

软件：高级语言,OS,DBMS第3代计算机1965年IBM推出的System360大型主机，被美国航天局用于首次载人登月任务上世纪60年代的

存储容量为5MB的硬盘（27Kg重）第4代数绍字电劲子计版算机时间历：从例19蚀74尺年起使用悬的元黎器件举：大链规模搅和超恭大规章模集屈成电究路（VL深SI）速度紫：几联百万恋次～垄亿次练/秒内存篮：半蒙导体起存储俱器软件盒工程愈，分籍布式院处理钢等第1～4代计晋算机监的对编比代别年代使用的元器件使用的软件类型主要应用领域第1代20世纪40年代中期～50年代末期CPU：电子管内存：磁鼓使用机器语言和汇编语言编写程序科学和工程计算第2代20世纪50年代中、后期～60年代中期CPU：晶体管内存：磁芯使用FORTRAN等高级程序设计语言开始广泛应用于数据处理领域第3代20世纪60年代中期～70年代初期CPU：SSI，MSI内存：SSI，MSI的半导体存储器操作系统、数据库管理系统等开始使用在科学计算、数据处理、工业控制等领域得到广泛应用第4代20世纪70年代中期以来CPU：LSI、VLSI内存：LSI、VLSI的半导体存储器软件开发工具和平台、分布式计算、网络软件等开始广泛使用深入到各行各业，家庭和个人开始使用计算机我国应第1台数寇字电朋子计快算机19送56年，秀华罗路庚受展命筹萌建中光国科兰学院扯计算幅技术雷研究庆所。19尸58年中仪国第亭一台远计算专机10碧3型机灵研制弄成功猎，中昼国科适学院委计算弱所与鼓北京岸有线也电厂值共同超研制喉。字授长31位，内存容量串为10过24字节尽，运洋算速搁度每照秒45槽0次。19报58年8月1日该霸机可泛以表骂演短悲程序颗运行槽，标竭志着非我国摊第一校台电野子计默算机衔诞生些。该客机在73擦8厂开苍始小速量生绸产，薄改名季为10磨3型计铅算机(即DJ旁S-狡1型)，共甩生产38台我国辫第1台大生型电胁子计秘算机19端59年4月10贵4机完犬成调逐试,第一亏道题礼目是挣“五里一”脂节天宫气预闻报，9月交吧付用课户使幸用。芬无故内障稳皱定运糊行时裁间达米到2小时该机社有22个机闷柜，盈占地20界0平方迁米。冬全机盗共用42借00个电愚子管乒，40集00个晶电体二寺极管秘。字框长39位，剪容量4K，每覆秒运透算1万次我国熟第一艇颗原搬子弹19志64年10月16日下征午3时，间新疆糊罗布亏泊上惠空，仅我国布第一清颗原像子弹阅爆炸截成功蠢，成货为继悠美苏蚕英法绒后第孕五个狭拥有口核武昆器的港国家格。电子林计算渔机是符核计漫划的绝关键轮工具惕。高晃等物议理的累公式兆计算珍主要挺依靠苍人工遭使用友计算骂尺和谱手摇伏计算尖机，株只有阁非常素复杂畅的计国算才悄能用伟到昂预贵的绣电子混计算哈机前苏闭联派锣出大宁批科酸学家何，在吸核武骨器及乏电子给计算升机方榴面提专供了妇技术午支持冠。我国宰的第2代电坏子计林算机19璃64年我兵国华输北计跟算所要先后震研制菌成功10增8乙机(D犯JS唤-6傅)、12耐1机(D肯JS刻-2英1)和32汽0机(D驼JS秆-6长)，并紫在73衬8厂等才五家端工厂肠生产喉；哈赢军工去（国迫防科冤大前均身）部研制皇成功44客1B全晶医体管丘计算滑机，提小批携量生矩产了40多台浪。当时饮我国抗研发耍出的留计算坡机，厉仅有来小批电量生产，由隔国家分配芹到各刻个科导研院欣所使兆用。两研发尊和生轰产计屿算机借的单戏位，竹全部宴是军律工企爪业。姿具备港极高蚊的保侧密措瓦施，素每一利个元堪件，识每一迅张设桂计图落纸都赞被严症格看管上世直纪70年代我国酷的集乒成电渐路计么算机DJS-180系列超级小型计算机天津DJ冠S1掉30小型态机参位展“19倍75年广穿交会翻”计算遮机的瘦发展韵大大创超出醉人们恶预料由于译集成与电路霞技术魄的发云展和钓微处管理器们的出尿现，蹲计算徐机发休展速缝度之委快，培大大啦超出叨人们辰的预诸料：性能嗓不断毛提高体积席不断担变小功耗甚不断搞降低价格填越来用越便链宜软件狗越来吃越丰冶富使用混越来祥越容等易应用汽领域叫越来蚁越普南遍计算汁机数敞量不节断增倦加上述掘趋势捆不仅能仍在谋继续哀，且兄节奏药进一葛步加冻快已不孔再沿详用“狼第x代计倦算机概”的鞭说法袜。正在垃研究底开发咐智能畜化的墓计算宣机系婚统，趁它以椅知识闻处理阔为核英心，收可以购模拟忠或部页分替秋代人恐的智存能活荣动，碎具有皆自然猾的人鸭机通赢信能位力选讲赚：未来磨可能此的新烧型计彼算机目前努计算桌机用绸的几钩乎都炸是半烘导体欲集成栏电路血，但界现在劲人们我也在迁努力牢研究际基于哨其他虎材料手的计蜘算机算，如泰：量子疲计算谣机：基寻于量挨子效哗应开锯发，忍利用肉一种伏链状汽分子刘聚合拒物的浸特性吨来表哥示开驼关的大状态羞，利茂用激泄光脉偏冲来驶改变印分子胶的状愉态，滨使信青息沿洒着聚纷合物胃移动播，从硬而进杠行运牌算光学蝴计算愚机：以墓光子展代替赏电子斯，光泽互连搏代替灿导线庸互连钻，光蓬硬件防代替呜计算颗机中暗的电产子硬兵件，圣光运荷算代坚替电灶运算床。生物慎计算果机：蛋堡白质幸分子伏与周积围物堪理化志学介瞒质的辩相互斗作用蚀过程窄。计缝算机丢的转积换开跑关由蜂酶来嫌充当斜，而甘程序凳则在泽酶合毛成系络统本缓身和知蛋白讲质的健结构包中极拥其明酿显地击表示李出来须。预厚计10～20年后碧，DN拖A计算精机将窑进入半实用阁阶段这些位技术怎现在涨还都敬不成期熟，吵与实睁际应序用有光很大贫差距巷，但嘱可以判预计里这些帆技术茎的发爬展必翠将使增计算思机的炕前景南更加赶美好选讲锅：光计基算机床和生绝物计忘算机奥林巴斯光学工业公司开发出的生物计算机

英国女王大学的AnatolyZayats教授他是光计算机项目的负责人

计算虾机与熄生命耐科学升（1）21世纪杯的今陵天，哥随着修计算趴机技乱术的钓不断旬发展哀和创拢新，遭计算键机对野医药惹信息境学和锣生命丑科学跨等领镜域产钱生了除巨大血而深摩远的置影响攻。因菜此也谁应运馆而生指了医斗学信巡寿息学买、生丢物信肃息学遥、卫付生信颂息学劳等相白关医缎学与守计算此机结福合的漫专业验的建惰立与扑发展套。计算写机在外医药定卫生倘领域辨内有截着广球泛的食应用福。在休辅助狮诊断莲、辅示助操码作、硬治疗户、教秘学科每研、杀远程拾医疗枝、区锣域医蚁疗、禁医学想影像露诊疗筑、医如学检连验、妥新药屡开发供、医妈学情至报、义电子却病历呀、健贷康档风案、锁循证雀医学怪、数化字人刚体三宿维重默构等非方面立计算仁机和殿信息重技术差都发恒挥着泳举足许轻重声的作俱用。娃数字谎化的辩诊疗务设备咽，计谷算机病化、纷网络迈化、爬智能蜻化的苦医疗艳信息毯处理丝式方式形，数咏字化粘医院酸，都富必须择以计记算机鼠技术递作为铜强大件的支茄撑力搁量，拘在医港学专暂家、增计算殖机专圆家、菜信息粒学专本家等跃科学志工作吃者的炕刻苦慨钻研透下，桌在以限上这搜些应畏用领匆域，的我们拢已经刘取得冤了世龟人瞩爸目的究成果指和进碎展。计算骑机与荣生命旺科学月（2）计算死机在风生物仇医学玻工程章、分洞子生究物学乡丰、基淋因治决疗、鼠遗传赤和发沫育、坚基因贺克隆甜等方厌面发多挥着沉巨大杀的作永用。19宏88年由钳美国说倡导镰的国旨际性讽的“嫩人类拜基因仙组计络划”组是20世纪妖生命漫科学讲领域蹈研究政的重窜大举梅措。炎该计衡划预笑计在15年内生投资30亿美缴元，露目的恼在于牛绘制候出人站类基伙因图功谱，却阐明冻人类驴染色冲体上宜所有但基因辣，从灭而期啄待从榴基因械的水侵平来剪更加腊深入炸的了京解生江命个揭体，留阐明瞒疾病停的发泻病机朗制，终更加泊有效敏的预幻玉防和与控制热疾病县。从滨现代逃医学比角度较来讲鼻，人毯类基孤因总伐数约况在5万-1谢0万左蠢右，条而每汇个基趣因又绪由独比特的融碱基证组成剂，如扒此庞龙大的靠工程菌和数料据，塑我们葵必须疤借助孟计算脊机才摔能有乐效的饲整理酸、收虽集、堵存储镰、处恢理、罩加工疾、比辜较、乱分析匪并随桶时调我出。脾美国赞的约凡翰斯·霍普退金斯追大学命建立秀了一让个完抛整的徒计算朋机网霜络数之据库酬，用饺来存假储全赔世界岛基因涂研究续成果爆。在猎“人支类