计算机的产生和发展

1．1．1　计算机的产生和发展

第二次世界大战期间，美国军方为了解决计算大量军用数据的难题，开始研制计算机。世界上第一台电子计算机是由美国爱荷华州立大学的教授约翰·文森特·阿塔纳索夫（John Vincent Atanasoff）和他的研究生克利福特·贝瑞（Clifford Berry）在1937年至1941年间开发的“阿塔纳索夫—贝瑞计算机”（Atanasoff－Berry Computer，简称ABC）。1946年2月在美国宾夕法尼亚大学问世的ENIAC（The Electronic Numerical Integrator and Computer，电子数值积分计算机）（如图1．1所示）则是最负盛名的早期计算机之一。ENIAC使用了18 000个电子管，耗电150千瓦，占地170平方米，重达30吨。虽然它的功能还比不上今天最普通的一台微型计算机，但在当时它已是运算速度的绝对冠军，并且其运算的精确度和准确度也是史无前例的。一条炮弹的轨迹，20秒钟就能被它算完，比炮弹本身的飞行速度还要快。ENIAC标志着电子计算机的问世，人类从此大步迈进了计算机时代，社会生活从此发生了巨大的变化。

图1．1　ENIAC电子计算机

ENIAC诞生后短短的几十年间，计算机的发展突飞猛进。每一次计算机使用的电子器件的更新换代都使它的体积和耗电量大大减小，功能大大增强，应用领域进一步拓宽。人们根据计算机使用的电子器件（如图1．2所示），将其发展过程分成以下几个阶段：

●第一代（1946—1957）是电子管计算机。计算机使用机器语言和汇编语言，运行速度慢，存储量小，主要用于数值计算。

●第二代（1958—1964）是晶体管计算机。计算机使用FORTRAN等高级语言，体积明显缩小，运算速度大大提高，应用范围扩大到数据处理和工业控制。

●第三代（1965—1971）是小规模集成电路计算机。存储器进一步发展，体积更小，成本更低。计算机增加了多种外部设备，软件得到了一定的发展，开始使用操作系统，文字图像处理功能得到加强。

●第四代（1972年以后）大规模、超大规模集成电路计算机。应用更加广泛，出现了微型计算机。

到了20世纪80年代，美、日等国家开始研制智能型计算机。这种计算机可以模拟或部分代替人的智能活动，且可以具有人际自然通信的能力。

图1．2　历代计算机使用的电子器件