漫说计算机

天天接触计算机，但对计算机的发展历史和目前状况并不熟悉。近两天，参观计算机展览会，并参加计算机发展历史及目前状况的学术报告会，方知计算机世界是如此地色彩斑斓，令人向往。回家后，将会议有关资料进行认真阅读，并进行整理，特将有关知识记录如下。

从1946年世界上第一台电子计算机诞生起，计算机技术的发展经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路四代。现在，科学家们正在着手开发和研制最新一代即第五代电子计算机。

从电子计算机的功能和社会作用来看，它度过了计算时期、信息处理与控制自动化时期、高级智能模拟时期等几个历史阶段。在这段时间内，计算机平均每7到10年左右就要换一代，其运算速度提高了100万倍，价格降低到了原来的万分之一，使用计算机的人数增加了近10万倍。可以这样说，在科学技术史上还没有任何一种其他新技术发展得如此迅速。

从1946年到1957年间的电子计算机常称做第一代电子计算机，是一种程序内存的电子管计算机。它结构复杂，价格昂贵，调度困难，所以发展得不是太快。美国到1956年才年产150台，总共大约生产1000台。日本在1957年只有3台。它的主存贮器是磁鼓，程序从人工手编的指令程序，过渡到符号语言。

从1957年至1964年间的计算机被称为第二代电子计算机。它的基本线路采用晶体管结构，主存贮器用磁芯体，程序已经用自动化程序设计的算法语言。它的运算速度成百倍地增长。60年代初，每秒运算几十万次的晶体管计算机问世。1964年，每秒300万次的大型晶体管计算机研制成功，并且成批投入生产。第二代电子计算机的磁芯存贮量是几万到十几万个数据，而且还增加了可以存贮几百万甚至几千万个数据的辅助存贮器——磁盘。第一代电子管计算机只能在地面上加以使用；而第二代晶体管计算机由于体积和重量减少了上千倍，可靠性增加，成本大大下降，因此开辟了新的应用范围。飞机、导弹等都可以安装计算机，企业管理和生产过程也可以使用计算机。它直接进入经济领域，给人们带来了无法估量的经济效益。由于电子计算机深深地扎根于科学进步和生产发展这块肥沃的土壤中，它的发展速度可以说是惊人的。到60年代中期，美国就已经拥有了3万台计算机，十年时间增长了30倍。中国于1964年研制成功第二代晶体管计算机108乙机，它的运算速度为每秒5万次，内存3．2万字。

从1964年到1970年间的计算机，被称做第三代电子计算机。它的基本电路是采用组件工艺结构的集成电路，存贮器仍然以磁芯为主，机种多样化、系列化。在第三代电子计算机中，半导体存储器逐步取代了磁芯存储器的主存储器地位，磁盘成了不可缺少的辅助存储器，并且普遍采用虚拟存储技术。随着各种半导体只读存储器和可改写的只读存储器的迅速发展，以及微程序技术的发展和应用，计算机系统中开始出现了固件子系统。在这期间，小型和超小型的计算机急剧发展起来，并且随着终端设备的普遍应用，又发展了“人与机器”对话式语言系统。

从1970年开始的计算机，大规模集成电路取代集成电路，计算机进入第四代。第四代电子计算机在系统设计上朝着两个方向发展：一是发展的规模越来越大，形成阵列式计算机；二是发展超小型计算机。1978年每秒1亿5千万次的巨型计机已经在运行，每秒10亿次的超巨型计算机在研制之中。在电子计算机发展的30年中，大约每5至8年，运算速度提高10倍，体积缩小10倍，成本降低10倍。比方说，1975年研制成功的F8微型计算机，体积不到ENIAC的三十万分之一，重量不到半公斤，功率只有2瓦半，但其主要功能却和ENIAC相同。同时，第四代电子计算机还逐步向小型化和微型化方向发展。1976年全世界有微型机200万台，到1977年就增加到800万台。80年代，在美国、日本等经济发达国家，家家户户都有1台或几台微型机。进入90年代以后，计算机不但占领了军事、科研、生产等各个领域，而且直接进入千家万户的生活中。在电视、汽车、收录机、洗衣机等家用设备中，电子计算机得到了越来越广泛的应用。目前，由于电子计算机向社会各行各业渗透，人们已广泛建立了计算中心、最优化中心，形成了计算机网，从大中小型企业到各个领域的事务管理都开始普遍采用计算机。由于电子计算机通过外部设备和网络系统，可以直接从对象收集物理信息并直接对过程进行控制，所以，在更大的范围内它逐步取代了人的特定的脑力劳动。这样，电子计算机的应用迅速扩大到工业自动控制、农业环境、弹道控制、文献自动检索等30多个部门，从外层空间到婴儿哺乳室，到处都有它的踪影。

目前，第五代电子计算机的研制，已经走过踉踉跄跄的学步阶段，估计在2000年前后将进入实用阶段。第五代电子计算机是把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合在一起的智能计算机系统。它不仅能进行一般信息处理，而且能面向知识处理，具有形式化推理、联想、学习和解释的能力，并能帮助人类开拓未知的领域和获得新的知识。第五代电子计算机的研究领域大体上包括人工智能、系统结构、软件工程和支援设备，以及对社会的影响等。它的主要特点是：智能化程度显著提高，能识别声音、图像，具有学习和推理的功能。人们可以不必事先编定程序，只要发出命令，或者写出某个方程式，或提出某个要求，计算机就能自动完成所需程序，把结果提供给使用者。第五代电子计算机的发展必然引起新一代软件工程的发展，极大地提高软件的生产率和可靠性，为了改善软件和硬件系统的设计环境，各种智能化的支援系统将被研制出来。在第五代计算机硬件方面，将会出现一系列新的技术，如砷化镓器件、光纤通信技术、微细加工和封装测试技术等。第五代计算机还将推动计算机通信技术的发展，使计算机网络所拥有的知识库和知识处理能力实现共享，有力地促进综合业务数字网络的发展和通信进一步多样化，并将多种多样的通信处理业务集中于统一的系统中，更有力地促进社会信息化。

电子计算机正在人类的生活、生产、战争等方面引起一场新的非常深刻的革命。电子计算机的发展和应用，是信息革命的序曲和中心。信息革命主要指知识和情报等消息的传播、接收和处理的方式、方法和能力方面的革命。