计算机简史

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数据科学与计算机学院

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目录

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1.早期计算设备

计算设备投入实际运用已有数千年历史。古代的计算设备如中国的算筹与算盘，古希腊的星象盘等，都是那个时代杰出计算装置的代表。到了17世纪，德国的数学家Gottfried Wilhelm von Leibniz发明了一台能够进行整数四则运算的计算设备，尽管此时的Leibniz机的计算结果仍不是非常可信，但这依然是计算机发展史上的一个重大进展。

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2.现代计算机的发展历程

理论基础的建立

19世纪，英国数学家Charles Babbage发明了第一台机械计算机，然而由于技术水平的限制，这台计算机并未成功研制。但是他提出的许多概念在那个年代都是具有重大革命性 意义的，其构想后来也被沿用到现代计算机的研制工作内，这也是其被部分人认为是“计算机之父”的原因之一。

Charles Babbage

20世纪初，英国数学家Alan Mathison Turing提出了图灵机的概念，这种抽象数学模型很大程度上为计算理论的主要领域奠定了基础，是计算机发展史上一个非常重要的历史事件 。

Alan M. Turing

世界上第一台计算机

现在一般认为，世界上第一台计算机是美国于二战时期研制的ENIAC1，然而此时的ENIAC使用的仍是纯电子电路，因此操作起来费时费力，其性能也远达不到我们今天计算机的水平。

世界上第一台计算机:ENIAC

第一代计算机

第一代计算机采用真空管储存信息，真空管会大量生热，并不是非常可靠，并且由于体积较大，这样的一台计算机需要巨大的专用空间来运转，由于这个原因，计算机的性能在很大程度上受到了限制。

Num=∑i=1ndiRi−1

计算机采用的二进制储存方法中重要的概念：位置记数法的公式表达

第二代计算机

区别于第一代计算机，第二代商用计算机不再采用真空管来储存信息，而是改用晶体管来进行信息储存，这个进步使计算机硬件的主要部件变得更加可靠与小型，并且硬件寿命也得到大大提升，同时也降低了硬件的制造成本。

晶体管

第三代计算机

第三代计算机使用了集成电路，将晶体管和其他计算机元件置于硅片上，再次提高了硬件的可靠性，直到现在，集成电路还为我们的大多数电子设备所使用。

第四代计算机

第四代计算机采用大规模集成化的方法，大大提高了计算机的运行速度，同时大规模集成也使计算机变得越来越小型化，使个人电脑的出现成为了可能，直到现在我们依然在使用着由这种方法制造的计算机。

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1. Electronic Numerical Integrator And Computer，中文意思为电子数字积分计算机。 ↩