| ? |
|
?
|
|
|
邏輯代數(shù)
早在1847和1854年,英國(guó)數(shù)學(xué)家布爾發(fā)表了兩部重要著作《邏輯的數(shù)學(xué)分析》和《思維規(guī)律的研究》,創(chuàng)立了邏輯代數(shù)。邏輯代數(shù)系統(tǒng)采用二進(jìn)制,是現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)和邏輯基礎(chǔ)。
?
|
| ? |
|
| ? |
計(jì)算機(jī)三原則
1939年,阿塔納索夫提出計(jì)算機(jī)三原則;采用二進(jìn)制進(jìn)行運(yùn)算;采用電子技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制和運(yùn)算;采用把計(jì)算功能和存儲(chǔ)功能相分離的結(jié)構(gòu)。1939年,阿塔納索夫還設(shè)計(jì)并試制數(shù)字電子計(jì)算機(jī)的樣機(jī)“ABC機(jī)”,但未能完工。
阿塔納索夫關(guān)于電子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案啟發(fā)了ENIAC開發(fā)小組的莫克利,并直接影響到ENIAC的誕生。1972年美國(guó)法院判決ENIAC的專利權(quán)無(wú)效,阿塔納索夫擁有作為第一個(gè)電子計(jì)算機(jī)方案提出者的優(yōu)先權(quán)。
?
|
| ? |
|
| ? |
圖林機(jī):
現(xiàn)代通用數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型 1936年,24歲的英國(guó)數(shù)學(xué)家圖林發(fā)表著名論文《論可計(jì)算數(shù)及其在密碼問(wèn)題的應(yīng)用》,提出了“理想計(jì)算機(jī)”,后人稱之為“圖林機(jī)”。圖林通過(guò)數(shù)學(xué)證明得出理論上存在“通用圖林機(jī)”,這為可計(jì)算性的概念提供了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義,圖林機(jī)成為現(xiàn)代通用數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型,它證明通用數(shù)字計(jì)算機(jī)是可以制造出來(lái)的。
圖林發(fā)表于1940年的另一篇著名論文《計(jì)算機(jī)能思考嗎?》,對(duì)計(jì)算機(jī)的人工智能進(jìn)行了探索,并設(shè)計(jì)了著名的“圖林測(cè)驗(yàn)”。1954年圖林英年早逝,年僅42歲。 ? |
| ? |
|
| ? |
維納的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)五原則
1940年,美國(guó)科學(xué)家維納闡述了自己對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的五點(diǎn)設(shè)計(jì)原則:數(shù)字式而不是模擬式;以電子元件構(gòu)成并盡量減少機(jī)械裝置;采用二進(jìn)制而不是十進(jìn)制;內(nèi)部存放計(jì)算表;內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
維納在1948年完成了著作《控制論》,這不僅使維納成為控制論的創(chuàng)始人,而且對(duì)計(jì)算機(jī)后來(lái)的發(fā)展和人工智能的研究產(chǎn)生了深刻的影響。
?
|
| ? |
|
| ? |
現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父
1944~1945年間,美籍匈牙利科學(xué)家馮·諾伊曼在第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)ENIAC尚未問(wèn)世時(shí)注意到其弱點(diǎn),并提出一個(gè)新機(jī)型EDVAC的設(shè)計(jì)方案,其中提到了兩個(gè)設(shè)想:采用二進(jìn)制和“存儲(chǔ)程序”。這兩個(gè)設(shè)想對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)至關(guān)重要,也使馮·諾伊曼成為“現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父”,馮·諾伊曼機(jī)體系延續(xù)至今。
|
| ? |
|
| ? |
計(jì)算機(jī)開關(guān)電路
1938年,信息論的創(chuàng)始人、美國(guó)科學(xué)家仙農(nóng)發(fā)表論文《繼電器和開關(guān)電路的符號(hào)分析》,首次闡述了如何將布爾代數(shù)運(yùn)用于邏輯電路,奠定了現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)開關(guān)電路的理論基礎(chǔ)。
?
|
| ? |
|
| ? |
ENIAC
1946年2月15日,世界上第一臺(tái)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC研制成功,承擔(dān)開發(fā)任務(wù)的“莫爾小組”由四位科學(xué)家和工程師埃克特、莫克利、戈?duì)査固埂⒉┛怂菇M成,總工程師埃克特當(dāng)時(shí)年僅24歲。
ENIAC:長(zhǎng)30.48米,寬1米,占地面積170平方米,30個(gè)操作臺(tái),約相當(dāng)于10件普通房間的大小,重達(dá)30噸,耗電量150千瓦,造價(jià)48萬(wàn)美元。它使用18000個(gè)電子管,70000個(gè)電阻,10000個(gè)電容,1500個(gè)繼電器,6000多個(gè)開關(guān),每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法,是繼電器計(jì)算機(jī)的1000倍、手工計(jì)算的20萬(wàn)倍。
?
|
| ? |
|
| ? |
埃克特(右)和莫克利(左)因共同研制成功ENIAC而名垂青史。
?
|
| ? |
|
| ? |
“西蒙,給他們這筆經(jīng)費(fèi)。”
ENIAC的誕生背景極富戲劇性。1942年8月,莫克利的報(bào)告《高速電子管計(jì)算裝置的使用》引起了美國(guó)軍方的注意,這實(shí)際上是第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案。1943年4月9日,美軍上校西蒙向科學(xué)顧問(wèn)、數(shù)學(xué)家維伯倫博士介紹了這一報(bào)告,維伯倫沉思片刻,只說(shuō)了一句話:“西蒙,給他們這筆經(jīng)費(fèi)。”ENIAC和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的命運(yùn)就這樣決定了。
?
|
| ? |
|
| ? |
ENIAC的開發(fā)經(jīng)費(fèi)幾經(jīng)追加,達(dá)到48萬(wàn)美元,相當(dāng)于現(xiàn)在的1000萬(wàn)美元以上。
?
|
| ? |
|
| ? |
UNIVAC
UNIVAC由埃克特和莫克利研制成功,這也是第一個(gè)進(jìn)行批量生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)。1951年,電腦開始走出實(shí)驗(yàn)室服務(wù)于社會(huì)與公眾。
1952年,UNIVAC因準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)美國(guó)總統(tǒng)大選結(jié)果而名聲大噪。
?
|
| ? |
|
| ? |
EDVAC
1950問(wèn)世的第一臺(tái)并行計(jì)算機(jī)EDVAC,首次實(shí)現(xiàn)了馮·諾依曼體系的兩個(gè)重要設(shè)想:存儲(chǔ)程序和采用二進(jìn)制。
?
|
| ? |
|
| ? |
王安的發(fā)明
1951年,中國(guó)移民王安發(fā)明了磁芯存儲(chǔ)器,IBM于1956年購(gòu)買了這項(xiàng)技術(shù)專利。
?
|
| ? |
|
| ? |
FORTRAN
1956年,IBM公司的巴克斯研制成功第一個(gè)高級(jí)程序語(yǔ)言FORTRAN,它被廣泛用于科學(xué)計(jì)算。
?
|
| ? |
|
| ? |
大型機(jī)戰(zhàn)爭(zhēng)
IBM公司1952年推出的IBM 701在商戰(zhàn)中擊敗UNIVAC,不僅使IBM實(shí)現(xiàn)了全面的轉(zhuǎn)型,更奠定了IBM的產(chǎn)業(yè)霸主地位。
?
|
| ? |
|
| ? |
1947年,貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖克萊、巴丁、布拉頓發(fā)明點(diǎn)觸型晶體管;1950年又發(fā)明了面結(jié)型晶體管。相比電子管,晶體管體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、發(fā)熱少、功耗低,電子線路的結(jié)構(gòu)大大改觀,運(yùn)算速度則大幅度提高。
?
|
| ? |
|
| ? |
肖克萊(左)、巴丁(中)、布拉頓(右)于1956年共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
發(fā)明晶體管的肖克萊在加利福尼亞創(chuàng)立了當(dāng)?shù)氐谝患野雽?dǎo)體公司,這一地區(qū)后來(lái)被稱為硅谷。
?
|
| ? |
|
| ? |
Stretch(左)和LARC(右)在商業(yè)上都不成功,但在設(shè)計(jì)中采用了大量新思想,為開發(fā)第三代計(jì)算機(jī)打下了良好的基礎(chǔ)。
Stretch計(jì)劃和LARC計(jì)劃
1955,在美國(guó)原子能委員會(huì)的支持下,IBM和生產(chǎn)UNIVAC的蘭德公司分別開始實(shí)施 Stretch計(jì)劃和LARC計(jì)劃,希望設(shè)計(jì)更快速的計(jì)算機(jī)。
?
|
| ? |
|
| ? |
第二代計(jì)算機(jī)
美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室于1954年研制成功第一臺(tái)使用晶體管的第二代計(jì)算機(jī)TRADIC。相比采用定點(diǎn)運(yùn)算的第一代計(jì)算機(jī),第二代計(jì)算機(jī)普遍增加了浮點(diǎn)運(yùn)算,計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)了一次飛躍。
IBM公司于1958年制成的1401及后續(xù)的1410/1440系列計(jì)算機(jī),是第二代計(jì)算機(jī)中的代表,用戶在當(dāng)時(shí)可以以每月2500美元的價(jià)格租用IBM 1401。
?
|
| ? |
|
| ? |
計(jì)算機(jī)商務(wù)處理的開始
第二代計(jì)算機(jī)除了大量用于科學(xué)計(jì)算,還逐漸被工商企業(yè)用來(lái)進(jìn)行商務(wù)處理,高級(jí)語(yǔ)言FORTRAN和COBOL因此也得到了廣泛應(yīng)用。
?
|
| ? |
|
| ? |
第一個(gè)半導(dǎo)體集成電路
1958年,美國(guó)物理學(xué)家基爾比和諾伊斯同時(shí)發(fā)明集成電路。
1958年,TI(德州儀器)公司制成第一個(gè)半導(dǎo)體集成電路,它是一個(gè)助聽器。
?
|
| ? |
|
| ? |
1969年,法庭判決基爾比(左)和諾伊斯(右)為集成電路的共同發(fā)明人,集成電路的專利權(quán)屬于基爾比,集成電路內(nèi)部連接技術(shù)的專利屬于諾伊斯,他們都因此成為微電子學(xué)創(chuàng)始人并獲得巴倫坦獎(jiǎng)?wù)隆?/p>
?
|
| ? |
|
| ? |
“藍(lán)色巨人”
IBM于1964年研制出計(jì)算機(jī)歷史上最成功的機(jī)型之一IBM S/360。IBM由于S/360的成功,進(jìn)一步鞏固了自己在業(yè)界的地位,“藍(lán)色巨人”IBM幾乎成為計(jì)算機(jī)的代名詞。
?
|
| ? |
|
| ? |
S/360極強(qiáng)的通用性適用于各方面的用戶,它具有“360度”全方位的特點(diǎn),并因此得名。開發(fā)S/360被稱為“世紀(jì)豪賭”,IBM為此投入了50億美元的研發(fā)費(fèi)用,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)制造原子彈的“曼哈頓計(jì)劃”的20億美元。
?
|
| ? |
|
| ? |
“三代半計(jì)算機(jī)”
1970年,IBM推出IBM S/370系列機(jī),采用大規(guī)模集成電路取代磁芯進(jìn)行存儲(chǔ),以小規(guī)模集成電路作為邏輯元件,被稱為三代半計(jì)算機(jī)。
S/370采用了虛擬存儲(chǔ)器技術(shù),首次實(shí)行軟硬件價(jià)格分離策略,從而明確了軟件的價(jià)值。
?
|
| ? |
|
| ? |
第四代計(jì)算機(jī)
從1970年至今的計(jì)算機(jī)基本上都屬于第四代計(jì)算機(jī),它們都采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。隨著技術(shù)的進(jìn)展,計(jì)算機(jī)開始分化成通用大型機(jī)、巨型機(jī)、小型機(jī)和微型機(jī)。
筆記本電腦是第四代計(jì)算機(jī)的新貴
?
|
| ? |
|
| ? |
DEC:小型機(jī)驕子
從60年代起到80年代后期,DEC依靠小型機(jī)PDP和VAX系列成長(zhǎng)為世界第二大電腦公司,但在1998年被Compaq收購(gòu)。
?
|
| ? |
|
| ? |
IBM獨(dú)步天下
由于策略得當(dāng),IBM在70年代延續(xù)了早期的輝煌,繼續(xù)在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)界獨(dú)步天下。許多廠商無(wú)法與IBM全面抗衡,就采取了PCM(接插兼容制造商,Plug Compatible Manufacturers)的策略,發(fā)展與IBM計(jì)算機(jī)兼容的硬件接插設(shè)備。
|