電腦的學(xué)名叫計(jì)算機(jī)，電腦是用來(lái)做計(jì)算的。在古時(shí)候，人們最早使用的計(jì)算工具可能是手指，英文單詞“digit”既有“數(shù)字”的意思，又有“手指“的意思。古人用石頭打獵，所以還有可能是石頭來(lái)輔助計(jì)算。 缺點(diǎn)：手指和石頭太低效了
后來(lái)出現(xiàn)了”結(jié)繩 “記事。 缺點(diǎn)：結(jié)繩慢，繩子還有長(zhǎng)度限制。
又不知過(guò)了多久，許多國(guó)家的人開始使用”籌碼“來(lái)計(jì)數(shù)，最有名的就要數(shù)咱們中國(guó)商周時(shí)期出現(xiàn)的算籌了。古代的算籌實(shí)際上是一根根同樣長(zhǎng)短和粗細(xì)的小棍子，大約二百七十幾枚為一束; 多用竹子制成，也有用木頭、獸骨、象牙、金屬等材料制成的。數(shù)學(xué)家祖沖之計(jì)算圓周率時(shí)使用的工具就是算籌。 算籌的缺點(diǎn)：使用算籌計(jì)算太麻煩了，很不方便——計(jì)算時(shí)需要慢慢擺放。
于是，人們發(fā)明了更好的計(jì)算工具——算盤，算盤最早可能在漢代萌芽，在南北朝時(shí)期定型，利用進(jìn)位制計(jì)數(shù)。使用時(shí)需要配合一套口訣——好比計(jì)算機(jī)的軟件。算盤本身還可以存儲(chǔ)數(shù)字，使用時(shí)很方便。至今，算盤還在被使用。
15世紀(jì)，隨著天文和航海的發(fā)展，計(jì)算工作越來(lái)越繁重，計(jì)算工具急需改進(jìn)。

1630年，英國(guó)數(shù)學(xué)家奧特雷德在使用當(dāng)時(shí)流行的對(duì)數(shù)刻度尺做乘法運(yùn)算時(shí)，突然想到，如果用兩根相互滑動(dòng)的對(duì)數(shù)刻度尺，不久省去了用兩腳規(guī)度量長(zhǎng)度了么。他的這個(gè)想法導(dǎo)致了機(jī)械化計(jì)算的誕生，但奧特雷德對(duì)這件事情并沒有在意，此后200年里，他的發(fā)明也就沒有被實(shí)際應(yīng)用。18世紀(jì)末，發(fā)明蒸汽機(jī)的瓦特成功制作了第一把計(jì)算尺，在尺座上增加了一個(gè)滑標(biāo)，用來(lái)“存儲(chǔ)”計(jì)算的中間結(jié)果，這種滑標(biāo)很長(zhǎng)時(shí)間一直被后人所沿用。1850年以后，計(jì)算尺迅速發(fā)展，成為工程師隨身攜帶的”計(jì)算器“，一直到20世紀(jì)五六時(shí)年代，計(jì)算尺仍然是工科大學(xué)生的一種身份標(biāo)志。

第一臺(tái)真正計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)

1623年，法國(guó)數(shù)學(xué)家帕斯卡出生，三歲喪母，后由擔(dān)任稅務(wù)官的父親養(yǎng)大。在帕斯卡小時(shí)候，看到父親費(fèi)力的計(jì)算稅率稅款的時(shí)候，就想幫父親做點(diǎn)事情。19歲時(shí)（1642年），帕斯卡發(fā)明了人類有史以來(lái)第一臺(tái)機(jī)械計(jì)算機(jī)——帕斯卡加法器。它是一種系列齒輪組成的裝置，外形像一個(gè)長(zhǎng)方盒子，用兒童玩具那種鑰匙旋緊發(fā)條后才能轉(zhuǎn)動(dòng)，只能夠做加法和減法。然而，即使只做加法，也有個(gè)“逢十進(jìn)一”的進(jìn)位問(wèn)題。聰明的帕斯卡采用了一種小爪子式的棘輪裝置。當(dāng)定位齒輪朝9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棘爪便逐漸升高；一旦齒輪轉(zhuǎn)到0，棘爪就“咔嚓”一聲跌落下來(lái)，推動(dòng)十位數(shù)的齒輪前進(jìn)一檔。1662年帕斯卡去世，不久后，在德國(guó)的大數(shù)學(xué)家萊布尼茨看到了帕斯卡關(guān)于加法計(jì)算機(jī)的論文，勾引起了他的發(fā)明欲。萊布尼茨早年經(jīng)歷坎坷，后來(lái)獲得了一次去法國(guó)的機(jī)會(huì)，在巴黎的時(shí)候，他聘請(qǐng)了一些著名的機(jī)械專家和能工巧匠，終于在1674年制造出了一臺(tái)更完美的機(jī)械計(jì)算機(jī)。萊布尼茨發(fā)明的新型計(jì)算機(jī)約有1米長(zhǎng)，內(nèi)部安裝了一系列齒輪機(jī)構(gòu)，除了體積較大之外，基本原理繼承于帕斯卡。不過(guò)，萊布尼茨技高一籌，他為計(jì)算機(jī)增添了一種名叫“步進(jìn)輪”的裝置。步進(jìn)輪是一個(gè)有9個(gè)齒的長(zhǎng)圓柱體，9個(gè)齒依次分布于圓柱表面；旁邊另有個(gè)小齒輪可以沿著軸向移動(dòng)，以便逐次與步進(jìn)輪嚙合。每當(dāng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，步進(jìn)輪可根據(jù)它與小齒輪嚙合的齒數(shù)，分別轉(zhuǎn)動(dòng)1/10、2/10圈……，直到9/10圈，這樣一來(lái)，它就能夠連續(xù)重復(fù)地做加法。

連續(xù)重復(fù)的計(jì)算加減法

連續(xù)重復(fù)的計(jì)算加法是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)做乘除法采用的辦法，萊布尼茨的計(jì)算機(jī)加減乘除四則運(yùn)算一應(yīng)俱全。

在介紹萊布尼茨的時(shí)候還有一個(gè)小插曲。（傳說(shuō)大約在1700年左右的某天，萊布尼茨的朋友送給他一副中國(guó)的”易圖“，其實(shí)就是八卦圖，在看八卦圖的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)八卦的每一種卦象都有陰陽(yáng)兩種符號(hào)組成，這不就是有規(guī)律的二進(jìn)制數(shù)字么，于是他就由此，率先系統(tǒng)提出了二進(jìn)制的運(yùn)算法則，直到今天，我們用到的計(jì)算機(jī)還是使用的二進(jìn)制。）

計(jì)算機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在還是人去操作機(jī)器，還沒有實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的對(duì)話，或者會(huì)所是把人類的思想告訴機(jī)器，讓機(jī)器按照人的想法去自動(dòng)執(zhí)行。說(shuō)到實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，就要說(shuō)一下另外一個(gè)行業(yè)——紡織業(yè)。提花編織機(jī)是具有升降紗線的提花裝置，是一種能使綢布編織出圖案花紋的織布機(jī)器。

最開始編織機(jī)編織圖案相當(dāng)費(fèi)事。所有的綢布都是用經(jīng)線（縱向線）和緯線（橫向線）編織而成。若要織出花樣，織工們必須細(xì)心地按照預(yù)先設(shè)計(jì)的圖案，在適當(dāng)位置“提”起一部分經(jīng)線，以便讓滑梭牽引著不同顏色的緯線通過(guò)。機(jī)器當(dāng)然不可能自己“想”到該在何處提線，只能靠人手“提”起一根又一根經(jīng)線，不厭其煩地重復(fù)這種操作。

1725 年：法國(guó)紡織機(jī)械師布喬發(fā)明了“穿孔紙帶”的構(gòu)想。布喬想出了一個(gè)“穿孔紙帶”的絕妙主意。布喬首先設(shè)法用一排編織針控制所有的經(jīng)線運(yùn)動(dòng)，然后取來(lái)一卷紙帶，根據(jù)圖案打出一排排小孔，并把它壓在編織針上。啟動(dòng)機(jī)器后，正對(duì)著小孔的編織針能穿過(guò)去鉤起經(jīng)線，其它則被紙帶擋住不動(dòng)。于是，編織針自動(dòng)按照預(yù)先設(shè)計(jì)的圖案去挑選經(jīng)線，布喬的“思想”“傳遞”給了編織機(jī)，編織圖案的“程序”也就“儲(chǔ)存”在穿孔紙帶的小孔中。1790年 的時(shí)候法國(guó)機(jī)械師杰卡德，基本形成了改進(jìn)提花機(jī)的構(gòu)想，由于當(dāng)時(shí)正是法國(guó)大革命時(shí)期，杰卡德為了參加革命，無(wú)暇顧及發(fā)明創(chuàng)造，直到1805年才真正完成”自動(dòng)提花編織機(jī)“的制作。杰卡德為他的提花機(jī)增加了一種裝置，能夠同時(shí)操縱 1200 個(gè)編織針，控制圖案的穿孔紙帶后來(lái)?yè)Q成了穿孔卡片。在后來(lái)電子計(jì)算機(jī)開始發(fā)展的最初幾年中，在多款著名計(jì)算機(jī)中我們均能找到自動(dòng)提花機(jī)的身影。18世紀(jì)末，法蘭西發(fā)起了一項(xiàng)宏大的工程——人工編制《數(shù)學(xué)用表》，由于當(dāng)時(shí)沒有先進(jìn)的計(jì)算工具，導(dǎo)致這項(xiàng)工作極其艱巨。發(fā)足數(shù)學(xué)界調(diào)集和大批的數(shù)學(xué)家，組成人工計(jì)算的流水線，算的昏天暗地才完成了17卷大部分的書稿，即便如此，計(jì)算出的《數(shù)學(xué)用表》仍有大量錯(cuò)誤。巴貝奇在他的自傳《一個(gè)哲學(xué)家的生命歷程》里寫到，大約在1812年的，“有一天晚上，我坐在劍橋大學(xué)的分析學(xué)會(huì)辦公室里，神志恍惚地低頭看著面前打開的一張對(duì)數(shù) 表。一位會(huì)員走進(jìn)屋來(lái)，瞧見我的樣子，忙喊道：‘喂！你夢(mèng)見什么啦？’我指著對(duì)數(shù)表回答說(shuō)：‘我正在考慮這些表 也許能用機(jī)器來(lái)計(jì)算！’”巴貝奇的第一個(gè)目標(biāo)是制作一臺(tái)”差分機(jī)“，所謂“差分”的含義，是把函數(shù)表的復(fù)雜算式轉(zhuǎn)化為差分運(yùn)算，用簡(jiǎn)單的加法代替平方運(yùn)算。那一年，剛滿20歲的巴貝奇從法國(guó)人杰卡德發(fā)明的提花編織機(jī)上獲得了靈感，差分機(jī)設(shè)計(jì)閃爍出了程序控制的靈光──它能夠按照設(shè)計(jì)者的旨意，自動(dòng)處理不同函數(shù)的計(jì)算過(guò)程。巴貝奇耗費(fèi)了整整十年光陰，于1822年完成了第一臺(tái)差分機(jī)，它可以處理3個(gè)不同的5位數(shù)，計(jì)算精度達(dá)到6位小數(shù)，當(dāng)即就演算出好幾種函數(shù)表。由于當(dāng)時(shí)工業(yè)技術(shù)水平極低，第一臺(tái)差分機(jī)從設(shè)計(jì)繪圖到機(jī)械零件加工，都是巴貝奇親自動(dòng)手完成。當(dāng)他看著自己的機(jī)器制作出準(zhǔn)確無(wú)誤的《數(shù)學(xué)用表》，高興地對(duì)人講：“哪怕我的機(jī)器出了故障，比如齒輪被卡住不能動(dòng)，那也毫無(wú)關(guān)系。你看，每個(gè)輪子上都有數(shù)字標(biāo)記，它不會(huì)欺騙任何人。”以后實(shí)際運(yùn)用證明，這種機(jī)器非常適合于編制航海和天文方面的數(shù)學(xué)用表。成功后，巴貝奇連夜上書皇家學(xué)會(huì)，要求政府資助他建造第二臺(tái)運(yùn)算精度為20位的大型差分機(jī)。政府看到巴貝奇的研究有利可圖，破天荒地與科學(xué)家簽訂了第一個(gè)合同。

然而，第二臺(tái)差分機(jī)在機(jī)械制造工廠里觸上了“暗礁”。第二臺(tái)差分機(jī)大約有25000個(gè)零件，主要零件的誤差不得超過(guò)每英寸千分之一，即使用現(xiàn)在的加工設(shè)備和技術(shù)，要想造出這種高精度的機(jī)械也絕非易事。

由于進(jìn)度緩慢，到1842年的時(shí)候，政府宣布停止對(duì)巴貝奇的一切資助，連科學(xué)界的有人都用一種怪異的目光看他。

然而在這個(gè)時(shí)候，巴貝奇收到了一封信，寫信人不僅對(duì)他表示理解而且還希望與他共同工作。娟秀字體的簽名表明了她不凡的身份——伯爵夫人。收到信函不久后，寫信的女士來(lái)到了巴貝奇的實(shí)驗(yàn)室，巴貝奇感覺與這位女士似曾相識(shí)，卻有想不起在哪里見過(guò)。直到這位女士說(shuō)”您還記得我嗎？十多年前，您還給我講過(guò)差分機(jī)原理。”看到巴貝奇迷惑的眼神，她又笑著補(bǔ)充說(shuō)：“您說(shuō)我像野人見到了望遠(yuǎn)鏡。”巴貝奇恍然大悟，想起已經(jīng)十分遙遠(yuǎn)的往事。 原來(lái)這位女士是大名鼎鼎的英國(guó)詩(shī)人拜倫之獨(dú)生女——阿達(dá)·奧古斯塔。

在大型差分機(jī)進(jìn)軍受挫的1834年，巴貝奇提出了一個(gè)更新更大膽的設(shè)計(jì)——通用的數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)。巴貝奇稱它為“分析機(jī)”，它能夠自動(dòng)解算100個(gè)變量的復(fù)雜算題，每個(gè)數(shù)字可以達(dá)25位，速度每秒1次。巴貝奇首先為分析機(jī)構(gòu)思了一種齒輪式的“存貯庫(kù)”，每一齒輪可貯存10個(gè)數(shù)，總共能夠儲(chǔ)存1000個(gè)50位數(shù)。分析機(jī)的第二個(gè)部件是所謂“運(yùn)算室”，其基本原理與帕斯卡的轉(zhuǎn)輪相似，但他改進(jìn)了進(jìn)位裝置，使得50位數(shù)加50位數(shù)的運(yùn)算可完成于一次轉(zhuǎn)輪之中。此外，巴貝奇也構(gòu)思了送入和取出數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)、以及在“存儲(chǔ)庫(kù)”和“運(yùn)算室”之間運(yùn)輸數(shù)據(jù)的部件。他甚至還考慮到如何使這臺(tái)機(jī)器處理依條件轉(zhuǎn)移的動(dòng)作。一個(gè)多世紀(jì)過(guò)去后，現(xiàn)代電腦的結(jié)構(gòu)幾乎就是巴貝奇分析機(jī)的翻版，只不過(guò)它的主要部件被換成了大規(guī)模集成電路而已。僅此一說(shuō)，巴貝奇就當(dāng)之無(wú)愧于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的“開山鼻祖”。阿達(dá)非常準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)道：“分析機(jī)'編織’的代數(shù)模式同杰卡德織布機(jī)編織的花葉完全一樣”。于是，為分析機(jī)編制一批函數(shù)計(jì)算程序的重?fù)?dān)，落她的肩頭。阿達(dá)開天辟地第一回為計(jì)算機(jī)編出了程序，其中包括計(jì)算三角函數(shù)的程序、級(jí)數(shù)相乘程序、伯努利函數(shù)程序等等。阿達(dá)編制的這些程序，即使到了今天，電腦軟件界的后輩仍然不敢輕易改動(dòng)一條指令。人們公認(rèn)她是世界上第一位軟件工程師。眾所周知，美國(guó)國(guó)防部據(jù)說(shuō)是花了250億美元和10年的光陰，把它所需要軟件的全部功能混合在一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中，希望它能成為軍方數(shù)千種電腦的標(biāo)準(zhǔn)。1981年，這種語(yǔ)言被正式命名為ADA語(yǔ)言，使阿達(dá)的英名流傳至今。當(dāng)然這些都是后話了。在當(dāng)時(shí)，兩人為把分析機(jī)的圖紙變成現(xiàn)實(shí)，耗盡了全部財(cái)產(chǎn)，搞得一貧如洗，在此期間，兩人為籌措研究經(jīng)費(fèi)，兩人還商量“下海創(chuàng)收”，比如制作國(guó)際象棋玩具、賽馬游戲機(jī)等等。但這并沒有帶來(lái)什么改變，為此，阿達(dá)還兩次把丈夫家中的祖?zhèn)髡鋵毮萌ギ?dāng)鋪換錢，不過(guò)后來(lái)又被阿達(dá)的母親贖了回來(lái)。在經(jīng)歷了貧困交加和無(wú)休止的腦力勞動(dòng)，阿達(dá)的身體狀況急劇惡化，1852年，年僅36歲的阿達(dá)懷著對(duì)分析機(jī)美好的夢(mèng)想去世了。阿達(dá)去世后，巴貝奇又默默的獨(dú)自堅(jiān)持了20年，晚年的他已經(jīng)不能準(zhǔn)確發(fā)音 和有條理的表達(dá)自己的意思，但仍堅(jiān)持工作。1871年巴貝奇去世。最終分析機(jī)沒有被制造出來(lái)。巴貝奇和阿達(dá)設(shè)想的分析機(jī)超出了他們所處時(shí)代至少一個(gè)世紀(jì)。1890年，德國(guó)僑民霍列瑞斯博士在美國(guó)做人口普查（上一次人口普查人工花了7年），人口普查需要做大量工作，如年齡、性別等用調(diào)查表做采集的項(xiàng)目，還要計(jì)算每個(gè)社區(qū)有多少老人、小孩，男人、女人等。霍列瑞斯博士就想用機(jī)器自動(dòng)統(tǒng)計(jì)這些數(shù)據(jù)。幾年后

他根據(jù)巴貝奇的發(fā)明和杰卡德的穿孔紙帶設(shè)計(jì)了機(jī)器。結(jié)果花了6周就得出了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

杰卡德和霍列瑞斯分別用開創(chuàng)了程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理之先河。以歷史的目光審視他們的發(fā)明，正是這種程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理，構(gòu)成了電腦“軟件”的雛形。

1896年霍列瑞斯博士創(chuàng)辦了IBM公司的前身。

到了現(xiàn)在，制造出來(lái)的計(jì)算機(jī)都是機(jī)械的，機(jī)械計(jì)算機(jī)向電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的過(guò)渡時(shí)期發(fā)生的主要事件。

1906年，美國(guó)的德福雷斯特發(fā)明了電子管，為計(jì)算機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1907年，德福雷斯特向美國(guó)專利局申報(bào)了真空三極管(電子管)的發(fā)明專利。真空三極管可分別處于“飽和”與“截止”狀態(tài)。“飽和”即從陰極到屏極的電流完全導(dǎo)通，相當(dāng)于開關(guān)開啟；“截止”即從陰極到屏極沒有電流流過(guò)，相當(dāng)于開關(guān)關(guān)閉。其控制速度要比艾肯的繼電器快成千上萬(wàn)倍。1924年，IBM——一個(gè)有劃時(shí)代意義的公司成立了。1936年，美國(guó)青年霍德華·艾肯去哈佛共度物理學(xué)博士學(xué)位，由于博士論文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)空間電荷傳導(dǎo)理論，需要計(jì)算非常復(fù)雜的非線性微分方程。艾肯想發(fā)明一種機(jī)器代替人工計(jì)算，幻想有一臺(tái)計(jì)算機(jī)幫他解決數(shù)學(xué)難題。三年后，艾肯在圖書館里發(fā)現(xiàn)了巴貝奇和阿達(dá)的論文。 博士畢業(yè)后，艾肯進(jìn)入了美國(guó)海軍軍械局做了一名小小的海軍中尉。為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的夢(mèng)想，他想到了IBM。正好艾肯的一位老師正在IBM出資創(chuàng)辦的“哥倫比亞大學(xué)統(tǒng)計(jì)局”里任職，艾肯從這位老師這里聽說(shuō)了IBM董事長(zhǎng)沃森的大名。這位老師為艾肯寫了一封推薦信。艾肯拿到推薦信后，準(zhǔn)備好了一份可行性報(bào)告，就去找沃森。沃森聽完了艾肯的話以后，直接給艾肯劃了100W美元。有了錢，艾肯開始了“MARK I”（馬克1號(hào)）的研發(fā)。馬克1號(hào)借助電流進(jìn)行運(yùn)算，最關(guān)鍵的部件采用繼電器組成，馬克1號(hào)上安裝了大約3000個(gè)繼電器。繼電器接通電路表示“1”，繼電器斷開則表示“0”。繼電器能在大約1/100秒內(nèi)接通或斷開電路。為馬克1號(hào)編制計(jì)算程序的也是一位女?dāng)?shù)學(xué)家格雷斯·霍波（G.Hopper）。有一天，她在調(diào)試程序時(shí)出現(xiàn)了故障，拆開繼電器后，發(fā)現(xiàn)有只飛蛾被夾扁在觸點(diǎn)中間，從而“卡”住了機(jī)器的運(yùn)行。于是，霍波恢諧地把程序故障統(tǒng)稱為“臭蟲”（bug，現(xiàn)在表示電腦系統(tǒng)或程序中的一些缺陷或問(wèn)題）1944年2月，馬克1號(hào)計(jì)算機(jī)在哈佛大學(xué)正式運(yùn)行。從外表看，它的外殼用鋼和玻璃制成，長(zhǎng)約15米，高約2.4米，自重達(dá)到31.5噸，他可以每分鐘進(jìn)行200次以上的運(yùn)算。可以作23位數(shù)加23位數(shù)的加法，一次僅需要0.3秒；而進(jìn)行同樣位數(shù)的乘法，則需要6秒多的時(shí)間。

馬克1號(hào)被稱為最后一臺(tái)“史前”計(jì)算機(jī)——機(jī)械/電動(dòng)方式。

時(shí)間向前一年，也就是1943年，此時(shí)正是二戰(zhàn)時(shí)期，美國(guó)為了實(shí)驗(yàn)新式火炮，需要計(jì)算火炮的彈道表。需要進(jìn)行大量計(jì)算。一張彈道表需要計(jì)算近4000條彈道，每條彈道需要計(jì)算750此乘法和更多的加減法，工作量巨大。 你可以想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：一發(fā)炮彈大出去，100多人用一種手搖計(jì)算機(jī)算個(gè)不停，還經(jīng)常出錯(cuò)，費(fèi)力不討好。當(dāng)時(shí)任職賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電機(jī)工程學(xué)院的莫希利（John Mauchly）于 1942年提出了試制第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的初始設(shè)想——“高速電子管計(jì)算裝置的使用”，期望用電子管代替繼電器以提高機(jī)器的計(jì)算速度。

美國(guó)軍方得知這一設(shè)想后，撥款成立了一個(gè)以莫希利、埃克特（John Eckert）為首的研制小組。終于在1946年2月14日，世界上第二臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，世界上第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī) （多個(gè)行業(yè)都可以使用）埃歷阿克”（ENIAC，譯成中文是“電子數(shù)字積分和計(jì)算機(jī)”）誕生于美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)。

ENIAC長(zhǎng)30.48米，寬6米，高2.4米，占地面積約170平方米，30個(gè)操作臺(tái)，重達(dá)30英噸，耗電量150千瓦，造價(jià)48萬(wàn)美元。它包含了17,468根真空管（電子管）7,200根晶體二極管，1,500 個(gè)中轉(zhuǎn)，70,000個(gè)電阻器，10,000個(gè)電容器，1500個(gè)繼電器，6000多個(gè)開關(guān)。

每秒能進(jìn)行5000次加法運(yùn)算（據(jù)測(cè)算，人最快的運(yùn)算速度每秒僅 5次加法運(yùn)算），每秒400次乘法運(yùn)算，是使用繼電器運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)電式計(jì)算機(jī)的1000倍、手工計(jì)算的20萬(wàn)倍。。它還能進(jìn)行平方和立方運(yùn)算，計(jì)算正弦和余弦等三角函數(shù)的值及其它一些更復(fù)雜的運(yùn)算。
以我們的眼光來(lái)看，這當(dāng)然很微不足道。但這在當(dāng)時(shí)可是很了不起的成就！原來(lái)需要20多分鐘時(shí)間才能計(jì)算出來(lái)的一條彈道，現(xiàn)在只要短短的30秒！

第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)：阿塔納索夫-貝瑞計(jì)算機(jī)（Atanasoff–Berry Computer，通常簡(jiǎn)稱ABC計(jì)算機(jī)）在1937年設(shè)計(jì)，不可編程，僅僅設(shè)計(jì)用于求解線性方程組，并在1942年成功進(jìn)行了測(cè)試。然而，這臺(tái)計(jì)算機(jī)用紙卡片讀寫器實(shí)現(xiàn)的中間結(jié)果存儲(chǔ)機(jī)制是不可靠的。而且，在發(fā)明者約翰·文森特·阿塔納索夫因?yàn)槎?zhàn)任務(wù)而離開愛荷華州立大學(xué)之后，這臺(tái)計(jì)算機(jī)的工作就沒有繼續(xù)進(jìn)行下去[2]。ABC計(jì)算機(jī)開創(chuàng)了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的重要元素，包括二進(jìn)制算術(shù)和電子開關(guān)[3]。但是因?yàn)槿狈νㄓ眯浴⒖勺冃耘c存儲(chǔ)程序的機(jī)制，將其與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)區(qū)分開來(lái)。這臺(tái)計(jì)算機(jī)在1990年被認(rèn)定為IEEE里程碑之一。

阿塔納索夫和克利福德·貝瑞的計(jì)算機(jī)工作直到1960年才被發(fā)現(xiàn)和廣為人知，并且陷入了誰(shuí)才是第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的沖突中。那時(shí)候，ENIAC普遍被認(rèn)為是第一臺(tái)現(xiàn)代意義上的計(jì)算機(jī)，但是在1973年，美國(guó)聯(lián)邦地方法院注銷了ENIAC的專利，并得出結(jié)論：ENIAC的發(fā)明者從阿塔納索夫那里繼承了電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的主要構(gòu)件思想。因此，ABC被認(rèn)定為世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)。

埃歷阿克雖然威力強(qiáng)大，但是它畢竟還很不完善，比如存在著耗電多、費(fèi)用高的缺點(diǎn)。它的耗電量超過(guò)174千瓦，據(jù)說(shuō)那些年，只要埃歷阿克一開動(dòng)，整個(gè)費(fèi)城城市的所有燈光頓時(shí)黯然失色。那些個(gè)電子管發(fā)光又發(fā)熱，平均每隔7分鐘要損壞一只。雖然當(dāng)初只花了軍械部40萬(wàn)元的研制費(fèi)用，可誰(shuí)能料到，維護(hù)它的費(fèi)用后來(lái)竟超過(guò)200萬(wàn)之巨！埃歷阿克最致命的缺點(diǎn)是程序與計(jì)算兩分離。指揮埃歷阿克2萬(wàn)只電子管工作的程序指令，被存放在機(jī)器的外部電路里。需要計(jì)算某個(gè)題目前，埃克特必須分派幾十員精兵強(qiáng)將，把數(shù)百條線路用手接通，像一群電話接線員那樣手忙腳亂地忙活好幾天，才能進(jìn)行幾分鐘運(yùn)算。 這時(shí)，馮·諾依曼用高超的理論和技術(shù)方法，一舉攻克了巨大的難關(guān)。

　　在埃歷阿克尚未投入運(yùn)行前，馮·諾依曼就已開始著手起草一份新的設(shè)計(jì)報(bào)告，要對(duì)這臺(tái)電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行脫胎換骨的改造。他把新機(jī)器的方案命名為“離散變量自動(dòng)電子計(jì)算機(jī)”，英文縮寫譯音是“埃德瓦克”（EDVAC）。1945年6月，馮·諾依曼與戈德斯坦、勃克斯等人，為埃德瓦克方案聯(lián)名發(fā)表了一篇長(zhǎng)達(dá)101頁(yè)紙洋洋萬(wàn)言的報(bào)告，即計(jì)算機(jī)史上著名的“101頁(yè)報(bào)告”。這份報(bào)告奠定了現(xiàn)代電腦體系結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)的根基，直到今天，仍然被認(rèn)為是現(xiàn)代電腦科學(xué)發(fā)展里程碑式的文獻(xiàn)。報(bào)告明確規(guī)定出計(jì)算機(jī)的五大部件（輸入系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)、存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器），并用二進(jìn)制替代十進(jìn)制運(yùn)算，大大方便了機(jī)器的電路設(shè)計(jì)。埃德瓦克方案的革命意義在于“存儲(chǔ)程序”──程序也被當(dāng)作數(shù)據(jù)存進(jìn)了機(jī)器內(nèi)部，以便電腦能自動(dòng)依次執(zhí)行指令，再也不必去接通什么線路。
　　人們后來(lái)把根據(jù)這一方案思想設(shè)計(jì)的機(jī)器統(tǒng)稱為“諾依曼機(jī)”。自馮·諾依曼設(shè)計(jì)的埃德瓦克始，直到今天我們用“奔騰”芯片制作的多媒體計(jì)算機(jī)為止，電腦一代又一代的“傳人”，大大小小千千萬(wàn)萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)，都沒能夠跳出諾依曼機(jī)的掌心。在這個(gè)意義上，馮·諾依曼是當(dāng)之無(wú)愧的“電腦之父”。

第一代電子管計(jì)算機(jī)(1946~1958)：特點(diǎn)： 操作指令是為特定任務(wù)而編制的，每種機(jī)器有各自不同的機(jī)器語(yǔ)言，功能受到限制，速度也慢。另一個(gè)明顯特征是使用真空電子管和磁鼓儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。第二代晶體管計(jì)算機(jī) (1956-1963)：特點(diǎn)： 晶體管代替了體積龐大電子管，使用磁芯存儲(chǔ)器。體積小、速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定。還有現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的一些部件:打印機(jī)、磁帶、磁盤、內(nèi)存、操作系統(tǒng)等。在這一時(shí)期出現(xiàn)了更高級(jí)的COBOL和FORTRAN等編程語(yǔ)言，使計(jì)算機(jī)編程更容易。新的職業(yè)(程序員、分析員和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)專家)和整個(gè)軟件產(chǎn)業(yè)由此誕生。第三代集成電路計(jì)算機(jī) (1964-1971)：以中小規(guī)模集成電路，來(lái)構(gòu)成計(jì)算機(jī)的主要功能部件。主存儲(chǔ)器采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾十萬(wàn)次至幾百萬(wàn)次基本運(yùn)算。在軟件方面，操作系統(tǒng)日趨完善。第四代大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī) (1971-至今)：從1970年以后采用大規(guī)模集成電路（LSI）和超大規(guī)模集成電路（VLSI）為主要電子器件制成的計(jì)算機(jī)，重要分支是以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的微處理器和微型計(jì)算機(jī)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机-计算机发展史的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。