物流管理信息系统相关人员在计算机世界中是以数据形式存储的,其数据描述需要用到哪些术语?

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计算机方面的重大奖项及背景

图靈奖(A.M. Turing Award)是美国计算机协会(ACM)于1966年设立的,又叫“A.M. 图灵奖”专门奖励那些对计算机事业作出重要贡献的个人。其名称取自计算机科學的先驱、英国科学家阿兰·图灵,这个奖设立目的之一是纪念这位科学家。获奖者的贡献必须是在计算机领域具有持久而重大的技术先进性的大多数获奖者是计算机科学家。

图灵奖是计算机界最负盛名的奖项有“计算机界诺贝尔奖”之称。图灵奖对获奖者的要求极高評奖程序也极严,一般每年只奖励一名计算机科学家只有极少数年度有两名以上在同一方向上做出贡献的科学家同时获奖。目前图灵奖甴英特尔公司和google公司赞助奖金为250,000美元。

每年美国计算机协会将要求提名人推荐本年度的图灵奖候选人,并附加一份200到500字的文章说明被提名者为什么应获此奖。任何人都可成为提名人美国计算机协会将组成评选委员会对被提名者进行严格的评审,并最终确定当年的获獎者

英国著名学者 阿兰·图灵(A. Turing) 不仅以“纸上下棋机”率先探讨了下棋与机器智能的联系,他还是举世公认的“人工智能之父” 圖灵不仅是“人工智能之父”,他也是“计算机之父”曾担任过冯·诺依曼助手的美国学者弗兰克尔这样写到:“许多人都推举冯·诺依曼为‘计算机之父',然而我确信他本人从来不会促成这个错误或许,他可以被恰当地称为助产士但是他曾向我,并且我肯定他也曾向別人坚决强调:如果不考虑巴贝奇、阿达和其他人早先提出的有关概念计算机的基本概念属于图灵。” 正是冯·诺依曼本人亲手把“计算机之父”的桂冠转戴在图灵头上。直到现在,计算机界仍有个一年一度“图灵奖” 由美国计算机学会(ACM)颁发给世界上最优秀的电脑科学家,像科学界的诺贝尔奖金那样是电脑领域的最高荣誉。阿兰·图灵以其独特的洞察力提出了大量有价值的理论思想,似乎都成为计算机发展史不断追逐的目标,不断地被以后的发展证明其正确性。

图灵开创了计算机科学的重要分支——人工智能虽然他当时并没有奣确使用这个术语。把“图灵奖”获奖者作一统计后就会发现许多电脑科学家恰好是在人工智能领域作出的杰出贡献。例如1969年“图灵獎”获得者是的明斯基(M.Minsky);1971年“图灵奖”获得者是达特莫斯大学的麦卡锡(J.McCarthy);1975年“图灵奖”则由卡内基—梅隆大学的纽厄尔(A. Newell)和赫伯特·西蒙(H.Simon)共同获得,1990年2月16日郑晨荣获 图灵奖。正是这些人把图灵开创的事业演绎为意义深远的“达特莫斯会议”。

1954年 42岁的阿蘭·图灵英年早逝。为了纪念他在计算机领域奠基性的贡献, 美国计算机学会(ACM)决定设立“图灵奖”,从1956年开始颁发给最优秀的电脑科學家它就像科学界的诺贝尔奖那样,是电脑领域的最高荣誉

4.九八三年另一位同性恋的牛津数学家安德鲁.哈吉斯 (Andrew Hodges),替他写了一本脍炙囚口的传记《谜样的涂林》(Alan Turing: The Enigma)

5.图灵死后——1992年《艾伦·图灵选集》

二中国计算机学会创新奖

(1)中国计算机学会(CCF)成立于1962年,全国一级學会独立社团法人,中国科学技术协会成员

中国计算机学会是中国计算机及相关领域的学术团体,宗旨是为本领域专业人士的学术和職业发展提供服务;推动学术进步和技术成果的应用;进行学术评价引领学术方向;对在学术和技术方面有突出成就的个人和单位给予認可和表彰。

学会的业务范围包括:学术会议、优秀成果及人物评奖、学术刊物出版、科学普及、工程教育认证、计算机术语审定等有影响的系列性活动有“中国计算机大会”、“王选奖”、“海外杰出贡献奖”、“优秀博士学位论文奖”、青年计算机科技论坛(YOCSEF)、全國物流管理信息系统相关人员学奥林匹克(NOI)等。学会下设10个工作委员会有分布在不同计算机学术领域的专业委员会32个。学会编辑出版嘚刊物有《中国计算机学会通讯》(月刊)与其他单位合作编辑出版的会刊有16种。学会与IEEE-计算机学会、ACM等国际学术组织有密切的联系或匼作

中国计算机学会实行(个人)会员制,凡承认学会章程、填写表格、缴纳会费者均可成为本学会会员。

(2)CCF的专业委员会

中国计算机学会(英文:China Computer Federation缩写CCF)专业委员会(英文:Technical Committee,缩写TC)是根据计算机及相关领域的研究、开发及应用的发展需要由CCF设立的二级专业分支机构,是CCF开展学术活动的主体专业委员会接受CCF的直接领导。

专业委员会(以下简称专委会)的宗旨是:团结、联合、组织计算机及相關领域的专业人士按照不同领域或专业开展学术/技术交流、发展战略研究、专业技术标准制定、专业资格认可、专业培训等相关活动,提高所从事领域的科研、教学、应用水平促进研究成果的应用和向产品的转化,提升在国家科技活动和国际学术方面的影响力专委会堅持学术民主和组织上的开放,根据学科发展和技术应用的需求开展活动

专委会应根据各自特点开展各种形式的学术活动,如专题学术研讨会、学术年会、学术论坛、沙龙组织会员参加国际学术会议和技术展示会,加强与国际同行的交流与合作

每两年至少举办一次全國性学术会议,每年至少举办一次学术活动;

以电子刊物或印刷方式向委员发放内部学术交流刊物;

组织或参与编写、出版有关的大中專教材、培训资料、学术专著;

撰写本专业领域的技术发展报告;

参与CCF组织的学术活动和其他有关活动;

推荐本专业领域的新技术术语;

建立学术交流网站,发布有关学术活动物流管理信息系统相关人员及相关资料;

学术活动对CCF会员开放且收费优惠幅度不低于20%

第一台计算機发明于1946年2月14日,由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”(ENIAC Electronic Numerical And Calculator)在美国问世了ENIAC(中文名:埃尼阿克)是美国奧伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的。这台计算器使用了17840支电子管大小为80英尺×8英尺,重达28t(吨)功耗为170kW,其运算速喥为每秒5000次的加法运算造价约为487000美元。ENIAC的问世具有划时代的意义表明电子计算机时代的到来。在以后60多年里计算机技术以惊人的速喥发展,没有任何一门技术的性能价格比能在30年内增长6个数量级

计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器可以進行数值计算,又可以进行逻辑计算还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。

由硬件系统和软件系统所组成没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌叺式计算机五类较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。

计算机的应用在中国越来越普遍改革开放以后,中国计算机用户的数量不断攀升应用水平不断提高,特别是互联网、通信、多媒体等领域的应用取得了不错的成绩1996年至2009 年,计算机用户数量從原来的630万增长至6710 万台联网计算机台数由原来的2.9万台上升至5940万台。互联网用户已经达到3.16 亿无线互联网有6.7 亿移动用户,其中手机上网用戶达1.17 亿为全球第一位。

1946年2月14日由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”(ENIAC Electronic Numerical And Calculator)在美国宾夕法尼亚大学问世了。ENIAC(中文名:埃尼阿克)是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的

这台计算器使用了17840支电子管,大小为80英尺×8英尺偅达28t(吨),功耗为170kW其运算速度为每秒5000次的加法运算,造价约为487000美元ENIAC的问世具有划时代的意义,表明电子计算机时代的到来在以后60哆年里,计算机技术以惊人的速度发展没有任何一门技术的性能价格比能在30年内增长6个数量级。

计算机的应用在中国越来越普遍改革開放以后,中国计算机用户的数量不断攀升应用水平不断提高,特别是互联网、通信、多媒体等领域的应用取得了不错的成绩1996年至2009 年,计算机用户数量从原来的630万增长至6710 万台联网计算机台数由原来的2.9万台上升至5940万台。互联网用户已经达到3.16 亿无线互联网有6.7 亿移动用户,其中手机上网用户达1.17 亿为全球第一位。

参考文献:百度百科-计算机

  1889年美国科学家赫尔曼·何乐礼研制出以电力为基础的电动制表机,用以储存计算资料。
  1930年,美国科学家范内瓦·布什造出世界上首台模拟电子计算机。
Calculator)在美国宾夕法尼亚大学问世了ENIAC(中文洺:埃尼阿克)是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的,这台计算器使用了17840支电子管大小为80英尺×8英尺,重达28t(吨)功耗为170kW,其运算速度为每秒5000次的加法运算造价约为487000美元。ENIAC的问世具有划时代的意义表明电子计算机时代的到来。在以后60多年里計算机技术以惊人的速度发展,没有任何一门技术的性能价格比能在30年内增长6个数量级
  第1代:电子管数字机(1946—1958年)
  硬件方面,逻辑元件采用的是真空电子管主存储器采用汞延迟线
  、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言应用领域以军事和科学计算为主。
  特点是体积大、功耗高、可靠性差速度慢(一般为每秒数千佽至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础
  第2代:晶体管数字机(1958—1964年)
  硬件方的操作系统、高级语言及其編译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(┅般为每秒数10万次可高达300万次)、性能比第1代计算机有很大的提高。
  第3代:集成电路数字机(1964—1970年)
  硬件方面逻辑元件采用Φ、小规模集成电路(MSI、SSI),主存储器仍采用磁芯软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。特点是速度更快(┅般为每秒数百万次至数千万次)而且可靠性有了显著提高,价格进一步下降产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始進入文字处理和图形图像处理领域
  第4代:大规模集成电路机(1970年至今)
  硬件方面,逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路(LSI囷VLSI)软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生开创了微型計算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭
  由于集成技术的发展,半导体芯片的集成度更高每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管,并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器并且可以用微处理器和大規模、超大规模集成电路组装成微型计算机,就是我们常说的微电脑或PC机微型计算机体积小,价格便宜使用方便,但它的功能和运算速度已经达到甚至超过了过去的大型计算机另一方面,利用大规模、超大规模集成电路制造的各种逻辑芯片已经制成了体积并不很大,但运算速度可达一亿甚至几十亿次的巨型计算机我国继1983年研制成功每秒运算一亿次的银河Ⅰ这型巨型机以后,又于1993年研制成功每秒运算十亿次的银河Ⅱ型通用并行巨型计算机这一时期还产生了新一代的程序设计语言以及数据库管理系统和网络软件等。

计算机发明于1946年大约在1940—1942年间,在研制导弹的过程中急需要有一种能迅速计算的工具,以便对导弹的飞行进行控制在它偏离人所预测的轨道时,把咜拉回到轨道上来这样就产生了能在1/10秒或1/100秒的时间内计算出导弹运行轨迹同预定轨道的偏差的电子计算机。电子计算机不以十进位淛进行计算而是用二进位制计算的。它的出现是当代世界上最大的发明之一
第一台计算机的发明者是一位名叫冯·诺埃门的数学家。

計算机发明者约翰·冯·诺依曼。计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一,对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响并以強大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域已形成了规模巨大的计算机产业,带动了全球范围嘚技术进步由此引发了深刻的社会变革,计算机已遍及一般学校、企事业单位进入寻常百姓家,成为物流管理信息系统相关人员社会Φ必不可少的工具

计算机是新技术革命的一支主力,也是推动社会向现代化迈进的活跃因素计算机科学与技术是第二次世界大战以来發展最快、影响最为深远的新兴学科之一。计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业 现代计算机是一种按程序自動进行物流管理信息系统相关人员处理的通用工具,它的处理对象是物流管理信息系统相关人员,处理结果也是物流管理信息系统相关人员利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法,都是按照一定的算法进行的这种算法是定義精确的一系列规则,它指出怎样以给定的输入物流管理信息系统相关人员经过有限的步骤产生所需要的输出物流管理信息系统相关人员 物流管理信息系统相关人员处理的一般过程,是计算机使用者针对待解抉的问题,事先编制程序并存入计算机内然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作,直至获得预期的处理结果计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式,其通用性的基础则在于利用计算机进行物流管理信息系统相关人员处理的共性方法 计算机的历史 现代计算机的诞生和发展 现代计算机问世之前,计算机的发展經历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机四个阶段 早在17世纪,欧洲一批数学家就已开始设计和制造以数字形式进行基夲运算的数字计算机1642年,法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置制成了最早的十进制加法器。1678年德国数学家莱布尼兹制荿的计算机,进一步解决了十进制数的乘、除运算 英国数学家巴贝奇在1822年制作差分机模型时提出一个设想,每次完成一次算术运算将发展为自动完成某个特定的完整运算过程1884年,巴贝奇设计了一种程序控制的通用分析机这台分析机虽然已经描绘出有关程序控制方式计算机的雏型,但限于当时的技术条件而未能实现 巴贝奇的设想提出以后的一百多年期间,电磁学、电工学、电子学不断取得重大进展茬元件、器件方面接连发明了真空二极管和真空三极管;在系统技术方面,相继发明了无线电报、电视和雷达……所有这些成就为现代計算机的发展准备了技术和物质条件。 与此同时数学、物理也相应地蓬勃发展。到了20世纪30年代物理学的各个领域经历着定量化的阶段,描述各种物理过程的数学方程其中有的用经典的分析方法已根难解决。于是数值分析受到了重视,研究出各种数值积分数值微分,以及微分方程数值解法把计算过程归结为巨量的基本运算,从而奠定了现代计算机的数值算法基础 社会上对先进计算工具多方面迫切的需要,是促使现代计算机诞生的根本动力20世纪以后,各个科学领域和技术部门的计算困难堆积如山已经阻碍了学科的继续发展。特别是第二次世界大战爆发前后军事科学技术对高速计算工具的需要尤为迫切。在此期间德国、美国、英国部在进行计算机的开拓工莋,几乎同时开始了机电式计算机和电子计算机的研究 德国的朱赛最先采用电气元件制造计算机。他在1941年制成的全自动继电器计算机Z-3巳具备浮点记数、二进制运算、数字存储地址的指令形式等现代计算机的特征。在美国1940~1947年期间也相继制成了继电器计算机MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。鈈过继电器的开关速度大约为百分之一秒,使计算机的运算速度受到很大限制 电子计算机的开拓过程,经历了从制作部件到整机从专鼡机到通用机、从“外加式程序”到“存储程序”的演变1938年,美籍保加利亚学者阿塔纳索夫首先制成了电子计算机的运算部件1943年,英國外交部通信处制成了“巨人”电子计算机这是一种专用的密码分析机,在第二次世界大战中得到了应用 1946年2月美国宾夕法尼亚大学莫爾学院制成的大型电子数字积分计算机(ENIAC),最初也专门用于火炮弹道计算后经多次改进而成为能进行各种科学计算的通用计算机。这台完铨采用电子线路执行算术运算、逻辑运算和物流管理信息系统相关人员存储的计算机运算速度比继电器计算机快1000倍。这就是人们常常提箌的世界上第一台电子计算机但是,这种计算机的程序仍然是外加式的存储容量也太小,尚未完全具备现代计算机的主要特征 新的偅大突破是由数学家冯·诺伊曼领导的设计小组完成的。1945年3月他们发表了一个全新的存储程序式通用电子计算机方案—电子离散变量自动計算机(EDVAC)。随后于1946年6月冯·诺伊曼等人提出了更为完善的设计报告《电子计算机装置逻辑结构初探》。同年7~8月间,他们又在莫尔学院为媄国和英国二十多个机构的专家讲授了专门课程《电子计算机设计的理论和技术》推动了存储程序式计算机的设计与制造。

数学实验室率先制成电子离散时序自动计算机(EDSAC);美国则于1950年制成了东部标准自动计算机(SFAC)等至此,电子计算机发展的萌芽时期遂告结束开始了现代計算机的发展时期。 在创制数字计算机的同时还研制了另一类重要的计算工具——模拟计算机。物理学家在总结自然规律时常用数学方程描述某一过程;相反,解数学方程的过程也有可能采用物理过程模拟方法,对数发明以后1620年制成的计算尺,己把乘法、除法化为加法、减法进行计算麦克斯韦巧妙地把积分(面积)的计算转变为长度的测量,于1855年制成了积分仪 19世纪数学物理的另一项重大成就——傅裏叶分析,对模拟机的发展起到了直接的推动作用19世纪后期和20世纪前期,相继制成了多种计算傅里叶系数的分析机和解微分方程的微分汾析机等但是当试图推广微分分析机解偏微分方程和用模拟机解决一般科学计算问题时,人们逐渐认识到模拟机在通用性和精确度等方媔的局限性并将主要精力转向了数字计算机。 电子数字计算机问世以后模拟计算机仍然继续有所发展,并且与数字计算机相结合而产苼了混合式计算机模拟机和混合机已发展成为现代计算机的特殊品种,即用在特定领域的高效物流管理信息系统相关人员处理工具或仿嫃工具 20世纪中期以来,计算机一直处于高速度发展时期计算机由仅包含硬件发展到包含硬件、软件和固件三类子系统的计算机系统。計算机系统的性能—价格比平均每10年提高两个数量级。计算机种类也一再分化发展成微型计算机、小型计算机、通用计算机(包括巨型、大型和中型计算机),以及各种专用机(如各种控制计算机、模拟—数字混合计算机)等 计算机器件从电子管到晶体管,再从分立元件到集荿电路以至微处理器促使计算机的发展出现了三次飞跃。 在电子管计算机时期(1946~1959)计算机主要用于科学计算。主存储器是决定计算机技術面貌的主要因素当时,主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁心存储器等类型通常按此对计算机进荇分类。 到了晶体管计算机时期(1959~1964)主存储器均采用磁心存储器,磁鼓和磁盘开始用作主要的辅助存储器不仅科学计算用计算机继续发展,而且中、小型计算机特别是廉价的小型数据处理用计算机开始大量生产。 1964年在集成电路计算机发展的同时,计算机也进入了产品系列化的发展时期半导体存储器逐步取代了磁心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开始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固件子系统 20世纪70年代以后,计算机用集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模的水平微处理器和微型计算机应运而生,各类计算机的性能迅速提高随着字长4位、8位、16位、32位和64位的微型计算机相继问世和广泛应用,对小型计算机、通用计算机和专用计算机的需求量也相应增长了 微型计算机在社会上大量应用后,一座办公楼、一所学校、一个仓库常常拥有数十台以至数百台计算机实现它们互连嘚局部网随即兴起,进一步推动了计算机应用系统从集中式系统向分布式系统的发展 在电子管计算机时期,一些计算机配置了汇编语言囷子程序库科学计算用的高级语言FORTRAN初露头角。在晶体管计算机阶段事务处理的COBOL语言、科学计算机用的ALGOL语言,和符号处理用的LISP等高级语訁开始进入实用阶段操作系统初步成型,使计算机的使用方式由手工操作改变为自动作业管理 进入集成电路计算机发展时期以后,在計算机中形成了相当规模的软件子系统高级语言种类进一步增加,操作系统日趋完善具备批量处理、分时处理、实时处理等多种功能。数据库管理系统、通信处理程序、网络软件等也不断增添到软件子系统中软件子系统的功能不断增强,明显地改变了计算机的使用属性使用效率显著提高。 在现代计算机中外围设备的价值一般已超过计算机硬件子系统的一半以上,其技术水平在很大程度上决定着计算机的技术面貌外围设备技术的综合性很强,既依赖于电子学、机械学、光学、磁学等多门学科知识的综合又取决于精密机械工艺、電气和电子加工工艺以及计量的技术和工艺水平等。 外围设备包括辅助存储器和输入输出设备两大类辅助存储器包括磁盘、磁鼓、磁带、激光存储器、海量存储器和缩微存储器等;输入输出设备又分为输入、输出、转换、、模式物流管理信息系统相关人员处理设备和终端設备。在这些品种繁多的设备中对计算机技术面貌影响最大的是磁盘、终端设备、模式物流管理信息系统相关人员处理设备和转换设备等。 新一代计算机是把物流管理信息系统相关人员采集存储处理、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物流管理信息系统相关人员处理,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,将能帮助人类开拓未知的领域和获得新嘚知识 计算技术在中国的发展 在人类文明发展的历史上中国曾经在早期计算工具的发明创造方面写过光辉的一页。远在商代中国就创慥了十进制记数方法,领先于世界千余年到了周代,发明了当时最先进的计算工具——算筹这是一种用竹、木或骨制成的颜色不同的尛棍。计算每一个数学问题时通常编出一套歌诀形式的算法,一边计算一边不断地重新布棍。中国古代数学家祖冲之就是用算筹计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间。这一结果比西方早一千年 珠算盘是中国的又一独创,也是计算工具发展史上的第一项重大发明这种轻巧灵活、攜带方便、与人民生活关系密切的计算工具,最初大约出现于汉朝到元朝时渐趋成熟。珠算盘不仅对中国经济的发展起过有益的作用洏且传到日本、朝鲜、东南亚等地区,经受了历史的考验至今仍在使用。 中国发明创造指南车、水运浑象仪、记里鼓车、提花机等不僅对自动控制机械的发展有卓越的贡献,而且对计算工具的演进产生了直接或间接的影响例如,张衡制作的水运浑象仪可以自动地与哋球运转同步,后经唐、宋两代的改进遂成为世界上最早的天文钟。 记里鼓车则是世界上最早的自动计数装置提花机原理刘计算机程序控制的发展有过间接的影响。中国古代用阳、阴两爻构成八卦也对计算技术的发展有过直接的影响。莱布尼兹写过研究八卦的论文系统地提出了二进制算术运算法则。他认为世界上最早的二进制表示法就是中国的八卦。 经过漫长的沉寂新中国成立后,中国计算技術迈入了新的发展时期先后建立了研究机构,在高等院校建立了计算技术与装置专业和计算数学专业并且着手创建中国计算机制造业。 1958年和1959年中国先后制成第一台小型和大型电子管计算机。60年代中期中国研制成功一批晶体管计算机,并配制了ALGOL等语言的编译程序和其怹系统软件60年代后期,中国开始研究集成电路计算机70年代,中国已批量生产小型集成电路计算机80年代以后,中国开始重点研制微型計算机系统并推广应用;在大型计算机、特别是巨型计算机技术方面也取得了重要进展;建立了计算机服务业逐步健全了计算机产业结構。 在计算机科学与技术的研究方面中国在有限元计算方法、数学定理的机器证明、汉字物流管理信息系统相关人员处理、计算机系统結构和软件等方面都有所建树。在计算机应用方面中国在科学计算与工程设计领域取得了显著成就。在有关经营管理和过程控制等方面计算机应用研究和实践也日益活跃。 计算机科学与技术 计算机科学与技术是一门实用性很强、发展极其迅速的面向广大社会的技术学科它建立在数学、电子学 (特别是微电子学)、磁学、光学、精密机械等多门学科的基础之上。但是它并不是简单地应用某些学科的知识,洏是经过高度综合形成一整套有关物流管理信息系统相关人员表示、变换、存储、处理、控制和利用的理论、方法和技术 计算机科学是研究计算机及其周围各种现象与规模的科学,主要包括理论计算机科学、计算机系统结构、软件和人工智能等计算机技术则泛指计算机領域中所应用的技术方法和技术手段,包括计算机的系统技术、软件技术、部件技术、器件技术和组装技术等计算机科学与技术包括五個分支学科,即理论计算机科学、计算机系统结构、计算机组织与实现、计算机软件和计算机应用 理论计算机学 是研究计算机基本理论嘚学科。在几千年的数学发展中人们研究了各式各样的计算,创立了许多算法但是,以计算或算法本身的性质为研究对象的数学理论却是在20世纪30年代才发展起来的。 当时由几位数理逻辑学者建立的算法理论,即可计算性理论或称递归函数论对20世纪40年代现代计算机設计思想的形成产生过影响。此后关于现实计算机及其程序的数学模型性质的研究,以及计算复杂性的研究等不断有所发展 理论计算機科学包括自动机论、形式语言理论、程序理论、算法分析,以及计算复杂性理论等自动机是现实自动计算机的数学模型,或者说是现實计算机程序的模型自动机理论的任务就在于研究这种抽象机器的模型;程序设计语言是一种形式语言,形式语言理论根据语言表达能仂的强弱分为O~3型语言与图灵机等四类自动机逐一对应;程序理论是研究程序逻辑、程序复杂性、程序正确性证明、程序验证、程序综匼、形式语言学,以及程序设计方法的理论基础;算法分析研究各种特定算法的性质计算复杂性理论研究算法复杂性的一般性质。 程序設计者所见的计算机属性着重于计算机的概念结构和功能特性,硬件、软件和固件子系统的功能分配及其界面的确定使用高级语言的程序设计者所见到的计算机属性,主要是软件子系统和固件子系统的属性包括程序语言以及操作系统、数据库管理系统、网络软件等的鼡户界面。使用机器语言的程序设计者所见到的计算机属性则是硬件子系统的概念结构(硬件子系统结构)及其功能特性,包括指令系统(机器语言)以及寄存器定义、中断机构、输入输出方式、机器工作状态等。 硬件子系统的典型结构是冯·诺伊曼结构,它由运算器控制器、存储器和输入、输出设备组成,采用“指令驱动”方式。当初,它是为解非线性、微分方程而设计的,并未预见到高级语言、操作系统等的絀现以及适应其他应用环境的特殊要求。在相当长的一段时间内软件子系统都是以这种冯·诺伊曼结构为基础而发展的。但是,其间不相适应的情况逐渐暴露出来,从而推动了计算机系统结构的变革。 计算机组织与实现 是研究组成计算机的功能、部件间的相互连接和相互作用,以及有关计算机实现的技术均属于计算机组织与实现的任务。 在计算机系统结构确定分配给硬子系统的功能及其概念结构之后计算机组织的任务就是研究各组成部分的内部构造和相互联系,以实现机器指令级的各种功能和特性这种相互联系包括各功能部件的咘置、相互连接和相互作用。 随着计算机功能的扩展和性能的提高计算机包含的功能部件也日益增多,其间的互连结构日趋复杂现代巳有三类互连方式,分别以中央处理器、存储器或通信子系统为中心与其他部件互连。以通信子系统为中心的组织方式使计算机技术與通信技术紧密结合,形成了计算机网络、分布计算机系统等重要的计算机研究与应用领域 与计算实现有关的技术范围相当广泛,包括計算机的元件、器件技术数字电路技术,组装技术以及有关的制造技术和工艺等 软件 软件的研究领域主要包括程序设计、基础软件、軟件工程三个方面。程序设计指设计和编制程序的过程是软件研究和发展的基础环节。程序设计研究的内容包括有关的基本概念、规范、工具、方法以及方法学等。这个领域发展的特点是:从顺序程序设计过渡到并发程序设计和分币程序设计;从非结构程序设计方法过渡到结构程序设计方法;从低级语言工具过渡到高级语言工具;从具体方法过渡到方法学 基础软件指计算机系统中起基础作用的软件。計算机的软件子系统可以分为两层:靠近硬件子系统的一层称为系统软件使用频繁,但与具体应用领域无关;另一层则与具体应用领域矗接有关称为应用软件;此外还有支援其他软件的研究与维护的软件,专门称为支援软件 软件工程是采用工程方法研究和维护软件的過程,以及有关的技术软件研究和维护的全过程,包括概念形成、要求定义、设计、实现、调试、交付使用以及有关校正性、适应性、完善性等三层意义的维护。软件工程的研究内容涉及上述全过程有关的对象、结构、方法、工具和管理等方面 软件目动研究系统的任務是:在软件工程中采用形式方法:使软件研究与维护过程中的各种工作尽可能多地由计算机自动完成;创造一种适应软件发展的软件、凅件与硬件高度综合的高效能计算机。 计算机产业 计算机产业包括两大部门即计算机制造业和计算机服务业。后者又称为物流管理信息系统相关人员处理产业或物流管理信息系统相关人员服务业计算机产业是一种省能源、省资源、附加价值高、知识和技术密集的产业,對于国民经济的发展、国防实力和社会进步均有巨大影响因此,不少国家采取促进计算机产业兴旺发达的政策 计算机制造业包括生产各种计算机系统、外围设备终端设备,以及有关装置、元件、器件和材料的制造计算机作为工业产品,要求产品有继承性有很高的性能-价格比和综合性能。计算机的继承性特别体现在软件兼容性方面这能使用户和厂家把过去研制的软件用在新产品上,使价格很高的软件财富继续发挥作用减少用户再次研制软件的时间和费用。提高性能-价格比是计算机产品更新的目标和动力 计算机制造业提供的计算機产品,一般仅包括硬件子系统和部分软件子系统通常,软件子系统中缺少适应各种特定应用环境的应用软件为了使计算机在特定环境中发挥效能,还需要设计应用系统和研制应用软件此外计算机的运行和维护,需要有掌握专业知识的技术人员这常常是一股用户所莋不到的。 针对这些社会需要一些计算机制造厂家十分重视向用户提供各种技术服务和销售服务。一些独立于计算机制造厂家的计算机垺务机构也在50年代开始出现。到60年代末期计算机服务业在世界范围内已形成为独立的行业。 计算机的发展与应用 计算机科学与技术的各门学科相结合改进了研究工具和研究方法,促进了各门学科的发展过去,人们主要通过实验和理论两种途径进行科学技术研究现茬,计算和模拟已成为研究工作的第三条途径 计算机与有关的实验观测仪器相结合,可对实验数据进行现场记录、整理、加工、分析和繪制图表显著地提高实验工作的质量和效率。计算机辅助设计已成为工程设计优质化、自动化的重要手段在理论研究方面,计算机是囚类大脑的延伸可代替人脑的若干功能并加以强化。古老的数学靠纸和笔运算现在计算机成了新的工具,数学定理证明之类的繁重脑仂劳动已可能由计算机来完成或部分完成。 计算和模拟作为一种新的研究手段常使一些学科衍生出新的分支学科。例如空气动力学、气象学、弹性结构力学和应用分析等所面临的“计算障碍”,在有了高速计算机和有关的计算方法之后开始有所突破并衍生出计算空氣动力学、气象数值预报等边缘分支学科。利用计算机进行定量研究不仅在自然科学中发挥了重大的作用,在社会科学和人文学科中也昰如此例如,在人口普查、社会调查和自然语言研究方面计算机就是一种很得力的工具。 计算机在各行各业中的广泛应用常常产生顯著的经济效益和社会效益,从而引起产业结构、产品结构、经营管理和服务方式等方面的重大变革在产业结构中已出观了计算机制造業和计算机服务业,以及知识产业等新的行业 微处理器和微计算机已嵌入机电设备、电子设备、通信设备、仪器仪表和家用电器中,使這些产品向智能化方向发展计算机被引入各种生产过程系统中,使化工、石油、钢铁、电力、机械、造纸、水泥等生产过程的自动化水岼大大提高劳动生产率上升、质量提高、成本下降。计算机嵌入各种武器装备和武器系统干可显著提高其作战效果。 经营管理方面計算机可用于完成统计、计划、查询、库存管理、市场分析、辅助决策等,使经营管理工作科学化和高效化从而加速资金周转,降低库存水准改善服务质量,缩短新产品研制周期提高劳动生产率。在办公室自动化方面计算机可用于文件的起草、检索和管理等,显著提高办公效率 计算机还是人们的学习工具和生活工具。借助家用计算机、个人计算机、计算机网、数据库系统和各种终端设备人们可鉯学习各种课程,获取各种情报和知识处理各种生活事务(如订票、购物、存取款等),甚至可以居家办公越来越多的人的工作、学习和苼活中将与计算机发生直接的或间接的联系。普及计算机教育已成为一个重要的问题 总之,计算机的发展和应用已不仅是一种技术现象洏且是一种政治、经济、军事和社会现象世界各国都力图主动地驾驭这种社会计算机化和物流管理信息系统相关人员化的进程,克服计算机化过程中可能出现的消极因素更顺利地向高

电脑的主板、CPU等等部件都是独立生产的,然后集成在一起CPU是超大规模集成电路,在一塊九平方厘米或者十六平方厘米左右的集成板上集成数以亿计的晶体管主要是CMOS、PMOS等。最初计算机有几个部件:运算器、控制器、存储器、输入输出设备运算器就是现在的电脑的CPU,但是现在的CPU已经比较复杂不再是单纯的计算器,因为都集成了缓存和控制器集成了部分存储器的性质。其中典型的一级代码缓存二级数据缓存和最新的三级数据缓存。控制器用于发出和接受指令——控制计算和数据的输入輸出存储器就是ROM和RAM,ROM是只读存储器存储的数据是运算器工作的流程和模式,不可以更改RAM是可擦除存储设备,可以写入程序还可以更妀或者清除输入输出设备包括最初的输入输出总线、接口和现在的电脑上的鼠标、键盘、网线、显示器、摄像头、话筒、打印机,指纹頭像识别识别以及一些高端设备上的先进的语音指令系统、视频指令系统等等
现在的电脑,主板主要集成了总线以及总线接口和后来加嘚输入输出设备辅助设备——显卡主要存储设备由于操作系统的出现需要插在主板内存接口上——内存插槽。系统所占的部分相当于ROM┅旦变成RAM就是中了病毒木马,其余部分相当于RAM很多手机厂商根本分不清ROM和RAM,在中关村网站上这种错误太多了只有RAM部分才可以装软件,ROM蔀分是只读的一般不可以更改,除非刷机重装系甚至崩溃危害极大的病毒木马就是这个原理用程序编写的。对于一台电脑以上是硬件设备,还有软件设备一般存储在ROM-部分内存中,主板的BIOS相当于主板的ROM+RAM对主板支持其他设备运行进行控制和支持所以现在的电脑已经不昰单一计算机系统,而是多个系统的集成软件部分本人了解的不多,组成更复杂本质都是汇编以及C系语言程序,当然手机和小型系统┅般都用JAVA编程

计算机是新技术革命的一支主力也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最赽、影响最为深远的新兴学科之一计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。

现代计算机是一种按程序自动进行粅流管理信息系统相关人员处理的通用工具,它的处理对象是物流管理信息系统相关人员处理结果也是物流管理信息系统相关人员。利用計算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法都是按照一定的算法进行的。这种算法是定义精确嘚一系列规则它指出怎样以给定的输入物流管理信息系统相关人员经过有限的步骤产生所需要的输出物流管理信息系统相关人员。

物流管理信息系统相关人员处理的一般过程是计算机使用者针对待解抉的问题,事先编制程序并存入计算机内,然后利用存储程序指挥、控制計算机自动进行各种基本操作直至获得预期的处理结果。计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式其通用性的基础则在于利用计算机进行物流管理信息系统相关人员处理的共性方法。

现代计算机的诞生和发展 现代计算机问世之前计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机四个阶段。

早在17世纪欧洲一批数学家就已开始设计和制造以数字形式进行基本运算的数字计算机。1642年法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置,制成了最早的十进制加法器1678年,德国数学家莱布尼兹制成的计算机进一步解决了十进制数的乘、除运算。

英国数学家巴贝奇在1822年制作差分机模型时提出一个设想每次完成一次算术运算将发展为自动完成某个特萣的完整运算过程。1884年巴贝奇设计了一种程序控制的通用分析机。这台分析机虽然已经描绘出有关程序控制方式计算机的雏型但限于當时的技术条件而未能实现。

巴贝奇的设想提出以后的一百多年期间电磁学、电工学、电子学不断取得重大进展,在元件、器件方面接連发明了真空二极管和真空三极管;在系统技术方面相继发明了无线电报、电视和雷达……。所有这些成就为现代计算机的发展准备了技术和物质条件

与此同时,数学、物理也相应地蓬勃发展到了20世纪30年代,物理学的各个领域经历着定量化的阶段描述各种物理过程嘚数学方程,其中有的用经典的分析方法已根难解决于是,数值分析受到了重视研究出各种数值积分,数值微分以及微分方程数值解法,把计算过程归结为巨量的基本运算从而奠定了现代计算机的数值算法基础。

社会上对先进计算工具多方面迫切的需要是促使现玳计算机诞生的根本动力。20世纪以后各个科学领域和技术部门的计算困难堆积如山,已经阻碍了学科的继续发展特别是第二次世界大戰爆发前后,军事科学技术对高速计算工具的需要尤为迫切在此期间,德国、美国、英国部在进行计算机的开拓工作几乎同时开始了機电式计算机和电子计算机的研究。

德国的朱赛最先采用电气元件制造计算机他在1941年制成的全自动继电器计算机Z-3,已具备浮点记数、二進制运算、数字存储地址的指令形式等现代计算机的特征在美国,1940~1947年期间也相继制成了继电器计算机MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等不过,继电器的开关速度大约为百分之一秒使计算机的运算速度受到很大限制。

电子计算机的开拓过程经历了从制作部件到整机从专用机到通用机、从“外加式程序”到“存储程序”的演变。1938年美籍保加利亚学者阿塔纳索夫首先制成了电子计算机的运算部件。1943年英国外交部通信处制成叻“巨人”电子计算机。这是一种专用的密码分析机在第二次世界大战中得到了应用。

1946年2月美国宾夕法尼亚大学莫尔学院制成的大型电孓数字积分计算机(ENIAC)最初也专门用于火炮弹道计算,后经多次改进而成为能进行各种科学计算的通用计算机这台完全采用电子线路执行算术运算、逻辑运算和物流管理信息系统相关人员存储的计算机,运算速度比继电器计算机快1000倍这就是人们常常提到的世界上第一台电孓计算机。但是这种计算机的程序仍然是外加式的,存储容量也太小尚未完全具备现代计算机的主要特征。

新的重大突破是由数学家馮·诺伊曼领导的设计小组完成的。1945年3月他们发表了一个全新的存储程序式通用电子计算机方案—电子离散变量自动计算机(EDVAC)随后于1946年6月,冯·诺伊曼等人提出了更为完善的设计报告《电子计算机装置逻辑结构初探》。同年7~8月间他们又在莫尔学院为美国和英国二十多个機构的专家讲授了专门课程《电子计算机设计的理论和技术》,推动了存储程序式计算机的设计与制造

1949年,英国剑桥大学数学实验室率先制成电子离散时序自动计算机(EDSAC);美国则于1950年制成了东部标准自动计算机(SFAC)等至此,电子计算机发展的萌芽时期遂告结束开始了现代计算机的发展时期。

在创制数字计算机的同时还研制了另一类重要的计算工具——模拟计算机。物理学家在总结自然规律时常用数学方程描述某一过程;相反,解数学方程的过程也有可能采用物理过程模拟方法,对数发明以后1620年制成的计算尺,己把乘法、除法化为加法、减法进行计算麦克斯韦巧妙地把积分(面积)的计算转变为长度的测量,于1855年制成了积分仪

19世纪数学物理的另一项重大成就——傅里葉分析,对模拟机的发展起到了直接的推动作用19世纪后期和20世纪前期,相继制成了多种计算傅里叶系数的分析机和解微分方程的微分分析机等但是当试图推广微分分析机解偏微分方程和用模拟机解决一般科学计算问题时,人们逐渐认识到模拟机在通用性和精确度等方面嘚局限性并将主要精力转向了数字计算机。

电子数字计算机问世以后模拟计算机仍然继续有所发展,并且与数字计算机相结合而产生叻混合式计算机模拟机和混合机已发展成为现代计算机的特殊品种,即用在特定领域的高效物流管理信息系统相关人员处理工具或仿真笁具

20世纪中期以来,计算机一直处于高速度发展时期计算机由仅包含硬件发展到包含硬件、软件和固件三类子系统的计算机系统。计算机系统的性能—价格比平均每10年提高两个数量级。计算机种类也一再分化发展成微型计算机、小型计算机、通用计算机(包括巨型、夶型和中型计算机),以及各种专用机(如各种控制计算机、模拟—数字混合计算机)等

计算机器件从电子管到晶体管,再从分立元件到集成電路以至微处理器促使计算机的发展出现了三次飞跃。

在电子管计算机时期(1946~1959)计算机主要用于科学计算。主存储器是决定计算机技术媔貌的主要因素当时,主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁心存储器等类型通常按此对计算机进行汾类。

到了晶体管计算机时期(1959~1964)主存储器均采用磁心存储器,磁鼓和磁盘开始用作主要的辅助存储器不仅科学计算用计算机继续发展,而且中、小型计算机特别是廉价的小型数据处理用计算机开始大量生产。

1964年在集成电路计算机发展的同时,计算机也进入了产品系列化的发展时期半导体存储器逐步取代了磁心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开始普遍采用虚拟存储技術。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固件子系统

20卋纪70年代以后,计算机用集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模的水平微处理器和微型计算机应运而生,各类计算機的性能迅速提高随着字长4位、8位、16位、32位和64位的微型计算机相继问世和广泛应用,对小型计算机、通用计算机和专用计算机的需求量吔相应增长了

微型计算机在社会上大量应用后,一座办公楼、一所学校、一个仓库常常拥有数十台以至数百台计算机实现它们互连的局部网随即兴起,进一步推动了计算机应用系统从集中式系统向分布式系统的发展

在电子管计算机时期,一些计算机配置了汇编语言和孓程序库科学计算用的高级语言FORTRAN初露头角。在晶体管计算机阶段事务处理的COBOL语言、科学计算机用的ALGOL语言,和符号处理用的LISP等高级语言開始进入实用阶段操作系统初步成型,使计算机的使用方式由手工操作改变为自动作业管理

进入集成电路计算机发展时期以后,在计算机中形成了相当规模的软件子系统高级语言种类进一步增加,操作系统日趋完善具备批量处理、分时处理、实时处理等多种功能。數据库管理系统、通信处理程序、网络软件等也不断增添到软件子系统中软件子系统的功能不断增强,明显地改变了计算机的使用属性使用效率显著提高。

在现代计算机中外围设备的价值一般已超过计算机硬件子系统的一半以上,其技术水平在很大程度上决定着计算機的技术面貌外围设备技术的综合性很强,既依赖于电子学、机械学、光学、磁学等多门学科知识的综合又取决于精密机械工艺、电氣和电子加工工艺以及计量的技术和工艺水平等。

外围设备包括辅助存储器和输入输出设备两大类辅助存储器包括磁盘、磁鼓、磁带、噭光存储器、海量存储器和缩微存储器等;输入输出设备又分为输入、输出、转换、、模式物流管理信息系统相关人员处理设备和终端设備。在这些品种繁多的设备中对计算机技术面貌影响最大的是磁盘、终端设备、模式物流管理信息系统相关人员处理设备和转换设备等。

新一代计算机是把物流管理信息系统相关人员采集存储处理、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物流管悝信息系统相关人员处理,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,将能帮助人类开拓未知的领域和获得新的知识

在人类文明发展的历史上中国曾经在早期计算工具的发明创造方面写过光辉的一页。远在商代中国就创造了十进制记数方法,领先于世界千余年到了周代,发明了当时最先进的计算工具——算筹这是一种用竹、木或骨制成的颜色不同的小棍。计算每一个数学问題时通常编出一套歌诀形式的算法,一边计算一边不断地重新布棍。中国古代数学家祖冲之就是用算筹计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间。这┅结果比西方早一千年

珠算盘是中国的又一独创,也是计算工具发展史上的第一项重大发明这种轻巧灵活、携带方便、与人民生活关系密切的计算工具,最初大约出现于汉朝到元朝时渐趋成熟。珠算盘不仅对中国经济的发展起过有益的作用而且传到日本、朝鲜、东喃亚等地区,经受了历史的考验至今仍在使用。

中国发明创造指南车、水运浑象仪、记里鼓车、提花机等不仅对自动控制机械的发展囿卓越的贡献,而且对计算工具的演进产生了直接或间接的影响例如,张衡制作的水运浑象仪可以自动地与地球运转同步,后经唐、浨两代的改进遂成为世界上最早的天文钟。

记里鼓车则是世界上最早的自动计数装置提花机原理刘计算机程序控制的发展有过间接的影响。中国古代用阳、阴两爻构成八卦也对计算技术的发展有过直接的影响。莱布尼兹写过研究八卦的论文系统地提出了二进制算术運算法则。他认为世界上最早的二进制表示法就是中国的八卦。

经过漫长的沉寂新中国成立后,中国计算技术迈入了新的发展时期先后建立了研究机构,在高等院校建立了计算技术与装置专业和计算数学专业并且着手创建中国计算机制造业。

1958年和1959年中国先后制成苐一台小型和大型电子管计算机。60年代中期中国研制成功一批晶体管计算机,并配制了ALGOL等语言的编译程序和其他系统软件60年代后期,Φ国开始研究集成电路计算机70年代,中国已批量生产小型集成电路计算机80年代以后,中国开始重点研制微型计算机系统并推广应用;茬大型计算机、特别是巨型计算机技术方面也取得了重要进展;建立了计算机服务业逐步健全了计算机产业结构。

在计算机科学与技术嘚研究方面中国在有限元计算方法、数学定理的机器证明、汉字物流管理信息系统相关人员处理、计算机系统结构和软件等方面都有所建树。在计算机应用方面中国在科学计算与工程设计领域取得了显著成就。在有关经营管理和过程控制等方面计算机应用研究和实践吔日益活跃。

计算机科学与技术是一门实用性很强、发展极其迅速的面向广大社会的技术学科它建立在数学、电子学 (特别是微电子学)、磁学、光学、精密机械等多门学科的基础之上。但是它并不是简单地应用某些学科的知识,而是经过高度综合形成一整套有关物流管理信息系统相关人员表示、变换、存储、处理、控制和利用的理论、方法和技术

计算机科学是研究计算机及其周围各种现象与规模的科学,主要包括理论计算机科学、计算机系统结构、软件和人工智能等计算机技术则泛指计算机领域中所应用的技术方法和技术手段,包括計算机的系统技术、软件技术、部件技术、器件技术和组装技术等计算机科学与技术包括五个分支学科,即理论计算机科学、计算机系統结构、计算机组织与实现、计算机软件和计算机应用

理论计算机学 是研究计算机基本理论的学科。在几千年的数学发展中人们研究叻各式各样的计算,创立了许多算法但是,以计算或算法本身的性质为研究对象的数学理论却是在20世纪30年代才发展起来的。

当时由幾位数理逻辑学者建立的算法理论,即可计算性理论或称递归函数论对20世纪40年代现代计算机设计思想的形成产生过影响。此后关于现實计算机及其程序的数学模型性质的研究,以及计算复杂性的研究等不断有所发展

理论计算机科学包括自动机论、形式语言理论、程序悝论、算法分析,以及计算复杂性理论等自动机是现实自动计算机的数学模型,或者说是现实计算机程序的模型自动机理论的任务就茬于研究这种抽象机器的模型;程序设计语言是一种形式语言,形式语言理论根据语言表达能力的强弱分为O~3型语言与图灵机等四类自動机逐一对应;程序理论是研究程序逻辑、程序复杂性、程序正确性证明、程序验证、程序综合、形式语言学,以及程序设计方法的理论基础;算法分析研究各种特定算法的性质计算复杂性理论研究算法复杂性的一般性质。

程序设计者所见的计算机属性着重于计算机的概念结构和功能特性,硬件、软件和固件子系统的功能分配及其界面的确定使用高级语言的程序设计者所见到的计算机属性,主要是软件子系统和固件子系统的属性包括程序语言以及操作系统、数据库管理系统、网络软件等的用户界面。使用机器语言的程序设计者所见箌的计算机属性则是硬件子系统的概念结构(硬件子系统结构)及其功能特性,包括指令系统(机器语言)以及寄存器定义、中断机构、输入輸出方式、机器工作状态等。

硬件子系统的典型结构是冯·诺伊曼结构,它由运算器控制器、存储器和输入、输出设备组成,采用“指令驱动”方式。当初,它是为解非线性、微分方程而设计的,并未预见到高级语言、操作系统等的出现以及适应其他应用环境的特殊要求。茬相当长的一段时间内软件子系统都是以这种冯·诺伊曼结构为基础而发展的。但是,其间不相适应的情况逐渐暴露出来,从而推动了计算机系统结构的变革。

计算机组织与实现 是研究组成计算机的功能、部件间的相互连接和相互作用,以及有关计算机实现的技术均属於计算机组织与实现的任务。

在计算机系统结构确定分配给硬子系统的功能及其概念结构之后计算机组织的任务就是研究各组成部分的內部构造和相互联系,以实现机器指令级的各种功能和特性这种相互联系包括各功能部件的布置、相互连接和相互作用。

随着计算机功能的扩展和性能的提高计算机包含的功能部件也日益增多,其间的互连结构日趋复杂现代已有三类互连方式,分别以中央处理器、存儲器或通信子系统为中心与其他部件互连。以通信子系统为中心的组织方式使计算机技术与通信技术紧密结合,形成了计算机网络、汾布计算机系统等重要的计算机研究与应用领域

与计算实现有关的技术范围相当广泛,包括计算机的元件、器件技术数字电路技术,組装技术以及有关的制造技术和工艺等

软件 软件的研究领域主要包括程序设计、基础软件、软件工程三个方面。程序设计指设计和编制程序的过程是软件研究和发展的基础环节。程序设计研究的内容包括有关的基本概念、规范、工具、方法以及方法学等。这个领域发展的特点是:从顺序程序设计过渡到并发程序设计和分币程序设计;从非结构程序设计方法过渡到结构程序设计方法;从低级语言工具过渡到高级语言工具;从具体方法过渡到方法学

基础软件指计算机系统中起基础作用的软件。计算机的软件子系统可以分为两层:靠近硬件子系统的一层称为系统软件使用频繁,但与具体应用领域无关;另一层则与具体应用领域直接有关称为应用软件;此外还有支援其怹软件的研究与维护的软件,专门称为支援软件

软件工程是采用工程方法研究和维护软件的过程,以及有关的技术软件研究和维护的铨过程,包括概念形成、要求定义、设计、实现、调试、交付使用以及有关校正性、适应性、完善性等三层意义的维护。软件工程的研究内容涉及上述全过程有关的对象、结构、方法、工具和管理等方面

软件目动研究系统的任务是:在软件工程中采用形式方法:使软件研究与维护过程中的各种工作尽可能多地由计算机自动完成;创造一种适应软件发展的软件、固件与硬件高度综合的高效能计算机。

计算機产业包括两大部门即计算机制造业和计算机服务业。后者又称为物流管理信息系统相关人员处理产业或物流管理信息系统相关人员服務业计算机产业是一种省能源、省资源、附加价值高、知识和技术密集的产业,对于国民经济的发展、国防实力和社会进步均有巨大影響因此,不少国家采取促进计算机产业兴旺发达的政策

计算机制造业包括生产各种计算机系统、外围设备终端设备,以及有关装置、え件、器件和材料的制造计算机作为工业产品,要求产品有继承性有很高的性能-价格比和综合性能。计算机的继承性特别体现在软件兼容性方面这能使用户和厂家把过去研制的软件用在新产品上,使价格很高的软件财富继续发挥作用减少用户再次研制软件的时间和費用。提高性能-价格比是计算机产品更新的目标和动力

计算机制造业提供的计算机产品,一般仅包括硬件子系统和部分软件子系统通瑺,软件子系统中缺少适应各种特定应用环境的应用软件为了使计算机在特定环境中发挥效能,还需要设计应用系统和研制应用软件此外计算机的运行和维护,需要有掌握专业知识的技术人员这常常是一股用户所作不到的。

针对这些社会需要一些计算机制造厂家十汾重视向用户提供各种技术服务和销售服务。一些独立于计算机制造厂家的计算机服务机构也在50年代开始出现。到60年代末期计算机服務业在世界范围内已形成为独立的行业。

计算机科学与技术的各门学科相结合改进了研究工具和研究方法,促进了各门学科的发展过詓,人们主要通过实验和理论两种途径进行科学技术研究现在,计算和模拟已成为研究工作的第三条途径

计算机与有关的实验观测仪器相结合,可对实验数据进行现场记录、整理、加工、分析和绘制图表显著地提高实验工作的质量和效率。计算机辅助设计已成为工程設计优质化、自动化的重要手段在理论研究方面,计算机是人类大脑的延伸可代替人脑的若干功能并加以强化。古老的数学靠纸和笔運算现在计算机成了新的工具,数学定理证明之类的繁重脑力劳动已可能由计算机来完成或部分完成。

计算和模拟作为一种新的研究掱段常使一些学科衍生出新的分支学科。例如空气动力学、气象学、弹性结构力学和应用分析等所面临的“计算障碍”,在有了高速計算机和有关的计算方法之后开始有所突破并衍生出计算空气动力学、气象数值预报等边缘分支学科。利用计算机进行定量研究不仅茬自然科学中发挥了重大的作用,在社会科学和人文学科中也是如此例如,在人口普查、社会调查和自然语言研究方面计算机就是一種很得力的工具。

计算机在各行各业中的广泛应用常常产生显著的经济效益和社会效益,从而引起产业结构、产品结构、经营管理和服務方式等方面的重大变革在产业结构中已出观了计算机制造业和计算机服务业,以及知识产业等新的行业

微处理器和微计算机已嵌入機电设备、电子设备、通信设备、仪器仪表和家用电器中,使这些产品向智能化方向发展计算机被引入各种生产过程系统中,使化工、石油、钢铁、电力、机械、造纸、水泥等生产过程的自动化水平大大提高劳动生产率上升、质量提高、成本下降。计算机嵌入各种武器裝备和武器系统干可显著提高其作战效果。

经营管理方面计算机可用于完成统计、计划、查询、库存管理、市场分析、辅助决策等,使经营管理工作科学化和高效化从而加速资金周转,降低库存水准改善服务质量,缩短新产品研制周期提高劳动生产率。在办公室洎动化方面计算机可用于文件的起草、检索和管理等,显著提高办公效率

计算机还是人们的学习工具和生活工具。借助家用计算机、個人计算机、计算机网、数据库系统和各种终端设备人们可以学习各种课程,获取各种情报和知识处理各种生活事务(如订票、购物、存取款等),甚至可以居家办公越来越多的人的工作、学习和生活中将与计算机发生直接的或间接的联系。普及计算机教育已成为一个重偠的问题

总之,计算机的发展和应用已不仅是一种技术现象而且是一种政治、经济、军事和社会现象世界各国都力图主动地驾驭这种社会计算机化和物流管理信息系统相关人员化的进程,克服计算机化过程中可能出现的消极因素更顺利地向高

电脑(Computer)是一种利用电子學原理根据一系列指令来对数据进行处理的机器。电脑可以分为两部分:软件系统和硬件系统第一台电脑ENIAC于1946年2月15日宣告诞生。

1946年2月15日卋界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”(ENIAC)宣告研制成功。“埃尼阿克”的成功是计算机发展史上的一座纪念碑,是人类在发展计算技术的历程中到达的一个新的起点。“埃尼阿克”计算机的最初设计方案是由36岁的美国工程师莫奇利于1943年提出的,计算机的主偠任务是分析炮弹轨道美国军械部拨款支持研制工作,并建立一个专门研究小组由莫奇利负责。总工程师由年仅24岁的埃克特担任组員格尔斯坦是位数学家,另外还有逻辑学家勃克斯“埃尼阿克”共使用了18000个电子管,另加1500个继电器以及其它器件其总体积约90立方米,偅达30吨占地170平方米,需要用一间30多米长的大房间才能存放是个地地道道的庞然大物。 这台每小时耗电量为140千瓦时的计算机运算速度為每秒5000次加法,或者400次乘法比机械式的继电器计算机快1000倍。当“埃尼阿克”公开展出时一条炮弹的轨道用20秒钟就算出来,比炮弹本身嘚飞行速度还快埃尼阿克的存储器是电子装置,而不是靠转动的“鼓”它能够在一天内完成几千万次乘法,大约相当于一个人用台式計算机操作40年的工作量它是按照十进制,而不是按照二进制来操作但其中也用少量以二进制方式工作的电子管,因此机器在工作中不嘚不把十进制转换为二进制而在数据输入、输出时再变回十进制。 “埃尼阿克”最初是为了进行弹道计算而设计的专用计算机但后来通过改变插入控制板里接线方式来解决各种不同的问题,而成为一台通用机它的一种改型机曾用于氢弹的研制。“埃尼阿克”程序采用外部插入式每当进行软件中心一项新的计算时,都要重新连接线路有时几分钟或几十分钟的计算,要花几小时或1- 2天的时间进行线路连接准备这是一个致命的弱点。它的另一个弱点是存储量太小 1996年2月15日,在“埃尼阿克”问世50周年之际美国副总统戈尔在宾夕法尼亚大學举行的隆重纪念仪式上,再次按动了这台已沉睡了40年的庞大电子计算机的启动电钮戈尔在向当年参加“埃尼阿克”的研制、如今仍健茬科学家发表讲话:“我谨向当年研制这台计算机的先驱者们表示祝贺。”埃尼阿克上的两排灯以准确的节闪烁到46标志着它于1946年问世,嘫后又闪烁到96标志计算机时代开始以来的50年。

——1946年电子计算机的诞生1946年2月15日世界上第一台电子计算机在美国宾夕法尼亚大学正式投叺使用。它的正式名称叫“电子数字积分器和计算机”(ENIAC)是一个重达30吨的庞然大物,有两层楼高占地170平方米,装有1.8万只电子管、7万只电阻、1万只电容功率150千瓦。它每秒能进行5000次运算比当时最好的继电器计算机要快1000倍。

ENIAC的问世是人类计算工具的一次重大革命。

人类一矗在探索计算工具的改进以便提高计算速度。古代中国人发明了算盘19世纪初西方人开始制造各式各样的计算机。

1942年宾夕法尼亚大学莫尔学院承担为陆军计算弹道数据的任务,每天要提供6张火力表每张火力表都要计算几百条弹道,一个熟练的计算员用当时的台式计算機计算一条弹道要花20个小时。为了提高计算效率和速度莫尔学院的莫奇勒博士提出制造电子计算机的设想。1943年6月莫尔学院与陆军签訂合同,正式研制电子计算机1945年底,ENIAC诞生了

虽然ENIAC是当时最先进的计算机,但它有许多缺陷一是体积过大,耗电过多贬低它的人开玩笑说,它熄灭了费城西部所有的灯二是它的计算程序靠线路连接,每做一次计算都要重新连接线路准备时间太长。三是没有内部存儲器它的寄存器只能存储运算过程中十位数以下的数字,存储量太小四是电子管容易烧坏,常要停机维修

ENIAC的研制引起著名美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼的兴趣。1944年,正在参与原子弹研制的冯·诺伊曼参观了ENIAC的研制现场他针对ENIAC的不足,提出电子计算机新方案冯·诺伊曼的新方案计算机叫作“离散变量自动电子计算机”(EDVAC),它由五部分组成:运算器、控制器、存储器、输入和输出设备计算机的内部运算采用二进制,而不是十进制由于一个电子元件只有开或关两种状态,可以表示0或1这就大大提高了运算速度(十进制有0~9十种状态,用電子元件来表示要复杂得多);控制计算机运行的程序存放在存储器中可以自动地从一个程序指令转入下一个程序指令。

冯·诺伊曼的思想是电子计算机发展史上的里程碑,当今计算机都是依据这一理论制造的也被称为冯·诺伊曼结构计算机。1949年,英国首先研制出这种结构嘚电子计算机

ENIAC问世后,美国《普通力学》杂志预言:“未来的电脑将仅装备1000只电子管它的重量也许不到1.5吨。”这在当时应该是非常“夶胆”的预测了但在10年后,电子计算机的发展很快打破了这一预言

1955年,计算机进入一个新时代第二代电子计算机诞生。新的计算机鼡晶体管取代电子管重量变轻,体积变小稳定性增强,运算速度达到每秒几十万次至几百万次电子管计算机造价昂贵,主要局限在與军事有关的领域应用而晶体管电子计算机造价降低,在工农业生产部门、商业部门都得到大量应用

1965年,电子计算机使用了集成电路技术几百个晶体管、二极管和电阻器被集成在一块硅片上,机器的稳定性、可靠性大为提高运算速度更快。计算机的体积进一步缩小只相当于一个电冰箱的大小,成本也大幅度降低

随着大规模和超大规模集成电路技术的发展,电子计算机从1971年开始微型化一台计算機的大小仅相当于一台电视机。80年代到90年代微型计算机逐渐在家庭推广应用。微型计算机出现后计算机技术飞速发展,以INTEL公司为代表嘚微处理器生产商不断推出速度更快、功能更强的芯片,使计算机的体积越来越小、速度越来越快、功能越来越强而价格则越来越便宜,使更多的寻常百姓能够享受计算机带来的方便

同时,巨型计算机也问世了1996年,美国商用机器公司(IBM)研制出第一台每秒运算亿万次的超级计算机该公司研制的“深蓝2号”,在国际象棋比赛中战胜了世界冠军卡斯帕罗夫。

电子计算机已经被广泛地应用于各个领域在科学计算、数据处理、自动控制、工业设计、人工智能、办公等方面,发挥着越来越大的作用

单个的计算机只能起到处理有关物流管理信息系统相关人员的作用,网络技术的出现使计算机可以获得物流管理信息系统相关人员、传递物流管理信息系统相关人员。20世纪90年代国际互联网(INTERNET)在全世界逐渐普及,单个计算机被连为一体计算机进入网络时代。人们可以在任何地方利用任意种类的计算机,通过网絡搜集物流管理信息系统相关人员和传递物流管理信息系统相关人员最大限度地发挥了计算机的作用,“网络就是计算机”的思想被大镓公认

网络化是电子计算机领域的又一场革命,它正日益深入地影响着人们的工作和生活人们可以通过网络了解世界各地的新闻事件,浏览商业和文化物流管理信息系统相关人员阅读各地图书馆的藏书。只要愿意还可以将网上的物流管理信息系统相关人员下载到自巳的计算机上保存。人们可以通过网络给远在千里之外的亲友发送邮件(E-Mail),如果给计算机装上摄像部件还能通过网络相互看到对方的身影。你可以足不出户通过网络订购所需要的商品,通过网络接受正规的学校教育

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