電腦的起源與歷史是什么 電腦知識
電腦知識 由小雪供稿現(xiàn)在很多的人都在使用電腦辦公,相信大部分的人都會想了解電腦的一些歷史。9252兒童網(wǎng)小編就和大家分享電腦的起源,來欣賞一下吧。
電腦的起源
一般人認(rèn)為世界上第一臺電子計(jì)算機(jī),是美國1946年研制出的“電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)” (ENIAC)但英國爭辯說:第一臺電子計(jì)算機(jī)的桂冠應(yīng)屬于英國1940年研制出來的“巨人”計(jì)算機(jī)。第二次世界大戰(zhàn)前,德國發(fā)明了一種機(jī)械式密碼編碼機(jī)“ ENIC-MA謎廣,它能夠編制出無數(shù)種同一系列的密碼。這種密碼十分復(fù)雜,德國人對它的保密性能十分自信,認(rèn)為它所編制的密碼幾乎是不可破譯的,因此在軍隊(duì)的高級保密通信中廣泛使用由它所編制的密碼。
英國情報(bào)機(jī)關(guān)從戰(zhàn)前就開始注意到了“談式”密碼,經(jīng)過竊聽和謀報(bào)人員、破譯人員的長時(shí)間努力,竊得了“謎式”密碼的秘密,終于可以用人工破譯出其中部分內(nèi)容了。但破譯~種用“謎”式密碼機(jī)編制的新密碼都要耗費(fèi)很長時(shí)間,難以滿足作戰(zhàn)的需要。
美國情報(bào)機(jī)關(guān)與數(shù)學(xué)、電子學(xué)專家合作,組成了以數(shù)學(xué)家阿蘭?丘利姆為首的研究小組,研制出了一種使用2000多只電子管的大型電子運(yùn)算裝置,被稱作“巨人”機(jī),專門用于對德國“謎式”密碼的解析和破譯。從此人類可以對密碼進(jìn)行機(jī)器破譯了,并且大幅度提高了破譯的成功率和速度。英國把這種通過電子竊聽、電子破譯“謎式”密碼得來的情報(bào)定為國家最高級機(jī)密情報(bào),命名為“超級機(jī)密(ULTRA)”情報(bào)。
在抵抗德國空襲英國的“不列顛戰(zhàn)役”中,“超級機(jī)密”適時(shí)地發(fā)揮了作用。英國空軍通過“超級機(jī)密”,事先就得到了德國空軍的空襲計(jì)劃、攻擊目標(biāo)及作戰(zhàn)要領(lǐng)等許多重要情報(bào),及時(shí)調(diào)配戰(zhàn)斗機(jī)和高射炮等防空力量,在最佳時(shí)間和地點(diǎn)攔截德國轟炸機(jī)群,使數(shù)量處于劣勢的英國空軍掌握了空戰(zhàn)的主動權(quán)。
后來,由于德軍在空中攻勢受挫,始終無法獲得制空權(quán),希特勒不得不放棄了進(jìn)攻英國本土的“海獅”計(jì)劃。英國首相丘吉爾也正是通過“超級機(jī)密”獲得了這一情報(bào),而長長地舒了一口氣
英國為保守“超級機(jī)密”的秘密,付出了沉重的代價(jià)。1940年11月12日清晨,英國情報(bào)機(jī)關(guān)通過“超級機(jī)密”獲悉:德國空軍在14日夜間和15日凌晨,將出動500多架轟炸機(jī)空襲英國的重要工業(yè)城市考文垂??梢灶A(yù)料,考文垂市將受到多么巨大的損失。
除了可以使用戰(zhàn)斗機(jī)和高射炮迎擊德國飛機(jī)外,要不要通知考文垂市居民緊急疏散呢?這樣做固然可以減少許多人員傷亡,但也意味著英國通過某種渠道得到了德國的秘密計(jì)劃,這就有可能暴露“超級機(jī)密”,導(dǎo)致這條重要情報(bào)來源的中斷,造成以后更大的損失。丘吉爾作為英國首相,懷著沉重的心清斷然地下了決心:為了今后的利益和戰(zhàn)爭的需要,考文垂市的居民們將不得不付出巨大的犧牲。結(jié)果, 15 000故燃燒彈和1400枚其它炸彈落在了毫無防備的考文垂市民頭上。 550人死亡,約5000人受傷,50 000間房屋被毀壞,12家工廠受到嚴(yán)重破壞。 英國付出了沉重代價(jià),但它使德國人直到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束也未能知道“超級機(jī)密”的秘吉,保證了這條情報(bào)來源的暢通。希特勒經(jīng)常使用“謎式”密碼與在北非的德軍統(tǒng)帥隆美爾進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。據(jù)說,駐北非英軍司令蒙哥馬利有時(shí)比隆美爾還要先看到希特勒的電文。正是由于英國對“超級機(jī)密”的嚴(yán)密保密措施,它才一直不為世人所知,“巨人”機(jī)也長期扮演著“無名英雄”。
第二次世界大戰(zhàn)后期,美國賓夕法尼亞大學(xué)受美國陸軍委托研制電子化的通用計(jì)算機(jī)“ENIAC(埃尼阿克療,目的在于計(jì)算炮彈及火箭、導(dǎo)彈武器的彈道軌跡。 36歲的物理學(xué)家莫克利是主要設(shè)計(jì)者,24歲的??颂?fù)?dān)任總工程師。經(jīng)過兩年多的艱苦努力,“埃尼阿克”終于在1945年底制造完成,1946年初做了公開展示。“埃尼阿克”是個(gè)龐然大物,整個(gè)機(jī)器使用18 000只電子管、 6000個(gè)繼電器、 7000個(gè)電阻、10 000個(gè)電容;總重30噸,機(jī)房面積170平方米,耗電150千瓦,耗資約為50萬美元。這部計(jì)算機(jī)每秒鐘可做5000次加法或500次乘法或50次除法,比人工計(jì)算快20萬倍。用“埃尼阿克”計(jì)算炮彈彈道只要3秒鐘。“埃尼阿克”于1955年“退役”,現(xiàn)陳列在華盛頓一家博物館里。
“埃尼阿克”有兩大缺點(diǎn),一是沒有內(nèi)存儲器,二是要由人像措積木一樣,將大量運(yùn)算部件搭配成各種解題布局,每算一題就要重搭一次,又費(fèi)時(shí),又麻煩。有的題只要計(jì)算1秒鐘,準(zhǔn)備工作卻要花上幾十分鐘。對“埃尼阿克”的改進(jìn)應(yīng)歸功于匈牙利裔美國數(shù)學(xué)家馮?諾依曼。
馮?諾依曼有非凡的數(shù)學(xué)才能,曾被譽(yù)為“萬能數(shù)學(xué)家”。1930年,他到美國普林斯頓大學(xué)任教,曾擔(dān)任過美國陸軍彈道研究所、海軍兵器研究所等單位的顧問,參與了研制第一批原子彈的曼哈頓計(jì)劃。1944年夏,馮?諾依曼正在負(fù)責(zé)研制核武器,需要進(jìn)行大量高速的計(jì)算。他偶然聽說“埃尼阿克”小組正在研制計(jì)算機(jī),喜出望外,立即參加進(jìn)去,擔(dān)任小組顧問。那時(shí)“埃尼阿克”的研制已接近尾聲,為了克服已經(jīng)意識到的“埃尼阿克”的缺點(diǎn),通過與小組成員共同研討,馮?諾依曼提出一個(gè)全新的存儲程序通用電子計(jì)算機(jī)方案,方案明確規(guī)定,新機(jī)器有五個(gè)組成部分:運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸出和輸入。此外,新方案還有兩點(diǎn)重大改進(jìn),一是采用二進(jìn)數(shù)制,簡化了計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu);二是建立存儲程序,將指令和數(shù)據(jù)放進(jìn)存儲器,加快了運(yùn)算速度。新機(jī)器EDVAC于1952年研制成功。馮.諾依曼概念被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑,它標(biāo)志著電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的真正開始。
電腦的歷史
1946年2月,第一臺電子計(jì)算機(jī)ENIAC在美國加州問世,ENIAC用了18000個(gè)電子管和86000個(gè)其它電子元件,有兩個(gè)教室那么大,運(yùn)算速度卻只有每秒300次各種運(yùn)算或5000次加法,耗資100萬美元以上。盡管ENIAC有許多不足之處,但它畢竟是計(jì)算機(jī)的始祖,揭開了計(jì)算機(jī)時(shí)代的序幕。
計(jì)算機(jī)的發(fā)展到目前為止共經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)代,從1946年到1959年這段時(shí)期我們稱之為“電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代”。第一代計(jì)算機(jī)的內(nèi)部元件使用的是電子管。由于一部計(jì)算機(jī)需要幾千個(gè)電子管,每個(gè)電子管都會散發(fā)大量的熱量,因此,如何散熱是一個(gè)令人頭痛的問題。電子管的壽命最長只有3000小時(shí),計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)常常發(fā)生由于電子管被燒壞而使計(jì)算機(jī)死機(jī)的現(xiàn)象。第一代計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)研究和工程計(jì)算。
從1960年到1964年,由于在計(jì)算機(jī)中采用了比電子管更先進(jìn)的晶體管,所以我們將這段時(shí)期稱為“晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代”。晶體管比電子管小得多,不需要暖機(jī)時(shí)間,消耗能量較少,處理更迅速、更可靠。第二代計(jì)算機(jī)的程序語言從機(jī)器語言發(fā)展到匯編語言。接著,高級語言FORTRAN語言和cOBOL語言相繼開發(fā)出來并被廣泛使用。這時(shí),開始使用磁盤和磁帶作為輔助存儲器。第二代計(jì)算機(jī)的體積和價(jià)格都下降了,使用的人也多起來了,計(jì)算機(jī)工業(yè)迅速發(fā)展。第二代計(jì)算機(jī)主要用于商業(yè)、大學(xué)教學(xué)和政府機(jī)關(guān)。
從1965年到1970年,集成電路被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)中來,因此這段時(shí)期被稱為“中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代”。集成電路(Integrated Circuit,簡稱r)是做在晶片上的一個(gè)完整的電子電路,這個(gè)晶片比手指甲還小,卻包含了幾千個(gè)晶體管元件。第三代計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是體積更小、價(jià)格更低、可靠性更高、計(jì)算速度更快。第三代計(jì)算機(jī)的代表是IBM公司花了50億美元開發(fā)的IBM 360系列。
從1971年到現(xiàn)在,被稱之為“大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代”。第四代計(jì)算機(jī)使用的元件依然是集成電路,不過,這種集成電路已經(jīng)大大改善,它包含著幾十萬到上百萬個(gè)晶體管,人們稱之為大規(guī)模集成電路(LargeScale lntegrated Circuit,簡稱LSI)和超大規(guī)模集成電路(Very Large Scale lntegrated Circuit,簡稱VLSI)。1975年,美國1BM公司推出了個(gè)人計(jì)算機(jī)PC(PersonaI Computer),從此,人們對計(jì)算機(jī)不再陌生,計(jì)算機(jī)開始深入到人類生活的各個(gè)方面, 這就是我們平常所說的電腦。
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