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机械计算机 发表评论(0) 编辑词条

机械计算机

  第一台真正的计算机是著名科学家帕斯卡(B.Pascal)发明的机械计算机。
  帕斯卡1623年出生在法国一位数学家家庭,他三岁丧母,由担任着税务官的父亲拉扯他长大成人。从小,他就显示出对科学研究浓厚的兴趣。
  少年帕斯卡对他的父亲一往情深,他每天都看着年迈的父亲费力地计算税率税款,很想帮助做点事,可又怕父亲不放心。于是,未来的科学家想到了为父亲制做一台可以计算税款的机器。19岁那年,他发明了人类有史以来第一台机械计算机。
  帕斯卡的计算机是一种系列齿轮组成的装置,外形像一个长方盒子,用儿童玩具那种钥匙旋紧发条后才能转动,只能够做加法和减法。然而,即使只做加法,也有个“逢十进一”的进位问题。聪明的帕斯卡采用了一种小爪子式的棘轮装置。当定位齿轮朝9转动时,棘爪便逐渐升高;一旦齿轮转到0,棘爪就“咔嚓”一声跌落下来,推动十位数的齿轮前进一档。
  帕斯卡发明的加法机
  帕斯卡发明成功后,一连制作了50台这种被人称为“帕斯卡加法器”的计算机,至少现在还有5台保存着。比如,在法国巴黎工艺学校、英国伦敦科学博物馆都可以看到帕斯卡计算机原型。据说在中国的故宫博物院,也保存着两台铜制的复制品,是当年外国人送给慈僖太后的礼品,“老佛爷”哪里懂得它的奥妙,只把它当成了西方的洋玩具,藏在深宫里面。
  帕斯卡逝世后不久,与法兰西毗邻的德国莱茵河畔,有位英俊的年轻人正挑灯夜读。黎明时分,青年人站起身,揉了一下疲乏的腰部,脸上流露出会心的微笑,一个朦胧的设想已酝酿成熟。虽然在帕斯卡发明加法器的时候,他尚未出世,但这篇由帕斯卡亲自撰写的关于加法计算机的论文,却使他似醍醐灌顶,勾起强烈的发明欲。他就是德国大数学家、被《不列颠百科全书》称为“西方文明最伟大的人物之一”的莱布尼茨(G.Leibnitz)。
  莱布尼茨早年历经坎坷。当幸运之神降临之时,他获得了一次出使法国的机会。帕斯卡的故乡张开臂膀接纳他,为他实现计算机器的夙愿创造了契机。在巴黎,他聘请到一些著名机械专家和能工巧匠协助工作,终于在1674年造出一台更完美的机械计算机。
  莱布尼茨发明的乘法机
  莱布尼茨发明的新型计算机约有1米长,内部安装了一系列齿轮机构,除了体积较大之外,基本原理继承于帕斯卡。不过,莱布尼茨技高一筹,他为计算机增添了一种名叫“步进轮”的装置。步进轮是一个有9个齿的长圆柱体,9个齿依次分布于圆柱表面;旁边另有个小齿轮可以沿着轴向移动,以便逐次与步进轮啮合。每当小齿轮转动一圈,步进轮可根据它与小齿轮啮合的齿数,分别转动1/10、2/10圈……,直到9/10圈,这样一来,它就能够连续重复地做加法。
  稍熟悉电脑程序设计的人都知道,连续重复计算加法就是现代计算机做乘除运算采用的办法。莱布尼茨的计算机,加、减、乘、除四则运算一应俱全,也给其后风靡一时的手摇计算机铺平了道路。
  不久,因独立发明微积分而与牛顿齐名的莱布尼茨,又为计算机提出了“二进制”数的设计思路。有人说,他的想法来自于东方中国。
  中国的八卦是二进制运算法则的起源
  大约在公元1700年左右某天,友人送给他一幅从中国带来图画,名称叫做“八卦”,是宋朝人邵雍所摹绘的一张“易图”。莱布尼茨用放大镜仔细观察八卦的每一卦象,发现它们都由阳(—)和阴(--)两种符号组合而成。他挠有兴趣地把8种卦象颠来倒去排列组合,脑海中突然火花一闪──这不就是很有规律的二进制数字吗?若认为阳(—)是“1”,阴(--)是“0”,八卦恰好组成了二进制000到111共8个基本序数。正是在中国人睿智的启迪下,莱布尼茨最终悟出了二进制数之真谛。虽然莱布尼茨设计的计算机用的还是十进制,但他率先系统提出了二进制数的运算法则,直到今天,二进制数仍然左右着现代电脑的高速运算。
  帕斯卡的计算机经由莱布尼茨的改进之后,人们又给它装上电动机以驱动机器工作,成为名副其实的“电动计算机”,并且一直使用到本世纪20年代才退出舞台。尽管帕斯卡与莱布尼茨的发明还不是现代意义上的计算机,但它们毕竟昭示着人类计算机史里的第一抹曙光。

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机械计算机的诞生编辑本段回目录

在西欧,由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革,极大地促进了自然科学技术的发展,人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放。

1614年:苏格兰人 John Napier(1550-1617年)发表了一篇论文,其中提到他发明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。

1623年:Wilhelm Schickard(1592-1635年)制作了一个能进行6位数以内加减法运算,并能通过铃声输出答案的“计算钟”。该装置通过转动齿轮来进行操作。

1625年:William Oughtred(1575-1660年)发明计算尺。

1668年:英国人 Samuel Morl(1625-1695年)制作了一个非十进制的加法装置,适宜计算钱币。

1671年:德国数学家 Gottfried Leibniz 设计了一架可以进行乘法运算,最终答案长度可达16位的计算工具。

1822年:英国人 Charles Babbage(1792-1871年)设计了差分机和分析机 ,其设计理论非常超前,类似于百年后的电子计算机,特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。

1834年:Babbage 设想制造一台通用分析机,在只读存储器(穿孔卡片)中存储程序和数据。 Babbage 在以后的时间里继续他的研究工作,并于1840年将操作位数提高到了40位,并基本实现了控制中心(CPU)和存储程序的设想,而且程序可以根据条件进行跳转,能在几秒内做出一般的加法,几分钟内做出乘、除法。

1848年:英国数学家 George Boole 创立二进制代数学,提前近一个世纪为现代二进制计算机的发展铺平了道路。

1890年:美国人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查效率。Herman Hollerith(后来他的公司发展成了 IBM 公司)借鉴 Babbage 的发明,用穿孔卡片存储数据,并设计了机器。结果仅用6周就得出了准确的人口统计数据(如果用人工方法,大概要花10年时间)。这一设计标示着机械计算机的诞生。
1623年:德国科学家契克卡德(W. Schickard)制造了人类有史以来第一台机械计算机,这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。

1642年:法国科学家帕斯卡(B.Pascal)发明了著名的帕斯卡机械计算机,首次确立了计算机器的概念。在电脑史前史里,帕斯卡被公认为制造出机械计算机的第一人。

早期机械计算器编辑本段回目录

1958年之前,人们普遍认为世界上第一台机械计算器是帕斯卡(Blaise Pascal, 1623~1662)在1642年发明的。可是,1958年,有关专家从历史档案中发现,原来在1623年,德国科学家契克卡德(Wilhelm Schickard, 1592-1635)就制造了一台机械式计算机,只不过他的这项工作并不被同时代以及以后的人们知晓。而帕斯卡机械式计算器作为早期计算器更为典型,首次确立了计算机器的概念。并且帕斯卡是在并不了解契克卡德研究工作的情况下,独立地研制出了颇有特色的机械式计算机,而且他对机械式计算机的改进与发展作出了重大贡献,因此,人们认为帕斯卡也是机械式计算器当之无愧的发明者。

关于契克卡德机械计算器

契克卡德出生在德国西南部一座小镇,当时在图宾根(Tubingen)大学担任教授职务。他广泛涉猎天文学、数学和测量学等诸多领域,一生发明过许多机器。

1623年,契克卡德教授为自己的挚友、天文学家克普勒(Kepler)制作了一种机械计算机。据说,契克卡德只造了两台原型,现在是否还在何处保存着不得而知。人们是在他的一封信里发现了该机器的示意图,才知道了这个事实。契克卡德计算机可以进行6位数加减法,或许设置了某种“溢出”响铃装置;机器上部附加一套圆柱型“纳皮尔算筹”,因此也能进行乘除运算。1960年,契克卡德家乡的人根据示意图重新制作出契克卡德计算机,惊讶地发现它确实可以工作。1993年5月,德国为契克卡德诞辰400周年举办展览会,隆重纪念这位被一度埋没的计算机先驱。

关于帕斯卡机械计算器

帕斯卡于1623年6月出生于法国克莱蒙特城的一个贵族家庭。他的父亲是一名著名的税务统计师,也是一位小有名气的数学家,曾发现了四位代数曲线。

1640年,17岁的帕斯卡出版了《圆锥曲线论》。在书中,他解决了悬而未决的关于圆锥曲线的学术问题,创立了有关射影几何学的一条定律。此书震惊了科学界。人们把他的这一伟大贡献誉为“阿波罗尼斯之后的两千年的巨大进步”。此时,帕斯卡虽在学术界里是闻名遐迩的“大人物”,但在家里,却常常给父亲充当助手。1639年,帕斯卡的父亲受命出任诺曼底省监察官,负责征收税款,需要统计大量的数据,费力地计算税率税款。父子俩常常算得头昏脑胀,汗流挟背。他想到了要为父亲制做一台“会计算的机器”。

凭着坚实的数学基础以及良好的学风,帕斯卡很快就有了设计的眉目:他根据数的十进位制,决定采用齿轮来表示各个数位上的数字,通过齿轮的比来解决进位问题。低位的齿轮每转动10圈,高位上的齿轮只转动一圈。采用一组水平齿轮和一组垂直齿轮相互啮合转动的形式,解决计算和自动进位的问题。帕斯卡日以继夜地埋头苦干,先后做了三个不同的模型。他不仅需要自己设计图纸,还必须自己动手制造。从机器的外壳,直到齿轮和杠杆,每一个零件都由这位少年亲手完成。为了使机器运转得更加灵敏,帕斯卡选择了各种材料做试验,有硬木,有乌木,也有黄铜和钢铁。终于,第三个模型在1642年, 帕斯卡19岁那年获得了成功,他称这架小小的机器为“加法器”,尽管这台机械式计算机的设计原理完全正确,可它在机械方面还有不少缺陷。经过努力,帕斯卡又制成了一台机械式计算机。这台机械式计算机像一个盒子,外壳用黄铜制成。它长20英寸、宽4英寸、高3英寸。机器顶部是一块黄铜板,上面有一排圆孔,通过它可以看见底下的圆环。孔数和圆环数为8个,每个圆环可以围绕自己的圆心旋转。圆环上有很多长齿。右面第一个圆环有12个齿,第二个有20个齿,而其余各有10个。由于设计目的是为算账用的,因此这些齿适合当时法国零钱的换算:1利维尔=20苏;1苏=12尖野。自然,所有其他的圆环都可以以苏为单位处理货币,也可以处理数据。

这种机器开始只能够做6位加法和减法,做乘法时必须用连加的方法;做除法时,也只能用连减的方法。而且,使用时,需用一个小钥匙拨动一下,方可计算;每次计算完毕,都必须复原到零位,下次方可计算。然而,即使只做加法,也有个“逢十进一”的进位问题。聪明的帕斯卡采用了一种小爪子式的棘轮装置。当定位齿轮朝9转动时,棘爪便逐渐升高;一旦齿轮转到0,棘爪就“咔嚓”一声跌落下来,推动十位数的齿轮前进一档。

父亲的上司、法国财政大臣来到他家,观看帕斯卡表演“新式的计算机器”,并且鼓励他投入生产,大力推广这种“人类有史以来第一台计算机”。不久,帕斯卡“加法器”在法国引起了轰动,机器展出时,人们成群结队前往卢森堡宫参观。就连大数学家笛卡尔听说后,也乘回国探亲的机会,亲自上门观看。帕斯卡后来总共制造了50台同样的机器,有的机器计算范围扩大到8位,其中有两台,至今还保存在巴黎国立工艺博物馆里。

帕斯卡发明的加法器在全世界都有若干仿制品,它至少没有被人遗忘,它第一次确立了计算机器的概念。它的发明意义远远超出了它本身的使用价值。正如一位法国著名科学家所说:“帕斯卡的设想,在当时,可以算作非凡的大胆。因为他给了人们这样的启迪;机器可以代替人的思考。”

帕斯卡 编辑本段回目录

于1642~1644年,设计并创制了历史上第一架机械计算机器。
帕斯卡,B.
 
  法国数学家,物理学家,哲学家。1623年6月19日生于克莱蒙费朗,1631年移居巴黎。1635年左右开始对数学发生兴趣,1639年随父亲参加巴黎数学和物理学界的学术活动,1640年提出了射影几何中的帕斯卡定理。1642~1644年,他设计并创制了历史上第一架机械计算机器。1646~1648年,重做〖htk〗e.托里拆利〖ht〗真空实验并研究有关问题。1651~1654年,进行了关于液体的平衡以及空气的重量等研究。1654年,提出二项式展开的系数的三角形排列法,即帕斯卡三角形。他又和p.de费马共同奠定了概率论的基础。1654年11月23日,接受第二次洗礼。1655年,退隐于波尔-鲁耶尔修道院。1656~1657年,作《与乡人之书》十多篇,批判耶稣会派。1658~1659年,研究摆线问题,间接地促进了微积分学的形成和发展。帕斯卡体弱多病,这使他的科研活动受到影响。1662年8月19日在巴黎病逝。  在物理学方面,帕斯卡的主要贡献在于对大气压强和液体静力学的研究。1643年,意大利科学家托里拆利用水银柱做实验,证实了大气压强的存在;帕斯卡受其启发,于1646~1647年在鲁昂和巴黎以不同的方式重做过一系列实验。他在巴黎教堂的尖顶上做过实验;还设想了在山顶和山脚分别观测大气压强的实验,委托其姐夫f.佩里埃进行。佩里埃于1648年在多姆山作了实验,成功地证实了大气压强随高度的增加而减小。帕斯卡迅即将实验结果公诸于世,引起了物理学界的注意。1649~1651年,佩里埃又根据帕斯卡的指示,进行了一系列的气压观测,证实了水银柱的高度与当时当地的大气条件有关,从而预示了气压计用于气象预报的前景。  1651~1654年,帕斯卡研究了液体静力学和空气重量的各种效应,经过数年的观察、实验和思考,综合成关于液体的平衡的物理学论文。他提出了著名的〖htk〗帕斯卡原理〖ht〗,即:加在密闭液体任何一部分上的压强,必然按照其原来的大小由液体向各个方向传递。同时,他还提出了连通器原理和后来得到广泛应用的水压机的最初设想。他又指出器壁上所受的由于液体重量而产生的压强,仅仅与深度有关;他用实验,并从理论上解释了与此有关的液体静力学佯谬现象。  他的物理学著作有:《关于真空的新实验》(1647),《液体平衡的大量实验之报导》(1648)和《论液体的平衡和空气的重量》(1663)。在哲学方面,还著有《思想录》(1670)等。  为了纪念帕斯卡研究大气压强所作出的贡献,压强的单位帕斯卡,就是以他的姓氏命名的。

计算机的诞生与发展 编辑本段回目录

在西欧,由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革,极大地促进了自然科学技术的发展,人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放 。而在这些思想创意的火花中 ,制造一台能帮助人进行计算的机器则是最耀眼、最夺目的一朵。从那时起,一个又一个科学家为了实现这一伟大的梦想而不懈努力着。但限于当时的科技水平,多数试验性的创造都以失败而告终,这也就昭示了拓荒者的共同命运: 往往在倒下去之前见不到自己努力的成果。而后人在享用这些甜美成果的时候,往往能够从中品味出
汗水与泪水交织的滋味……
  1614 年:苏格兰人John Napier(1550 ~1617 年)发表了一篇论文 ,其中提到他发明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。
  1623 年:Wilhelm Schickard(1592 ~1635 年)制作了一个能进行6 位数以内加减法运算,并能通过铃声输出答案的"计算钟"。该装置通过转动齿轮来进行操作。
  1625 年:William Oughtred(1575 ~1660 年)发明计算尺。
  1668 年:英国人Samuel Morl(1625 ~1695 年)制作了一个非十进制的加法装置,适宜计算钱币。
  1671 年:德国数学家Gottfried Leibniz 设计了一架可以进行乘法运算,最终答案长度可达16位的计算工具。
  1822 年:英国人Charles Babbage(1792 ~1871 年)设计了差分机和分析机 ,其设计理论非常超前,类似于百年后的电子计算机,特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。
  1834 年:Babbage 设想制造一台通用分析机,在只读存储器(穿孔卡片)中存储程序和数据 。Babbage在以后的时间里继续他的研究工作,并于1840 年将操作位数提高到了40 位,并基本实现了控制中心(CPU)和存储程序的设想,而且程序可以根据条件进行跳转,能在几秒内做出一般的加法,几分钟内做出乘、除法。
  1848 年:英国数学家George Boole 创立二进制代数学,提前近一个世纪为现代二进制计算机的发展铺平了道路。
  1890 年:美国人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查效率。Herman Hollerith (后来他的公司发展成了IBM 公司)借鉴Babbage 的发明,用穿孔卡片存储数据,并设计了机器。结果仅用6 周就得出了准确的人口统计数据(如果用人工方法,大概要花10 年时间)。
  1896 年:Herman Hollerith 创办了IBM 公司的前身。
  二、电子计算机问世  在以机械方式运行的计算器诞生百年之后,随着电子技术的突飞猛进,计算机开始了真正意义上的由机械向电子时代的过渡,电子器件逐渐演变成为计算机的主体,而机械部件则渐渐处于从属位置。二者地位发生转化的时候,计算机也正式开始了由量到质的转变,由此导致电子计算机正式问世。下面就是这一过渡时期的主要事件:
  1906 年:美国人Lee De Forest 发明电子管,为电子计算机的发展奠定了基础。
  1924 年2 月:IBM 公司成立,从此一个具有划时代意义的公司诞生。
  1935 年:IBM 推出IBM 601 机。这是一台能在一秒钟内算出乘法的穿孔卡片计算机 。这台机器无论在自然科学还是在商业应用上都具有重要的地位,大约制造了1500 台。
  1937 年:英国剑桥大学的Alan M.Turing(1912 ~1954 年)出版了他的论文 ,并提出了被后人称之为"图灵机"的数学模型。
  1937 年:Bell 试验室的George Stibitz 展示了用继电器表示二进制的装置。尽管仅仅是个展示品,但却是第一台二进制电子计算机。
  1940 年1 月:Bell 实验室的Samuel Williams 和Stibitz 制造成功了一个能进行复杂运算的计算机。该机器大量使用了继电器,并借鉴了一些电话技术,采用了先进的编码技术。
  1941 年夏季:Atanasoff 和学生Berry 完成了能解线性代数方程的计算机,取名叫"ABC "(Atanasoff-Berry Computer),用电容作存储器 ,用穿孔卡片作辅助存储器 ,那些孔实际上是"烧"上去的,时钟频率是60Hz,完成一次加法运算用时一秒。
  1943 年1 月:Mark I 自动顺序控制计算机在美国研制成功。整个机器有51 英尺长 、5 吨重 、75万个零部件。该机使用了3304 个继电器 ,60 个开关作为机械只读存储器 。程序存储在纸带上 ,数据可以来自纸带或卡片阅读器。Mark I 被用来为美国海军计算弹道火力表。
  1943 年9 月:Williams 和Stibitz 完成了"Relay Interpolator ",后来命名为"Model Ⅱ Re-
lay Calculator "的计算机。这是一台可编程计算机,同样使用纸带输入程序和数据。它运行更可靠,每个数用7 个继电器表示,可进行浮点运算。
  1946 年:ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)诞生 ,这是第一台真正意义上的数字电子计算机。开始研制于1943 年,完成于1946 年,负责人是John W.Mauchly 和J.Presper Eckert,重30 吨,用了18000 个电子管,功率25 千瓦,主要用于计算弹道和氢弹的研制。
  三、晶体管计算机的发展
  真空管时代的计算机尽管已经步入了现代计算机的范畴,但因其体积大、能耗高、故障多、价格贵,从而制约了它的普及和应用。直到晶体管被发明出来,电子计算机才找到了腾飞的起点。
  1947 年:Bell 实验室的William B.Shockley 、 John Bardeen 和Walter H.Brattain 发明了晶体
管,开辟了电子时代新纪元。
  1949 年:剑桥大学的Wilkes 和他的小组制成了一台可以存储程序的计算机,输入输出设备仍是纸带。
  1949 年:EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer--电子离散变量自动计算机)--第一台使用磁带的计算机。这是一个突破,可以多次在磁带上存储程序。这台机器是John von Neumann 提议建造的。
  1950 年:日本东京帝国大学的Yoshiro Nakamats 发明了软磁盘 ,其销售权由IBM公司获得 。由此开创了存储时代的新纪元。
  1951 年:Grace Murray Hopper 完成了高级语言编译器。
  1951 年:UNIVAC-1 --第一台商用计算机系统诞生,设计者是J.Presper Eckert 和John Mauchly 。
被美国人口普查部门用于人口普查,标志着计算机进入了商业应用时代。
  1953 年:磁芯存储器被开发出来。
  1954 年:IBM 的John Backus 和他的研究小组开始开发FORTRAN(FORmula TRANslation) ,1957 年完成。这是一种适合科学研究使用的计算机高级语言。
  1957 年:IBM 开发成功第一台点阵式打印机。
  四、集成电路为现代计算机铺平道路
  尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了价格 、减少了故障 ,但离用户的实际要求仍相距甚远,而且各行业对计算机也产生了较大的需求,生产性能更强、重量更轻、价格更低的机器成了当务之急。集成电路的发明解决了这个问题。高集成度不仅使计算机的体积得以减小,也使速度加快、故障减少。从此,人们开始制造革命性的微处理器。
  1958 年9 月12 日:在Robert Noyce(Intel 公司创始人)的领导下,集成电路诞生 ,不久又发明了微处理器。但因为在发明微处理器时借鉴了日本公司的技术,所以日本对其专利不承认,因为日本没有得到应有的利益。过了30 年,日本才承认,这样日本公司可以从中得到一部分利润。但到2001 年,这个专利就失效了。
  1959 年:Grace Murray Hopper 开始开发COBOL(COmmon Business-Oriented Language)语言 ,完成于1961 年。
  1960 年:ALGOL --第一个结构化程序设计语言推出。
  1961 年:IBM 的Kennth Iverson 推出APL 编程语言。
  1963 年:DEC 公司推出第一台小型计算机--PDP-8 。
  1964 年:IBM 发布PL/1 编程语言。
  1964 年:发布IBM 360 首套系列兼容机。
  1964 年:DEC 发布PDB-8 小型计算机。
  1965 年:摩尔定律发表,处理器的晶体管数量每18 个月增加一倍,价格下降一半。
  1965 年:Lofti Zadeh 创立模糊逻辑,用来处理近似值问题。
  1965 年:Thomas E.Kurtz 和John Kemeny 完成BASIC(Beginner 's All-purpose Symbolic In-
struction Code)语言的开发。特别适合计算机教育和初学者使用,得以广泛推广。
  1965 年:Douglas Englebart 提出鼠标器的设想,但没有进一步研究,直到1983年才被苹果电脑公司大量采用。
  1965 年:第一台超级计算机CD6600 开发成功。
  1967 年:Niklaus Wirth 开始开发PASCAL 语言,1971 年完成。
  1968 年:Robert Noyce 和他的几个朋友创办了Intel 公司。
  1968 年:Seymour Paper 和他的研究小组在MIT 开发了LOGO 语言。
  1969 年:ARPANet(Advanced Research Projects Agency Network)计划开始启动,这是现代Internet 的雏形。
  1969 年4 月7 日:第一个网络协议标准RFC 推出。
  1970 年:第一块RAM 芯片由Intel 推出,容量1KB 。
  1970 年:Ken Thomson 和Dennis Ritchie 开始开发UNIX 操作系统。
  1970 年:Forth 编程语言开发完成。
  1970 年:Internet 的雏形ARPANet 基本完成,开始向非军用部门开放。
  1971 年11 月15 日:Marcian E.Hoff 在Intel 公司开发成功第一块微处理器4004,含2300 个晶体管,字长为4 位,时钟频率为108KHz,每秒执行6 万条指令。
  1972 年:1972 年以后的计算机习惯上被称为第四代计算机。基于大规模集成电路及后来的超大规模集成电路。这一时期的计算机功能更强,体积更小。此时人们开始怀疑计算机能否继续缩小,特别是发热量问题能否解决。同时,人们开始探讨第五代计算机的开发。
  1972 年:C 语言开发完成。其主要设计者是UNIX 系统的开发者之一Dennis Ritche。这是一个非常强大的语言,特别受人喜爱。
  1972 年:Hewlett-Packard 发明了第一个手持计算器。
  1972 年4 月1 日:Intel 推出8008 微处理器。
  1972 年:ARPANet 开始走向世界,Internet 革命拉开序幕。
  1973 年:街机游戏Pong 发布,得到广泛欢迎。发明者是Nolan Bushnell(Atari 的创立者)。
  1974 年:第一个具有并行计算机体系结构的CLIP-4 推出。
  五、当代计算机技术渐入辉煌
  在此之前,应该说计算机技术还是主要集中于大型机和小型机领域的发展。随着超大规模集成电路和微处理器技术的进步,计算机进入寻常百姓家的技术障碍逐渐被突破。特别是在Intel 公司发布了其面向个人用户的微处理器8080 之后,这一浪潮终于汹涌澎湃起来,同时也催生出了一大批信息时代的弄潮儿,如Stephen Jobs(史缔芬·乔布斯)、Bill Gates(比尔·盖茨)等 ,至今他们对整个计算机产业的发展还起着举足轻重的作用。在此时段,互联网技术和多媒体技术也得到了空前的应用与发展,计算机真正开始改变我们的生活。
  1974 年4 月1 日:Intel 发布其8 位微处理器芯片8080 。
  1975 年:Bill Gates 和Paul Allen 完成了第一个在MIT(麻省理工学院)的Altair 计算机上运行的BASIC 程序。
  1975 年:Bill Gates 和Paul Allen 创办Microsoft 公司(现已成为全球最大、最成功的软件公司)。3 年后就收入50 万美元,员工增加到15 人。1992 年达28 亿美元,1 万名雇员。1981 年Microsoft为IBM 的PC 机开发操作系统,从此奠定了在计算机软件领域的领导地位。
  1976 年:Stephen Wozinak 和Stephen Jobs 创办苹果计算机公司,并推出其Apple Ⅰ计算机。
  1978 年6 月8 日:Intel 发布其16 位微处理器8086 。1979 年6 月又推出准16 位的8088 来满足市场对低价处理器的需要,并被IBM 的第一代PC 机所采用。该处理器的时钟频率为4.77MHz 、8MHz和10MHz,大约有300 条指令,集成了29000 个晶体管。
  1979 年:低密软磁盘诞生。
  1979 年:IBM 公司眼看个人计算机市场被苹果等电脑公司占有,决定开发自己的个人计算机 。为了尽快推出自己的产品,IBM 将大量工作交给第三方来完成(其中微软公司就承担了操作系统的开发工作 ,这同时也为微软后来的崛起奠定了基础),于1981 年8 月12 日推出了IBM-PC 。
  1980 年:"只要有1 兆内存就足够DOS 尽情表演了",微软公司开发DOS 初期时说 。今天来听这句话有何感想呢?
  1981 年:Xerox 开始致力于图形用户界面、图标、菜单和定位设备(如鼠标)的研制 。结果研究成果为苹果所借鉴,而苹果电脑公司后来又指控微软剽窃了他们的设计,开发了Windows 系列软件。
  1981 年8 月12 日:MS-DOS 1.0 和PC-DOS 1.0 发布。Microsoft 受IBM 的委托开发DOS 操作系统,他
们从Tim Paterson 那里购买了一个叫86-DOS 的程序并加以改进。由IBM 销售的版本叫PC-DOS,由Microsoft 销售的叫MS-DOS 。Microsoft 与IBM 的合作一直到1991 年的DOS 5.0 为止。最初的DOS 1.0
非常简陋,每张盘上只有一个根目录,不支持子目录,直到1983 年3 月的2.0 版才有所改观。MS-DOS在1995 年以前一直是与IBM-PC 兼容的操作系统,Windows 95 推出并迅速占领市场之后,其最后一个版本命名为DOS 7.0 。
  1982 年:基于TCP/IP 协议的Internet 初具规模。
  1982 年2 月:80286 发布,时钟频率提高到20MHz 、增加了保护模式、可访问16MB 内存、支持1GB以上的虚拟内存、每秒执行270 万条指令、集成了13.4 万个晶体管。
  1983 年春季:IBM XT 机发布,增加了10MB 硬盘、128KB 内存、一个软驱、单色显示器、一台打印机、可以增加一个8087 数字协处理器。当时的价格为5000 美元。
  1983 年3 月:MS-DOS 2.0 和PC-DOS 2.0 增加了类似UNIX 分层目录的管理形式。
  1984 年:DNS(Domain Name Server)域名服务器发布,互联网上有1000 多台主机运行。
  1984 年底:Compaq 开始开发IDE 接口,能以更快的速度传输数据,并被许多同行采纳,后来在此基础上开发出了性能更好的EIDE 接口。
  1985 年:Philips 和SONY 合作推出CD-ROM 驱动器。
  1985 年10 月17 日:80386 DX 推出 。时钟频率达到33MHz 、可寻址1GB 内存 、每秒可执行600万条指令、集成了275000 个晶体管。
  1985 年11 月:Microsoft Windows 发布。该操作系统需要DOS 的支持,类似苹果机的操作界面 ,以致被苹果控告,该诉讼到1997 年8 月才终止。
  1985 年12 月:MS-DOS 3.2 和PC-DOS 3.2 发布。这是第一个支持3.5 英寸磁盘的系统,但只支持到720KB,3.3 版才支持1.44MB 。
  1987 年:Microsoft Windows 2.0 发布。
  1988 年:EISA 标准建立。
  1989 年:欧洲物理粒子研究所的Tim Berners-Lee 创立World Wide Web 雏形。通过超文本链接,新手也可以轻松上网浏览。这大大促进了Internet 的发展。
  1989 年3 月:EIDE 标准确立,可以支持超过528MB 的硬盘,能达到33.3MB/s 的传输速度,并被许多CD-ROM 所采用。
  1989 年4 月10 日:80486 DX 发布。该处理器集成了120 万个晶体管,其后继型号的时钟频率达到
100MHz 。
  1989 年11 月:Sound Blaster Card(声卡)发布。
  1990 年5 月22 日:微软发布Windows 3.0,兼容MS-DOS 模式。
  1990 年11 月:第一代MPC(多媒体个人电脑标准)发布。该标准要求处理器至少为80286/12MHz(后来增加到80386SX/16MHz)及一个光驱,至少150KB/sec 的传输率。
  1991 年:ISA 标准发布。
  1991 年6 月:MS-DOS 5.0 和PC-DOS 5.0 发布。为了促进OS/2 的发展,Bill Gates 说DOS 5.0 是 DOS 终结者,今后将不再花精力于此。该版本突破了640KB 的基本内存限制。这个版本也标志着微软与IBM 在DOS 上合作的终结。
  1992 年:Windows NT 发布,可寻址2GB 内存。
  1992 年4 月:Windows 3.1 发布。
  1993 年:Internet 开始商业化运行。
  1993 年:经典游戏Doom 发布。
  1993 年3 月22 日:Pentium 发布,该处理器集成了300 多万个晶体管、早期版本的核心频率为60 ~
66MHz 、每秒钟执行1 亿条指令。
  1993 年5 月:MPC 标准2 发布,要求CD-ROM 传输率达到300KB/s,在320 ×240 的窗口中每秒播放15 帧图像。
  1994 年3 月7 日:Intel 发布90 ~100MHz Pentium 处理器。
  1994 年:Netscape 1.0 浏览器发布。
  1994 年:著名的即时战略游戏Command&Conquer(命令与征服)发布。
  1995 年3 月27 日:Intel 发布120MHz 的Pentium 处理器。
  1995 年6 月1 日:Intel 发布133MHz 的Pentium 处理器。
  1995 年8 月23 日:纯32 位的多任务操作系统Windows 95 发布。该操作系统大大不同于以前的版本 ,完全脱离MS-DOS,但为照顾用户习惯还保留了DOS 模式。Windows 95 取得了巨大成功。
  1995 年11 月1 日:Pentium Pro 发布,主频可达200MHz 、每秒可执行4.4 亿条指令、集成了550万个晶体管。
  1995 年12 月:Netscape 发布其javascript 。
  1996 年1 月:Netscape Navigator 2.0 发布。这是第一个支持javascript 的浏览器。
  1996 年1 月4 日:Intel 发布150 ~166MHz 的Pentium 处理器,集成了310 ~330 万个晶体管。
  1996 年:Windows 95 OSR2 发布,修正了部分BUG,扩充了部分功能。
  1997 年:Heft Auto 、Quake 2 和Blade Runner 等著名游戏软件发布,并带动3D图形加速卡迅速崛起。
  1997 年1 月8 日:Intel 发布Pentium MMX CPU,处理器的游戏和多媒体功能得到增强。
  1997 年4 月:IBM 的深蓝(Deep Blue)计算机战胜人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。
  1997 年5 月7 日:Intel 发布Pentium Ⅱ,增加了更多的指令和Cache 。
  1997 年6 月2 日:Intel 发布233MHz Pentium MMX 。
  1998 年2 月:Intel 发布333MHz Pentium Ⅱ处理器,采用0.25 μm 工艺制造,在速度提升的同时减少了发热量。
  1998 年6 月25 日:Microsoft 发布Windows 98,一些人企图肢解微软,微软回击说这会伤害美国的国家利益。
  1999 年1 月25 日:Linux Kernel 2.2.0 发布,人们对其寄予厚望。
  1999 年2 月22 日:AMD 公司发布K6-3 400MHz 处理器。
  1999 年7 月:Pentium Ⅲ发布,最初时钟频率在450MHz 以上,总线速度在100MHz 以上,采用0.25μm 工艺制造,支持SSE 多媒体指令集,集成有512KB 以上的二级缓存。
  1999 年10 月25 日:代号为Coppermine(铜矿)的Pentium Ⅲ处理器发布。采用0.18 μm 工艺制造的Coppermine 芯片内核尺寸进一步缩小,虽然内部集成了256KB 全速On-Die L2 Cache ,内建2800万个晶体管,但其尺寸却只有106 平方毫米。
  2000 年3 月:Intel 发布代号为"Coppermine 128 "的新一代的Celeron 处理器。新款Celeron 与老C eleron 处理器最显著的区别就在于采用了与新P Ⅲ处理器相同的Coppermine核心及同样的FC-PGA封装方式,同时支持SSE 多媒体扩展指令集。
  2000 年4 月27 日:AMD 宣布正式推出Duron 作为其新款廉价处理器的商标,并以此准备在低端向Intel 发起更大的冲击,同时,面向高端的ThunderBird 也在其后的一个月间发布。
  2000 年7 月:AMD 领先Intel 发布了1GHz 的Athlon 处理器,随后又发布了1.2GMHz Athlon 处理器。
  2000 年7 月:Intel 发布研发代号为Willamette 的Pentium 4 处理器,管脚为423 或478 根,其芯
片内部集成了256KB 二级缓存,外频为400MHz,采用0.18 μm 工艺制造 ,使用SSE2指令集,并整合了散热器,其主频从1.4GHz 起步。
  2001 年5 月14 日,AMD 发布用于笔记本电脑的Athlon 4 处理器。该处理器采用0.18 微米工艺造,前端总线频率为200MHz,有256KB 二级缓存和128KB 一级缓存。
  2001 年5 月21 日 ,VIA 发布C3 出处理器 。该处理器采用 0.15 微米工艺制造(处理器核心仅为2mm 2 ), 包括192KB 全速缓存(128KB 一级缓存、64KB 二级缓存),并采用Socket 370 接口。支持133MHz 前端总线频率和3DNow!、MMX 多媒体指令集。
  2001 年8 月15 日,VIA 宣布其兼容DDR 和SDRAM 内存的P4 芯片组P4X266 将大量出货。该芯片组的内存带宽达到4GB,是i850 的两倍。
  2001 年8 月27 日,Intel 发布主频高达2GHz 的P4 处理器。每千片的批发价为562 美元。

史前时代:1623——1895
1623年:德国科学家契克卡德(W. Schickard)制造了人类有史以来第一台机械计算机,这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。


1642年:法国科学家帕斯卡(B.Pascal)发明了著名的帕斯卡机械计算机,首次确立了计算机器的概念。
1674年:莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机,使之成为一种能够进行连续运算的机器,并且提出了 “二进制”数的概念。(据说这个概念来源于中国的八卦)
1725年:法国纺织机械师布乔(B. Bouchon)发明了“穿孔纸带”的构想。

1805年: 法国机械师杰卡德(J.Jacquard)根据布乔“穿孔纸带”的构想完成了“自动提花编织机”的设计制作,在后来电子计算机开始发展的最初几年中,在多款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。
1822年:英国科学家巴贝奇(C. Babbage)制造出了第一台差分机, 它可以处理3个不同的5位 数,计算精度达到6位小数。
1834年:巴贝奇提出了分析机的概念,机器共分为三个部分:堆栈,运算器,控制器。他的助手, 英国著名诗人拜伦的独生女阿达.奥古斯塔(Ada Augusta)为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序。
阿达和巴贝奇为计算机的发展创造了不朽的功勋,他们对计算机的预见起码超前了一个世纪以上,正是他们的辛勤努力,为后来计算机的出现奠定了坚实的基础。
1847年:英国数学家布尔(G.Boole)发表著作《逻辑的数学分析》。

1852年: 阿达.奥古斯塔(Ada Augusta)去世,年仅36岁。

1854年:布尔发表《思维规律的研究——逻辑与概率的数学理论基础》,并综合自己的另一篇文章《逻辑的数学分析》,从而创立了一门全新的学科-布尔代数,为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础。

1868年:美国新闻工作者克里斯托夫.肖尔斯(C.Sholes)发明了沿用至今的QWERTY键盘。
1871年:为计算机事业贡献了毕生精力的巴贝奇(C. Babbage)去世。他与阿达所设想的分析机最终也未能问世,但是他们却为后人留下了一份宝贵的遗产,那就是面对困难不屈不挠的精神,以及那数十种设计方案和程序。

1873年:美国人鲍德温(F.Baldwin)利用自己过去发明的齿数可变齿轮制造了第一台手摇式计算机。

1886年:美国人Dorr E.Felt (1862-1930), 制造了第一台用按键操作的计算器。
1890年:美国在第12次人口普查中使用了由统计学家霍列瑞斯(H.Hollerith)博士发明的制表机,从而完成了人类历史上第一次大规模数据处理。此后霍列瑞斯根据自己的发明成立了自己的制表机公司,并最终演变成为IBM公司。
1891年:利兰.斯坦福与其妻子一道在靠近帕洛.阿尔托(Palo Alto)的地方开办了面积达8,000英亩的斯坦福大学,从而为日后硅谷的诞生埋下了伏笔。

1893年:德国人施泰格尔研制出一种名为“大富豪”的计算机,该计算机是在手摇式计算机的基础上改进而来,并依靠良好的运算速度和可靠性而占领了当时的市场,直到1914年第一次世界大战爆发之前,这种“大富豪”计算机一直畅销不衰。

1895年: 英国青年工程师弗莱明(J.Fleming)通过“爱迪生效应”发明了人类第一只电子管。不久后电子管时代开始

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