计算机的发展及广泛应用
和舍中学 颜舜英
1，计算机的发展历史
1．1 计算机的始祖ENIAC
计算机在酝酿了很长一段时间后诞生。1946年2月，第一台电子计算机ENIAC 在美国加州问世，ENIAC 用了18000个电子管和86000个其它电子元件，有两个教室那么大，运算速度却只有每秒300次各种运算或5000次加法，耗资100万美元以上。尽管ENIAC 有许多不足之处，但它毕竟是计算机的始祖，揭开了计算机时代的序幕。
1．2 电子管计算机时代
计算机的发展到目前为止共经历了四个时代，从1946年到1959年这段时期我们称之为“电子管计算机时代”，也是第一代。第一代计算机的内部元件使用的是电子管。由于一部计算机需要几千个电子管，每个电子管都会散发大量的热量，因此，如何散热是一个令人头痛的问题。电子管的寿命最长只有3000小时，计算机运行时常常发生由于电子管被烧坏而使计算机死机的现象。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。
1．3 晶体管计算机时代
从1960年到1964年，由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管，所以我们将这段时期称为“晶体管计算机时代”。晶体管比电子管小得多，不需要暖机时间，消耗能量较少，处理更迅速、更可靠。第二代计算机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。接着，高级语言FORTRAN 语言和cOBOL 语言相继开发出来并被广泛使用。这时，开始使用磁盘和磁带作为辅助存储器。第二代计算机的体积和价格都下降了，使用的人也多起来了，计算机工业迅速发展。第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。
1．4中小规模集成电路计算机时代
从1965年到1970年，集成电路被应用到计算机中来，因此这段时期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。集成电路（Integrated Circuit，简称r ）是做在晶片上的一个完整的电子电路，这个晶片比手指甲还小，却包含了几千个晶体管元件。第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。第三代计算机的代表是IBM 公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。
1．5大规模集成电路计算机时代
从1971年到现在，被称之为“大规模集成电路计算机时代”。第四代计算机使用的元件依然是集成电路，不过，这种集成电路已经大大改善，它包含着几
十万到上百万个晶体管，人们称之为大规模集成电路（LargeScale lntegrated Circuit ，简称LSI ）和超大规模集成电路（Very Large Scale lntegrated Circuit，简称VLSI ）。1975年，美国1BM 公司推出了个人计算机PC （PersonaI Computer），从此，人们对计算机不再陌生，计算机开始深入到人类生活的各个方面。由此可看到计算机发展速度迅猛，它现已进入了各家各户，它的用途家户喻晓。
2．计算机的广泛运用
现代电子计算机，特别是微型计算机已被广泛应用于人类生活中。大到宇宙飞船，小到每一个家庭，都有计算机在发挥作用。计算机诞生的初期，美国有专家曾估计，全美国有50台计算机就够用了，50年后，全世界已有6000万台计算机在工作，大大超出了人们的预料。计算机的应用归纳起来主要有以下几个方面：
2．1数值计算
数值计算就是利用电子计算机来完成科学研究和工程设计中的数学计算，这是计算机最基本的应用。如人造卫星轨道的计算、气象预报等。这些工作由于计算量大、速度和精度要求都十分高，离开了计算机是根本无法完成的。
2．2 信息处理
信息处理是计算机的一个重要应用方面。由于计算机的海量存储，可以把大量的数据输入计算机中进行存储、加工、计算、分类和整理，因此它广泛用于工农业生产计划的制定、科技资料的管理、财务管理、人事档案管理、火车调度管理、飞机订票等。当前我国服务于信息处理的计算机约占整个计算机应用的６０％左右，而有些国家达８０％以上。
目前，国内有些银行已采用计算机记帐、算帐，把成千上万的出纳、会计、审核员从繁琐、枯燥的计算中解脱出来。如我国一些银行发行的“牡丹卡”、“长城卡”等信用卡片，顾客到全国各地指定商店购物不必带现金，只要将作用卡片送入商店计算机的一个终端设备中，即可验明卡片的真伪，查出存款数目，在自动减去货款后，将卡片退还顾客。整个操作可在数分钟内完成。
2．3过程控制也称为实时控制
它要求及时地搜集检测数据，按最佳值进行自动控制或自动调节控制对象，这是实现生产自动化的重要手段。如用计算机控制发电，对锅炉水位、温度、压力等参数进行优化控制，可使锅炉内燃料充分燃烧，提高发电效率。同时计算机可完成超限报警，使锅炉安全运行。计算机的过程控制已广泛应用于大型电站、火箭发射、雷达跟踪、炼钢等各个方面。
2．4计算机辅助设计和辅助教学
计算机辅助设计（ＣＡＤ）就是用计算机帮助人们进行产品的设计，这不仅可以加快设计过程，还可缩短产品的研制周期。例如，过去设计一架飞机，
从确定方案到绘出全套图纸，不仅要花费大量的人力物力，而且要花费２～３年的时间。采用计算机辅助设计，一般只需3个月，就能设计出一台新型飞机，并能提供全套图纸，而且计算精确。计算机辅助设计还可用于船舶、汽车、机械产品、服装、大规模集成电路等的设计中。最近还发展了计算机辅助制造（ＣＡＭ），如在机械加工中，利用计算机控制各种设备自动完成对零件的加工、装配、包装等过程，可实现无图纸加工。计算机辅助教学（ＣＡＩ）用于课堂教学，可将生物、物理、化学课程中的瞬息变化形象地展示出来，使学生通过直观画面就可以很容易理解其中的道理。
2．5人工智能
人工智能主要研究如何利用计算机去“模仿”人的智能，使计算机具有“推理”、“学习”的功能。这是近年来开辟的计算机应用的新领域。
“自然语言理解”是人工智能应用的一个分支。它研究如何使计算机理解人类的自然语言（如汉语或英语），如根据一段文章的上下文来判断文章的含义，这是一个十分复杂的问题。
“专家系统”是人工智能应用的另一个重要分支。它的作用是使计算机具有某一方面专家的专门知识，利用这些知识去处理所遇到的问题。例如，计算机辅助医生看病，电脑博弈等。
目前，世界上已研制出各种各样的智能机器人。如能在钢琴上演奏简单乐曲的机器人；能带领盲人走路的机器人；能听懂人的简单命令并按命令执行的机器人等等。从它们的工作效能看，人工智能的前景是十分诱人的。
当前，从家电产品、工厂自动化到企业的经营决策，都有计算机在发挥作用。家用电脑的出现, 使电脑进入了千家万户, 它可以帮助人们学习、了解信息、写作，现在还使用计算机实行网上购物。网上聊天与在网上发信件等，即省时又不浪费钱。有人预言，在不久的将来，如果不会使用计算机，将会饱尝今天一个文盲所尝受的一切苦恼。因此，我们要尽快掌握计算机知识，让电脑更好地为人类服务。
微机的出现和发展, 掀起了计算机普及的浪潮，在短时间内其应用范围急剧扩大, 计算机从需要编程和只有少数科技人员使用的专用工具迅速演变为可以通过操作现成软件来解决实际问题的大众化工具, 进入了社会各行业和个人家庭生活之中，如电脑打字、电脑医生、电脑音乐、电脑电视广告制作、电脑服装设计、电脑储蓄、电脑期货交易系统、电脑股票交易系统和电脑翻译等。不管你是否意识到或是否愿意, 电脑已经深入了我们的生活, 电脑就在我们的身边。与此同时，我国的微型计算机事业也得到了迅速发展，尤其是微机汉字处理技术取得了举世瞩目的成就，在某些方面已达到国际先进水平。目前在机器上实现的汉字输入方法多达几十种。但是，与发达国家相比，我国计算机技术仍有一定差距，需要付出艰苦努力，后来居上。
计算机的发展及广泛应用
和舍中学 颜舜英
1，计算机的发展历史
1．1 计算机的始祖ENIAC
计算机在酝酿了很长一段时间后诞生。1946年2月，第一台电子计算机ENIAC 在美国加州问世，ENIAC 用了18000个电子管和86000个其它电子元件，有两个教室那么大，运算速度却只有每秒300次各种运算或5000次加法，耗资100万美元以上。尽管ENIAC 有许多不足之处，但它毕竟是计算机的始祖，揭开了计算机时代的序幕。
1．2 电子管计算机时代
计算机的发展到目前为止共经历了四个时代，从1946年到1959年这段时期我们称之为“电子管计算机时代”，也是第一代。第一代计算机的内部元件使用的是电子管。由于一部计算机需要几千个电子管，每个电子管都会散发大量的热量，因此，如何散热是一个令人头痛的问题。电子管的寿命最长只有3000小时，计算机运行时常常发生由于电子管被烧坏而使计算机死机的现象。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。
1．3 晶体管计算机时代
从1960年到1964年，由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管，所以我们将这段时期称为“晶体管计算机时代”。晶体管比电子管小得多，不需要暖机时间，消耗能量较少，处理更迅速、更可靠。第二代计算机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。接着，高级语言FORTRAN 语言和cOBOL 语言相继开发出来并被广泛使用。这时，开始使用磁盘和磁带作为辅助存储器。第二代计算机的体积和价格都下降了，使用的人也多起来了，计算机工业迅速发展。第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。
1．4中小规模集成电路计算机时代
从1965年到1970年，集成电路被应用到计算机中来，因此这段时期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。集成电路（Integrated Circuit，简称r ）是做在晶片上的一个完整的电子电路，这个晶片比手指甲还小，却包含了几千个晶体管元件。第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。第三代计算机的代表是IBM 公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。
1．5大规模集成电路计算机时代
从1971年到现在，被称之为“大规模集成电路计算机时代”。第四代计算机使用的元件依然是集成电路，不过，这种集成电路已经大大改善，它包含着几
十万到上百万个晶体管，人们称之为大规模集成电路（LargeScale lntegrated Circuit ，简称LSI ）和超大规模集成电路（Very Large Scale lntegrated Circuit，简称VLSI ）。1975年，美国1BM 公司推出了个人计算机PC （PersonaI Computer），从此，人们对计算机不再陌生，计算机开始深入到人类生活的各个方面。由此可看到计算机发展速度迅猛，它现已进入了各家各户，它的用途家户喻晓。
2．计算机的广泛运用
现代电子计算机，特别是微型计算机已被广泛应用于人类生活中。大到宇宙飞船，小到每一个家庭，都有计算机在发挥作用。计算机诞生的初期，美国有专家曾估计，全美国有50台计算机就够用了，50年后，全世界已有6000万台计算机在工作，大大超出了人们的预料。计算机的应用归纳起来主要有以下几个方面：
2．1数值计算
数值计算就是利用电子计算机来完成科学研究和工程设计中的数学计算，这是计算机最基本的应用。如人造卫星轨道的计算、气象预报等。这些工作由于计算量大、速度和精度要求都十分高，离开了计算机是根本无法完成的。
2．2 信息处理
信息处理是计算机的一个重要应用方面。由于计算机的海量存储，可以把大量的数据输入计算机中进行存储、加工、计算、分类和整理，因此它广泛用于工农业生产计划的制定、科技资料的管理、财务管理、人事档案管理、火车调度管理、飞机订票等。当前我国服务于信息处理的计算机约占整个计算机应用的６０％左右，而有些国家达８０％以上。
目前，国内有些银行已采用计算机记帐、算帐，把成千上万的出纳、会计、审核员从繁琐、枯燥的计算中解脱出来。如我国一些银行发行的“牡丹卡”、“长城卡”等信用卡片，顾客到全国各地指定商店购物不必带现金，只要将作用卡片送入商店计算机的一个终端设备中，即可验明卡片的真伪，查出存款数目，在自动减去货款后，将卡片退还顾客。整个操作可在数分钟内完成。
2．3过程控制也称为实时控制
它要求及时地搜集检测数据，按最佳值进行自动控制或自动调节控制对象，这是实现生产自动化的重要手段。如用计算机控制发电，对锅炉水位、温度、压力等参数进行优化控制，可使锅炉内燃料充分燃烧，提高发电效率。同时计算机可完成超限报警，使锅炉安全运行。计算机的过程控制已广泛应用于大型电站、火箭发射、雷达跟踪、炼钢等各个方面。
2．4计算机辅助设计和辅助教学
计算机辅助设计（ＣＡＤ）就是用计算机帮助人们进行产品的设计，这不仅可以加快设计过程，还可缩短产品的研制周期。例如，过去设计一架飞机，
从确定方案到绘出全套图纸，不仅要花费大量的人力物力，而且要花费２～３年的时间。采用计算机辅助设计，一般只需3个月，就能设计出一台新型飞机，并能提供全套图纸，而且计算精确。计算机辅助设计还可用于船舶、汽车、机械产品、服装、大规模集成电路等的设计中。最近还发展了计算机辅助制造（ＣＡＭ），如在机械加工中，利用计算机控制各种设备自动完成对零件的加工、装配、包装等过程，可实现无图纸加工。计算机辅助教学（ＣＡＩ）用于课堂教学，可将生物、物理、化学课程中的瞬息变化形象地展示出来，使学生通过直观画面就可以很容易理解其中的道理。
2．5人工智能
人工智能主要研究如何利用计算机去“模仿”人的智能，使计算机具有“推理”、“学习”的功能。这是近年来开辟的计算机应用的新领域。
“自然语言理解”是人工智能应用的一个分支。它研究如何使计算机理解人类的自然语言（如汉语或英语），如根据一段文章的上下文来判断文章的含义，这是一个十分复杂的问题。
“专家系统”是人工智能应用的另一个重要分支。它的作用是使计算机具有某一方面专家的专门知识，利用这些知识去处理所遇到的问题。例如，计算机辅助医生看病，电脑博弈等。
目前，世界上已研制出各种各样的智能机器人。如能在钢琴上演奏简单乐曲的机器人；能带领盲人走路的机器人；能听懂人的简单命令并按命令执行的机器人等等。从它们的工作效能看，人工智能的前景是十分诱人的。
当前，从家电产品、工厂自动化到企业的经营决策，都有计算机在发挥作用。家用电脑的出现, 使电脑进入了千家万户, 它可以帮助人们学习、了解信息、写作，现在还使用计算机实行网上购物。网上聊天与在网上发信件等，即省时又不浪费钱。有人预言，在不久的将来，如果不会使用计算机，将会饱尝今天一个文盲所尝受的一切苦恼。因此，我们要尽快掌握计算机知识，让电脑更好地为人类服务。
微机的出现和发展, 掀起了计算机普及的浪潮，在短时间内其应用范围急剧扩大, 计算机从需要编程和只有少数科技人员使用的专用工具迅速演变为可以通过操作现成软件来解决实际问题的大众化工具, 进入了社会各行业和个人家庭生活之中，如电脑打字、电脑医生、电脑音乐、电脑电视广告制作、电脑服装设计、电脑储蓄、电脑期货交易系统、电脑股票交易系统和电脑翻译等。不管你是否意识到或是否愿意, 电脑已经深入了我们的生活, 电脑就在我们的身边。与此同时，我国的微型计算机事业也得到了迅速发展，尤其是微机汉字处理技术取得了举世瞩目的成就，在某些方面已达到国际先进水平。目前在机器上实现的汉字输入方法多达几十种。但是，与发达国家相比，我国计算机技术仍有一定差距，需要付出艰苦努力，后来居上。