计算机的历史
最早的计数装置是原始人使用的。他们使用棍棒、石头和骨头作为计数工具。随着人类思维和技术的进步,出现了更多的计算设备。以下是一些流行的计算设备,从最早到最新:
算盘
计算机的历史始于算盘的诞生,它被认为是第一台计算机。据说算盘诞生于大约4000年前的中国。
这是一种木制架子,上面有金属棒,棒上装有珠子。根据一些规则,算盘操作员可以移动这些珠子进行算术计算。算盘仍然在中国、俄罗斯和日本等一些国家使用。下面是这个工具的图片:
纳皮尔的棍骨
这是一种由Merchiston的John Napier(1550-1617)发明的手动计算设备。在这个计算工具中,他使用了9个不同的刻有数字的象牙条或骨头来进行乘法和除法运算。因此,这个工具被称为“纳皮尔的棍骨”。它也是第一台使用十进制点的机器。
Pascaline
Pascaline也被称为算术机或加法机。它是由法国数学家和哲学家Biaise Pascal在1642年至1644年间发明的。据信这是第一台机械和自动计算器。
Pascal发明这台机器是为了帮助他的父亲,一位税务会计师。它只能执行加法和减法运算。它是一个带有一系列齿轮和轮子的木盒子。当一个轮子旋转一周时,它会使相邻的轮子一起旋转。在轮子顶部有一系列窗口可以读取总数。下面是这个工具的图片;
阶梯式计算器或莱布尼茨轮
它是由德国数学家和哲学家哥特弗里德·威廉·莱布尼茨于1673年开发的。他改进了帕斯卡的发明,开发出了这台机器。它是一台数字机械计算器,被称为阶梯式计算器,因为它不是由齿轮制成,而是由凹槽鼓制成。见下图;
差分机
在19世纪20年代初,查尔斯·巴贝奇设计了差分机,他被誉为“现代计算机之父”。它是一台机械计算机,可以进行简单的计算。它是一台由蒸汽驱动的计算机,旨在解决如对数表等数字表格的问题。
分析引擎
这台计算机是由查尔斯·巴贝奇于1830年开发的。它是一台使用穿孔卡片作为输入的机械计算机。它能够解决任何数学问题,并将信息存储为永久性的记忆。
制表机
它是由美国统计学家赫尔曼·霍勒里斯于1890年发明的。它是一种基于穿孔卡片的机械制表器。它可以制表统计数据并记录或排序数据或信息。这台机器被用于1890年的美国人口普查中。霍勒里斯还成立了霍勒里斯制表机公司,后来于1924年成为国际商业机器公司(IBM)。
微分分析器
它是在1930年引入美国的第一台电子计算机。这是由范纳瓦尔·布什发明的一种模拟设备。该机器有真空管来切换电信号进行计算。它可以在几分钟内完成25个计算。
Mark I
计算机历史的下一个重大变革始于1937年,当时霍华德·埃坎计划开发一台能够进行大量数值计算的机器。1944年,IBM和哈佛合作建造了Mark I计算机,它是第一台可编程的数字计算机。
计算机的世代
计算机的世代是指随时间推移,在计算机技术上的特定改进。1946年,开发出了电子线路,用于进行计数。它取代了以前计算机中用于计数的齿轮和其他机械部件。
在每一代新的计算机中,电路比上一代电路更小、更先进。微型化有助于提高计算机的速度、内存和功耗。以下是描述的五代计算机:
第一代计算机
第一代(1946-1959年)计算机速度慢、体积庞大、昂贵。在这些计算机中,真空管被用作CPU和存储器的基本组件。这些计算机主要依赖于批处理操作系统和打孔卡。磁带和纸带被用作这一代的输入和输出设备。
一些流行的第一代计算机包括:
- ENIAC (电子数字积分机)
- EDVAC (电子离散变量自动计算机)
- UNIVACI (通用自动计算机)
- IBM-701
- IBM-650
第二代计算机
第二代(1959-1965年)是晶体管计算机时代。这些计算机使用了便宜、紧凑、耗电量较少的晶体管,使得晶体管计算机比第一代计算机更快。
在这一代计算机中,磁心作为主要存储器,磁盘和磁带作为辅助存储器。这些计算机使用汇编语言和编程语言如COBOL和FORTRAN,并采用批处理和多道程序设计操作系统。
一些流行的第二代计算机包括:
- IBM 1620
- IBM 7094
- CDC 1604
- CDC 3600
- UNIVAC 1108
第三代计算机
第三代计算机使用集成电路(IC)代替晶体管。一个集成电路可以容纳大量的晶体管,增加了计算机的功耗但降低了成本。这些计算机也变得更可靠、高效和体积更小。这一代计算机使用远程处理、分时、多道程序设计作为操作系统。此外,高级编程语言如FORTRON-II 至 IV、COBOL、PASCAL、PL/1、ALGOL-68也在这一代中使用。
一些流行的第三代计算机包括:
- IBM-360系列
- Honeywell-6000系列
- PDP(个人数据处理器)
- IBM-370/168
- TDC-316
第四代计算机
第四代(1971-1980年)计算机采用了超大规模集成(VLSI)电路,即包含数百万个晶体管和其他电路元件的芯片。这些芯片使得第四代计算机更加紧凑、强大、快速和经济实惠。这一代计算机使用实时、分时和分布式操作系统。C、C++、DBASE等编程语言也在这一代中使用。
一些流行的第四代计算机包括:
- DEC 10
- STAR 1000
- PDP 11
- CRAY-1(超级计算机)
- CRAY-X-MP(超级计算机)
第五代计算机
第五代(1980年至今)计算机,超大规模集成(VLSI)技术被超大规模集成(ULSI)技术所取代。这使得生产具有一千万电子元件的微处理器芯片成为可能。这一代计算机使用并行处理硬件和人工智能(AI)软件。在这一代中使用的编程语言有C、C++、Java、.Net等。
一些流行的第五代计算机包括:
- 台式机
- 笔记本电脑
- 便携式电脑
- 超轻薄本
- ChromeBook