计算机的发展历程可以追溯到17世纪,当时的数字计算机雏形如帕斯卡的加法器和莱布尼兹的计算器,都是基于机械式结构。然而,真正的转折点出现在20世纪,尤其是1946年ENIAC的诞生,这是世界上第一台电子计算机。ENIAC耗资巨大,体型庞大,但运算速度相比早期设备已有显著提升,达到5000次/秒。
第一代计算机(1946-1958)以电子管为主要部件,使用机器语言和汇编语言,主要用于国防和科学研究。随后的第二代计算机(1958-1964)引入了晶体管,运算速度提升到每秒几万至几十万次,并出现了操作系统和高级编程语言。
第三代计算机(1964-1971)采用集成电路,使得计算机体积减小,运算速度再次跃升。第四代计算机(自1971年起)则依赖大规模集成电路,运算能力进一步增强,达到每秒几百万次至上亿次。
中国在计算机领域的探索始于1953年,1958年研制出了首台国产计算机。1982年,我国推出了运算速度达1亿次的银河I、II型计算机,展示了中国在计算机科技上的进步。
计算机科学与技术是20世纪以来最具有影响力和发展的学科之一。现代计算机作为信息处理的通用工具,遵循程序存储原理,能够自动执行预设的任务。信息处理的过程包括编程、控制、基本操作,直至得出预期结果。计算机的自动化基础在于存储程序的方式,其通用性源于处理信息的共同方法。
随着电子学、电磁学、数学和物理的不断发展,真空管、晶体管和集成电路相继出现,为现代计算机的硬件提供了基础。20世纪30年代,数值分析的兴起,特别是第二次世界大战期间对高速计算的需求,催生了现代电子计算机。德国的Z-3、美国的MARK系列等是这一时期的代表作,而ENIAC作为电子计算机的里程碑,标志着计算机时代真正开启。
现代计算机广泛应用于科学计算、工程设计、企业管理、过程控制及人工智能等领域,极大地推动了社会的现代化进程。计算机产业已成为全球战略性的关键产业,对经济与社会发展产生了深远影响。