计算机学科导论课件：3 计算机发展史.ppt

计算机学科导论中的“计算机发展史”部分涵盖了从古代计算工具到现代电子计算机的演变历程。计算机最初的设计目的是为了科学计算，但现在它们的功能已经远远超出这个范畴，能够处理各种类型的数据，包括数字、文字、声音和图像等。计算机系统由硬件和软件两大部分构成，硬件包括运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备，而软件则分为系统软件和应用软件。 计算机的主要特征包括运算速度快、精确度高、可靠性好、具有记忆能力和逻辑运算能力、能自动执行命令以及具备高效的实时通信和交流能力。这些特性使得计算机在各行各业中扮演着至关重要的角色。 计算工具的发展始于手动计算，如使用手指计数、算筹、算盘等。随着技术的进步，出现了机械式计算工具，如Pascal加法器和莱布尼兹四则运算器，它们通过机械装置实现了基本的加减运算。19世纪，约瑟夫·雅各的可编程织布机引入了“穿孔卡片”输入方式，预示了程序控制的概念。 差分机和分析机是查尔斯·巴贝奇的重要贡献，他设计的分析机包含了现代计算机的雏形，即存储装置、运算装置和控制装置。尽管这些机器未能完全建造出来，但它们的理念影响了后续计算机的设计。 20世纪初，赫尔曼·霍勒瑞斯的制表机利用穿孔卡片技术，实现了数据自动处理，对大规模数据的统计产生了革命性的影响。这一成果最终演变为IBM公司，奠定了现代信息技术产业的基础。 电子计算机的真正诞生可以追溯到约翰·阿塔纳索夫和克莱福德·贝里的ABC计算机，这是首次尝试利用电子技术提高运算速度。然而，ENIAC（电子数字积分计算机）通常被认为是第一台通用电子计算机，它在1946年完成，尽管使用的是十进制而非二进制，且编程需手动设置开关，但它开启了电子计算机的时代。 从ENIAC到现代计算机，计算机的发展经历了从真空管到晶体管，再到集成电路的转变，运算速度和存储容量不断提升，体积不断缩小，操作系统和编程语言的出现使计算机更加易用。如今的计算机不仅存在于科学研究和工业生产中，还深入到人们的日常生活，如智能手机、平板电脑和个人电脑，它们都是计算机技术发展的产物。随着人工智能、云计算和大数据等领域的持续发展，计算机将继续深刻地改变我们的世界。