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发信人: crazy (雪山), 信区: Science
标  题: 电子计算机(3)
发信站: 紫 丁 香 (Mon Mar 27 03:15:37 2000), 转信


现代计算机的演变
    从第一台计算机问世以来的短短50余年间，电子计算机已发展到第 4代产品。人
们正在为研制第 5代智能计算机而努力。这么快的发展速度是任何人在事先都难以想
象的。
    从埃尼阿克诞生时起直至50年代末，是第一代计算机的发展时期。1951年 6月14
日，由莫克利和埃克特设计的世界上第一台通用自动计算机 UNIVACI正式交付使用。
这是一台串行运算同步控制的计算机，它不仅能做科学计算，而且能做数据处理，从
而为计算机研制进入更广阔的领域开辟了道路。在1952年的美国总统选举中，使用了
UNIVACI处理选举资料。在选举结束 45分钟后，计算机就成功地预报了艾森豪威尔当
选总统的消息，令美国朝野大为震惊。
    从那时开始，计算机的功能得到了引人注目的发展。计算机本身从实验室的单机
试制转向工业化的批量生产。到50年代中期，美国年产计算机已达几百台，计算机工
业初具规模。随着生产规模的进一步扩大，至50年代末期，已年产计算机上千台。计
算机被广泛应用于天气预报、核武器研制以及航空航天技术中，推动着现代科技革命
的进步。但是，不可否认，这一代计算机以电子管为逻辑元件，存储技术很不成熟。
    1959年，美国的菲尔克公司研制成功第一台大型通用晶体管计算机，表明计算机
技术进入了一个新台阶。同电子管相比，晶体管体积小，重量轻，寿命长，耗电小。
采用晶体管做逻辑元件，并使用了快速磁芯存储器，使计算机的运算速度一下子从每
秒几千次提高到几十万次，主存储器容量从几千字提高到十万字。体积成倍缩小，售
价也成倍降低。这立即在计算机发展史上引发了一次革命。
    在60年代初期，美国突然出现了计算机的“爆炸性发展”的局面。从1951年到19
59年，美国装机总数为3千多台。而从1960到1962年，短短3年即安装了 7.5千台计算
机。到1965年，美国共有2.3万台计算机。计算机数量增长之快难道还不够惊人吗?这
期间，为适应计算机工业生产和用户的大量需要，一些计算机厂家开始开发计算机族，
即系列产品。例如，久负盛名的计算机公司—— IBM公司相继推出了以科学计算为主
的大型计算机族、大型数据处理机族和中小型通用计算机族。计算机的应用领域更加
扩展了。
    1964年4月7日，IBM公司宣布研制成功360型系列计算机，以此为标志，计算机迈
进了第三代。第三代计算机的最大特点是以集成电路取代了晶体管。集成电路的可靠
性更高，功耗更少，体积也更为微小，使得计算机的造价大幅度降低，计算机的性能
有了极大的飞跃。
    IBM360型计算机是迄今为止历史上获得最大成功的一个通用计算机系列。它具有
通用化、系列化、标准化的特点。它可以代替第二代各种类型的大多数小型计算机。
正是从第三代计算机时代起，计算机进入普及阶段，广泛应用于商业管理、过程控制、
教育、实验室数据处理等各个方面。
    在70年代初期，随着大规模和超大规模集成电路的应用，电子计算机迅速发展到
第四代。1971年，美国英特尔公司最新推出了名为4004的大规模集成电路片。以这类
微处理机为核心的电子计算机就是微型计算机。微机的出现，形成了计算技术发展史
上的又一次革命。它使计算机进入了几乎所有的行业，甚至渗透进办公室和家庭，并
用于游戏和娱乐。
    巨型机的诞生也是第四代计算机的一个引人注目的成就。巨型机的运算速度可达
每秒数千万次至数十亿次。这类处理速度极快、存储容量极大的计算机系统，在现代
化的大规模工程建设、军事防御系统、国民经济宏观管理以及社会发展中的大范围统
计、复杂的科学计算和数据处理等方面大有用武之地。
    目前人们正在试图研制第五代计算机。这种机器是以人工智能为基础的。它将有
处理人的自然语言的能力，能够实现人机对话；而且有高度的智能，其功能将大大超
过现有的各种计算机。不仅可以在生产现场进行各种作业，而且能在办公室和商业服
务等行业从事多种智力型劳动或服务工作。
    随着计算机的广泛应用和数字通讯技术的不断成熟，从60年代后期开始，人们不
断地将分散在各地的计算机通过通信线路连接成远程计算机网络。通过这样互相连接
的网络，计算机能方便地交换信息和数据，实现所谓的“资源共享”。
    计算机技术的广泛应用
    现代计算机是本世纪、也是人类历史上最伟大的发明之一。虽然，它只是作为进
行数值计算的超级计算机被发明出来的，但是，计算机自从问世以来，已经对人类社
会的经济、政治、法律、教育、哲学、心理等方面都产生了巨大影响。随着计算机科
学的不断进步和计算机应用范围的不断扩展，计算机对人类社会的作用将日益深广而
巨大。人们完全有理由预言，未来的计算机将是人类的好帮手，人们的生活将离不开
计算机。
    目前，电子计算机已经广泛地应用于人们的社会生活之中了。
    第一，政府的行政管理方面。许多国家每10年都要对全国男女老少等人口状况进
行一次全面的调查。因为，不仅许多重要的国家政策要依人口普查的结果而定，就连
机场、公路、下水道的修建等规划也要取决于人口的状况。因此，人口普查必须是迅
速而准确的。然而，对于人们来说，尤其是对于中国这样有10多亿人口的大国而言，
人口普查的任务是十分艰巨的。如果不使用电子计算机，即便投入成千上万的人力，
花费10年的时间也难以准确地完成那些数量庞大的收集统样、统计答案、计算结果等
工作。一旦使用了计算机，在不到一年的时间内，这些工作就可以准确地完全了。
    另外，为了维持正常的社会秩序，国家有必要保存社会各方面的信息。为此，许
多国家政府常常利用计算机建立一些数据库。例如，到70年代末期，美国政府已设有
858个数据库。其中的全国刑事信息中心的数据库中保存有1.9亿人的指纹和 2千万人
的刑事记录。这些记录为迅速侦破各种刑事案件、维护社会治安立下了汗马功劳。
    第二，教育方面。在计算机比较普及的国家里，用电子计算机辅助教学正在成为
一种重要的教学形式。从小学到大学毕业，计算机一直伴随着孩子们的成长过程。一
般情况下，一个小学生每天要在计算机终端(带有键盘和显示屏幕的终端)前面度过大
约10分钟。这段时间里，计算机往往给出30来个问题或练习让孩子们回答。根据答题
情况，计算机再做出下一步的指示。由于计算机提出的问题各式各样、丰富多彩，因
此，每个孩子在电子计算机前度过的时光都充满了乐趣。在中学里，计算机可以教学
生做许多事。从教授法语到讲解怎样驾驶飞机，几乎无所不能。大学里也广泛使用计
算机来辅助教学。在使用美国加里福尼亚州斯坦福大学的一套计算机辅助教学教程时，
如果学生按提示(Hint)键，计算机就会给出解答某个问题的线索。如果按新闻(News)
键，计算机会告诉你关于这门课程的最新进展和变化。如果按动挑剔( Gripe)键，学
生可以加入自己对这套教程的意见。由于计算机能非常直观地多方面地提供学习经验，
这可以使一个年轻人在大约几个月的时间内达到用传统教学方式几年才可达到的水平。
除此之外，即将毕业的大学生，在面临职业选择时，也常常通过计算机来确定自己的
就业方向和规划。
    第三，医疗方面。在许多国家，病人和医生见面之前，一般要先用计算机把病史
记录下来。这既可以节省医生的时间，也可以让病人在不感到紧张的情况下思考答案。
谈话结束后，电子计算机会迅速地把病人的答案要点打印出来。医生可根据记录进一
步向病人提问，再把病人的各种病症输入到计算机中。由于计算机中一般存贮了大量
病名及其病症，因此，计算机可以迅速地在自己的存贮器中查出一种或几种具有上述
症状的病名，并给出自己的判断。
    至于在收集、分析、贮存和检索健康部门所需资料方面，计算机的作用就更为重
要了。可以这样说：计算机给医学领域的各个环节带来了革命性的变化。
    第四，生活娱乐方面。现在很多国家的商店里都有电子计算机化的游艺机和玩具。
在美国，许多成人和儿童都愿意玩一种叫“巨型炸弹”的游艺。这种游艺要在微型电
视机上玩。只要把不同的磁带插入微型电视机的壳体内，就可以玩棒球、滚木球以及
海战等游戏。更有意思的是在1979年10月，美国底特律市举行了一场别开生面的国际
象棋比赛。参加者不是人而是12台计算机。取胜的象棋 4.9号程序随后又在它的程序
员斯雷特的协助下，同国际象棋大师维得·莱维进行了一场史无前例的比赛。在这场
人机大赛中，尽管维得·莱维在第50步上击败了象棋 4.9号——斯雷特，但人们一致
认为这台计算机是一个出色的棋手。
    目前，以每年10万台的速度增长的家用电子计算机正在不断地进入每个家庭。这
类计算机不仅可以控制房间的供热、冷却、照明，而且可以帮助人们选择电视节目，
提出购货单，保存财务记录，帮助人们学习，甚至还可以做诸如准备早餐、放洗澡水
等事情。有了计算机，人们的生活正在变得更加舒适和方便。
    使用了电子计算机的各种商场，不仅可以自动付款、称重、验收支票、扣除配给
券和食品券，而且可以迅速地了解到各种商品的销售和需求情况。而许多银行的自动
出纳机可以昼夜24小时为顾客办理诸如储蓄、取款、转账、开有效支票等业务。
    早在70年代初期，就曾有人对计算机的各种应用做了一个统计，列出了 6千多种
应用类别。今天恐怕已经没有人能说清现代计算机到底有多少种应用了，现在，计算
机正在日益深入人们的社会生活之中，计算机科学的发展必将带给人们更多惊人的成
果，它的作用也必将越来越奇妙。因此，了解这一伟大发明的过程，熟悉这种神奇的
机器，对每个现代人来说都是非常重要的。
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