古老电脑系统,40年前主流电脑系统是
1.台式电脑的发展历程
2.电脑的发展历史
3.请问电脑什么时候在我国普及的,2001年就有电脑了吗?
可以说,没有哪一个系统是绝对的安全,所以当漏洞被发现的第一刻起,就需要尽快的推出相应的补丁,以避免造成过多的损失。
微软对业务人员和开发人员的产品提供十年的支持,而针对消费者的产品则提供五年支持。从09年第一次提出停止对XP的服务至今,无论从哪一个角度来看,微软所做的,已经远远超过了原有的。
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其次,要了解,40年代的洋车不管怎么修饰也是达不到如今汽车的安全级别的!
Windows XP发布于2001年,在当时可谓是安全性很高了。但是在十余年的时间里,更多的算法不断产生,更多的漏洞不断被发现,即便升级到SP3,也仍会曝露出一定的安全问题。但是在新推出的系统中,微软更新了系统的内核,加入了更多的安全机制,进一步保,障了系统的安全。而这些,仅是通过升级系统补丁是很难达到的。
在第十四期微软安全报告中,不难看出,Windows XP的感染风险要远远大于其他的操作系统,而这并不是简简单单通过更新补丁就可以解决的。
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第三,配件永远是为主流设备服务的!
想必大家都能够明白,操作系统仅仅是一个平台,要发挥更多的性能,还是要依靠第三方应用来实现的。可是,从Windows XP退市的消息放出,还是Windows XP技术上的局限性,越来越多的应用已经不再支持Windows XP。目前,从作图办公类的PhotoShop CS6、Office 2013 到主流游戏 极品飞车17、刺客信条3,都已经不再支持Windows XP。
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最后,工欲善其事,必先利其器!
可以说,硬件的发展速度还是很接近摩尔定律的。依照发展趋势来看,即便是四五年前的主流电脑,也是可以流畅运行Windows 8.1的。而那些再老旧的设备,相信运行Windows XP也同样很吃力——要知道,系统虽然还是那个系统,但软件已不再是那些软件。随着软件功能的不断强大,界面的不断美化,对硬件的要求也是越来越高,所以,古董还是更适合收藏,办公使用还是需要主流设备的。如果觉得升级系统已经力不从心,何不换一个预装有最新系统的设备呢?一步到位,省心省力!
虽然说Windows XP已经陪伴我们这么多年,我们有多么多么的不舍。但是,时代在发展,我们不能原地踏步。微软和这么多厂商做出的努力,不是为了让我们停留在Windows XP这个历史之中,而是更好的迈向Windows 8.1的未来!
台式电脑的发展历程
电脑系统操作系统是管理计算机硬件与软件的计算机程序,同时也是计算机系统的内核与基石,分类如下:
一、Windows操作系统:
Windows操作系统是最常见的计算机操作系统,是微软公司开发的操作软件。该软件经历了多年的发展历程,目前推出的win10系统相当成熟。Windows操作系统具有人机操作互动性好,支持应用软件多,硬件适配性强等特点。该系统从1985年诞生到现在,经过多年的发展完善,相对比较成熟稳定,是当前个人计算机的主流操作系统。
二、Mac OS系统:
Mac OS是一套运行于苹果Macintosh系列电脑上的操作系统。Mac OS是首个在商用领域成功的图形用户界面操作系统。现行的最新的系统版本是macOS 10.15 beta 4 ,且网上也有在PC上运行的Mac系统。Mac系统是基于Unix内核的图形化操作系统;一般情况下在普通PC上无法安装的操作系统。由苹果自行开发。苹果机的操作系统已经到了OS 10,代号为Mac OS X(X为10的罗马数字写法),它的许多特点和服务都体现了苹果的理念。
三、linux系统:
Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。
百度百科-linux
百度百科-Mac OS
百度百科-Windows操作系统
电脑的发展历史
人类第一台电子计算机的诞生,ENIAC1946年2月14日,世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”(ENIAC)宣告研制成功。“埃尼阿克”的成功,是计算机发展史上的一座纪念碑,是人类在发展计算技术历程 中,到达的一个新的起点。“埃尼阿克”计算机的最初设计方案,是由36岁的美国工程师莫奇利于1943年提出的,计算机的主要任务是分析炮弹轨道。美国军械部拨款支持研制工作,并建立一个专门研究小组,由莫奇利负责。总工程师由年仅24岁的埃克特担任,组员格尔斯坦是位数学家,另外还有逻辑学家勃克斯。“埃尼阿克”共使用了18000个电子管,另加1500个继电器以及其它器件,其总体积约90立方米,重达30吨,占地170平方米,需要用一间30多米长的大房间才能存放,是个地地道道的庞然大物,和房子差不多。
这台每小时耗电量为140千瓦时的计算机,运算速度为每秒5000次加法,或者400次乘法,比机械式的继电器计算机快1000倍。当“埃尼阿克”公开展出时,一条炮弹的轨道用20秒钟就算出来,比炮弹本身的飞行速度还快。埃尼阿克的存储器是电子装置,而不是靠转动的“鼓”。它能够在一天内完成几千万次乘法,大约相当于一个人用台式计算机操作40年的工作量。它是按照十进制,而不是按照二进制来操作。但其中也用少量以二进制方式工作的电子管,因此机器在工作中不得不把十进制转换为二进制,而在数据输入、输出时再变回十进制。
“埃尼阿克”最初是为了进行弹道计算而设计的专用计算机。但后来通过改变插入控制板里接线方式来解决各种不同的问题,而成为一台通用机。它的一种改型机曾用于氢弹的研制。“埃尼阿克”程序用外部插入式,每当进行软件中心一项新的计算时,都要重新连接线路。有时几分钟或几十分钟的计算,要花几小时或1- 2天的时间进行线路连接准备,这是一个致命的弱点。它的另一个弱点是存储量太小。
1996年2月14日,在“埃尼阿克”问世50周年之际,美国副总统戈尔在宾夕法尼亚大学举行的隆重纪念仪式上,再次按动了这台已沉睡了40年的庞大电子计算机的启动电钮。戈尔在向当年参加“埃尼阿克”的研制、如今仍健在科学家发表讲话:“我谨向当年研制这台计算机的先驱者们表示祝贺。”埃尼阿克上的两排灯以准确的节闪烁到46,标志着它于1946年问世,然后又闪烁到96,标志计算机时代开始以来的50年。 1642至1643年,巴斯卡(Blaise Pascal)为了帮助做收税员的父亲,他就发明了一个用齿轮运作的加法器,叫“Pascalene”,这是第一部机械加法器。
1666年,在英国Samuel Morland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机。
1671年,著名的德国数学家莱布尼兹(G.W.Leibnitz)制成了第一台能够进行加、减、乘、除四则运算的机械式计算机。
1673年,Gottfried Leibniz 制造了一部踏式(stepped)圆柱形转轮的计数机,叫“Stepped Reckoner”,这部计算器可以把重复的数字相乘,并自动地加入加数器里。
1694年,德国数学家,Gottfried Leibniz ,把巴斯卡的Pascalene 改良,制造了一部可以计算乘数的机器,它仍然是用齿轮及刻度盘操作。
1773年,Philipp-Matthaus 制造及卖出了少量精确至12位的计算机器。
1775年,The third Earl of Stanhope 发明了一部与Leibniz相似的乘法计算器。
1786年,J.H.Mueller 设计了一部差分机,可惜没有拨款去制造。
1801年, Joseph-Marie Jacquard 的织布机是用连接按序的打孔卡控制编织的样式。
1854年,George Boole 出版 An Investigation of the Laws of Thought”,是讲述符号及逻辑理由,它后来成为计算机设计的基本概念。
1858年,一条电报线第一次跨越大西洋,并且提供了几日的服务。
1861年,一条跨越大陆的电报线把大西洋和太平洋沿岸连接起来。
1876年,Alexander Graham Bell 发明了电话并取得专利权。
1876至1878年,Baron Kelvin 制造了一部泛音分析机及潮汐预测机。
1882年,William S. Burroughs 辞去在银行文员的工作,并专注于加数器的发明。
1889年,Herman Hollerith 的电动制表机在比赛中有出色的表现,并被用于 1890 中的人口调查。Herman Hollerith 用了Jacquard 织布机的概念用来计算,他用咭贮存资料,然后注入机器内编译结果。这机器使本来需要十年时间才能得到的人口调查结果,在短短六星期内做到。
1893年,第一部四功能计算器被发明。 1895年,Guglielmo Marconi 传送广播讯号。
1896年,Hollerith 成立制表机器公司(Tabulating Machine Company)。
1908年,英国科学家Campbell Swinton ?述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。
1911年,Hollerith 的表机公司与其它两间公司合并,组成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R),制表及录制公司。但在1924年,改名为International Business Machine Corporation(IBM)。
1911年,荷兰物理学家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。
1931年,Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机,这机器可以解决一些令数学家,科学家头痛的复杂差分程序。
1935年,IBM(International Business Machine tion)引入 IBM 601”,它是一部有算术部件及可在1秒钟内计算乘数的穿孔咭机器。 它对科学及商业的计算起很大的作用。总共制造了1500 部。
1937年,Alan Turing 想出了一个 通用机器” 的概念,可以执行任何的算法,形成了一个可计算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其它同类型的发明为好,因为他用了符号处理symbol 概念。
1939年11月,John Vincent Atannsoff 与 John Berry 制造了一部16位加数器。它是第一部用真空管计算的机器。1939年,Zuse 与 Schreyer 开鈶制造了V2”[后来叫Z2],这机器沿用 Z1的机械贮存器,加上一个用断电器逻辑(Relay Logic)的新算术部件。但当 Zuse完成草稿后,这被中断一年。 1946年 ,第一台正式的电脑“埃尼阿克”在美国诞生,但十分耗电。
1959年,第一台小型科学计算器IBM620研制成功。
1960年,数据处理系统IBM1401研制成功。
1961年,程序设计语言COBOL问世。
1961年,第一台分系统计算机由麻省理工学院设计完成。
1963年,BASIC语言问世。
1964年,第三代计算机IBM360系列制成 。
1965年,美国数字设备公司推出第一台小型机PDP-8。
1969年,IBM公司研制成功90列卡片机和系统——3计算机系统。
10年,IBM系统1370计算机系列制成。
11年,伊利诺大学设计完成伊利阿克IV巨型计算机。
11年,第一台微处理机4004由英特尔公司研制成功。
12年,微处理机基片开始大量生产销售。
13年,第一片软磁盘由IBM公司研制成功。电脑
15年,ATARI——8800微电脑问世。
17年,柯莫道尔公司宣称全组合微电脑PET——2001研制成功。
17年,TRS——80微电脑诞生。
17年,苹果——II型微电脑诞生。
18年,超大规模集成电路开始应用。
18年,磁泡存储器第二次用于商用计算机。
19年,夏普公司宣布制成第一台手提式微电脑。
1982年,微电脑开始普及,大量进入学校和家庭。
19年开始制造,1983年苹果——lisa型电脑上市,她是首个拥有鼠标和GUI的电脑。 年,日本计算机产业着手研制第五代计算机——-具有人工智能的计算机。: DNS(Domain Name Server)域名服务器发布,互连网上有1000多台主机运行。
年:Hewlett-Packard发布了优异的激光打印机,HP也在喷墨打印机上保持领先技术。 年1月: Apple 的Macintosh发布。基于Motorola 68000微处理器。可以寻址16M。
年8月:MS-DOS3.0、PC-DOS3.0、IBM AT发布,用ISA标准,支持大硬盘和1.2M高密软驱。
年9月: Apple发布了有512Kb 内存的Macintosh,但其他方面没有什么提高。
年底: Compaq开始开发IDE接口,可以以更快的速度传输数据,并被许多同行纳,后来更进一步的EIDE推出,可以支持到528MB的驱动器。数据传输也更快。
1985年: Philips和Sony合作推出CD-ROM驱动器。
1985年: EGA标准推出。
1985年3月: MS-DOS 3.1、PC-DOS 3.1。这是第一个提供部分网络功能支持DOS版本。1985年10月17日: 80386 DX推出。时钟频率到达33MHz,可寻址1GB内存。比286更多的指令。每秒6百万条指令,集成275000个晶体管。
1985年11月: Microsoft Windows发布。但在其3.0版本之全面没有得到广泛的应用。需要DOS的支持,类似苹果机的操作界面,以致被苹果控告。诉讼到19年8月才终止。
1985年12月: MS-DOS 3.2、PC-DOS 3.2。这是第一个支持3.5英寸磁盘的系统。但也只是支持到720KB。到3.3版本时方可支持1.44兆。
1986年1月: Apple 发布较高性能的Macintosh。有四兆内存,和SCSI适配器。
1986年9月: Amstrad Announced发布便宜且功能强大的计算机Amstrad PC 1512。具有CGA图形适配器、512KB内存、8086处理器20兆硬盘驱动器。用了鼠标器和图形用户界面,面向家庭设计。
1987 年:Microsoft Windows 2.0 发布。
1988 年:EISA 标准建立。
1989 年:欧洲物理粒子研究所的Tim Berners-Lee 创立World Wide Web 雏形。通过超文本链接,新手也可以轻松上网浏览。这大大促进了Internet 的发展。
1989 年3 月:EIDE 标准确立,可以支持超过528MB 的硬盘,能达到33.3MB/s 的传输速度,并被许多CD-ROM所用。
1989 年4 月10 日:80486 DX 发布。该处理器集成了120 万个晶体管,其后继型号的时钟频率达到100MHz 。
1989 年11 月:Sound Blaster Card(声卡)发布。
1990 年5 月22 日:微软发布Windows 3.0,兼容MS-DOS 模式。
1990 年11 月:第一代MPC(多媒体个人电脑标准)发布。该标准要求处理器至少为80286/12MHz(后来增加到80386SX/16MHz)及一个光驱,至少150KB/sec 的传输率。
1991 年:ISA 标准发布。
1991 年6 月:MS-DOS 5.0 和PC-DOS 5.0 发布。为了促进OS/2 的发展,Bill Gates 说DOS5.0 是 DOS终结者,今后将不再花精力于此。该版本突破了640KB 的基本内存限制。这个版本也标志着微软与IBM 在DOS 上合作的终结。
1992 年:Windows NT 发布,可寻址2GB 内存。
1992 年4 月:Windows 3.1 发布。
1993 年:Internet 开始商业化运行。
1993 年:经典游戏Doom 发布。
1993 年3 月22 日:Pentium 发布,该处理器集成了300 多万个晶体管,早期版本的核心频率为60 ~66MHz 、每秒钟执行1 亿条指令。
1993 年5 月:MPC 标准2 发布,要求CD-ROM 传输率达到300KB/s,在320 ×240 的窗口中每秒播放15 帧图像。
1994 年3 月7 日:Intel 发布90 ~100MHz Pentium 处理器 。
1994 年:Netscape 1.0浏览器发布。
1994 年:著名的即时战略游戏Command&Conquer(命令与征服)发布。
1995 年3 月27 日:Intel 发布120MHz 的Pentium 处理器。
1995 年6 月1 日:Intel 发布133MHz 的Pentium 处理器。
1995 年8 月23 日:纯32 位的多任务操作系统Windows 95 发布。该操作系统大大不同于以前的版本 ,完全脱离MS-DOS,但为照顾用户习惯还保留了DOS 模式。Windows 95 取得了巨大成功。
1995 年11 月1 日:Pentium Pro 发布,主频可达200MHz 、每秒可执行4.4 亿条指令、集成了550万个晶体管。
1995 年12 月:Netscape 发布其JaScript 。
1996 年1 月:Netscape Nigator 2.0 发布。这是第一个支持JaScript 的浏览器。
1996 年1 月4 日:Intel 发布150 ~166MHz 的Pentium 处理器,集成了310 ~330 万个晶体管。
1996 年:Windows 95 OSR2 发布,修正了部分BUG,扩充了部分功能。
19 年:Heft Auto 、Quake 2 和Blade Runner 等著名游戏软件发布,并带动3D图形加速卡迅速崛起。
19 年1 月8 日:Intel 发布Pentium MMX CPU,处理器的游戏和多媒体功能得到增强。
19 年4 月:IBM 的深蓝(Deep Blue)计算机战胜人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。
19 年5 月7 日:Intel 发布Pentium Ⅱ,增加了更多的指令和Cache 。
19 年6 月2 日:Intel 发布233MHz Pentium MMX
请问电脑什么时候在我国普及的,2001年就有电脑了吗?
电脑的发展历史
1.
电脑的英文名称为 Computer,直译的意思是计算机.
电脑由早期的机械式电脑发展到现在所使用的个人电脑,经过了一段相当长的时间,最早的计算机得追溯到西元 1942年由法国数学加巴斯卡所发明的巴斯卡机,这台机器是由许多的齿轮与杠杆所组成的.
一般我们对电脑世代的分类是以制造电脑所使用的元件不同来划分,共分为四个世代:
第一代(西元1946年~西元1958年):使用真空管制造.
第二代(西元1959年~西元1964年):使用电晶体制造.
第三代(西元1965年~西元10年):使用积体电路制造.
第四代(西元10年~) :使用超大型积体电路制造.
第一代电脑:真空管时代:使用真空管为材料以打孔卡片作为外部储存媒体以磁鼓作为内部储存媒体程式语言为机器语言及组合语言
第二代电脑:电晶体时代使用电晶体为材料开始使用磁带磁碟的发明以磁蕊作为内部储存媒体硬体的模组化高阶语言的出现
第三代电脑:积体电路的时代使用积体电路向上相容的概念作业系统的出现 软体的快速发展 迷你电脑的出现
第四代电脑:超大型积体电路的时代微处理机的出现以半导体作为内部储存媒体微电脑的流行套装软体的发展
计算机发展的三次飞跃
计算机器件从电子管到晶体管,再从分立元件到集成电路以至微处理器,促使计算机的发展出现了三次飞跃。
1、在电子管计算机时期(1946~1959),计算机主要用于科学计算。主存储器是决定计算机技术面貌的主要因素。当时,主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁心存储器等类型,通常按此对计算机进行分类。
2、到了晶体管计算机时期(1959~1964),主存储器均用磁心存储器,磁鼓和磁盘开始用作主要的存储器。不仅科学计算用计算机继续发展,而且中、小型计算机,特别是廉价的小型数据处理用计算机开始大量生产。
3、1964年以后,在集成电路发展的同时,计算机也进入了产品系列化的发展时期。半导体存储器逐步取代了磁心存储器的主存储器地位,磁盘成了不可缺少的存储器,并且开始普遍用虚拟存储技术。随着各种半导体只读存储器和可改写的只读存储器的迅速发展,以及微程序技术的发展和应用,计算机系统中开始出现固件子系统。
20世纪70年代以后,计算机用集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模的水平,微处理器和微型计算机应运而生,各类计算机的性能迅速提高。随着字长4位、8位、16位、32位和64位的微型计算机相继问世和广泛应用,对小型计算机、通用计算机和专用计算机的需求量也相应增长了。
微型计算机在社会上大量应用后,一座办公楼、一所学校、一个仓库常常拥有数十台以至数百台计算机。实现它们互连的局部网随即兴起,进一步推动了计算机应用系统从集中式系统向分布式系统的发展。
在电子管计算机时期,一些计算机配置了汇编语言和子程序库,科学计算用的高级语言FORTRAN初露头角。在晶体管计算机阶段,事务处理的COBOL语言、科学计算机用的ALGOL语言,和符号处理用的LISP等高级语言开始进入实用阶段。操作系统初步成型,使计算机的使用方式由手工操作改变为自动作业管理。
进入集成电路计算机发展时期以后,在计算机中形成了相当规模的软件子系统,高级语言种类进一步增加,操作系统日趋完善,具备批量处理、分时处理、实时处理等多种功能。数据库管理系统、通信处理程序、网络软件等也不断增添到软件子系统中。软件子系统的功能不断增强,明显地改变了计算机的使用属性,使用效率显著提高。
在现代计算机中,设备的价值一般已超过计算机硬件子系统的一半以上,其技术水平在很大程度上决定着计算机的技术面貌。设备技术的综合性很强,既依赖于电子学、机械学、光学、磁学等多门学科知识的综合,又取决于精密机械工艺、电气和电子加工工艺以及计量的技术和工艺水平等。
设备包括存储器和输入输出设备两大类。存储器包括磁盘、磁鼓、磁带、激光存储器、海量存储器和缩微存储器等;输入输出设备又分为输入、输出、转换、、模式信息处理设备和终端设备。在这些品种繁多的设备中,对计算机技术面貌影响最大的是磁盘、终端设备、模式信息处理设备和转换设备等。
新一代计算机是把信息集存储处理、通信和人工智能结合在一起的智能计算机系统。它不仅能进行一般信息处理,而且能面向知识处理,具有形式化推理、联想、学习和解释的能力,将能帮助人类开拓未知的领域和获得新的知识。
二、计算技术在中国的发展
在人类文明发展的历史上中国曾经在早期计算工具的发明创造方面写过光辉的一页。远在商代,中国就创造了十进制记数方法,领先于世界千余年。到了周代,发明了当时最先进的计算工具——算筹。这是一种用竹、木或骨制成的颜色不同的小棍。计算每一个数学问题时,通常编出一套歌诀形式的算法,一边计算,一边不断地重新布棍。中国古代数学家祖冲之,就是用算筹计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间。这一结果比西方早一千年。
珠算盘是中国的又一独创,也是计算工具发展史上的第一项重明。这种轻巧灵活、携带方便、与人民生活关系密切的计算工具,最初大约出现于汉朝,到元朝时渐趋成熟。珠算盘不仅对中国经济的发展起过有益的作用,而且传到日本、朝鲜、东南亚等地区,经受了历史的考验,至今仍在使用。
中国发明创造指南车、水运浑象仪、记里鼓车、提花机等,不仅对自动控制机械的发展有卓越的贡献,而且对计算工具的演进产生了直接或间接的影响。例如,张衡制作的水运浑象仪,可以自动地与地球运转同步,后经唐、宋两代的改进,遂成为世界上最早的天文钟。
记里鼓车则是世界上最早的自动计数装置。提花机原理刘计算机程序控制的发展有过间接的影响。中国古代用阳、阴两爻构成八卦,也对计算技术的发展有过直接的影响。莱布尼兹写过研究八卦的论文,系统地提出了二进制算术运算法则。他认为,世界上最早的二进制表示法就是中国的八卦。
经过漫长的沉寂,新中国成立后,中国计算技术迈入了新的发展时期,先后建立了研究机构,在高等院校建立了计算技术与装置专业和计算数学专业,并且着手创建中国计算机制造业。
1958年和1959年,中国先后制成第一台小型和大型电子管计算机。60年代中期,中国研制成功一批晶体管计算机,并配制了ALGOL等语言的编译程序和其他系统软件。60年代后期,中国开始研究集成电路计算机。70年代,中国已批量生产小型集成电路计算机。80年代以后,中国开始重点研制微型计算机系统并推广应用;在大型计算机、特别是巨型计算机技术方面也取得了重要进展;建立了计算机服务业,逐步健全了计算机产业结构。
在计算机科学与技术的研究方面,中国在有限元计算方法、数学定理的机器证明、汉字信息处理、计算机系统结构和软件等方面都有所建树。在计算机应用方面,中国在科学计算与工程设计领域取得了显著成就。在有关经营管理和过程控制等方面,计算机应用研究和实践也日益活跃。
三、计算机科学与技术
计算机科学与技术是一门实用性很强、发展极其迅速的面向广大社会的技术学科,它建立在数学、电子学 (特别是微电子学)、磁学、光学、精密机械等多门学科的基础之上。但是,它并不是简单地应用某些学科的知识,而是经过高度综合形成一整套有关信息表示、变换、存储、处理、控制和利用的理论、方法和技术。
计算机科学是研究计算机及其周围各种现象与规模的科学,主要包括理论计算机科学、计算机系统结构、软件和人工智能等。计算机技术则泛指计算机领域中所应用的技术方法和技术手段,包括计算机的系统技术、软件技术、部件技术、器件技术和组装技术等。计算机科学与技术包括五个分支学科,即理论计算机科学、计算机系统结构、计算机组织与实现、计算机软件和计算机应用。
1、理论计算机学 是研究计算机基本理论的学科。在几千年的数学发展中,人们研究了各式各样的计算,创立了许多算法。但是,以计算或算法本身的性质为研究对象的数学理论,却是在20世纪30年代才发展起来的。
当时,由几位数理逻辑学者建立的算法理论,即可计算性理论或称递归函数论,对20世纪40年代现代计算机设计思想的形成产生过影响。此后,关于现实计算机及其程序的数学模型性质的研究,以及计算复杂性的研究等不断有所发展。
理论计算机科学包括自动机论、形式语言理论、程序理论、算法分析,以及计算复杂性理论等。自动机是现实自动计算机的数学模型,或者说是现实计算机程序的模型,自动机理论的任务就在于研究这种抽象机器的模型;程序设计语言是一种形式语言,形式语言理论根据语言表达能力的强弱分为O~3型语言,与图灵机等四类自动机逐一对应;程序理论是研究程序逻辑、程序复杂性、程序正确性证明、程序验证、程序综合、形式语言学,以及程序设计方法的理论基础;算法分析研究各种特定算法的性质。计算复杂性理论研究算法复杂性的一般性质。
2、计算机系统结构 程序设计者所见的计算机属性,着重于计算机的概念结构和功能特性,硬件、软件和固件子系统的功能分配及其界面的确定。使用高级语言的程序设计者所见到的计算机属性,主要是软件子系统和固件子系统的属性,包括程序语言以及操作系统、数据库管理系统、网络软件等的用户界面。使用机器语言的程序设计者所见到的计算机属性,则是硬件子系统的概念结构(硬件子系统结构)及其功能特性,包括指令系统(机器语言),以及寄存器定义、中断机构、输入输出方式、机器工作状态等。
硬件子系统的典型结构是冯·诺伊曼结构,它由运算器控制器、存储器和输入、输出设备组成,用“指令驱动”方式。当初,它是为解非线性、微分方程而设计的,并未预见到高级语言、操作系统等的出现,以及适应其他应用环境的特殊要求。在相当长的一段时间内,软件子系统都是以这种冯·诺伊曼结构为基础而发展的。但是,其间不相适应的情况逐渐暴露出来,从而推动了计算机系统结构的变革。
3、计算机组织与实现 是研究组成计算机的功能、部件间的相互连接和相互作用,以及有关计算机实现的技术,均属于计算机组织与实现的任务。
在计算机系统结构确定分配给硬子系统的功能及其概念结构之后,计算机组织的任务就是研究各组成部分的内部构造和相互联系,以实现机器指令级的各种功能和特性。这种相互联系包括各功能部件的布置、相互连接和相互作用。
随着计算机功能的扩展和性能的提高,计算机包含的功能部件也日益增多,其间的互连结构日趋复杂。现代已有三类互连方式,分别以中央处理器、存储器或通信子系统为中心,与其他部件互连。以通信子系统为中心的组织方式,使计算机技术与通信技术紧密结合,形成了计算机网络、分布计算机系统等重要的计算机研究与应用领域。
与计算实现有关的技术范围相当广泛,包括计算机的元件、器件技术,数字电路技术,组装技术以及有关的制造技术和工艺等。
4、软件 软件的研究领域主要包括程序设计、基础软件、软件工程三个方面。程序设计指设计和编制程序的过程,是软件研究和发展的基础环节。程序设计研究的内容,包括有关的基本概念、规范、工具、方法以及方法学等。这个领域发展的特点是:从顺序程序设计过渡到并发程序设计和分币程序设计;从非结构程序设计方法过渡到结构程序设计方法;从低级语言工具过渡到高级语言工具;从具体方法过渡到方法学。
基础软件指计算机系统中起基础作用的软件。计算机的软件子系统可以分为两层:靠近硬件子系统的一层称为系统软件,使用频繁,但与具体应用领域无关;另一层则与具体应用领域直接有关,称为应用软件;此外还有支援其他软件的研究与维护的软件,专门称为支援软件。
软件工程是用工程方法研究和维护软件的过程,以及有关的技术。软件研究和维护的全过程,包括概念形成、要求定义、设计、实现、调试、交付使用,以及有关校正性、适应性、完善性等三层意义的维护。软件工程的研究内容涉及上述全过程有关的对象、结构、方法、工具和管理等方面。
软件自动研究系统的任务是:在软件工程中用形式方法:使软件研究与维护过程中的各种工作尽可能多地由计算机自动完成;创造一种适应软件发展的软件、固件与硬件高度综合的高效能计算机。
计算机产业
计算机产业包括两大部门,即计算机制造业和计算机服务业。后者又称为信息处理产业或信息服务业。计算机产业是一种省能源、省、附加价值高、知识和技术密集的产业,对于国民经济的发展、国防实力和社会进步均有巨大影响。因此,不少国家取促进计算机产业兴旺发达的政策。
计算机制造业包括生产各种计算机系统、设备终端设备,以及有关装置、元件、器件和材料的制造。计算机作为工业产品,要求产品有继承性,有很高的性能-价格比和综合性能。计算机的继承性特别体现在软件兼容性方面,这能使用户和厂家把过去研制的软件用在新产品上,使价格很高的软件财富继续发挥作用,减少用户再次研制软件的时间和费用。提高性能-价格比是计算机产品更新的目标和动力。
计算机制造业提供的计算机产品,一般仅包括硬件子系统和部分软件子系统。通常,软件子系统中缺少适应各种特定应用环境的应用软件。为了使计算机在特定环境中发挥效能,还需要设计应用系统和研制应用软件此外,计算机的运行和维护,需要有掌握专业知识的技术人员,这常常是一股用户所作不到的。
针对这些社会需要,一些计算机制造厂家十分重视向用户提供各种技术服务和销售服务。一些独立于计算机制造厂家的计算机服务机构,也在50年代开始出现。到60年代末期,计算机服务业在世界范围内已形成为独立的行业。
四、计算机的发展与应用
1、计算机科学与技术的各门学科相结合 改进了研究工具和研究方法,促进了各门学科的发展。过去,人们主要通过实验和理论两种途径进行科学技术研究。现在,计算和模拟已成为研究工作的第三条途径。
2、计算机与有关的实验观测仪器相结合 可对实验数据进行现场记录、整理、加工、分析和绘制图表,显著地提高实验工作的质量和效率。计算机设计已成为工程设计优质化、自动化的重要手段。在理论研究方面,计算机是人类大脑的延伸,可代替人脑的若干功能并加以强化。古老的数学靠纸和笔运算,现在计算机成了新的工具,数学定理证明之类的繁重脑力劳动,已可能由计算机来完成或部分完成。
3、计算和模拟作为一种新的研究手段,常使一些学科衍生出新的分支学科。例如,空气动力学、气象学、弹性结构力学和应用分析等所面临的“计算障碍”,在有了高速计算机和有关的计算方法之后开始有所突破,并衍生出计算空气动力学、气象数值预报等边缘分支学科。利用计算机进行定量研究,不仅在自然科学中发挥了重大的作用,在社会科学和人文学科中也是如此。例如,在人口普查、社会调查和自然语言研究方面,计算机就是一种很得力的工具。
计算机在各行各业中的广泛应用,常常产生显著的经济效益和社会效益,从而引起产业结构、产品结构、经营管理和服务方式等方面的重大变革。在产业结构中已出观了计算机制造业和计算机服务业,以及知识产业等新的行业。
微处理器和微计算机已嵌入机电设备、电子设备、通信设备、仪器仪表和家用电器中,使这些产品向智能化方向发展。计算机被引入各种生产过程系统中,使化工、石油、钢铁、电力、机械、造纸、水泥等生产过程的自动化水平大大提高,劳动生产率上升、质量提高、成本下降。计算机嵌入各种武器装备和武器系统干,可显著提高其作战效果。
4、经营管理方面 计算机可用于完成统计、、查询、库存管理、市场分析、决策等,使经营管理工作科学化和高效化,从而加速资金周转,降低库存水准,改善服务质量,缩短新产品研制周期,提高劳动生产率。在办公室自动化方面,计算机可用于文件的起草、检索和管理等,显著提高办公效率。
5、计算机还是人们的学习工具和生活工具。借助家用计算机、个人计算机、计算机网、数据库系统和各种终端设备,人们可以学习各种课程,获取各种情报和知识,处理各种生活事务(如订票、购物、存取款等),甚至可以居家办公。越来越多的人的工作、学习和生活中将与计算机发生直接的或间接的联系。普及计算机教育已成为一个重要的问题。
总之,计算机的发展和应用已不仅是一种技术现象而且是一种政治、经济、军事和社会现象。世界各国都力图主动地驾驭这种社会计算机化和信息化的进程,克服计算机化过程中可能出现的消极因素,更顺利地向高
个人电脑普及基本在在2004年左右,19年时中国每千人只有电脑6台。而当时的世界水平平均是每千人64台。到2004年中国每千人拥有个人电脑40台。基本达到了上世纪未世界的平均水平。
我国计算机普及教育始于70年代末、80年代初。在那以前,就全国范围来说,基本上谈不上计算机普及教育,只有少数科研部门进行计算机的应用开发,在大学的非计算机专业基本上都没有开设计算机课程。使用计算机,只是少数专家的事情。现在在全国范围内已掀起波澜壮阔的第三次全国计算机普及高潮。?
大致从1994年(WINDOWS 95发布时)就已经是一些高收入家庭的必备家电了,只是当时电脑配置都相对非常落后。彻底疯狂普及的时候是2002年以后,即WINDOWS XP开始普及的同时,电脑走进家庭的程度,再一些发达国家几乎达到了“人手一机”的程度。
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