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文檔簡介
1、破譯德軍密碼的“巨人”計(jì)算機(jī),圖靈獎:計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎,ACM是美國計(jì)算機(jī)學(xué)會的縮寫。最初這是美國的一個學(xué)術(shù)性組織,現(xiàn)在是美國乃至全世界最重要、影響最大的一個計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)團(tuán)體。1966年,ACM創(chuàng)建圖靈獎,有“計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎”之稱。這個獎以英國數(shù)學(xué)家圖靈命名,圖靈在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前就提出了計(jì)算機(jī)的模型,設(shè)想了它由哪些部件組成,以何種方式和順序工作,被稱為圖靈機(jī),奠定了計(jì)算機(jī)科學(xué)理論的基礎(chǔ)。但圖靈的結(jié)局是個悲劇,他在42歲正當(dāng)年富力
2、強(qiáng),創(chuàng)造力最旺盛的時(shí)候用自殺結(jié)束了自己的生命,令世人惋惜,用他的名字命名這個獎項(xiàng)就是為了紀(jì)念這位偉人。預(yù)知詳情,請看高等教育出版社 《ACM圖靈獎--計(jì)算機(jī)發(fā)展史的縮影》2007年第三版 吳鶴齡 崔林,電子計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展,1946年?。牛危桑粒谜Q生第一代 電子管計(jì)算機(jī)第二代 晶體管計(jì)算機(jī)第三代 集成電路計(jì)算機(jī)第四代 大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī),第一代(1946-1958),電子技術(shù),核心元件電子管,幾千次/秒,用于軍
3、事與科學(xué)研究。,第一代電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展,1946年:2月14日第一臺電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)(ENIAC)在美國賓西法尼亞大學(xué)展出。1947年:美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(ACM)在華盛頓哥倫比亞大學(xué)成立。7月,Howard Aiken及他的小組設(shè)計(jì)出Mark Ⅱ.12月23日,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出世界上第一個點(diǎn)接觸式晶體管。磁鼓存儲器應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲。1948年:美國理查德·海明發(fā)明了找到并糾正數(shù)據(jù)塊中錯誤的方法(Ham
4、ming Code)。選擇序列電子計(jì)算器(SSEC)問世,它使用了繼電器和電子器件。美國科學(xué)家香農(nóng)(C。E。Shanon)創(chuàng)立信息論。,第一代電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展,1949年:在美國麻省理工學(xué)院,第一臺實(shí)時(shí)電子計(jì)算機(jī)——Whirlwind(旋風(fēng))計(jì)算機(jī)投入使用。電子延遲存儲自動計(jì)算機(jī)(EDSAC)由英國劍橋大學(xué)德Maurice Wilkes研制成功。1950年:在Harry Huskey領(lǐng)導(dǎo)下,標(biāo)準(zhǔn)西文自動計(jì)算機(jī)(SWAC)8月
5、17日在美國加洲洛衫機(jī)分校投入運(yùn)行。圖靈在Mind雜志上發(fā)表文章,提出了測試機(jī)器智能的Turing規(guī)范。,第一代電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展,1951年:3月,世界上第一個商品化的電子計(jì)算機(jī)型號Univac在美國人口統(tǒng)計(jì)局投入使用。William Shockley 發(fā)明結(jié)型晶體管。David Wheeler,Maurice Wilkes及Stanley Gill提出子程序的概念。Maurice Wilkes提出微程序的設(shè)計(jì)概念。,第一代電
6、子計(jì)算機(jī)的發(fā)展,1952年:1月28日電子數(shù)字計(jì)算機(jī)(EDVAC)運(yùn)行了它的第一個生產(chǎn)程序。美國 John Von Neumann的IAS并行計(jì)算機(jī)在普林斯頓大學(xué)投入使用。IBM公司制成大型計(jì)算機(jī)IBM701。蘇聯(lián)制成第一臺大型快速計(jì)算機(jī)。,第一代電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展,1953年:磁鼓計(jì)算機(jī)IBM650登場,并成為第一種投入大量生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)?!〉谝淮娮佑?jì)算機(jī)的技術(shù)成型,情人節(jié)的禮物-ENIAC誕生,埃克特(Eckert)和莫
7、奇利(Mauchly)1943年在美國的賓西法尼亞大學(xué)的摩爾學(xué)院和美國軍械部聯(lián)合開發(fā)研制世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)ENIAC,1946年完成。,ENIAC的誕生,約翰埃克特1919年生于美國的費(fèi)城1968年,美國總統(tǒng)授予他美國國家科學(xué)獎?wù)?980年“計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎獲得者”1992年IEEE授予他“計(jì)算機(jī)企業(yè)家獎”1995年6月3日逝世,ENIAC的誕生,約翰 莫奇利1907年8月30日生于美國1980年“計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎獲得者1
8、980年1月8 日去世。,ENIAC的誕生,??颂睾透?duì)査雇⒅形臼种械牟考荅NIAC的運(yùn)算部件。,ENIAC的誕生,ENIAC(電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)):共安裝了17468個管子7200個二極管70000多電阻器10000多只電容器6000個繼電器占地面積170平方米重30噸,ENIAC的誕生,輸入數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果都采用穿孔卡片,每分鐘可以輸入125張卡片,輸出100張卡片,它能在1 秒鐘內(nèi)完成5000次加法,也可以在3/
9、1000秒時(shí)間內(nèi)做完兩個10位數(shù)乘法,其運(yùn)算速度超過MarkⅠ 號至少在1000倍以上。,電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來,ENIAC價(jià)值40多萬美元,運(yùn)算速度5000次/秒,或者400次乘法/秒。今天看來,其運(yùn)算速度低得可憐(稍高檔的計(jì)算器即可達(dá)到),而在當(dāng)時(shí),計(jì)算一條彈道時(shí)間縮短到30秒以下。它運(yùn)算兩小時(shí),相當(dāng)于一個物理學(xué)家100年的手工計(jì)算,比機(jī)械式的繼電器計(jì)算機(jī)快1000倍。當(dāng)ENIAC公開展出時(shí),一條炮彈的軌道用20秒鐘就算出來,比炮彈
10、本身的飛行速度還快。ENIAC的存儲器是電子裝置,而不是靠轉(zhuǎn)動的“鼓”。它能夠在一天內(nèi)完成幾千萬次乘法,大約相當(dāng)于一個人用老式計(jì)算機(jī)操作40年的工作量。所以ENIAC的誕生不能不說是一個劃時(shí)代的事件——表明了電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來。,ENIAC:永遠(yuǎn)是光輝的起點(diǎn),ENIAC最初是為了進(jìn)行彈道計(jì)算而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)。但后來通過改變插入控制板里接線方式來解決各種不同的問題,而成為一臺通用機(jī)。它的一種改型機(jī)曾用于氫彈的研制。1955年,EN
11、IAC被拆解了。1996年2月15日,在ENIAC問世50周年之際,美國副總統(tǒng)戈?duì)栐谫e夕法尼亞大學(xué)舉行的隆重紀(jì)念儀式上,再次按動了這臺已沉睡了40年的龐大電子計(jì)算機(jī)的啟動電鈕。戈?duì)栐谙虍?dāng)年參加ENIAC的研制、如今仍健在科學(xué)家發(fā)表講話:“我謹(jǐn)向當(dāng)年研制這臺計(jì)算機(jī)的先驅(qū)者們表示祝賀?!盓NIAC上的兩排燈以準(zhǔn)確的節(jié)奏閃爍到46,標(biāo)志著它于1946年問世,然后又閃爍到96,標(biāo)志計(jì)算機(jī)時(shí)代開始以來的50年。,ENIAC的不足,ENIAC的程
12、序采用外部插入式,每當(dāng)進(jìn)行軟件中心一項(xiàng)新的計(jì)算時(shí),都要重新連接線路。有時(shí)幾分鐘或幾十分鐘的計(jì)算,要花幾小時(shí)或1-2天的時(shí)間進(jìn)行線路連接準(zhǔn)備,這是一個致命的弱點(diǎn)。它的另一個弱點(diǎn)是存儲量太小。而且故障率很高:差不多每運(yùn)行七分鐘出一次故障。,ENIAC是按照十進(jìn)制,而不是按照二進(jìn)制來操作。但其中也用少量以二進(jìn)制方式工作的電子管,因此機(jī)器在工作中不得不把十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制,而在數(shù)據(jù)輸入、輸出時(shí)再變回十進(jìn)制。,四十年代的編程是這樣的…,四十年代的
13、編程是這樣的…,四十年代的編程是這樣的…,四十年代的編程是這樣的…,ENIAC雖然簡陋,但是科學(xué)史上的發(fā)明歷來都是這樣…,瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī),當(dāng)時(shí)只能做為煤礦排水的小時(shí)情,但是…… 法拉弟的磁電轉(zhuǎn)換,其能量當(dāng)時(shí)也只能叫電流表指針晃動一下,但是…… 科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)和發(fā)明就象是一粒種子,但是……,60年前,27歲的他參與了一件改變?nèi)祟悮v史的創(chuàng)舉 ENIAC 他是目前國際IEEE組織頒布的“計(jì)算機(jī)先驅(qū)”獎與稱
14、號中的唯一華裔科學(xué)家 他先后得到鄧小平、萬里、王震等國家領(lǐng)導(dǎo)人接見,探討強(qiáng)國富國之路; 激情使得他始終保持著一個年輕人的心, 歲月在他多彩的人生旅程中,留下了一串串閃光的印跡……,計(jì)算機(jī)先驅(qū) 華人朱傳榘,,,,朱傳榘(Jeffery Chuan Chu)1939年,赴美留學(xué)1942年,取得明尼蘇達(dá)大學(xué)電氣工程學(xué)士學(xué)位1943至1945年,在賓夕法尼亞大學(xué)攻讀碩士研究生,期間與其他科學(xué)家共同發(fā)明了世
15、界上第一臺計(jì)算機(jī) ----ENIAC1945年,取得賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電子工程學(xué)院碩士學(xué)位,蘭德公司UNIAC,1951年為美國進(jìn)行人口普查UNIAC1,1952年為美國總統(tǒng)大選統(tǒng)計(jì),成功預(yù)測結(jié)果438:93,實(shí)際442:89。,初試鋒芒 從實(shí)驗(yàn)室走向社會,計(jì)算機(jī)之父:馮·諾依曼,著名美籍匈牙利數(shù)學(xué)家。1903年12月3日生于匈牙利布達(dá)佩斯的一個猶太人家庭。馮·
16、;諾伊曼自童年起在吸收知識和解題方面就具有驚人的速度。六歲時(shí)他能心算做八位數(shù)乘除法,八歲時(shí)掌握微積分,十二歲就讀懂領(lǐng)會了波萊爾的大作《函數(shù)論》要義。一生掌握了七種語言 。,馮·諾依曼對人類的最大貢獻(xiàn)是對計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析的開拓性工作。ENIAC機(jī)證明電子真空技術(shù)可以大大地提高計(jì)算技術(shù),不過,ENIAC機(jī)本身存在兩大缺點(diǎn):(1)沒有存儲器;(2)它用布線接板進(jìn)行控制,甚至要搭接幾天,計(jì)算速度也就被這一工作抵消了。
17、 馮·諾依曼由ENIAC機(jī)研制組的戈?duì)査雇⒅形窘榻B參加ENIAC機(jī)研制小組后,便帶領(lǐng)這批富有創(chuàng)新精神的年輕科技人員,向著更高的目標(biāo)進(jìn)軍。1945年, 他們在共同討論的基礎(chǔ)上, 發(fā)表了一個全新的“存儲程序通用電子計(jì)算機(jī)方案” (EDVAC)。,EDVAC方案明確奠定了新機(jī)器由五個部分組成,包括:運(yùn)算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設(shè)備,并描述了這五部分的職能和相互關(guān)系。EDVAC機(jī)還有兩個非常重大的改進(jìn),即:(1)采用了
18、二進(jìn)制,不但數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制,指令也采用二進(jìn)制;(2建立了存儲程序,指令和數(shù)據(jù)便可一起放在存儲器里,并作同樣處理。這些改進(jìn)簡化了計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu),大大提高了計(jì)算機(jī)的速度。1946年7,8月間,馮·諾依曼和戈?duì)査雇?、勃克斯在EDVAC方案的基礎(chǔ)上,為普林斯頓大學(xué)高級研究所研制IAS計(jì)算機(jī)時(shí),又提出了一個更加完善的設(shè)計(jì)報(bào)告《電子計(jì)算機(jī)邏輯設(shè)計(jì)初探》。以上兩份既有理論又有具體設(shè)計(jì)的文件,首次在全世界掀起了一股“計(jì)算機(jī)熱”,它們的綜合設(shè)計(jì)
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