世界上第一台計算機,重溫人類科技的進步

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計算機的出現改變了人類的發展進程,尤其是世界上第一台計算機的出現,讓人民知道的科技給人類文明發展帶來的影響,雖然這種技術最初是使用在軍事上的,學過相關知識的人都應該知道,世界上的第一台計算機是美國發明的,來自美國賓夕法尼亞大學,當時是作為一個軍方的合作研究項目來進行的,主要的作用使用來研發軍事設施,當世界上第一台計算機出現的時候,其龐大的身軀讓很多人感到驚奇,但是其工作的效率卻非常的驚人,計算機的出現開始了我們人類科技的一大進步,後續人類的科技蓬勃發展,下面讓我們來認識一下世界上第一台計算機,同時來認識一下我們人類科技的進步。

認識eniac的發展

人們將第一台計算機簡稱為eniac,對於我們現在認識的計算機,主要有三類,一種是台式機,一種是筆記本計算機,還有一種就是一體機,台式機是將主機和顯示器進行分開設計,這種機器在電腦運行以及信息處理方面具有很好的優越性,因為其可以做到龐大的顯示器,並且其維修等方面都可以很好的做到,而筆記本能夠很好的方便進行攜帶以及信息交流,因此很適合那些經常出差的人進行使用,並且一般在會議上使用比較廣泛,而一體機是結合了台式機和筆記本電腦於一身的計算機形式,這種計算機能夠兼具台式機的體驗以及筆記本電腦的便攜,因此能夠廣泛採用,但是我們今天所認識的世界上第一台計算機卻完全和其他的電腦形式不同。

世界上的第一台計算機可以說是一個龐然大物,根據計算,eniac重達二十七噸,占地面積由一百五十平方米,比一個房間還大,這台計算機誕生的時間是在1945年,當時使用的是電子管作為主要的部件,總共含有一萬八千八百個電子管,並且這些電子管會經常的燒壞,每次運行這台機器都是一個不小的挑戰,不單單是因為這台計算機非常的耗電,並且每次運行這台計算機,都會有元器件的損失,不得不使用新的器件進行替換,並且當時的運算速度只有五千次每秒。

根據描述,這台叫做「埃尼阿克」的計算機占地面積150平方米,總重量30噸,使用了18000隻電子管,6000個開關,7000隻電阻,10000隻電容,50萬條線,耗電量140千瓦,可進行5000次加法/秒運算。

這個龐然大物於1946年2月15日在美國舉行了揭幕典禮。

這台計算機的問世,標誌著電腦時代的開始。

其誕生的背景是在當時世界正處於第二次世界大戰的時期,各國的局勢非常緊張,戰火在世界蔓延,各個國家都在研製自己的武器,尤其是在戰爭的後期,具有威懾性質的武器一般是飛彈等大規模的殺傷性武器,為了能夠提高飛彈發射的精確度,因此美國提出來用發開一種東西能夠來完善飛彈的這個功能,這需要高速的計算能力才能夠提高這種效率,起名叫做埃尼阿克。

最初當諾依曼提出計算機的設計理念的時候,人們並不將其稱為計算機,並且當時設計的時候並不是將這種設計理念應用在信息存儲等方面,而是為了更快的對某種程式進行計算,但是這中間有兩個理念卻非常的值得我們去了解,一個是寫程式的概念,和當今的計算機比較類似,通過寫程式的方式把信息納入計算機內,一個是程序的稱謂,通過將卡片進行成串的組合,形成了一連串的指令,但是最後在這個的基礎上,人們研製出了一個更加接近計算機的東西,那就是分析機,這部機器在概念上和當今的計算機比較類似,不得不說,馮諾依曼的計算機設計理念是支撐計算機發明的最重要的理念,因此馮諾依曼被人們稱為計算機之父。

計算機的發展歷程

當eniac誕生的時候,人們就已經開始了信息革命,人類對於各種信息的處理能力已經得到了很大的提升,雖然計算機誕生的時候並沒有太多的應用在飛彈發射等方面,但是科學家已經看到了這方面的其他應用,因為這種理念所研發出來的東西能夠在所有的行業進行應用使用,下面讓我們來認識一下計算機時代的五個發展階段。

第一代計算機時代

第一代計算機就是本文中提到的etiac,雖然說起當初的設計並不是用來作為現代的計劃使用,但是不可不說,第一代計算機的出現讓人類開始了信息革命的時代,這個計算機和現在的計算機所採用的材料不同,這個計算機使用的是以電子管為主的工作部件,含有一千五百個繼電器,將近兩萬個電子管,造價四十八萬美元,耗電量非常的大,相傳,其運行的時候周圍的所有用電都會被暫停,計算速度達到五千次,並且能夠進行四百此的乘法運算,比當時最快的計算工具快300倍,是繼電器計算機的1000倍、手工計算的20萬倍。

雖然按照現代的眼光來看,第一代計算機非常的原始,因為其運行的速度太慢了,但是在那個時候卻是一個極大的突破。

第二代計算機時代

計算機的最初革新主要是提現在其運行速度上,或者說計算機每秒運行的次數,電子管雖然開拓了計算機的時代,但是電子管壽命非常的短,並且體積龐大,非常不適宜進行使用,在上個世紀中期,電晶體被發明出來了,並且在存儲器方面也進行了革新,但是最明顯的體現還是使用電晶體代替電子管,在計算機的整個性能上,其運行的速度得到了明顯的改善,並且電晶體的使用壽命非常的長,不像電子管,經常燒毀,電晶體的出現使得計算機在數據處理、程序控制等方面的應用得到了廣泛的應用,電子管之所以容易燒毀,一個是由於這種材料不穩定,一個是由於其散熱比較差勁,但是電晶體在這方面做的比較好,能夠進行長期的運行,並且在體積上也大大的減少了。

第三代計算機時代

這個計算機時代是在上個世紀六七十年代,這個時期的計算機也是發生了革新的變化,其革新的地方主要表現在半導體材料的發明,是的半導體存儲器的應用得到推廣,主要表現在幾個方面,一個是使得計算機的體積大大變小了,因為半導體材料能夠以很小的容量進行信息的存儲,一個是使得計算機的操作變的方便了,並且開拓了程序設計語言,使得軟體開發等方面能夠有了依據,並且在計算機的實際應用上變的更加的廣泛。

第四代計算機時代

這個時代的計算機就是在第三代計算機的基礎上進行了改良,出現了超大規模集成電路的設計理念,其應用主要表現在計算機的硬體設計製作方面,並且在技術方面也進行了革新,除此之外,還有一點非常值得說道,那就是出現了計算機的指令集,開拓了軟體在計算機上的應用,指令集的出現標誌著軟體開發的應用,比如在工程方面的應用,比如在自動化設計上面的應用,都少不了指令集的作用,這個階段最明顯的標誌,就是計算機已經在社會上進行了廣泛的應用,計算機已經開始走向千家萬戶了。

第五代計算機時代

這個計算機時代就是指計算機的人工智慧,但是目前計算機的人工智慧還不是很先進,在各個方面的應用還不是很廣泛,ibm發表聲明稱,該公司已經研製出一款能夠模擬人腦神經元、突觸功能以及其他腦功能的微晶片,從而完成計算功能,這是模擬人腦晶片領域所取得的又一大進展。

IBM表示,這款微晶片擅長完成模式識別和物體分類等繁瑣任務,而且功耗還遠低於傳統硬體。

這一代的計算機應用不僅僅是提現在計算機的應用上,更多的提現是其與人的互動,使得計算機能夠和人產生互動,如果單獨從運行速度上來表現這一時代計算機的話,那簡直就是多餘的,因為在運行速度上,現代的計算機已經能夠滿足大多數的應用了,但是這一代的計算機是提現在自動化處理以及信息化體驗方面的,更多的是一種交互式的應用。

並且很多的科學家還提出了概念化的計算機,或者可以說是第六代的計算機,如果實現了的話,可以說是一種未來的革新,也可以說是人類探索宇宙的一個基石。

雖然世界上第一台計算機已經退出了歷史的舞台,但是其重要的地位依然還在,計算機的設計理念還在,或許在不就的將來,人類能夠設計研發出更加具有特色的計算機,使得人類的未來能夠發展的更好。


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