淺談計算機發展的論文
隨著計算機技術的不斷髮展與深入,各個行業的自動化程序正在逐漸加快。下面是小編給大家推薦的,希望大家喜歡!
篇一
《計算機發展的探討》
【摘要】科技是創造力,是社會變革的最終決定力量了。科學技術是擁有讓生產方式發生徹底變革的動力,計算機的誕生,使數字技術擴充套件到新的應用領域,適應人類進一步發展的需要。隨著計算機的飛速發展,變成所有學科走向定量化與精確化的紐帶。
【關鍵詞】積體電路;硬體;軟體;作業系統;資料處理
一、計算機發展的四個階段
1.電子管數字計算機階段
20世紀40-50年代,是第一代電子管計算機。經歷了電子管數字計算機、電晶體數字計算機、積體電路數字計算機和大規模積體電路數字計算機的發展歷程,其技術逐漸走向成熟。
2.電晶體數字計算機階段
20世紀60-70年代,是對大型主機進行的第一次“縮小化”,可以滿足中小企業事業單位的資訊處理要求,成本較低,價格可被接受。
3.積體電路數字計算機階
20世紀70-80年代,是對大型主機進行的第二次“縮小化”,使得個人計算機得到了很大的普及。可靠性有了顯著提高,產品走向了通用化、系列化和標準化。
4.大規模積體電路計算機階段
隨著1964年IBM與美國航空公司建立了第一個全球聯機訂票系統,把美國當時2000多個訂票的終端用電話線連線在了一起,標誌著計算機進入了客戶機/伺服器階段,這種模式至今仍在大量使用。在客戶機/伺服器網路中,伺服器是網路的核心,而客戶機是網路的基礎,客戶機依靠伺服器獲得所需要的網路資源,而伺服器為客戶機提供網路必須的資源。C/S結構的優點是能充分發揮客戶端PC的處理能力,很多工作可以在客戶端處理後再提交給伺服器,大大減輕了伺服器的壓力。
5.Internet階段
也稱網際網路、因特網、網際網階段。網際網路即廣域網、區域網及單機按照一定的通訊協議組成的國際計算機網路。網際網路始於1969年,是在ARPA***美國國防部研究計劃署***制定的協定下將美國西南部的大學***UCLA***加利福尼亞大學洛杉磯分校***、Stanford Research Institute***史坦福大學研究學院***、UCSB***加利福尼亞大學***和University of Utah***猶他州大學******的四臺主要的計算機連線起來。此後經歷了文字到圖片,到現在語音、視訊等階段,寬頻越來越快,功能越來越強。
6.雲端計算時代
從2008年起,雲端計算***Cloud Computing***概念逐漸流行起來,它正在成為一個通俗和大眾化***Popular***的詞語。雲端計算被視為“革命性的計算模型”,因為它使得超級計算能力通過網際網路自由流通成為了可能。企業與個人使用者無需再投入昂貴的硬體購置成本,只需要通過網際網路來購買租賃計算力,使用者只用為自己需要的功能付錢,同時消除傳統軟體在硬體,軟體,專業技能方面的花費。雲端計算讓使用者脫離技術與部署上的複雜性而獲得應用。雲端計算囊括了開發、架構、負載平衡和商業模式等,是軟體業的未來模式。它基於Web的服務,也是以網際網路為中心。
二、計算機的基本組成
計算機系統由硬體和軟體兩大部分組成。
硬體由輸入裝置,輸出裝置,儲存器,運算器,控制器組成。輸入裝置是指計算機從外部獲得資訊的裝置如滑鼠,鍵盤,光筆,掃描器,話筒,數碼相機,攝像頭,手寫板等。輸出裝置是指把計算機處理資訊的結果以人們能夠識別的形式表示出來的裝置如顯示器,印表機,繪圖儀,音箱,投影儀等。儲存器如硬碟,光碟機,U盤等。運算器是指機器內部系統通過機器可識別的二維碼進行的算術運算和邏輯運算。控制器是指從儲存器中取出指令,控制計算機各部分協調執行。而控制器和運算器整合在CPU中。
軟體的組成一般為程式和有關文件資料的合稱。軟體可分系統軟體***使用和管理計算機的軟體***和應用軟體***專為某一應用編制的軟體***。常見的系統軟體有:作業系統,資料庫管理系統和程式設計語言。常見的應用軟體有輔助教學軟體,輔助設計軟體,文書處理軟體,資訊管理軟體和自動控制軟體。
三、計算機的工作原理
計算機基本工作原理遵循馮・諾依曼原理。世界上第一臺計算機基於馮・諾依曼原理,其基本思想是:儲存程式與程式控制。儲存程式是指人們必須事先把計算機的執行步驟序列***即程式***及執行中所需的資料,通過一定方式輸入並存儲在計算機的儲存器中。程式控制是指計算機執行時能自動地逐一取出程式中一條條指令,加以分析並執行規定的操作。到目前為止,儘管計算機發展了4代,但其基本工作原理仍然沒有改變。根據儲存程式和程式控制的概念,在計算機執行過程中,實際上有兩種資訊在流動。一種是資料流,這包括原始資料和指令,它們在程式執行前已經預先送至主存中,而且都是以二進位制形式編碼的。在執行程式時資料被送往運算器參與運算,指令被送往控制器。另一種是控制訊號,它是由控制器根據指令的內容發出的,指揮計算機各部件執行指令規定的各種操作或運算,並對執行流程進行控制。這裡的指令必須為該計算機能直接理解和執行。
四、計算機的特點
1.運算速度快、精度高。現代計算機每秒鐘可執行幾百萬條指令,資料處理的速度相當快,是其他任何工具無法比擬的。
2.具有儲存與記憶能力。計算機的儲存器類似於人的大腦,可以“記憶“***儲存***大量的資料和計算機程式。
3.具有邏輯判斷能力。具有可靠邏輯判斷能力是計算機能實現資訊處理自動化的重要原因。能進行邏輯判斷,使計算機不僅能對數值資料進行計算,也能對非數值資料進行處理,使計算機能廣泛應用於非數值資料處理領域,如資訊檢索、圖形識別以及各種多媒體應用等。
4.自動化程度高。利用計算機解決問題時,人們啟動計算機輸入編制好的程式以後,計算機可以自動執行,一般不需要人直接干預運算、處理和控制過程。
五、計算機的應用領域
計算機的應用領域已滲透到社會的各行各業,正在改變著傳統的工作、學習和生活方式,推動著社會的發展。計算機的主要應用領域如下:
1.科學計算***或數值計算***
科學計算是指利用計算機來完成科學研究和工程技術中提出的數學問題的計算。在現代科學技術工作中,科學計算問題是大量的和複雜的。利用計算機的高速計算、大儲存容量和連續運算的能力,可以實現人工無法解決的各種科學計算問題。
2.資料處理***或資訊處理***
資料處理是指對各種資料進行收集、儲存、整理、分類、統計、加工、利用、傳播等一系列活動的統稱。據統計,80%以上的計算機主要用於資料處理,這類工作量大面寬,決定了計算機應用的主導方向。
3.輔助技術***或計算機輔助設計與製造***
計算機輔助設計是利用計算機系統輔助設計人員進行工程或產品設計,以實現最佳設計效果的一種技術。它已廣泛地應用於飛機、汽車、機械、電子、建築和輕工等領域。計算機輔助製造是利用計算機系統進行生產裝置的管理、控制和操作的過程。使用CAM技術可以提高產品質量,降低成本,縮短生產週期,提高生產率和改善勞動條件。計算機輔助教學是利用計算機系統使用課件來進行教學。課件可以用著作工具或高階語言來開發製作,它能引導學生迴圈漸進地學習,使學生輕鬆地從課件中學到所需要的知識。
4.人工智慧***或智慧模擬***
人工智慧***Artificial Intelligence***是計算機模擬人類的智慧活動,諸如感知、判斷、理解、學習、問題求解和影象識別等。現在人工智慧的研究已取得不少成果,有些已開始走向實用階段。例如,能模擬高水平醫學專家進行疾病診療的專家系統,具有一定思維能力的智慧機器人等等。
5.網路應用
計算機技術與現代通訊技術的結合構成了計算機網路。計算機網路的建立,不僅解決了一個單位、一個地區、一個國家中計算機與計算機之間的通訊,各種軟、硬體資源的共享,也大大促進了國際間的文字、影象、視訊和聲音等各類資料的傳輸與處理。
六、計算機發展的未來展望
當今電腦科學發展趨勢,可以把它分為三維考慮。一維是是向”高”的方向。效能越來越高,速度越來越快,主要表現在計算機的主頻越來越高。而且計算機向高的方面發展不僅是晶片頻率的提高,而且是計算機整體效能的提高。
另一個方向就是向“廣”度方向發展。近年來更明顯的趨勢是網路化與向各個領域的滲透。未來,計算機也會像現在的馬達一樣,存在於家中的各種電器中。你的筆記本,書籍都已電子化,包括未來的中小學教材,再過十幾、二十幾年,可能學生們上課用的不再是教科書,而只是一個筆記本大小的計算機,輔導書,練習題都在裡面。不同的學生可以根據自己的需要方便地從中查到想要的資料。而且這些計算機與現在的手機合為一體,隨時隨地都可以上網,相互交流資訊。
第三個方向是向”深”度方向發展,即向資訊的智慧化發展。網上有大量的資訊,怎樣把這些浩如煙海的東西變成你想要的知識,這是計算科學的重要課題,同時人機介面更加友好。目前計算機”思維”的方式與人類思維方式有很大區別,人機之間的間隔還不小。人類還很難以自然的方式。隨著nternet的普及,普通老百姓使用計算機的需求日益增長,這種強烈需求將大大促進計算機智慧化方向的研究。近幾年來計算機識別文字技術已有較大提高,21世紀將更加迅速的發展。
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