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❷ 急!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 計算機的發展史

計算機的誕生醞釀了很長一段時間。1946年2月，第一台電子計算機ENIAC在美國加州問世，ENIAC用了18000個電子管和86000個其它電子元件，有兩個教室那麼大，運算速度卻只有每秒300次各種運算或5000次加法，耗資100萬美元以上。盡管ENIAC有許多不足之處，但它畢竟是計算機的始祖，揭開了計算機時代的序幕。

計算機的發展到目前為止共經歷了四個時代，從1946年到1959年這段時期我們稱之為「電子管計算機時代」。第一代計算機的內部元件使用的是電子管。由於一部計算機需要幾千個電子管，每個電子管都會散發大量的熱量，因此，如何散熱是一個令人頭痛的問題。電子管的壽命最長只有3000小時，計算機運行時常常發生由於電子管被燒壞而使計算機死機的現象。第一代計算機主要用於科學研究和工程計算。

從1960年到1964年，由於在計算機中採用了比電子管更先進的晶體管，所以我們將這段時期稱為「晶體管計算機時代」。晶體管比電子管小得多，不需要暖機時間，消耗能量較少，處理更迅速、更可靠。第二代計算機的程序語言從機器語言發展到匯編語言。接著，高級語言FORTRAN語言和cOBOL語言相繼開發出來並被廣泛使用。這時，開始使用磁碟和磁帶作為輔助存儲器。第二代計算機的體積和價格都下降了，使用的人也多起來了，計算機工業迅速發展。第二代計算機主要用於商業、大學教學和政府機關。

從1965年到1970年，集成電路被應用到計算機中來，因此這段時期被稱為「中小規模集成電路計算機時代」。集成電路（Integrated Circuit，簡稱r）是做在晶片上的一個完整的電子電路，這個晶片比手指甲還小，卻包含了幾千個晶體管元件。第三代計算機的特點是體積更小、價格更低、可靠性更高、計算速度更快。第三代計算機的代表是IBM公司花了50億美元開發的IBM 360系列。
從1971年到現在，被稱之為「大規模集成電路計算機時代」。第四代計算機使用的元件依然是集成電路，不過，這種集成電路已經大大改善，它包含著幾十萬到上百萬個晶體管，人們稱之為大規模集成電路（LargeScale lntegrated Circuit，簡稱LSI）和超大規模集成電路（Very Large Scale lntegrated Circuit，簡稱VLSI）。1975年，美國1BM公司推出了個人計算機PC（PersonaI Computer），從此，人們對計算機不再陌生，計算機開始深入到人類生活的各個方面。

❸ 世界計算機發展史

計算機發展史
早期
1854年－1890年
1890年－20世紀早期
20世紀中期
20世紀晚期－現在
1666年，在英國Samuel
Morland發明了一部可以計算加數及減數的機械計數機。
1673年,
Gottfried
Leibniz
製造了一部踏式(stepped)圓柱形轉輪的計數機,叫「Stepped
Reckoner」，這部計算器可以把重復的數字相乘，並自動地加入加數器里。
1694年,德國數學家，Gottfried
Leibniz
，把巴斯卡的Pascalene
改良，製造了一部可以計算乘數的機器，它仍然是用齒輪及刻度盤操作。
1773年,
Philipp-Matthaus
製造及賣出了少量精確至12位的計算機器。
1775年,The
third
Earl
of
Stanhope
發明了一部與Leibniz相似的乘法計算器。
1786年,J.H.Mueller
設計了一部差分機，可惜沒有撥款去製造。
1801年,
Joseph-Marie
Jacquard
的織布機是用連接按序的打孔卡控制編織的樣式。

❹ 計算機系統的發展經歷了哪幾個階段

計算機發展史 早期計算機
公元前5世紀，中國人發明了算盤，廣泛應用於商業貿易中，算盤被認為是最早的計算機，並一直使用至今。算盤在某些方面的運算能力要超過目前的計算機，算盤的方面體現了中國人民的智慧。
直到17世紀，計算設備才有了第二次重要的進步。1642年，法國人Blaise Pascal（1623-1662）發明了自動進位加法器，稱為Pascalene。1694年，德國數學家Gottfried Wilhemvon Leibniz（1646-1716）改進了Pascaline，使之可以計算乘法。後來，法國人Charles Xavier Thomas de Colmar發明了可以進行四則運算的計算器。
現代計算機的真正起源來自英國數學教授Charles Babbage。Charles Babbage發現通常的計算設備中有許多錯誤，在劍橋學習時，他認為可以利用蒸汽機進行運算。起先他設計差分機用於計算導航表，後來，他發現差分機只是專門用途的機器，於是放棄了原來的研究，開始設計包含現代計算機基本組成部分的分析機。（Analytical Engine）
Babbage的蒸汽動力計算機雖然最終沒有完成，以今天的標准看也是非常原始的，然而，它勾畫出現代通用計算機的基本功能部分，在概念上是一個突破。
在接下來的若干年中，許多工程師在另一些方面取得了重要的進步，美國人Herman Hollerith（1860-1929），根據提花織布機的原理發明了穿孔片計算機，並帶入商業領域建立公司。
現代計算機發展歷程
第一代電子管計算機 (1946-1957)
1946年2月15日，標志現代計算機誕生的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)在費城公諸於世。ENIAC代表了計算機發展史上的里程碑，它通過不同部分之間的重新接線編程，還擁有並行計算能力。ENIAC由美國政府和賓夕法尼亞大學合作開發，使用了18000個電子管，70000個電阻器，有5百萬個焊接點，耗電160千瓦，其運算速度為每秒5000次。 第一代計算機的特點是操作指令是為特定任務而編制的，每種機器有各自不同的機器語言，功能受到限制，速度也慢。另一個明顯特徵是使用真空電子管和磁鼓儲存數據 .
第二代晶體管計算機 (1957-1964)
1948年，晶體管發明代替了體積龐大電子管，電子設備的體積不斷減小。1956年，晶體管在計算機中使用，晶體管和磁芯存儲器導致了第二代計算機的產生。第二代計算機體積小、速度快、功耗低、性能更穩定。1960年，出現了一些成功地用在商業領域、大學和政府部門的第二代計算機。第二代計算機用晶體管代替電子管，還有現代計算機的一些部件:列印機、磁帶、磁碟、內存、操作系統等。計算機中存儲的程序使得計算機有很好的適應性，可以更有效地用於商業用途。在這一時期出現了更高級的COBOL和FORTRAN等語言，使計算機編程更容易。新的職業(程序員、分析員和計算機系統專家)和整個軟體產業由此誕生。
第三代集成電路計算機 (1964-1972)
1958年德州儀器的工程師Jack Kilby發明了集成電路(IC)，將三種電子元件結合到一片小小的矽片上。更多的元件集成到單一的半導體晶元上，計算機變得更小，功耗更低，速度更快。這一時期的發展還包括使用了操作系統，使得計算機在中心程序的控制協調下可以同時運行許多不同的程序。
第四代大規模集成電路計算機 (1972-現在)
大規模集成電路 (LSI) 可以在一個晶元上容納幾百個元件。到了 80 年代，超大規模集成電路 (VLSI) 在晶元上容納了幾十萬個元件，後來的 (ULSI) 將數字擴充到百萬級。可以在硬幣大小的晶元上容納如此數量的元件使得計算機的體積和價格不斷下降，而功能和可靠性不斷增強。 70 年代中期，計算機製造商開始將計算機帶給普通消費者，這時的小型機帶有友好界面的軟體包，供非專業人員使用的程序和最受歡迎的字處理和電子表格程序。 1981 年， IBM 推出個人計算機 (PC) 用於家庭、辦公室和學校。 80 年代個人計算機的競爭使得價格不斷下跌，微機的擁有量不斷增加，計算機繼續縮小體積。與 IBM PC 競爭的 Apple Macintosh 系列於 1984 年推出， Macintosh 提供了友好的圖形界面，用戶可以用滑鼠方便地操作。

❺ C++編程:整數奇偶排序

#include<iostream.h>
void jiangxu(int a[],int n)
{
int i,j,t;
for(i=0;i<n-1;i++)
{
for(j=i;j<n;j++)
if(a[i]<a[j])
{t=a[i];a[i]=a[j];a[j]=t;}
}
}
void shengxu(int a[],int n)
{
int i,j,t;
for(i=0;i<n-1;i++)
{
for(j=i;j<n;j++)
if(a[i]>a[j])
{
t=a[i];a[i]=a[j];a[j]=t;
}
}
}
void main()
{
int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
int odd[10];//構造一個數組用以存放奇數
int even[10];//構造一個數組用以存放奇數
int *p,*q,i,odds(0),evens(0);//odds,enevs存放a[]中奇數與偶數的個數
p=odd;q=even;//指針指向數組頭
for(i=0;i<10;i++)
{
if(a[i]%2){*(p++)=a[i],odds++;} //奇數存入odd[]
else {*(q++)=a[i],evens++;}//偶數放入even[]
}
jiangxu(odd,odds); //奇數降序排序
shengxu(even,evens);//偶數升序排序
cout<<"a:";
for(i=0;i<10;i++)
cout<<a[i];
cout<<endl;
cout<<"奇數";
for(i=0;i<odds;i++)
cout<<odd[i];
cout<<endl;
cout<<"偶數";
for(i=0;i<evens;i++)
cout<<even[i];
cout<<endl;
}
還有不解情繼續提問~

❻ 一個簡單的VIGERENE密碼編程實現題 只有5位 C++

//我不明白這個密碼過程，下面是可以運行的程序，你自己改改
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=0;int j=0 ;int n;
char v[100]={'A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V','W','S','Y','Z'};

char code[5];char pin[3];
cout<<"輸入密文:\n";
for(i=0;i<5;i++)
{ cin>>code[i];}
cout<<"輸入三位密鑰:\n";
for( j=0;j<3;j++)
{cin>>pin[j];}
int sum[5];
for (i=0;i<5;i++)
{ for(j=0;j<3;j++)
{sum[i]=(code[i]+pin[j])%26;}

}

for(int t=0;t<5;t++)
{cout<<v[sum[t]];}
system("pause");
return 0;
}

❼ 計算機發展史

計算機的發展歷史

一、第一台計算機的誕生

第一台計算機(ENIAC)於1946年2月,在美國誕生。

ENIAC PC機
耗資 100萬美圓 600美圓
重量 30噸 10kg
佔地 150平方米 0．25平方米
電子器件 1．9萬只電子管 100塊集成電路
運算速度 5000次/秒 500萬次/秒

二、計算機發展歷史

1、第一代計算機（1946~1958)

電子管為基本電子器件；使用機器語言和匯編語言；主要應用於國防和科學計算；運算速度每秒幾千次至幾萬次。

2、第二代計算機(1958~1964)

晶體管為主要器件；軟體上出現了操作系統和演算法語言；運算速度每秒幾萬次至幾十萬次。

3、第三代計算機(1964~1971)

普遍採用集成電路；體積縮小；運算速度每秒幾十萬次至幾百萬次。

4、第四代計算機(1971~ )

以大規模集成電路為主要器件；運算速度每秒幾百萬次至上億次。

三、我國計算機發展歷史

從1953年開始研究，到1958年研製出了我國第一台計算機

在1982年我國研製出了運算速度1億次的銀河I、II型等小型系列機。
計算機的歷史

計算機是新技術革命的一支主力，也是推動社會向現代化邁進的活躍因素。計算機科學與技術是第二次世界大戰以來發展最快、影響最為深遠的新興學科之一。計算機產業已在世界范圍內發展成為一種極富生命力的戰略產業。

現代計算機是一種按程序自動進行信息處理的通用工具,它的處理對象是信息，處理結果也是信息。利用計算機解決科學計算、工程設計、經營管理、過程式控制制或人工智慧等各種問題的方法，都是按照一定的演算法進行的。這種演算法是定義精確的一系列規則，它指出怎樣以給定的輸入信息經過有限的步驟產生所需要的輸出信息。

信息處理的一般過程，是計算機使用者針對待解抉的問題,事先編製程序並存入計算機內，然後利用存儲程序指揮、控制計算機自動進行各種基本操作，直至獲得預期的處理結果。計算機自動工作的基礎在於這種存儲程序方式，其通用性的基礎則在於利用計算機進行信息處理的共性方法。

計算機的歷史

現代計算機的誕生和發展 現代計算機問世之前，計算機的發展經歷了機械式計算機、機電式計算機和萌芽期的電子計算機三個階段。

早在17世紀，歐洲一批數學家就已開始設計和製造以數字形式進行基本運算的數字計算機。1642年，法國數學家帕斯卡採用與鍾表類似的齒輪傳動裝置，製成了最早的十進制加法器。1678年，德國數學家萊布尼茲製成的計算機，進一步解決了十進制數的乘、除運算。

英國數學家巴貝奇在1822年製作差分機模型時提出一個設想，每次完成一次算術運算將發展為自動完成某個特定的完整運算過程。1884年，巴貝奇設計了一種程序控制的通用分析機。這台分析機雖然已經描繪出有關程序控制方式計算機的雛型，但限於當時的技術條件而未能實現。

巴貝奇的設想提出以後的一百多年期間，電磁學、電工學、電子學不斷取得重大進展，在元件、器件方面接連發明了真空二極體和真空三極體；在系統技術方面，相繼發明了無線電報、電視和雷達……。所有這些成就為現代計算機的發展准備了技術和物質條件。

與此同時，數學、物理也相應地蓬勃發展。到了20世紀30年代，物理學的各個領域經歷著定量化的階段，描述各種物理過程的數學方程，其中有的用經典的分析方法已根難解決。於是，數值分析受到了重視，研究出各種數值積分，數值微分，以及微分方程數值解法，把計算過程歸結為巨量的基本運算，從而奠定了現代計算機的數值演算法基礎。

社會上對先進計算工具多方面迫切的需要，是促使現代計算機誕生的根本動力。20世紀以後，各個科學領域和技術部門的計算困難堆積如山，已經阻礙了學科的繼續發展。特別是第二次世界大戰爆發前後，軍事科學技術對高速計算工具的需要尤為迫切。在此期間，德國、美國、英國部在進行計算機的開拓工作，幾乎同時開始了機電式計算機和電子計算機的研究。

德國的朱賽最先採用電氣元件製造計算機。他在1941年製成的全自動繼電器計算機Z-3，已具備浮點記數、二進制運算、數字存儲地址的指令形式等現代計算機的特徵。在美國，1940～1947年期間也相繼製成了繼電器計算機MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。不過，繼電器的開關速度大約為百分之一秒，使計算機的運算速度受到很大限制。

電子計算機的開拓過程，經歷了從製作部件到整機從專用機到通用機、從「外加式程序」到「存儲程序」的演變。1938年，美籍保加利亞學者阿塔納索夫首先製成了電子計算機的運算部件。1943年，英國外交部通信處製成了「巨人」電子計算機。這是一種專用的密碼分析機，在第二次世界大戰中得到了應用。

1946年2月美國賓夕法尼亞大學莫爾學院製成的大型電子數字積分計算機(ENIAC)，最初也專門用於火炮彈道計算，後經多次改進而成為能進行各種科學計算的通用計算機。這台完全採用電子線路執行算術運算、邏輯運算和信息存儲的計算機，運算速度比繼電器計算機快1000倍。這就是人們常常提到的世界上第一台電子計算機。但是，這種計算機的程序仍然是外加式的，存儲容量也太小，尚未完全具備現代計算機的主要特徵。

新的重大突破是由數學家馮·諾伊曼領導的設計小組完成的。1945年3月他們發表了一個全新的存儲程序式通用電子計算機方案—電子離散變數自動計算機(EDVAC)。隨後於1946年6月，馮·諾伊曼等人提出了更為完善的設計報告《電子計算機裝置邏輯結構初探》。同年7～8月間，他們又在莫爾學院為美國和英國二十多個機構的專家講授了專門課程《電子計算機設計的理論和技術》，推動了存儲程序式計算機的設計與製造。

1949年，英國劍橋大學數學實驗室率先製成電子離散時序自動計算機(EDSAC)；美國則於1950年製成了東部標准自動計算機(SFAC)等。至此，電子計算機發展的萌芽時期遂告結束，開始了現代計算機的發展時期。

在創制數字計算機的同時，還研製了另一類重要的計算工具——模擬計算機。物理學家在總結自然規律時，常用數學方程描述某一過程；相反，解數學方程的過程，也有可能採用物理過程模擬方法，對數發明以後，1620年製成的計算尺，己把乘法、除法化為加法、減法進行計算。麥克斯韋巧妙地把積分(面積)的計算轉變為長度的測量，於1855年製成了積分儀。

19世紀數學物理的另一項重大成就——傅里葉分析，對模擬機的發展起到了直接的推動作用。19世紀後期和20世紀前期，相繼製成了多種計算傅里葉系數的分析機和解微分方程的微分分析機等。但是當試圖推廣微分分析機解偏微分方程和用模擬機解決一般科學計算問題時，人們逐漸認識到模擬機在通用性和精確度等方面的局限性，並將主要精力轉向了數字計算機。

電子數字計算機問世以後，模擬計算機仍然繼續有所發展，並且與數字計算機相結合而產生了混合式計算機。模擬機和混合機已發展成為現代計算機的特殊品種，即用在特定領域的高效信息處理工具或模擬工具。

20世紀中期以來，計算機一直處於高速度發展時期，計算機由僅包含硬體發展到包含硬體、軟體和固件三類子系統的計算機系統。計算機系統的性能—價格比，平均每10年提高兩個數量級。計算機種類也一再分化，發展成微型計算機、小型計算機、通用計算機(包括巨型、大型和中型計算機)，以及各種專用機(如各種控制計算機、模擬—數字混合計算機)等。

計算機器件從電子管到晶體管，再從分立元件到集成電路以至微處理器，促使計算機的發展出現了三次飛躍。

在電子管計算機時期(1946～1959)，計算機主要用於科學計算。主存儲器是決定計算機技術面貌的主要因素。當時，主存儲器有水銀延遲線存儲器、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓和磁心存儲器等類型，通常按此對計算機進行分類。

到了晶體管計算機時期(1959～1964)，主存儲器均採用磁心存儲器，磁鼓和磁碟開始用作主要的輔助存儲器。不僅科學計算用計算機繼續發展，而且中、小型計算機，特別是廉價的小型數據處理用計算機開始大量生產。

1964年，在集成電路計算機發展的同時，計算機也進入了產品系列化的發展時期。半導體存儲器逐步取代了磁心存儲器的主存儲器地位，磁碟成了不可缺少的輔助存儲器，並且開始普遍採用虛擬存儲技術。隨著各種半導體只讀存儲器和可改寫的只讀存儲器的迅速發展，以及微程序技術的發展和應用，計算機系統中開始出現固件子系統。

20世紀70年代以後，計算機用集成電路的集成度迅速從中小規模發展到大規模、超大規模的水平，微處理器和微型計算機應運而生，各類計算機的性能迅速提高。隨著字長4位、8位、16位、32位和64位的微型計算機相繼問世和廣泛應用，對小型計算機、通用計算機和專用計算機的需求量也相應增長了。

微型計算機在社會上大量應用後，一座辦公樓、一所學校、一個倉庫常常擁有數十台以至數百台計算機。實現它們互連的局部網隨即興起，進一步推動了計算機應用系統從集中式系統向分布式系統的發展。

在電子管計算機時期，一些計算機配置了匯編語言和子程序庫，科學計算用的高級語言FORTRAN初露頭角。在晶體管計算機階段，事務處理的COBOL語言、科學計算機用的ALGOL語言，和符號處理用的LISP等高級語言開始進入實用階段。操作系統初步成型，使計算機的使用方式由手工操作改變為自動作業管理。

進入集成電路計算機發展時期以後，在計算機中形成了相當規模的軟體子系統，高級語言種類進一步增加，操作系統日趨完善，具備批量處理、分時處理、實時處理等多種功能。資料庫管理系統、通信處理程序、網路軟體等也不斷增添到軟體子系統中。軟體子系統的功能不斷增強，明顯地改變了計算機的使用屬性，使用效率顯著提高。

在現代計算機中，外圍設備的價值一般已超過計算機硬體子系統的一半以上，其技術水平在很大程度上決定著計算機的技術面貌。外圍設備技術的綜合性很強，既依賴於電子學、機械學、光學、磁學等多門學科知識的綜合，又取決於精密機械工藝、電氣和電子加工工藝以及計量的技術和工藝水平等。

外圍設備包括輔助存儲器和輸入輸出設備兩大類。輔助存儲器包括磁碟、磁鼓、磁帶、激光存儲器、海量存儲器和縮微存儲器等；輸入輸出設備又分為輸入、輸出、轉換、、模式信息處理設備和終端設備。在這些品種繁多的設備中，對計算機技術面貌影響最大的是磁碟、終端設備、模式信息處理設備和轉換設備等。

新一代計算機是把信息採集存儲處理、通信和人工智慧結合在一起的智能計算機系統。它不僅能進行一般信息處理，而且能面向知識處理，具有形式化推理、聯想、學習和解釋的能力，將能幫助人類開拓未知的領域和獲得新的知識。

計算技術在中國的發展 在人類文明發展的歷史上中國曾經在早期計算工具的發明創造方面寫過光輝的一頁。遠在商代，中國就創造了十進制記數方法，領先於世界千餘年。到了周代，發明了當時最先進的計算工具——算籌。這是一種用竹、木或骨製成的顏色不同的小棍。計算每一個數學問題時，通常編出一套歌訣形式的演算法，一邊計算，一邊不斷地重新布棍。中國古代數學家祖沖之，就是用算籌計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間。這一結果比西方早一千年。

珠算盤是中國的又一獨創，也是計算工具發展史上的第一項重大發明。這種輕巧靈活、攜帶方便、與人民生活關系密切的計算工具，最初大約出現於漢朝，到元朝時漸趨成熟。珠算盤不僅對中國經濟的發展起過有益的作用，而且傳到日本、朝鮮、東南亞等地區，經受了歷史的考驗，至今仍在使用。

中國發明創造指南車、水運渾象儀、記里鼓車、提花機等，不僅對自動控制機械的發展有卓越的貢獻，而且對計算工具的演進產生了直接或間接的影響。例如，張衡製作的水運渾象儀，可以自動地與地球運轉同步，後經唐、宋兩代的改進，遂成為世界上最早的天文鍾。

記里鼓車則是世界上最早的自動計數裝置。提花機原理劉計算機程序控制的發展有過間接的影響。中國古代用陽、陰兩爻構成八卦，也對計算技術的發展有過直接的影響。萊布尼茲寫過研究八卦的論文，系統地提出了二進制算術運演算法則。他認為，世界上最早的二進製表示法就是中國的八卦。

經過漫長的沉寂，新中國成立後，中國計算技術邁入了新的發展時期，先後建立了研究機構，在高等院校建立了計算技術與裝置專業和計算數學專業，並且著手創建中國計算機製造業。

1958年和1959年，中國先後製成第一台小型和大型電子管計算機。60年代中期，中國研製成功一批晶體管計算機，並配製了ALGOL等語言的編譯程序和其他系統軟體。60年代後期，中國開始研究集成電路計算機。70年代，中國已批量生產小型集成電路計算機。80年代以後，中國開始重點研製微型計算機系統並推廣應用；在大型計算機、特別是巨型計算機技術方面也取得了重要進展；建立了計算機服務業，逐步健全了計算機產業結構。

在計算機科學與技術的研究方面，中國在有限元計算方法、數學定理的機器證明、漢字信息處理、計算機系統結構和軟體等方面都有所建樹。在計算機應用方面，中國在科學計算與工程設計領域取得了顯著成就。在有關經營管理和過程式控制制等方面，計算機應用研究和實踐也日益活躍。

計算機科學與技術

計算機科學與技術是一門實用性很強、發展極其迅速的面向廣大社會的技術學科，它建立在數學、電子學 (特別是微電子學)、磁學、光學、精密機械等多門學科的基礎之上。但是，它並不是簡單地應用某些學科的知識，而是經過高度綜合形成一整套有關信息表示、變換、存儲、處理、控制和利用的理論、方法和技術。

計算機科學是研究計算機及其周圍各種現象與規模的科學，主要包括理論計算機科學、計算機系統結構、軟體和人工智慧等。計算機技術則泛指計算機領域中所應用的技術方法和技術手段，包括計算機的系統技術、軟體技術、部件技術、器件技術和組裝技術等。計算機科學與技術包括五個分支學科，即理論計算機科學、計算機系統結構、計算機組織與實現、計算機軟體和計算機應用。

理論計算機學 是研究計算機基本理論的學科。在幾千年的數學發展中，人們研究了各式各樣的計算，創立了許多演算法。但是，以計算或演算法本身的性質為研究對象的數學理論，卻是在20世紀30年代才發展起來的。

當時，由幾位數理邏輯學者建立的演算法理論，即可計算性理論或稱遞歸函數論，對20世紀40年代現代計算機設計思想的形成產生過影響。此後，關於現實計算機及其程序的數學模型性質的研究，以及計算復雜性的研究等不斷有所發展。

理論計算機科學包括自動機論、形式語言理論、程序理論、演算法分析，以及計算復雜性理論等。自動機是現實自動計算機的數學模型，或者說是現實計算機程序的模型，自動機理論的任務就在於研究這種抽象機器的模型；程序設計語言是一種形式語言，形式語言理論根據語言表達能力的強弱分為O～3型語言，與圖靈機等四類自動機逐一對應；程序理論是研究程序邏輯、程序復雜性、程序正確性證明、程序驗證、程序綜合、形式語言學，以及程序設計方法的理論基礎；演算法分析研究各種特定演算法的性質。計算復雜性理論研究演算法復雜性的一般性質。

計算機系統結構 程序設計者所見的計算機屬性，著重於計算機的概念結構和功能特性，硬體、軟體和固件子系統的功能分配及其界面的確定。使用高級語言的程序設計者所見到的計算機屬性，主要是軟體子系統和固件子系統的屬性，包括程序語言以及操作系統、資料庫管理系統、網路軟體等的用戶界面。使用機器語言的程序設計者所見到的計算機屬性，則是硬體子系統的概念結構(硬體子系統結構)及其功能特性，包括指令系統(機器語言)，以及寄存器定義、中斷機構、輸入輸出方式、機器工作狀態等。

硬體子系統的典型結構是馮·諾伊曼結構，它由運算器控制器、存儲器和輸入、輸出設備組成，採用「指令驅動」方式。當初，它是為解非線性、微分方程而設計的，並未預見到高級語言、操作系統等的出現，以及適應其他應用環境的特殊要求。在相當長的一段時間內，軟體子系統都是以這種馮·諾伊曼結構為基礎而發展的。但是，其間不相適應的情況逐漸暴露出來，從而推動了計算機系統結構的變革。

計算機組織與實現 是研究組成計算機的功能、部件間的相互連接和相互作用，以及有關計算機實現的技術，均屬於計算機組織與實現的任務。

在計算機系統結構確定分配給硬子系統的功能及其概念結構之後，計算機組織的任務就是研究各組成部分的內部構造和相互聯系，以實現機器指令級的各種功能和特性。這種相互聯系包括各功能部件的布置、相互連接和相互作用。

隨著計算機功能的擴展和性能的提高，計算機包含的功能部件也日益增多，其間的互連結構日趨復雜。現代已有三類互連方式，分別以中央處理器、存儲器或通信子系統為中心，與其他部件互連。以通信子系統為中心的組織方式，使計算機技術與通信技術緊密結合，形成了計算機網路、分布計算機系統等重要的計算機研究與應用領域。

與計算實現有關的技術范圍相當廣泛，包括計算機的元件、器件技術，數字電路技術，組裝技術以及有關的製造技術和工藝等。

軟體 軟體的研究領域主要包括程序設計、基礎軟體、軟體工程三個方面。程序設計指設計和編製程序的過程，是軟體研究和發展的基礎環節。程序設計研究的內容，包括有關的基本概念、規范、工具、方法以及方法學等。這個領域發展的特點是：從順序程序設計過渡到並發程序設計和分幣程序設計；從非結構程序設計方法過渡到結構程序設計方法；從低級語言工具過渡到高級語言工具；從具體方法過渡到方法學。

基礎軟體指計算機系統中起基礎作用的軟體。計算機的軟體子系統可以分為兩層：靠近硬體子系統的一層稱為系統軟體，使用頻繁，但與具體應用領域無關；另一層則與具體應用領域直接有關，稱為應用軟體；此外還有支援其他軟體的研究與維護的軟體，專門稱為支援軟體。

軟體工程是採用工程方法研究和維護軟體的過程，以及有關的技術。軟體研究和維護的全過程，包括概念形成、要求定義、設計、實現、調試、交付使用，以及有關校正性、適應性、完善性等三層意義的維護。軟體工程的研究內容涉及上述全過程有關的對象、結構、方法、工具和管理等方面。

軟體目動研究系統的任務是：在軟體工程中採用形式方法：使軟體研究與維護過程中的各種工作盡可能多地由計算機自動完成；創造一種適應軟體發展的軟體、固件與硬體高度綜合的高效能計算機。

計算機產業

計算機產業包括兩大部門，即計算機製造業和計算機服務業。後者又稱為信息處理產業或信息服務業。計算機產業是一種省能源、省資源、附加價值高、知識和技術密集的產業，對於國民經濟的發展、國防實力和社會進步均有巨大影響。因此，不少國家採取促進計算機產業興旺發達的政策。

計算機製造業包括生產各種計算機系統、外圍設備終端設備，以及有關裝置、元件、器件和材料的製造。計算機作為工業產品，要求產品有繼承性，有很高的性能-價格比和綜合性能。計算機的繼承性特別體現在軟體兼容性方面，這能使用戶和廠家把過去研製的軟體用在新產品上，使價格很高的軟體財富繼續發揮作用，減少用戶再次研製軟體的時間和費用。提高性能-價格比是計算機產品更新的目標和動力。

計算機製造業提供的計算機產品，一般僅包括硬體子系統和部分軟體子系統。通常，軟體子系統中缺少適應各種特定應用環境的應用軟體。為了使計算機在特定環境中發揮效能，還需要設計應用系統和研製應用軟體此外，計算機的運行和維護，需要有掌握專業知識的技術人員，這常常是一股用戶所作不到的。

針對這些社會需要，一些計算機製造廠家十分重視向用戶提供各種技術服務和銷售服務。一些獨立於計算機製造廠家的計算機服務機構，也在50年代開始出現。到60年代末期，計算機服務業在世界范圍內已形成為獨立的行業。

計算機的發展與應用

計算機科學與技術的各門學科相結合，改進了研究工具和研究方法，促進了各門學科的發展。過去，人們主要通過實驗和理論兩種途徑進行科學技術研究。現在，計算和模擬已成為研究工作的第三條途徑。

計算機與有關的實驗觀測儀器相結合，可對實驗數據進行現場記錄、整理、加工、分析和繪制圖表，顯著地提高實驗工作的質量和效率。計算機輔助設計已成為工程設計優質化、自動化的重要手段。在理論研究方面，計算機是人類大腦的延伸，可代替人腦的若干功能並加以強化。古老的數學靠紙和筆運算，現在計算機成了新的工具，數學定理證明之類的繁重腦力勞動，已可能由計算機來完成或部分完成。

計算和模擬作為一種新的研究手段，常使一些學科衍生出新的分支學科。例如，空氣動力學、氣象學、彈性結構力學和應用分析等所面臨的「計算障礙」，在有了高速計算機和有關的計算方法之後開始有所突破，並衍生出計算空氣動力學、氣象數值預報等邊緣分支學科。利用計算機進行定量研究，不僅在自然科學中發揮了重大的作用，在社會科學和人文學科中也是如此。例如，在人口普查、社會調查和自然語言研究方面，計算機就是一種很得力的工具。

計算機在各行各業中的廣泛應用，常常產生顯著的經濟效益和社會效益，從而引起產業結構、產品結構、經營管理和服務方式等方面的重大變革。在產業結構中已出觀了計算機製造業和計算機服務業，以及知識產業等新的行業。

微處理器和微計算機已嵌入機電設備、電子設備、通信設備、儀器儀表和家用電器中，使這些產品向智能化方向發展。計算機被引入各種生產過程系統中，使化工、石油、鋼鐵、電力、機械、造紙、水泥等生產過程的自動化水平大大提高，勞動生產率上升、質量提高、成本下降。計算機嵌入各種武器裝備和武器系統干，可顯著提高其作戰效果。

經營管理方面，計算機可用於完成統計、計劃、查詢、庫存管理、市場分析、輔助決策等，使經營管理工作科學化和高效化，從而加速資金周轉，降低庫存水準，改善服務質量，縮短新產品研製周期，提高勞動生產率。在辦公室自動化方面，計算機可用於文件的起草、檢索和管理等，顯著提高辦公效率。

計算機還是人們的學習工具和生活工具。藉助家用計算機、個人計算機、計算機網、資料庫系統和各種終端設備，人們可以學習各種課程，獲取各種情報和知識，處理各種生活事務(如訂票、購物、存取款等)，甚至可以居家辦公。越來越多的人的工作、學習和生活中將與計算機發生直接的或間接的聯系。普及計算機教育已成為一個重要的問題。

總之，計算機的發展和應用已不僅是一種技術現象而且是一種政治、經濟、軍事和社會現象。世界各國都力圖主動地駕馭這種社會計算機化和信息化的進程，克服計算機化過程中可能出現的消極因素，更順利地向高

❽ 電腦的程式是根據什麼基本原理而發明的呢

公元前5世紀，中國人發明了算盤，廣泛應用於商業貿易中，算盤被認為是最早的計算機，並一直使用至今。算盤在某些方面的運算能力要超過目前的計算機，算盤的方面體現了中國人民的智慧。 直到17世紀，計算設備才有了第二次重要的進步。1642年，法國人Blaise Pascal（1623-1662）發明了自動進位加法器，稱為Pascalene。1694年，德國數學家Gottfried Wilhemvon Leibniz（1646-1716）改進了Pascaline，使之可以計算乘法。後來，法國人Charles Xavier Thomas de Colmar發明了可以進行四則運算的計算器。 現代計算機的真正起源來自英國數學教授Charles Babbage。Charles Babbage發現通常的計算設備中有許多錯誤，在劍橋學習時，他認為可以利用蒸汽機進行運算。起先他設計差分機用於計算導航表，後來，他發現差分機只是專門用途的機器，於是放棄了原來的研究，開始設計包含現代計算機基本組成部分的分析機。（Analytical Engine） Babbage的蒸汽動力計算機雖然最終沒有完成，以今天的標准看也是非常原始的，然而，它勾畫出現代通用計算機的基本功能部分，在概念上是一個突破。 在接下來的若干年中，許多工程師在另一些方面取得了重要的進步，美國人Herman Hollerith（1860-1929），根據提花織布機的原理發明了穿孔片計算機，並帶入商業領域建立公司。 現代計算機發展歷程 第一代電子管計算機 (1945-1956) 1946年2月15日，標志現代計算機誕生的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)在費城公諸於世。ENIAC代表了計算機發展史上的里程碑，它通過不同部分之間的重新接線編程，還擁有並行計算能力。ENIAC由美國政府和賓夕法尼亞大學合作開發，使用了18000個電子管，70000個電阻器，有5百萬個焊接點，耗電160千瓦，其運算速度為每秒5000次。 第一代計算機的特點是操作指令是為特定任務而編制的，每種機器有各自不同的機器語言，功能受到限制，速度也慢。另一個明顯特徵是使用真空電子管和磁鼓儲存數據 . 第二代晶體管計算機 (1956-1963) 1948年，晶體管發明代替了體積龐大電子管，電子設備的體積不斷減小。1956年，晶體管在計算機中使用，晶體管和磁芯存儲器導致了第二代計算機的產生。第二代計算機體積小、速度快、功耗低、性能更穩定。1960年，出現了一些成功地用在商業領域、大學和政府部門的第二代計算機。第二代計算機用晶體管代替電子管，還有現代計算機的一些部件:列印機、磁帶、磁碟、內存、操作系統等。計算機中存儲的程序使得計算機有很好的適應性，可以更有效地用於商業用途。在這一時期出現了更高級的COBOL和FORTRAN等語言，使計算機編程更容易。新的職業(程序員、分析員和計算機系統專家)和整個軟體產業由此誕生。 第三代集成電路計算機 (1964-1971) 1958年德州儀器的工程師Jack Kilby發明了集成電路(IC)，將三種電子元件結合到一片小小的矽片上。更多的元件集成到單一的半導體晶元上，計算機變得更小，功耗更低，速度更快。這一時期的發展還包括使用了操作系統，使得計算機在中心程序的控制協調下可以同時運行許多不同的程序。 第四代大規模集成電路計算機 (1971-現在) 大規模集成電路 (LSI) 可以在一個晶元上容納幾百個元件。到了 80 年代，超大規模集成電路 (VLSI) 在晶元上容納了幾十萬個元件，後來的 (ULSI) 將數字擴充到百萬級。可以在硬幣大小的晶元上容納如此數量的元件使得計算機的體積和價格不斷下降，而功能和可靠性不斷增強。 70 年代中期，計算機製造商開始將計算機帶給普通消費者，這時的小型機帶有友好界面的軟體包，供非專業人員使用的程序和最受歡迎的字處理和電子表格程序。 1981 年， IBM 推出個人計算機 (PC) 用於家庭、辦公室和學校。 80 年代個人計算機的競爭使得價格不斷下跌，微機的擁有量不斷增加，計算機繼續縮小體積。與 IBM PC 競爭的 Apple Macintosh 系列於 1984 年推出， Macintosh 提供了友好的圖形界面，用戶可以用滑鼠方便地操作

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