第17-19課現(xiàn)代科學技術(shù)和文化：
資料：電子計算機的發(fā)展
第一臺電子計算機是由美國賓夕法尼亞大學莫爾學院的莫克萊負責研制成功的。第二次世界大戰(zhàn)期間，莫克萊教授受命為美國的阿伯丁試炮廠制定火力表，每天用計算機不停地計算各種彈道，深感改進計算機之必要。1942年，他提出了試制電子計算機的方案，次年得到空軍的支持。經(jīng)過近三年的努力，花費了48萬美元，終于在1945年年底制成了世界上第一臺電子計算機，它的名稱是“電子數(shù)值和積分計算機”，英文縮寫名為埃尼阿克（eniac）。1946年2月15日舉行了公開表演，1947年運往阿伯丁做科學計算。這臺計算機使用了18 800個電子管、1 500個繼電器、幾千個其他電器和電子元件，運算速度比同期的計算機可快1 000倍。但它的體積龐大，占地170平方米，重30噸，工作耗電150千瓦，電子管常常被燒壞而停機檢修，計算也不夠精確和穩(wěn)定。更為不利的是，它的存儲容量仍然太小，而且工作程序是“外插型”的，為了解題所需要的電路聯(lián)通，往往要幾個人用幾天時間去做接頭工作，而計算只要幾分鐘就夠了。為了克服以上弱點，1946年，美國數(shù)學家馮諾意曼提出了新的改進方案，改進的方面分別是：一是用二進制代替十進制，進一步發(fā)揮電子元件的速度潛力，二是將程序存貯起來，使運算的全過程均由電子自動控制，進一步提高運算速度。1949年，根據(jù)這一方案制造的馮諾意曼機在英國劍橋大學試制成功。以后，電子計算機進入工業(yè)生產(chǎn)階段，世界各國相繼推出了自己的電子管計算機。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，計算機也出現(xiàn)了數(shù)次較重大的變革。電子管計算機屬于第一代，晶體管計算機屬于第二代，集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路計算機分別屬于第三、四、五代計算機。為了解決早期計算機體積大、重量大、功耗大的缺點，晶體管一問世，就被用于研制新一代的電子計算機。1959年，美國一家公司造出第一臺晶體管計算機，運算速度達到每秒幾十萬次。1961年，美國ibm公司生產(chǎn)的一臺大型電子計算機，運算速度達到每秒百萬次。由集成電路和大規(guī)模集成電路組成的第三代和第四代電子計算機，其速度更快，存貯量更大，體積更小，價格更低。1964年4月，ibm公司研制和生產(chǎn)的3 690系列計算機，標志著第三代計算機的開始，它的速度達到每秒千萬次。20世紀70年代，由于大規(guī)模集成電路的問世，使得微型計算機迅速發(fā)展起來。到1980年，全世界擁有的微機超過1億臺。微機進入各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并開始向辦公室和家庭滲透。進入20世紀90年代，發(fā)達國家的微型電腦，已經(jīng)像彩色電視機一樣普及了。電子計算機的另一個發(fā)展趨勢是巨型機的發(fā)展。1976年美國cdc公司研制的巨型計算機的運算速度達到每秒2.5億次。從80年代初開始，超大規(guī)模集成電路計算機的研制也提上了日程。美國和日本都制訂了規(guī)模龐大的研制第五代計算機的計劃，并付諸實施。第五代計算機的研究方向是突破第一至第四代計算機的馮諾意曼原則，采用新的元件、新的記憶存儲方法和程序語言，把運算速度提高到每秒千億次以至萬億次，不但能處理各種數(shù)字、符號、圖像、聲音及其相互轉(zhuǎn)換，還能直接聽懂人的語言，實現(xiàn)人機對話。人們預言，第五代計算機在不遠的將來會取得重大突破，成為名符其實的“電腦”。