第4篇 Internet基础.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 按照所采用的基本元件，计算机的发展经历了4个阶段： 　　“埃迪瓦克”（EDVAC）是典型的第一代电子计算机。第一代电子计算机的主要特点是使用电子管作为逻辑元件。它的五个基本部分为运算器，控制器，存储器，输入器和输出器。运算器和控制器采用电子管，控制器和运算器构成中央处理机，存储器采用电子管和延迟线，这一代计算机的一切操作，包括输入输出在内，都由中央处理机集中控制。这种计算机主要用于科学技术方面的计算。 　　第一代电子计算机使用的是“定点运算制”，参与运算的绝对值必须小于1；而第二代电子计算机则增加了浮点运算，使数据的绝对值可达到2的几十次方或几百次方，使电子计算机的计算能力实现了一次飞跃。同时，用晶体管取代了电子管使第二代电子计算机的体积大大减小，寿命延长，价格降低，为电子计算机的广泛应用创造了条件。 　　第二代电子计算机是用晶体管制造的计算机。在20世纪50年代之前，计算机都采用电子管作元件。电子管元件有许多明显的缺点。例如，在运行时产生的热量太多，可靠性较差，运算速度不快，价格昂贵，体积庞大，这些都使计算机发展受到限制。于是，晶体管开始被用来作计算机的元件。晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小，重量轻，寿命长，效率高，发热少，功耗低等优点。使用了晶体管以后，电子线路的结构大大改观，制造高速电子计算机的设想也就更容易实现了。 　　第三代电子计算机是使用了集成电路的计算机。集成电路所包含的元件数量以每1--2年翻一番的速度增长着。发展到70年代初期，大部分电路元件都已经以集成电路的形式出现。甚至，在像拇指指甲那样大的约1平方厘米的芯片上，就可以集成上百万个电子元件。 　　进入20世纪60年代后，微电子技术发展迅猛。在1967年和1977年，分别出现了大规模集成电路和超大规模集成电路，并立即在电子计算机上得到了应用。由大规模和超大规模集成电路组装成的计算机，就被称为第四代电子计算机。美国ILLIAC-IV计算机，是第一台全面使用大规模集成电路作为逻辑元件和存储器的计算机，它标志着计算机的发展已到了第四代。 第五代计算机 前四代计算机本质的区别在于基本元件的改变，即从电子管、晶体管、集成电路到超大规模集成电路，第五代计算机的创新也可能在基本元件上。有些专家推测有以下3种新概念的计算机可能成为第五代计算机的候选机。 （1）生物计算机。生物计算机使用生物芯片，生物芯片是用生物工程技术产生的蛋白质分子制成。生物芯片存储能力巨大，运算速度比当前的巨型计算机还要快10万倍，能量消耗则为其10亿分之一。由于蛋白质分子具有自组织、自调节、自修复和再生能力，使得生物计算机具有生物体的一些特点，如自动修复芯片发生的故障，还能模仿人脑的思考机制。 （2）光子计算机。光子计算机利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。在光子计算机中，不同波长的光表示不同的数据，可快速完成复杂的计算工作。 与电子计算机相比，光子计算机具有以下优点：超高速的运算速度、强大的并行处理能力、大存储量、非常强的抗干扰能力等。据推测，未来光子计算机的运算速度可能比今天的超级计算机快1000倍以上。 （3）超导计算机。由超导元件和电路组成的计算机，可依据超导元件的特殊性能而突破电子计算机的局限。使速度更快，消耗更小。 第五代计算机是正在研制中的新型电子计算机。用超大规模集成电路和其他新型物理元件组成，具有推论、联想、智能会话等功能，并能直接处理声音、文字、图像等信息。 第五代计算机是一种更接近人的人工智能计算机。它能理解人的语言，文字和图形，人无需编写程序，靠讲话就能对计算机下达命令，驱使它工作。它能将一种知识信息与有关的知识信息连贯起来，作为对某一知识领域具有渊博知识的专家系统，成为人们从事某方面工作的得力助手和参谋。第五代计算机还是能思考的计算机，能帮助人进行推理、判断，具有逻辑思维能力。 第五代计算机的工作原理与前四代计算机的工作原理有根本区别。它与近年来发展的人工智能密切相关。70年代以来，随着计算机技术的发展，人工智能的研究也有很大进展，在用计算机证明定理、进行景物分析、图形显示、理解自然语言等方面，取得明显成果。在这个基础上，提出了进一步的问题，如人的思维活动能不能形式化等，现在正努力探索解决。所有这些为第五代计算机的研制创造了条件。 第五代计算机的体系结构，从理论上和工艺技术上看与现在的计算机也有根本的不同，当它问世以后，提供的先进功能以及摆脱掉传统计算机的技术限制，必将为人类进入信息化的社会，提供一种强有力的工具。 * * * * * * * * * * * *