淡江大学与资讯工程学系 .pptVIP

淡江大學資訊工程學系 第3章 電腦與資訊的發展與變革 電腦發展的歷史 電腦發展的歷史 電腦發展的歷史需要回顧到早期電子計算機發展時期，依照電子計算機使用的零件或是材料的不同，分為五個時期： 電腦發展的歷史 機械時期（Mechanics Period） 1642年法國數學家巴斯卡（Blaise Pascal）發明了第一部機械式的加法器。（Pascal程式語言就是紀念他而命名。）30年後，德國數學家萊布尼茲（Gottfried Leibniz）根據巴斯卡的研究設計出一部能利用反覆的加法來做乘法的機器，可惜無法推廣應用。到了1820年，一位法國人湯瑪斯（C. X. Thomas）改良了萊布尼茲的乘法器，發明出可做加、減、乘、除的機器，可惜只造了幾部就不了了之。 機械時期（Mechanics Period） 1833年，電腦的發展進入了一個重要的關鍵期。任職於劍橋大學的數學家巴貝基（Charles Babbage）造了一具差分機（Difference engine），可從事複雜的計算，可是因為一些精密零件無法製作成功而功虧一簣。到了1840年，他又提出了分析機（Analytical engine），功能已經和現代的電腦非常相似，但是最後始終無法如願。不過由於他對於計算機科學貢獻良多，因此被尊稱為計算機之父。 機械時期（Mechanics Period） 分析機的構想來自於他的同事，英國詩人拜倫（Byron）的女兒艾達?奧古斯塔（Ada Augusta）。她的研究是把一些指令送入這部分析機裡，使機器能執行工作。因此她被公認為程式設計的鼻祖（The first programmer），Ada程式語言就是為了紀念她而命名的。 機械時期（Mechanics Period） 1890年，美國人口調查局的統計學家何樂禮（Herman Hollerith），利用卡片上不同的打孔位置來儲存資料，促使機器能夠來幫忙整理龐大的人口資料。設計出一台人口調查機（Census machine），又叫做單元紀錄系統（Unit record system）。 機械時期（Mechanics Period） 1894年，何樂禮重新設計了卡片，形式已和今日的讀卡機（Card reader）所用的卡片一樣。1896年，他又創立了列表機公司（Tabulating Machine Company）來生產他的機器。後來他的公司和其他公司合併成為現在世界上極具知名的電腦製造廠商國際商業機器公司（International Business Machine Corporation.，簡稱為IBM）。 機械時期（Mechanics Period） 1937年一部引起多人注意的電動式電腦，由美國哈佛大學教授艾肯（Howard Aiken）所設計出來。在經過其研究生與IBM工程師的通力合作下，終於在1944年完成一部稱為馬克一號計算機（MARK-I calculator）。這是一部史上最大的電力機械計算機，內部利用電磁繼電器（relay）來做成。能夠在十分之三秒以內完成一個加法或減法的運算，四秒內完成一個乘法運算，而除法運算最多花費十六秒即可完成。除了可做四則運算之外，還可以參考事先算出來的函數表，加速演算的工作。 真空管時期（Vacuum Tube Period） 1942年，美國愛荷華州立大學物理兼數學教授艾特納索夫（John Vincent Atanasoff）與他的研究助理貝瑞（Clifford Berry），共同製造了一套由４５個真空管構成記憶體的電腦，稱為Atanasoff-Berry Computer（ABC）。 真空管時期（Vacuum Tube Period） 其後在1946年間，賓州大學摩爾電機工程學院的毛克利博士（John W. Mauchly）與他的學生艾克特（J. Presper Eckert）因應美國陸軍的要求，製造出一部用來計算火砲發射情況的機器，稱為電子數值積分及計算器（Electronic Numerical Integrator And Calculator，簡稱為ENIAC）。ENIAC是歷史上第一部能夠全力運轉的一般用途的電腦。它可以在一秒內做五千次的加法運算，其所有的計算與儲存數目的工作，皆由真空管電子電路來完成。其總共耗用的真空管總數達到了一萬八千八百個之多，佔地一千五百平方呎。但是其運算指令無法儲存在機器內部，需要運用外部的鍵盤和六千個開關（Switches）來做程式設計之用。 真空管時期（Vacuum Tube Period） 賓州大學電機系於1952年又推出了第二部機器，稱為電子分離變數電腦（Electronic Discrete Variable Computer，簡稱為EDVAC）。該機器的體積只有ENIAC的十分之一