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德国电脑是如何被研发出来的

发布时间:2023-01-17 02:14:51

⑴ 电脑是根据什么原理发明的

公元前5世纪,中国人发明了算盘,广泛应用于商业贸易中,算盘被认为是最早的计算机,并一直使用至今。算盘在某些方面的运算能力要超过目前的计算机,算盘的方面体现了中国人民的智慧。 直到17世纪,计算设备才有了第二次重要的进步。1642年,法国人Blaise Pascal(1623-1662)发明了自动进位加法器,称为Pascalene。1694年,德国数学家Gottfried Wilhemvon Leibniz(1646-1716)改进了Pascaline,使之可以计算乘法。后来,法国人Charles Xavier Thomas de Colmar发明了可以进行四则运算的计算器。 现代计算机的真正起源来自英国数学教授Charles Babbage。Charles Babbage发现通常的计算设备中有许多错误,在剑桥学习时,他认为可以利用蒸汽机进行运算。起先他设计差分机用于计算导航表,后来,他发现差分机只是专门用途的机器,于是放弃了原来的研究,开始设计包含现代计算机基本组成部分的分析机。(Analytical Engine) Babbage的蒸汽动力计算机虽然最终没有完成,以今天的标准看也是非常原始的,然而,它勾画出现代通用计算机的基本功能部分,在概念上是一个突破。 在接下来的若干年中,许多工程师在另一些方面取得了重要的进步,美国人Herman Hollerith(1860-1929),根据提花织布机的原理发明了穿孔片计算机,并带入商业领域建立公司。 现代计算机发展历程 第一代电子管计算机 (1945-1956) 1946年2月15日,标志现代计算机诞生的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)在费城公诸于世。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑,它通过不同部分之间的重新接线编程,还拥有并行计算能力。ENIAC由美国政府和宾夕法尼亚大学合作开发,使用了18000个电子管,70000个电阻器,有5百万个焊接点,耗电160千瓦,其运算速度为每秒5000次。 第一代计算机的特点是操作指令是为特定任务而编制的,每种机器有各自不同的机器语言,功能受到限制,速度也慢。另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓储存数据 . 第二代晶体管计算机 (1956-1963) 1948年,晶体管发明代替了体积庞大电子管,电子设备的体积不断减小。1956年,晶体管在计算机中使用,晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。1960年,出现了一些成功地用在商业领域、大学和政府部门的第二代计算机。第二代计算机用晶体管代替电子管,还有现代计算机的一些部件:打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。计算机中存储的程序使得计算机有很好的适应性,可以更有效地用于商业用途。在这一时期出现了更高级的COBOL和FORTRAN等语言,使计算机编程更容易。新的职业(程序员、分析员和计算机系统专家)和整个软件产业由此诞生。 第三代集成电路计算机 (1964-1971) 1958年德州仪器的工程师Jack Kilby发明了集成电路(IC),将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。更多的元件集成到单一的半导体芯片上,计算机变得更小,功耗更低,速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统,使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。 第四代大规模集成电路计算机 (1971-现在) 大规模集成电路 (LSI) 可以在一个芯片上容纳几百个元件。到了 80 年代,超大规模集成电路 (VLSI) 在芯片上容纳了几十万个元件,后来的 (ULSI) 将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降,而功能和可靠性不断增强。 70 年代中期,计算机制造商开始将计算机带给普通消费者,这时的小型机带有友好界面的软件包,供非专业人员使用的程序和最受欢迎的字处理和电子表格程序。 1981 年, IBM 推出个人计算机 (PC) 用于家庭、办公室和学校。 80 年代个人计算机的竞争使得价格不断下跌,微机的拥有量不断增加,计算机继续缩小体积。与 IBM PC 竞争的 Apple Macintosh 系列于 1984 年推出, Macintosh 提供了友好的图形界面,用户可以用鼠标方便地操作

⑵ 电子计算机是怎么被发明出来的

电子计算机

一般认为世界上第一台电子计算机是美国 1946年研制出的“电子数值积分计算机” (ENIAC)但英国争辩说:第一台电子计算机的桂冠应属于英国1940年研制出来的“巨人”计算机。第二次世界大战前,德国发明了一种机械式密码编码机“ ENIC-MA,它能够编制出无数种同一系列的密码。这种密码十分复杂,德国人对它的保密性能十分自信,认为它所编制的密码几乎是不可破译的,因此在军队的高级保密通信中广泛使用由它所编制的密码。

英国情报机关从战前就开始注意到了“谈式”密码,经过窃听和谋报人员、破译人员的长时间努力,窃得了“谜式”密码的秘密,终于可以用人工破译出其中部分内容了。但破译~种用“谜”式密码机编制的新密码都要耗费很长时间,难以满足作战的需要。

美国情报机构与数学、电子学专家合作,组成了以数学家阿兰·丘利姆为首的研究小组,研制出了一种使用2000多只电子管的大型电子运算装置,被称作“巨人”机,专门用于对德国“谜式”密码的解析和破译。从此人类可以对密码进行机器破译了,并且大幅度提高了破译的成功率和速度。英国把这种通过电子窃听、电子破译“谜式”密码得来的情报定为国家最高级机密情报,命名为“超级机密(ULTRA)”情报。

在抵抗德国空袭英国的“不列颠战役”中,“超级机密”适时地发挥了作用。英国空军通过“超级机密”,事先就得到了德国空军的空袭计划、攻击目标及作战要领等许多重要情报,及时调配战斗机和高射炮等防空力量,在最佳时间和地点拦截德国轰炸机群,使数量处于劣势的英国空军掌握了空战的主动权。

后来,由于德军在空中攻势受挫,始终无法获得制空权,希特勒不得不放弃了进攻英国本土的“海狮”计划。英国首相丘吉尔也正是通过“超级机密”获得了这一情报,而长长地舒了一口气

英国为保守“超级机密”的秘密,付出了沉重的代价。1940年11月12日清晨,英国情报机关通过“超级机密”获悉:德国空军在14日夜间和15日凌晨,将出动500多架轰炸机空袭英国的重要工业城市考文垂。可以预料,考文垂市将受到多么巨大的损失。

除了可以使用战斗机和高射炮迎击德国飞机外,要不要通知考文垂市居民紧急疏散呢?这样做固然可以减少许多人员伤亡,但也意味着英国通过某种渠道得到了德国的秘密计划,这就有可能暴露“超级机密”,导致这条重要情报来源的中断,造成以后更大的损失。丘吉尔作为英国首相,怀着沉重的心情断然地下了决心:为了今后的利益和战争的需要,考文垂市的居民们将不得不付出巨大的牺牲。结果, 15000枚燃烧弹和1400枚其它炸弹落在了毫无防备的考文垂市民头上。 550人死亡,约5000人受伤,50 000间房屋被毁坏,12家工厂受到严重破坏。 英国付出了沉重代价,但它使德国人直到第二次世界大战结束也未能知道“超级机密”的秘密,保证了这条情报来源的畅通。希特勒经常使用“谜式”密码与在北非的德军统帅隆美尔进行通信联络。据说,驻北非英军司令蒙哥马利有时比隆美尔还要先看到希特勒的电文。正是由于英国对“超级机密”的严密保密措施,它才一直不为世人所知,“巨人”机也长期扮演着“无名英雄”。

第二次世界大战后期,美国宾夕法尼亚大学受美国陆军委托研制电子化的通用计算机“ENIAC(埃尼阿克疗,目的在于计算炮弹及火箭、导弹武器的弹道轨迹。 36岁的物理学家莫克利是主要设计者,24岁的埃克特担任总工程师。经过两年多的艰苦努力,“埃尼阿克”终于在1945年底制造完成,1946年初做了公开展示。“埃尼阿克”是个庞然大物,整个机器使用18 000只电子管、 6000个继电器、 7000个电阻、10 000个电容;总重30吨,机房面积170平方米,耗电150千瓦,耗资约为50万美元。这部计算机每秒钟可做5000次加法或500次乘法或50次除法,比人工计算快20万倍。用“埃尼阿克”计算炮弹弹道只要3秒钟。“埃尼阿克”于1955年“退役”,现陈列在华盛顿一家博物馆里。

“埃尼阿克”有两大缺点,一是没有内存储器,二是要由人像措积木一样,将大量运算部件搭配成各种解题布局,每算一题就要重答一次,又费时,又麻烦。有的题只要计算1秒钟,准备工作却要花上几十分钟。对“埃尼阿克”的改进应归功于匈牙利裔美国数学家冯·诺依曼。

冯?诺依曼有非凡的数学才能,曾被誉为“万能数学家”。1930年,他到美国普林斯顿大学任教,曾担任过美国陆军弹道研究所、海军兵器研究所等单位的顾问,参与了研制第一批原子弹的曼哈顿计划。1944年夏,冯·诺依曼正在负责研制核武器,需要进行大量高速的计算。他偶然听说“埃尼阿克”小组正在研制计算机,喜出望外,立即参加进去,担任小组顾问。那时“埃尼阿克”的研制已接近尾声,为了克服已经意识到的“埃尼阿克”的缺点,通过与小组成员共同研讨,冯·诺依曼提出一个全新的存储程序通用电子计算机方案,方案明确规定,新机器有五个组成部分:运算器、控制器、存储器、输出和输入。此外,新方案还有两点重大改进,一是采用二进数制,简化了计算机结构;二是建立存储程序,将指令和数据放进存储器,加快了运算速度。新机器EDVAC于1952年研制成功。冯.诺依曼概念被认为是计算机发展史上的一个里程碑,它标志着电子计算机时代的真正开始。

电子计算机的诞生使人类第一次拥有了能够部分代替人脑对信息进行加工处理的机器。电子计算机自问世迄今,已经历了五代发展历程:1946-1957年的第一代电子管计算机时代;1958-1964年的第二代晶体管电子计算机时代;1965-1970年的集成电路计算机时代;1970年开始的向大规模集成电路计算机过渡的第四代,目前正在向第五代智能化计算机迈进。今天,每秒运算速度达到上万亿次的巨型计算机已经投入运转。便携式微型计算机的体积、重量只有“埃尼阿克”的万分之一,运算速度却是“埃尼阿克”的上千倍。计算机不仅在工业、农业、商业、医学、军事、科研等领域发挥着巨大的作用,并通过正在实现网络化,深入人们的家庭和日常生活。

总的来看,电子计算机今后的发展趋势,主要将向两极发展:巨型机标志着一个国家的科学技术水平,微型机的生产和应用则体现一个 社会 的 科技 现代化程度。

我国第一台电子管计算机诞生于1958年,是由科学家吴儿康设计的。1997年6月19日,“银河100”百亿次巨型计算机系统问世。它采用了大规模并行计算技术,运算速度为130亿次/秒,标志着中国计算机制造技术已进入世界先进行列。

⑶ 电脑是怎么产生的

人类会发明计算机,最初的目的是帮助处理复杂的数字运算。而这种人工计算器的概念,最早可以追溯到十七世纪的法国大思想家帕斯卡。

帕斯卡的父亲担任税务局长,当时的币制不是十进制,在计算上非常麻烦。帕斯卡为了协助父亲,利用齿轮原理,发明了第一台可以执行加减运算计算器 。

后来,德国数学家莱布尼兹加以改良,发明了可以做乘除运算的计算器。之后虽然在计算器的功能上多所改良与精进,但是,真正的电动计算器,却必须等到公元1944年才制造出来。

(3)德国电脑是如何被研发出来的扩展阅读:

电脑的用途,一般有以下几个方面:

1、数值计算,计算机广泛地应用于科学和工程技术方面的计算,这是计算机应用的一个基本方面,比较熟悉的。如:人造卫星轨迹计算,导弹发射的各项参数的计算,房屋抗震强度的计算等。

2、数据处理,用计算机对数据及时地加以记录、整理和计算,加工成人们所要求的形式,称为数据处理。数据处理与数值计算相比较,它的主要特点是原始数据多,处理量大,时间性强,但计算公式并不复杂。

在计算机应用普及的今天,计算机已经不再只是进行科学计算的工具,计算机更多地应用在数据处理方面。

⑷ 电脑是哪个国家最先发明的经历了什么发明过程呢

现在的生活中,电脑算的上是一种应用非常普遍的电子产品了,那大家知道它的发明历程吗?它是由哪个国家最先发出来的?今天就由小编给大家讲一下它的发明历程,希望能够帮助到大家更加的了解到电脑。

当时发明出的这种计算机被称为是使用真空管的计算机。随后他们又发明出了电子计算机,虽然当时的电子计算机存有许多的缺点,但是也是为后代的改良和精进提供了基础,就是因为他们之前的研发,才有有我们现在用着的体积娇小,应用性能好的电脑

⑸ 电脑是怎样被发明的

1946,美国的毛琪利与爱克特发明了第一代电脑—ENIAC,
而第一代的电脑有2间教室大喔...跟现在我们一般用的个人电脑体积差很多吧,
当时的电脑零件是真空管(现在已经找不到了)
而存档的东西是一种打孔卡片。
电脑之前是被称为计算机的,问世之前,计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机四个阶段。
20世纪以后,各个科学领域和技术部门的计算困难堆积如山,已经阻碍了学科的继续发展。特别是第二次世界大战爆发前后,军事科学技术对高速计算工具的需要尤为迫切。在此期间,德国、美国、英国部在进行计算机的开拓工作,几乎同时开始了机电式计算机和电子计算机的研究。
德国的朱赛最先采用电气元件制造计算机。
计算机的程序仍然是外加式的,存储容量也太小,尚未完全具备现代计算机的主要特征。
新的重大突破是由数学家冯·诺伊曼领导的设计小组完成的。1945年3月他们发表了一个全新的存储程序式通用电子计算机方案—电子离散变量自动计算机(EDVAC)。随后于1946年6月,冯·诺伊曼等人提出了更为完善的设计报告《电子计算机装置逻辑结构初探》。同年7~8月间,他们又在莫尔学院为美国和英国二十多个机构的专家讲授了专门课程《电子计算机设计的理论和技术》,推动了存储程序式计算机的设计与制造。开始有了现代计算机-电脑。

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