视频字幕
计算机的发展离不开两位重要的奠基人。第一位是图灵,他提出了可计算性理论,肯定了计算机实现的可能性。他还发明了图灵机概念,奠定了计算模型的理论基础,并被誉为人工智能之父。第二位是冯·诺依曼,他提出了存储程序和二进制思想,设计了现代计算机的基本结构——冯·诺依曼结构,因此被称为现代计算机之父。
计算机的发展可以划分为四个时代,主要根据使用的电子器件来区分。第一代是电子管时代,从1946年到1958年,使用电子管作为基础元器件,内存由水银构成,主要特点是手动操作。第二代是晶体管时代,从1958年到1964年,使用晶体管作为基础元器件,内存由磁芯构成,开始使用操作系统。第三代是集成电路时代,从1964年到1971年,使用中小规模集成电路,内存由半导体构成,广泛使用操作系统,并出现了计算机网络。第四代是大规模集成电路时代,从1971年至今,使用大规模和超大规模集成电路,内存仍由半导体构成,数据库管理系统成为重要标志。值得注意的是,1946年诞生了首台通用电子计算机ENIAC,1949年诞生了首台符合冯·诺依曼结构的计算机EDVAC。
计算机的应用领域非常广泛,主要包括四大类。第一类是科学计算,也称为数值计算,特点是完成复杂的数学问题,最早与科技相关,应用于航天工程、气象、地震和核能技术等领域。第二类是信息处理,也称为数据或事务处理,特点是处理的数据量大,时间性强,是应用最广泛的领域,与日常生活密切相关,如办公自动化、会计电算化和电子商务等。第三类是过程控制,也称为实时控制或自动控制,特点是不需要人工控制,主要与工业相关,应用于工厂自动化和工业自动化等领域。第四类是人工智能,特点是模拟人脑,应用于专家系统、模式识别、医疗诊断和机器翻译等领域。此外,计算机还广泛应用于计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教学、多媒体技术、计算机网络和嵌入式系统等领域。
计算机可以按不同标准进行分类。按用途可分为专用计算机和通用计算机,专用计算机针对特定领域或算法设计,而通用计算机面向各种应用领域。按处理的数据类型可分为数字计算机、模拟计算机和数字模拟混合计算机,其中数字计算机如我们常用的笔记本电脑,模拟计算机如日晷。按规模可分为巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站和服务器等,其中巨型机又称超级计算机,代表国家计算机科学技术发展水平,如天河一号、银河一号和神威太湖之光;微型机则是我们常见的个人计算机或PC机。计算机的主要特点包括高速、精确的运算能力,可靠的逻辑判断能力,强大的存储能力,自动功能以及网络与通信功能等。计算机的发展方向主要有巨型化、微型化、智能化、网络化和多媒体化。
总结一下计算机技术的基本概念。计算机的奠基人主要有两位:图灵提出了可计算性理论和图灵机概念,奠定了计算机实现的理论基础;冯·诺依曼设计了现代计算机的基本结构,即冯·诺依曼结构。计算机的发展经历了四个时代:第一代是电子管时代,第二代是晶体管时代,第三代是集成电路时代,第四代是大规模集成电路时代,从1971年至今都属于第四代。计算机的应用领域非常广泛,主要包括科学计算、信息处理、过程控制、人工智能等。计算机可以按不同标准进行分类,如按用途可分为专用计算机和通用计算机,按处理的数据类型可分为数字计算机、模拟计算机和数字模拟混合计算机,按规模可分为巨型机、大型机、小型机、微型机等。计算机的发展方向主要有巨型化、微型化、智能化、网络化和多媒体化。