【正文】 設(shè)備(軟硬件一體化的計(jì)算機(jī))所代替，以提高工作效率。我相信，新型計(jì)算機(jī)與相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，是二十一世紀(jì)科技領(lǐng)域的重大創(chuàng)新，必將推進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)發(fā)展史上的重大突破。英語(yǔ)里“Calculus”（計(jì)算）一詞來(lái)源于拉丁語(yǔ)，既有“算法”的含義，也有腎臟或膽囊里的“結(jié)石”的意思。歐洲人發(fā)明的算籌與中國(guó)不盡相同，他們的算籌是根據(jù)“格子乘法”的原理制成。世界文明的四大發(fā)源地──黃河流域、印度河流域、尼羅河流域和幼發(fā)拉底河流域──先后都出現(xiàn)過(guò)不同形式的算盤(pán)，只有中國(guó)的珠算盤(pán)一直沿用至今。18世紀(jì)末，以發(fā)明蒸汽機(jī)聞名于世的瓦特，成功地制出了第一把名副其實(shí)的計(jì)算尺。少年帕斯卡對(duì)他的父親一往情深，他每天都看著年邁的父親費(fèi)力地計(jì)算稅率稅款，很想幫助做點(diǎn)事，可又怕父親不放心。?比如，在法國(guó)巴黎工藝學(xué)校、英國(guó)倫敦科學(xué)博物館都可以看到帕斯卡計(jì)算機(jī)原型。”全世界“有思想的蘆葦”，尤其是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的后來(lái)者，都不會(huì)忘記帕斯卡在渾沌中點(diǎn)燃的亮光。帕斯卡的故鄉(xiāng)張開(kāi)臂膀接納他，為他實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)器的夙愿創(chuàng)造了契機(jī)。不久，因獨(dú)立發(fā)明微積分而與牛頓齊名的萊布尼茨，又為計(jì)算機(jī)提出了“二進(jìn)制”數(shù)的設(shè)計(jì)思路。盡管帕斯卡與萊布尼茨的發(fā)明還不是現(xiàn)代意義上的計(jì)算機(jī)，但它們畢竟昭示著人類(lèi)計(jì)算機(jī)史里的第一抹曙光。明朝刻印的《天工開(kāi)物》一書(shū)中，還赫然地印著一幅提花機(jī)的示意圖。啟動(dòng)機(jī)器后，正對(duì)著小孔的編織針能穿過(guò)去鉤起經(jīng)線(xiàn)，其他的針則被紙帶擋住不動(dòng)。紡織工人最初強(qiáng)烈反對(duì)這架自動(dòng)化的新鮮玩意的到來(lái)，因?yàn)楹ε聶C(jī)器會(huì)搶去他們的飯碗，使他們失去工作，但因?yàn)樗鼉?yōu)越的性能，終于被人們普遍接受。巴貝奇是一位富有的銀行家的兒子，1792年出生在英格蘭西南部的托特納斯，后來(lái)繼承了相當(dāng)豐厚的遺產(chǎn)，但他把金錢(qián)都用于了科學(xué)研究。?18世紀(jì)末，?法蘭西發(fā)起了一項(xiàng)宏大的計(jì)算工程──人工編制《數(shù)學(xué)用表》，這在沒(méi)有先進(jìn)計(jì)算工具的當(dāng)時(shí)，是件極其艱巨的工作。那一年，剛滿(mǎn)20歲的巴貝奇從法國(guó)人杰卡德發(fā)明的提花編織機(jī)上獲得了靈感，差分機(jī)設(shè)計(jì)閃爍出了程序控制的靈光──它能夠按照設(shè)計(jì)者的旨意，自動(dòng)處理不同函數(shù)的計(jì)算過(guò)程。?用以彌補(bǔ)研制經(jīng)費(fèi)的不足。他把圖紙改了又改，讓工人把零件重做一遍又一遍。英國(guó)政府宣布斷絕對(duì)他的一切資助，連科學(xué)界的友人都用一種怪異的目光看著他?！澳€記得我嗎？”女士低聲問(wèn)道，“十多年前，您還給我講過(guò)差分機(jī)原理。可能是從未得到過(guò)父愛(ài)的緣由，小阿達(dá)沒(méi)有繼承到父親詩(shī)一般的浪漫熱情，卻繼承了母親的數(shù)學(xué)才能和毅力。按照英國(guó)的習(xí)俗，許多資料在介紹里都把她稱(chēng)為“洛甫雷斯伯爵夫人”?！卑拓惼姘逊治鰴C(jī)設(shè)計(jì)得那樣精巧，?他打算用蒸汽機(jī)為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)大量的齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。于是，為分析機(jī)編制一批函數(shù)計(jì)算程序的重?fù)?dān)，落到了數(shù)學(xué)才女的肩頭。為籌措科研經(jīng)費(fèi)，他們不得不“下?！备恪皠?chuàng)收”。有人把他的大腦用鹽漬著保存起來(lái)，想經(jīng)過(guò)若干年后，有更先進(jìn)技術(shù)來(lái)研究他大腦保存的精神。恰好在世紀(jì)之交來(lái)到人世的艾肯，屬于大器晚成的科學(xué)家。以艾肯所處時(shí)代的科技水平，也許已經(jīng)能夠完成巴貝奇未競(jìng)的事業(yè)，造出通用計(jì)算機(jī)。艾肯連續(xù)通宵達(dá)旦地準(zhǔn)備材料，擬好了一份詳細(xì)的可行性報(bào)告，直接跑去找沃森。艾肯心里一緊：“沒(méi)戲了！”出于禮貌，他還是恭敬地用雙手接過(guò)那張紙，隨即低頭一瞅，頓時(shí)喜上眉稍──沃森的大筆一揮，批給了計(jì)算機(jī)100萬(wàn)美元！有了IBM作堅(jiān)強(qiáng)后盾，?新的計(jì)算機(jī)研制工作在哈佛物理樓后的一座紅磚房里開(kāi)了場(chǎng)，艾肯把它取名為“馬克1號(hào)”（MarkⅠ），又叫做“自動(dòng)序列受控計(jì)算機(jī)”。為馬克1號(hào)編制計(jì)算程序的也是一位女?dāng)?shù)學(xué)家格雷斯據(jù)說(shuō)，艾肯和他的同事們，?為它裝備了15萬(wàn)個(gè)元件和長(zhǎng)達(dá)800公里的電線(xiàn)。?事隔多年后，已經(jīng)擔(dān)任大學(xué)教授的艾肯談起巴貝奇其人其事來(lái)，仍然驚嘆不已，他曾感慨地說(shuō)，如果巴貝奇晚生75年，我就會(huì)失業(yè)。它們體積較大，運(yùn)算速度較低，存儲(chǔ)容量不大，而且價(jià)格昂貴。它們不僅用于科學(xué)計(jì)算，還用于文字處理、企業(yè)管理、自動(dòng)控制等領(lǐng)域，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的信息管理系統(tǒng)，可用于生產(chǎn)管理、交通管理、情報(bào)檢索等領(lǐng)域。微處理器有8080、808M6800、Z80。38486微型計(jì)算機(jī)是初期產(chǎn)品。計(jì)算精度高與邏輯判斷準(zhǔn)確它具有人類(lèi)無(wú)能為力的高精度控制或高速操作任務(wù)。以日本和韓國(guó)的造船業(yè)為例，由于采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，這兩個(gè)國(guó)家的造船工人人數(shù)從十幾萬(wàn)下降到2萬(wàn)多，年造船排水量近千萬(wàn)噸，我國(guó)有30萬(wàn)造船工人，年造船300萬(wàn)噸排水量，效率相差數(shù)十倍。未來(lái)計(jì)算機(jī)不僅具有非凡的記憶功能，而且具有判斷能力，真正成為人腦的延伸。例如，計(jì)算機(jī)的機(jī)箱、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器、顯示器、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)大底板（母板）、各類(lèi)擴(kuò)充板卡等都是計(jì)算機(jī)硬件。常見(jiàn)接口卡有顯示卡、聲卡等。當(dāng)代的裸機(jī)只有極為有限的功能，甚至不能有效的啟動(dòng)和正常的進(jìn)行最起碼的數(shù)據(jù)處理工作。提出程序控制的思想235。161。 制造出第一臺(tái)機(jī)電式計(jì)算機(jī)MarkI，后又制造出MarkII 235。建立圖靈機(jī)理論模型216。 是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的里程碑，是第一臺(tái)采用電子技術(shù)的計(jì)算機(jī) 235。177。程序不是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部216。 第二代計(jì)算機(jī)(1959~1963)—— 晶體管幾十萬(wàn)~ 百萬(wàn)（次/ 秒）235。 如果價(jià)錢(qián)不變的話(huà)，電腦芯片的性能每隔18 個(gè)月至兩年就會(huì)翻一番四．計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)v 微型化235。ENIAC 采用了先進(jìn)的電子技術(shù)，是現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的里程碑235。讓計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺(jué)和思維過(guò)程的能力 v多媒體化235。 80年代初，希望計(jì)算機(jī)能理解人的自然語(yǔ)言，但最終失敗235。人類(lèi)第一臺(tái)具有內(nèi)部存儲(chǔ)程序功能 的計(jì)算機(jī) 216。計(jì)算速度5000 次/ 萬(wàn)億次/ 秒，25 億倍235。 10 位數(shù)的乘法時(shí)間3 毫秒216。 兩個(gè)方面的重要貢獻(xiàn)216。乘法速度是3 秒圖靈(Alan Turing，1912～1954)235。 的概念，但其中已經(jīng)蘊(yùn)含了現(xiàn)在程序的思想。 雖然還沒(méi)出現(xiàn)161。19 歲受機(jī)械時(shí)鐘的啟發(fā)發(fā)明第一個(gè)齒輪式機(jī)械計(jì)算器（1642 年），只能做加、減法 巴貝奇（，1791～1871）235。光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器主要有三種，CD—ROM、CD—R和CD—R W，CD—ROM是只讀光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器；CD—R只能寫(xiě)入一次，以后不能改寫(xiě)；CD—R硬盤(pán)等計(jì)算機(jī)軟件是指在硬件上運(yùn)行的程序和相關(guān)的數(shù)據(jù)文檔。主板的類(lèi)型和檔次決定著整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的類(lèi)型和檔次，主板的性能影響著整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的性能。四、計(jì)算機(jī)硬件和軟件集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷深化,使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜。計(jì)算機(jī)在我國(guó)的普及率不到10%，而美國(guó)是50%以上。能自動(dòng)完成各種操作計(jì)算機(jī)是由內(nèi)部控制和操作的，只要將事先編制好的應(yīng)用程序輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就能自動(dòng)按照程序規(guī)定的步驟完成預(yù)定的處理任務(wù)。5．第五代計(jì)算機(jī)第五代計(jì)算機(jī)將把信息采集、存儲(chǔ)、處理、通信和人工智能結(jié)合一起具有形式推理、聯(lián)想、學(xué)習(xí)和解釋能力。微型計(jì)算機(jī)代表產(chǎn)品是IBMPC（CPU為8086）。微型計(jì)算機(jī)大致經(jīng)歷了四個(gè)階段：第一階段是1971～1973年，微處理器有400408008。在軟件方面開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)算法語(yǔ)言。這臺(tái)計(jì)算機(jī)共用了18000多個(gè)電于管組成，占地170m2，總重量為30t，耗電140kw，運(yùn)算速度達(dá)到每秒能進(jìn)行5000次加法、300次乘法。馬克1號(hào)代表著自帕斯卡以來(lái)，?人類(lèi)所制造的機(jī)械計(jì)算機(jī)或電動(dòng)計(jì)算機(jī)之頂尖水平，當(dāng)時(shí)就被用來(lái)計(jì)算原子核裂變過(guò)程。有一天，她在調(diào)試程序時(shí)出現(xiàn)了故障，拆開(kāi)繼電器后，發(fā)現(xiàn)有只飛蛾被夾扁在觸點(diǎn)中間，從而“卡”住了機(jī)器的運(yùn)行。艾肯設(shè)計(jì)的馬克1號(hào)已經(jīng)是一種電動(dòng)的機(jī)器，?它借助電流進(jìn)行運(yùn)算，最關(guān)鍵的部件，用的是普通電話(huà)上的繼電器。在他的背后，是整整齊齊擺滿(mǎn)各種書(shū)籍的大書(shū)柜，書(shū)柜的上方貼著只有一個(gè)單詞的格言──思考（THINK），這是沃森最為推崇的行動(dòng)準(zhǔn)則。一名小小的中尉，他仍然沒(méi)有錢(qián)。由于博士論文的研究涉及到空間電荷的傳導(dǎo)理論，需要求解非常復(fù)雜的非線(xiàn)性微分方程，在進(jìn)行繁瑣的手工計(jì)算之余，艾肯很想發(fā)明一種機(jī)器代替人工求解的方法，幻想能有一臺(tái)計(jì)算機(jī)幫助他解決數(shù)學(xué)難題。巴貝奇巨星隕落后，世人已逐漸將他淡忘，20世紀(jì)已經(jīng)來(lái)臨。1852年，懷著對(duì)分析機(jī)成功的美好夢(mèng)想，軟件才女英年早逝，死時(shí)年僅36歲。眾所周知，?美國(guó)國(guó)防部據(jù)說(shuō)是花了250億美元和10年的光陰，把它所需要軟件的全部功能混合在一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中，希望它能成為軍方數(shù)千種電腦的標(biāo)準(zhǔn)。第三部分巴貝奇沒(méi)有為它具體命名，其功能是以杰卡德穿孔卡中的“0”和“1”來(lái)控制運(yùn)算操作的順序，類(lèi)似于電腦里的控制器。巴貝奇把這種新的設(shè)計(jì)叫做“分析機(jī)”?，它能夠自動(dòng)解算有100個(gè)變量的復(fù)雜算題，每個(gè)數(shù)可達(dá)25位，速度可達(dá)每秒鐘運(yùn)算一次?；蛟S是這個(gè)小女孩特殊的氣質(zhì)，在巴貝奇的記憶里打下了較深的印記。原來(lái)，?伯爵夫人本名叫阿達(dá)接到信函后不久，巴貝奇實(shí)驗(yàn)室門(mén)口走進(jìn)來(lái)一位年輕的女士。那天清晨，巴貝奇走進(jìn)車(chē)間，偌大的作業(yè)場(chǎng)空無(wú)一人，只剩下滿(mǎn)地的滑車(chē)和齒輪，四處一片狼藉。第二臺(tái)差分機(jī)大約有25000個(gè)零件，?主要零件的誤差不得超過(guò)每英寸千分之一，即使用現(xiàn)在的加工設(shè)備和技術(shù)，要想造出這種高精度的機(jī)械也絕非易事。你看，每個(gè)輪子上都有數(shù)字標(biāo)記，它不會(huì)欺騙任何人。面對(duì)錯(cuò)誤百出的數(shù)學(xué)表，巴貝奇目瞪口呆，他甚至喊出聲來(lái)：“天哪，這些計(jì)算錯(cuò)誤已經(jīng)充斥彌漫了整個(gè)宇宙！”這件事也許就是巴貝奇萌生研制計(jì)算機(jī)構(gòu)想的起因。在教學(xué)之余，巴貝奇完成了大量發(fā)明創(chuàng)造，如運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)理論率先提出“一便士郵資”制度，發(fā)明了供火車(chē)使用的速度計(jì)和排障器等等。杰卡德提花機(jī)的原理，即使到了電腦時(shí)代的今天，依然沒(méi)有更大的改動(dòng)，街頭巷尾小作坊里使用的手工絨線(xiàn)編織機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)仍與杰卡德編織機(jī)大體相似。雖然杰卡德在1790年就基本形成了他的提花機(jī)設(shè)計(jì)構(gòu)想，但為了參加革命，他無(wú)暇顧及發(fā)明創(chuàng)造，也扛起來(lái)福槍?zhuān)渡淼嚼锇罕Ｐl(wèi)戰(zhàn)的行列里。若要織出花樣，織工們必須細(xì)心地按照預(yù)先設(shè)計(jì)的圖案，在適當(dāng)位置“提”?起一部分經(jīng)線(xiàn)，?以便讓滑梭牽引著不同顏色的緯線(xiàn)通過(guò)。顧名思義，提花編織機(jī)具有升降紗線(xiàn)的提花裝置，是一種能使綢布編織出圖案花紋的織布機(jī)器。他撓有興趣地把8種卦象顛來(lái)倒去排列組合，?腦海中突然火花一閃──這不就是很有規(guī)律的二進(jìn)制數(shù)字嗎？?若認(rèn)為陽(yáng)（—）是“1”?，陰（）是“0”，八卦恰好組成了二進(jìn)制000到111共8個(gè)基本序數(shù)。步進(jìn)輪是一個(gè)有9個(gè)齒的長(zhǎng)圓柱體，9個(gè)齒依次分布于圓柱表面；旁邊另有個(gè)小齒輪可以沿著軸向移動(dòng)，以便逐次與步進(jìn)輪嚙合。雖然在帕斯卡發(fā)明加法器的時(shí)候，他尚未出世，但這篇由帕斯卡親自撰寫(xiě)的關(guān)于加法計(jì)算機(jī)的論文，卻使他似醍醐灌頂，勾起強(qiáng)烈的發(fā)明欲。凡是學(xué)過(guò)物理的人都知道一個(gè)關(guān)于液體壓強(qiáng)性質(zhì)的“帕斯卡定律”，這個(gè)定律就是他的偉大發(fā)現(xiàn)并以他的名字命名的。然而，即使只做加法，也有個(gè)“逢十進(jìn)一”的進(jìn)位問(wèn)題。凝聚著許許多多科學(xué)家和能工巧匠智慧的早期計(jì)算工具，在不同的歷史階段發(fā)揮過(guò)巨大作用，但也將隨著科學(xué)發(fā)展而逐漸消亡，最終完成它們的歷史使命。算盤(pán)本身還可以存儲(chǔ)數(shù)字，使用起來(lái)的確很方便，它幫助中國(guó)古代數(shù)學(xué)家取得了不少重大的科技成果，在人類(lèi)計(jì)算工具史上具有重要的地位。納皮爾算籌在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，是歐洲人主要的計(jì)算工具。不知何時(shí)，許多國(guó)家的人都不約而同想到用“籌碼”來(lái)改進(jìn)工具，其中要數(shù)中國(guó)的算籌最有名氣。回顧電腦發(fā)展的歷史，并依此上溯它的起源，真令人驚嘆滄海桑田的巨變；歷數(shù)電腦史上的英雄人物和跌宕起伏的發(fā)明故事，將給后人留下了長(zhǎng)久的思索和啟迪。為了不讓計(jì)算機(jī)成為家中用電量最大的電器，技術(shù)人員也