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計算機網路原型

發布時間: 2022-07-28 23:48:21

⑴ 計算機之父是誰

1944年夏天的一個傍晚,馮·諾伊曼來到阿伯丁車站等候去費城的火車。在候車室里,身旁的一位青年很快就認出他就是聞名世界的大數學家馮·諾伊曼,便懷著年輕人會見大人物時那種局促不安的心情走了過去。這位名叫格爾斯坦的青年漲紅著臉向數學家自我介紹,說他在費城賓夕法尼亞大學的莫爾學院工作。馮·諾伊曼熱情地招呼他坐下,關心地詢問他的工作狀況。大科學家毫無架子,和藹謙虛的態度很使格爾斯坦感動,他向馮·諾伊曼請教了一些數學疑難問題。最後,他還告訴數學家說,他正在莫爾學院參加試制每秒鍾能計算333次乘法的電子計算機的工作。

原來,格爾斯坦所在的莫爾學院正是受阿伯丁彈道實驗所的委託,於一年多以前開始世界上第一台電子計算機的試制工作的。這件事恰巧同馮·諾伊曼當時正在日日夜夜思索的問題不謀而合。格爾斯坦的介紹,引起了馮·諾伊曼的極大興趣。他拉住年輕人,向他詳細了解了這方面的工作,從中領悟到了頭等重要的意義。

20世紀30年代,由於電子學的發展和在研製穿孔卡片式統計分析機的過程中積累的經驗,為創立電子計算機提供了主要的技術前提。

二次大戰中,賓夕法尼亞大學莫爾學院電子系和阿伯丁彈道研究實驗室共同負責為陸軍每天提供6張火力表。這項任務非常困難和緊迫。因為每張表都要計算幾百條彈道,而一個熟練的計算員用台式計算機計算一條飛行時間60秒的彈道要花20小時。盡管他們改進了微分分析儀,聘用了200多名計算員,一張火力表仍要算二三個月,問題相當嚴重。

當時,負責該項工作的軍方代表是年輕的格爾斯坦中尉,他原是一位數學家。他的朋友莫希萊這時正好在莫爾學院電子系任職。1942年8月,莫希萊寫了一份《高速電子管計算機裝置的使用》的備忘錄,即ENIAC的初始方案。思想敏捷的格爾斯坦意識到這一方案的巨大價值,立即向他的上司匯報,獲得支持,成立了研製小組。這個小組的成員是:負責電子計算機總設計方案的是物理學家莫希萊;芬蘭人艾克特擔任總工程師,負責解決製造中一系列困難復雜的工程技術問題;年輕的格爾斯坦中尉不僅在數學上能提出有用的建議,而且是精乾的科研管理人才;另外還有年輕的邏輯學家勃克斯參加。

正當研製工作停滯不前,研製者大傷腦筋時,馮·諾伊曼投身到新型計算機設計者的行列中來了。

馮·諾伊曼是20世紀上半葉世界最偉大的數學家之一,具有純數學家和應用數學家典型的雙重性格。他追求純粹數學的嚴密和美感,又注重數學的應用以及與物理學等其他學科的聯系。這使他不僅在集論、運算元譜理論、實函數論和測度論(遍歷定理)等純數學領域,而且在博弈論、數理經濟學、計算機理論和計算數學等應用數學部門都作出了重大貢獻,成為這些數學分支的主要開創者。

第二次世界大戰期間,馮·諾伊曼參與了許多軍事方面的研究。1940年,他被阿伯丁彈道實驗研究所聘為科學顧問;1941年受聘任海軍軍械局顧問;1943年成為洛斯阿拉莫斯實驗室顧問。無論是作為主角還是配角,他都以他出色的才能解決了一個個重大的課題。這些課題涉及到流體力學、空氣動力學、氣象計算等許多方面,顯示出馮·諾伊曼熟練的分析技巧和嚴謹的邏輯推理本領。

洛斯阿拉莫斯實驗室是原子彈研製機構,這里聚集著一批像奧本海默、維格納、費米、特勒那樣的高水平的物理學家和工程技術人員,但缺少既懂得物理學家們的要求,又能很快從數學上拿出解決方案的數學家。奧本海墨認定馮·諾伊曼就是這樣的人。他熱情地邀請了馮·諾伊曼到洛斯阿拉莫斯實驗室幫助工作。馮·諾伊曼不負眾望,憑借他熟練的分析技巧和特有的數學計算才能,為洛斯阿拉莫斯實驗室解決了好些關鍵問題。他對原子彈的引爆提出的建議被實驗所證實;對提高原子彈爆炸效果以及有效地配置原料進行估計,也卓有成效。在洛斯阿拉莫斯,馮·諾伊曼碰到了許多必須依靠大量的計算才能解決的問題,如受控熱核反應過程,它涉及數10億次的初等算術運算和初等邏輯指令。這不是靠人力和一般的計算機所能解決的。怎樣才能獲得超高速計算呢?馮,諾伊曼當時尚不清楚,但問題既然提出,一旦有機會總是要解決的。

同格爾斯坦分手後,馮·諾伊曼急不可耐地寫信告訴賓夕法尼亞大學的莫爾學院,希望馬上訪問那兒,看看這台尚未出世的機器。莫爾學院計算機設計組的領導者艾克特和莫希萊聽說後十分高興。他們非常渴望能得到這位大科學家的指導和幫助。艾克特還說:「馮·諾伊曼是否真正的天才,從他來以後提的第一個問題就可判斷出來。」這年8月初,馮·諾伊曼來到莫爾學院,參觀了尚未竣工的被稱為ENIAC的電子計算機,他第一個問題就問起機器的邏輯結構。艾克特心中暗暗佩服:「不愧是位天才的科學家,一下就點到問題的要害!」這以後,馮·諾伊曼就成為莫爾學院的實際顧問者,他同ENIAC的首批研製者們討論了提高電計算機性能的各種措施,對ENIAC的優缺點作出判斷,並提出相應的改進建議。正是因為馮·諾伊曼所起的決定性作用,才使ENIAC在這一年裡得以試製成功。

ENIAC是一個龐然大物,體積大約90立方米,佔地170平方米,總重量達到30噸。它擁有電子管18000個,繼電器1500個,耗電150千瓦,每秒運算5000次,比機械計算機快幾百倍到一千倍,比人運算快一千倍到幾千倍,而且計算過程是按照編好的程序自動進行的。

ENIAC在計算機發展史上的重要性是毋庸置疑的。它是世界上第一台真正能夠運轉的大型電子計算機。它的成功開辟了提高計算速度的極為廣闊的前景。但它畢竟是新生事物,尚不完善。例如,它的儲存容量太小;程序是「外插型」的,不便使用,為了幾分鍾的計算,而准備工作卻要數小時。連研製者本人也感到它的弱點,有待改進。

1945年6月,馮·諾伊曼起草了一個全新的存貯程序通用電子計算機方案——EDVAC(Electronic Discret Varable Automatic Computer),對ENIAC進行了改造。這項更完美的設計為現代電子計算機的結構奠定了基礎。

一年後,又一份關於電子計算機裝置邏輯結構的更詳細報告發表,它是又一個新的電子計算機(IAS機)方案,而且包括有關結構選擇的論證。在這份報告的指導下,一個廣泛的電子計算機的研究工作在美國以至世界許多地方展開。

馮·諾伊曼在報告中提出的主要建議的實質有四個方面:(1)將十進位改為二進位;(2)建立多級存儲結構,由它容納並指令程序;(3)機器要處理的程序和數據,均由二進制數碼表示;(4)採用並行計算原理,即對一個數的各位同時進行處理。

雖然二進制在計算機中使用的合理性以及關於存儲器的設想,在馮·諾伊曼之前就有人提出,但是,馮·諾伊曼的功績在於他不僅提出並論證了這些新思想、新概念,而且還研究了實現它們的方法,即提出了EDVAC和IAS機方案。1951年,IAS機以比ENIAC快幾百倍的事實以及後來的研製計算機的經驗證明了馮·諾伊曼全部結論的正確性。馮·諾伊曼的報告是對通用電子計算機線路結構方面的巨大貢獻。人們確認,計算機工程的發展應大大歸功於馮·諾伊曼,因為無論是計算機的邏輯圖式,還是現代計算機中存儲、速度、基本指令的選取以及線路之間相互作用的設計,都深深地受到馮·諾伊曼思想的影響。

EDVAC方案明確規定新機器有五個構成部分:①計算器;②邏輯控制裝置;③存貯器;④輸入;⑤輸出,並描述了這五部分的職能和相互關系。EDVAC方案有兩個非常重大的改進:一是採用二進制,二是完成了存貯程序,可以自動地從一個程序指令進到下一個程序指令,其作業可以通過指令自動完成。「指令」包括數據和程序,把它們用碼的形式輸入到機器的記憶裝置中,即用記憶數據的同一記憶裝置存貯執行運算的命令,這就是所謂存貯程序的新概念。這個概念被譽為計算機史上的一個里程碑。為這個方案作出貢獻的馮·諾伊曼被譽為「計算機之父」。

長達101頁的EDVAC方案是計算機發展史上的一個劃時代的文獻。它向世界宣告:電子計算機時代開始了。

誰知,新機器EDVAC還沒來得及問世,研製人員卻為爭奪ENIAC的優先權問題進行了爭吵。1945年底,莫爾學院的計算機研製小組分裂了,艾克特和莫希萊自己開了家公司,從事計算機研製及大規模的生產。馮·諾伊曼則帶著格爾斯坦回到了普林斯頓高等研究院,准備為電子計算機的進一步完善繼續奮斗。

很快,普林斯頓高等研究院由於馮·諾伊曼的歸來掀起了一個真正的「計算機熱」。在他的帶領下,原來從事理論研究的,顯得冷冷清清的研究院,開展了從計算機的研製到計算機應用的廣泛研究。不多久,這里便成為美國電子計算機的中心,吸引了大批工程師和專業人員。在各方面的合作下,馮·諾伊曼等人終於研製成全自動的通用電子計算機EDVAC。這是現代電子計算機的原型,後人也稱它為「馮·諾伊曼機」。

第一代電子計算機的研究與發展,不只是美國領先,英國也作出了很大的貢獻。此後各國競相開展研製。日本的第一台電子計算機完成於1956年,叫做「FUJIC」機。1958年8月,我國完成了第一台電子計算機「103機」。到50年代中期,全世界已經製造了大約1000台電子計算機。人們利用這些電子計算機,把人造衛星送上了天,還發展了一批核武器。到50年代末,全世界電子計算機已經達到5000台左右,每秒平均運算五六萬次。

第一代電子計算機,硬體主要採用電子管。雖有了質的飛躍,具有許多特點,但這些計算機造價高、體積大、功耗多、速度低、可靠性差、維修復雜,程序設計以使用機器語言和匯編語言為主,繁冗、易錯、不直觀,需要進一步改進。

1955年,第一批由晶體管構成的基本電路的電子計算機誕生了,稱之為第二代計算機。它主要被用於軍事上,作為機載(裝在飛機上)計算機。1958年11月,美國製造的第一批批量生產的大型晶體管通用計算機投入運行。

第二代電子計算機比之第一代,體積、重量、耗電量都大大減小了。它有兩個衣櫃那麼大。同時,由於它的造價降低,不僅在軍事上,連商業上、工業上、農業上、國民經濟的各個部門都有可能使用。它的運算速度是每秒幾萬到幾十萬次,1964年還研製成每秒二三百萬次的大型晶體管計算機,並且成批生產。它的可靠性也比第一代提高許多倍。

1962年,美國製成了第一台集成電路電子計算機。它標志著電子計算機由第二代向第三代的過渡。第三代電子計算機,硬體主要採用集成電路,體積進一步縮小,功耗進一步降低,運算速度每秒幾十萬次到一千萬次。可靠性也比晶體管計算機提高了十幾倍。軟體也有了很大的發展,用於程序設計的各種高級語言已達數百種之多,並且出現了具有分時、多道功能的操作系統。

隨著集成電路工藝的發展,集成電路不斷提高。1959年,一塊商用的矽片只包含一個電路,到1964年增加到十個電路,1970年又增加到大約一千個電路。習慣上把由一百個以上具有一個系統或一個分系統功能的電路集成的矽片,叫做大規模集成電路,這就使電子計算機又邁入新的一代。第四代電子計算機的硬體主要採用大規模集成電路,使計算機體積縮小,穩定性提高,成本降低,運算速度達到新的高度,有的大型計算機每秒可運算1.5億次。計算機操作系統,編譯程序系統軟體更趨完善。

70年代以後,電子計算機向微型化、巨型化、網路化和智能化方向發展,並成為下一次技術革命的主幹技術。

當前,電子計算機發展已形成以精簡指令系統計算機RISC(RecedInstructionSetComputer)、並行處理技術、多媒體技術為主,計算機軟體和網路相應發展的主潮流。

在電子計算機飛速發展的同時,光學計算機也取得了突破性進展。1991年美國貝爾實驗室公布了數字光學處理機的成果。據研製組的領導人艾倫·董(董廷珏)說:「一個通用的光學計算機將在、2000年前後製造出來。」他預計光學計算機的運算速度可能比今天的超級計算機快1000至10000倍。光在長距離內傳輸要比電子信號快約100倍,光器件的耗能非常低。所以光計算機有廣闊的發展前途。

而比電子計算機和光學計算機更具優異性能的生物計算機(又稱分子計算機)正在研製之中。可以樂觀地預言,由電子計算機引發的新技術革命,將促進人類社會走向輝煌的未來。

電子計算機是20世紀科學技術的重要標志。自從18世紀瓦特發明蒸汽機以來,再沒有什麼比電子計算機的發明更加激動人心的了。自它問世以來,就以驚人的速度發展著,它的廣泛應用,推動了現代科學和生產技術的迅速發展,並對社會生活的各個方面產生了深刻影響。馮·諾伊曼作為電子計算機的重要研製者和組織者,為現代科學的進步作出了不可磨滅的貢獻。

值得注意的是,一個偶然的機會;把馮·諾伊曼引向20世紀後半期最重要的科學技術——計算機技術。僅從這一點,就可看出他具有的科學膽識和創造才能——善於捕捉機遇。他憑著敏銳的識別能力,抓住有意義的線索,毅然投身到計算機研究領域。他在這一領域中發揮了卓越的獨創精神,使自己成為電子計算機、計算機科學和技術、數值分析的重要開創者。

⑵ 世界上第一個網路是什麼網

世界上第一個計算機網路是--ARPA網(美國國防部高級研究計劃網) 於1969年 美國軍方研究出, 只運用於軍方的四台主機 ,到後來經過近二三十年的發展 規定了各種協議 才出現了萬維網 直到現在 網路也是不完善的 還在慢慢發展。


世界上第一個互聯網是在1989年發明出來,是由PeterDeutsch和他的全體成員在Montreal的McFillUniversity創造的,他們為FTP站點建立了一個檔案,後來命名為Archie。這個軟體能周期性地到達所有開放的文件下載站點,列出他們的文件並且建立一個可以檢索的軟體索引。檢索Archie命令是UNIX命令,所以只有利用UNIX知識才能充分利用他的性能。

McFill大學,擁有第一個Archie的大學,發現每天中從美國到加拿大的通訊中有一半的通信量訪問Archie。學校關心的是管理程序能否支持這么大的通訊流量,因此只好關閉外部的訪問。幸運的是當時有很多很多的Archie可以利用。

大約在同一時期,BrewsterKahle,當時是在ThinkingMachines(智能計算機)發明了WAIS(廣域網信息服務),能夠檢索一個資料庫下所有文件和允許文件檢索。根據復雜程度和性能情況不同有很多版本,但最簡單的可以讓網上的任何人可以利用。在它的高峰期,智能計算機公司維護著在全世界范圍內能被WAIS檢索的超過600個資料庫的線索。包括所有的在新聞組里的常見問題文件和所有的正在開發中的用於網路標準的論文文檔等等。和Archie一樣,它的介面並不是很直觀,所以要想很好的利用它也得花費很大的工夫。

1991年,第一個連接互聯網的友好介面在Minnesota大學開發出來。當時學校只是想開發一個簡單的菜單系統可以通過區域網訪問學校校園網上的文件和信息。緊跟著大型主機的信徒和支持客戶-伺服器體系結構的擁護者們的爭論開始了。開始時大型主機系統的追隨者占據了上風,但自從客戶-伺服器體系結構的倡導者宣稱他們可以很快建立起一個原型系統之後,他們不得不承認失敗。客戶-伺服器體系結構的倡導者們很快作了一個先進的示範系統,這個示範系統叫做Gopher。這個Gopher被證明是非常好用的,之後的幾年裡全世界范圍內出現10000多個Gopher。它不需要UNIX和計算機體系結構的知識。在一個Gopher里,你只需要敲入一個數字選擇你想要的菜單選項即可。今天你可以用theUofMinnesotagopher選擇全世界范圍內的所有Gopher系統。

⑶ 網路計算機是什麼時候誕生的

1995年被認為是互聯網路年。1996年,網路計算機這種新裝置問世的時機已到。這種朴實無華的裝置用的是廉價的晶元,沒有硬碟,能夠在互聯網路上存入或提取內容,售價低於500美元。這種新的機器代表了計算機工業界思想的根本改變。在理論上,網路計算機的所有者將用這種裝置收發電子郵件,進行文字處理,並瀏覽資料庫和環球網的網址。為存取電子數據表和電子游戲節目,用戶會把專業性很強的應用程序從互聯網路上卸載下來,計算稅款和玩游戲,然後再把程序送回網路。

由於網路計算機的概念已確定,製造這一裝置的競賽正在展開。蘋果、澳拉克爾和太陽微系統等計算機公司正在研製網路計算機的原型,計算機將產生一個新的家族,它們對操作系統和快速微處理晶元的依靠減少,但卻更多地依靠互聯網路上的資料庫和伺服器。

開發網路計算機的公司對這種機器的看法有很大不同。一些企業將把網路計算機做成在家用市場上出售的娛樂裝置,看上去像盒式錄相機。另外一些公司計劃生產外觀較傳統的商業工具。太陽微系統公司說,它的網路計算機將是一種為公司客戶設計的使用方便的環球網沖浪裝置。奧拉克爾公司著眼於既能用於辦公室,又能用於家庭的網路計算機。這家公司正在與計算機硬體商合作設計一種攜帶型筆記本型的網路計算機。蘋果電腦公司已把一種網路計算機設計專利許可賣給了日本萬代公司。從1996年起,萬代公司將向日本的環球網用戶推銷這種產品。英國阿科恩計算機公司推出一種類似的裝置,叫做「網路沖浪器」。LSI邏輯公司生產一種微晶元,可起網路計算機操作系統的作用。

⑷ 什麼是網路計算機和PC有什麼區別

1995年被認為是互聯網路年。1996年,
網路計算機
這種新裝置問世的時機已到。這種朴實無華的裝置用的是廉價的晶元,沒有硬碟,能夠在互聯網路上存入或提取內容,售價低於500美元。這種新的機器代表了計算機工業界思想的根本改變。在理論上,網路計算機的所有者將用這種裝置收發電子郵件,進行文字處理,並瀏覽資料庫和
環球網
的網址。為存取電子數據表和電子游戲節目,用戶會把專業性很強的應用程序從互聯網路上卸載下來,計算稅款和玩游戲,然後再把程序送回網路。
由於網路計算機的概念已確定,製造這一裝置的競賽正在展開。蘋果、澳拉克爾和
太陽微
系統等計算機公司正在研製網路計算機的原型,計算機將產生一個新的家族,它們對操作系統和快速微處理晶元的依靠減少,但卻更多地依靠互聯網路上的資料庫和伺服器。
開發網路計算機的公司對這種機器的看法有很大不同。一些企業將把網路計算機做成在家用市場上出售的娛樂裝置,看上去像盒式錄相機。另外一些公司計劃生產外觀較傳統的商業工具。太陽微系統公司說,它的網路計算機將是一種為公司客戶設計的使用方便的環球網沖浪裝置。奧拉克爾公司著眼於既能用於辦公室,又能用於家庭的網路計算機。這家公司正在與
計算機硬體
商合作設計一種攜帶型筆記本型的網路計算機。
蘋果電腦公司
已把一種網路計算機設計
專利許可
賣給了日本萬代公司。從1996年起,萬代公司將向日本的環球網用戶推銷這種產品。英國阿科恩計算機公司推出一種類似的裝置,叫做「網路沖浪器」。LSI邏輯公司生產一種微晶元,可起網路計算機操作系統的作用。

⑸ 計算機網路設計是什麼

網路設計概念,收集網路需求,確定現有網路的特徵,應用程序對網路設計的影響,制訂設計方案,IP編址方案和設備命名方案,建立園區網原型,建立WAN原型,以及演示和實施網路設計方案。現在在網路方面還是很吃香的

⑹ 電腦發展史

發展歷史
(1)大型主機階段
20世紀40-50年代,是第一代電子管計算機。經歷了電子管數字計算機、晶體管數字計算機、集成電路數字計算機和大規模集成電路數字計算機的發展歷程,計算機技術逐漸走向成熟。;
(2)小型計算機階段
20世紀60-70年代,是對大型主機進行的第一次「縮小化」,可以滿足中小企業事業單位的信息處理要求,成本較低,價格可被接受;
(3)微型計算機階段
20世紀70-80年代,是對大型主機進行的第二次「縮小化」,1976年美國蘋果公司成立,1977年就推出了AppleII計算機,大獲成功。1981年IBM推出IBM-PC,此後它經歷了若干代的演進,佔領了個人計算機市場,使得個人計算機得到了很大的普及;
(4)客戶機/伺服器
即C/S階段。隨著1964年IBM與美國航空公司建立了第一個全球聯機訂票系統,把美國當時2000多個訂票的終端用電話線連接在了一起,標志著計算機進入了客戶機/伺服器階段,這種模式至今仍在大量使用。在客戶機/伺服器網路中,伺服器是網路的核心,而客戶機是網路的基礎,客戶機依靠伺服器獲得所需要的網路資源,而伺服器為客戶機提供網路必須的資源。C/S結構的優點是能充分發揮客戶端PC的處理能力,很多工作可以在客戶端處理後再提交給伺服器,大大減輕了伺服器的壓力;
(5)Internet階段
也稱互聯網、網際網路、網際網階段。互聯網即廣域網、區域網及單機按照一定的通訊協議組成的國際計算機網路。互聯網始於1969年,是在ARPA(美國國防部研究計劃署)制定的協定下將美國西南部的大學(UCLA(加利福尼亞大學洛杉磯分校)、Stanford Research Institute(史坦福大學研究學院)、UCSB(加利福尼亞大學)和University of Utah(猶他州大學))的四台主要的計算機連接起來。此後經歷了文本到圖片,到現在語音、視頻等階段,寬頻越來越快,功能越來越強。互聯網的特徵是:全球性、海量性、匿名性、交互性、成長性、扁平性、即時性、多媒體性、成癮性、喧嘩性。互聯網的意義不應低估。它是人類邁向地球村堅實的一步;
(6)雲計算時代
從2008年起,雲計算(Cloud Computing)概念逐漸流行起來,它正在成為一個通俗和大眾化(Popular)的詞語。雲計算被視為「革命性的計算模型」,因為它使得超級計算能力通過互聯網自由流通成為了可能。企業與個人用戶無需再投入昂貴的硬體購置成本,只需要通過互聯網來購買租賃計算力,用戶只用為自己需要的功能付錢,同時消除傳統軟體在硬體,軟體,專業技能方面的花費。雲計算讓用戶脫離技術與部署上的復雜性而獲得應用。雲計算囊括了開發、架構、負載平衡和商業模式等,是軟體業的未來模式。它基於Web的服務,也是以互聯網為中心。

⑺ 什麼是INTERNET:

英特網是一個各個計算機在內部互相連接的國際網路系統。其原型是ARPA網(the Advanced Research Project Agency Net(ARPANET))。1969年隸屬於美國國防部的高級研究工程代理處(The Advanced Research Project Agency和布爾特(Bolt)、伯耐克(Beranek)、紐曼等有限責任公司(Newman Inc)簽約開發建造ARPA網。建造這一網路的方法是用許多頻道將單個的計算機聯接起來。這樣,即使受到戰爭的打擊,計算機仍然能夠進行軍事研究、軍事防禦方面的交流、指揮而不受影響。美國的大學在二十世紀七十年代加入到ARPA網工程,歐洲一些大學在七十年代末與APPA網建立了聯結⑴。進入九十年代,雖然最初作為軍事用途的ARPA網隨著冷戰的結束退出了歷時舞台,但其所使用的方法卻為成千上萬的民用計算機聯網提供了成功的範例。今天,無數的計算機已經能夠極其方便的聯結在一起,成千上萬的居住在世界各地的人能夠通過聯網的計算機進行交流、聯系和發表自己的言論⑵。

英特網在過去的幾十年裡有了突飛猛進的發展。每一個使用英特網的人都有可以以多種方式進入無限的網路空間並享受豐富多彩的、隨時更新的網路資源。多數大學、學院和科研機構、公司為它們的學生、教師和職員提供了網路服務,許多團體和圖書館都有免費使用的計算機網路,此外還有大街上各種各樣的價格低廉的網吧。幾家大型的網路服務提供商(ISP)如美國在線(America online)、計算機在線服務(CompuServe)、美國微軟公司(the Microsoft Network)和天才電信(Prodigy)除了向用戶提供它們自己巨大的私人網路信息庫外,還向英特網用戶用超級鏈接的方式提供通向其它網路服務商的路徑。

任何使用英特網的人,都可以方便的使用網路上所提供的信息交流、信息檢索、下載和存儲服務。這些方法雖然難以精確歸類但卻可以無限制地反復使用。到目前為止,這些項目包括電子信箱(「Electronic mail),電子雷管或郵件處理程序(Mail exploders or Listservs),新聞組(Newsgroups),聊天室(Chat—rooms),全球網路(World Wide Web)和電子寫字板(bulletin board)。這些服務項目都可以用於網路間各種文本的傳送;有些還可以在網路間傳送聲音、圖片和將二者結合起來的錄相節目。所有這些可以使用的網上服務項目組合在一起,使英特網成為一個非常獨特的電子空間(Cyberspace)或大眾媒體。這種電子空間雖然沒有具體的地理方位,但其所提供的信息交流和信息服務卻可以讓世界上任何一個網上用戶以與傳統媒體相比極其低廉同時又十分便利的方式享用。

使用電子信箱,一個人可以向另一個或許多人發送信件和其它文本信息。這些來往傳送的信件和信息由英特網上的個人信箱存儲起來,接收信件和信息的人可以即時檢查閱讀自己的郵件,也可以以後檢查和閱讀並回復。與通過郵政機構發送信件相比,這種方法具有快捷、安全、保密、便利等特點,而且價格低廉。電子雷管是一組電子郵件,計算機用戶用此可以先將一個電子郵件發給一個網址,然後這一郵件便會隨即發給許多訂戶。新聞組的服務對象是任何不特定的讀者,向其提供過去、現在、和正在發生的新聞和新聞專項檢索。英特網上已經有成千上萬的新聞組,它們的主要功能是在全球范圍內進行各種各樣的信息交流。這些新聞組在交流隨時更新的信息的同時,還向每一個讀者提供電子寫字板,每一個讀者可以通過電子寫字板以公開或匿名的方式在網上發表自己的意見、觀點和看法,讀者還可以進入聊天室,與世界上任何一個地方的讀者進行交流。通過這種方式,每一個讀者可以成為一個中心,讓全世界都聽到自己的聲音。想像一下無數的人在網上進行交流的情景便可以毫不誇張的說,英特網上的內容就象每一個的思想一樣豐富多彩而又各不相同⑶。

英特網最值得稱道的地方是其所提供的全球網路系統(W.W.W)。它允許用戶搜索和存儲不管是多遠的計算機上的信息。在有些情況下,用戶同樣還可以返回與任何一指定的網站進行交流。可以說:網路是一個存儲在世界各個不同地區的計算機上的巨大的資源寶庫。網路上不僅有文本文件,而且還有數不清的精美網頁。每一個網頁都有自己的網址——每一個網址都象一個電話號碼一樣帶你進入不同的電子空間。許多網站還留有編輯和作者的電子信箱備用戶與其交流。通常這些網站還為用戶提供通向其它相關內容和相關網站的超級鏈接,通過這些鏈接,用戶可以在無限的電子空間任意的暢游。

從出版業的角度來看,英特網是一個巨大的信息交易平台。在這個平台上可以聽到來自世界各地的聲音,有讀者、評論者、研究者。任何政府、民間組織、公司、學術機構和個人,都可以通過聯網的計算機發布信息。發布信息者所發布的信息可以是向特定的對象、也可以向所有英特網上用戶發布。至今為止,還沒有那個國際組織、政府或商業團體可以象控制、操縱傳統媒體一樣有效控制、操縱英特網。因此英特網將成為挑戰專制政府和促進民主,特別是促進、推動言論自由的強大的武器

⑻ 計算機網路發展經歷了幾個階段名稱分別叫什麼

計算機發展的四個階段是根據電子元件來劃分的。

集成電路是把許多晶體管、電阻、電容等構成的電路集成在一塊半導體材料上。集成電路按集成程度的不同有小規模、中規模、大規模、超大規模集成電路之分。在一塊半導體材料上集成10個以上晶體管等元件的稱小規模集成電路,集成100個以上晶體管等元件的稱為中規模集成電路,集成1000個以上晶體管等元件的稱為大規模集成電路,集成10000個以上晶體管等元件的稱為超大規模集成電路。

蹣跚學步

ENIAC是第一台真正能夠工作的電子計算機,但它還不是現代意義的計算機。ENIAC能完成許多基本計算,如四則運算、平方立方、sin和cos等。但是,它的計算需要人的大量參與,做每項計算之前技術人員都需要插拔許多導線,非常麻煩。

1946年美國數學家馮·諾依曼看到計算機研究的重要性,立即投入到這方面的工作中,他提出了現代計算機的基本原理:存儲程序控制原理(下面有專門討論),人們也把採用這種原理構造的計算機稱作馮·諾依曼計算機。根據存儲程序控制原理造出的新計算機EDSAC(Electronic Delay Storage Automatic Calculator,愛達賽克)和EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer,愛達瓦克)分別於1949和1952年在英國劍橋大學和美國賓夕法尼亞大學投入運行。EDSAC是世界上第一台存儲程序計算機,是所有現代計算機的原型和範本。EDVAC是最先開始研究的存儲程序計算機,這種機器里還使用了10000隻晶體管。但是由於一些原因,EDVAC到1952年才完成。

IBM公司於1952年開發出世界上最早的成功的商品計算機IBM701。隨著軍用和民用的發展,工業化國家的一批公司企業投入到計算機研究開發領域中,這可以看作是信息產業的開始。當時的人們完全沒有意識到計算機的潛在用途和發展,IBM公司在開始開發計算機時還認為「全世界只需要五台計算機」就足夠了。

雖然計算機具有本質的通用性,但計算機的硬體只提供了解決各種計算問題的物質基礎,要將計算機應用到解決任何問題的具體實踐中,使用者都必須編寫出有關的程序或者軟體。早期計算機在這方面是非常難用的,人們需要用很不符合人的習慣的二進制編碼形式寫程序,既耗費日時,又容易出錯。這種狀況大大地限制了計算機的廣泛應用。

五十年代前期,計算機領域的先驅者們就開始認識到這個問題的重要性。1954年,IBM公司約翰·巴克斯領導的小組開發出第一個得到廣泛重視,後來被廣泛使用(至今仍在使用)的高級程序設計語言FORTRAN。FORTRAN語言的誕生使人們可以用比較習慣的符號形式描述計算過程,這大大地提高了程序開發效率,也使更多的人樂於投入到計算機應用領域的開發工作中。FORTRAN語言推動著IBM的新機器704走向世界,成為當時最成功的計算機,也將IBM公司推上計算機行業龍頭老大的地位。軟體的重要性由此可見一斑。

隨著計算機應用的發展,許多新型計算機不斷被開發出來,計算機的功能越來越強,速度越來越快。與此同時,計算機科學理論的研究和計算機技術的研究開發也取得了豐碩的成果。人們開始進一步研究計算過程的本質特徵、程序設計的規律、計算機系統的硬體結構和軟體結構。一些新的程序設計語言,如Algol60、COBOL、LISP等被開發出來,軍用和民用科學計算仍然是計算機應用的主要領域,計算機也開始在商務數據處理領域嶄露頭角。一些新的研究和應用領域,如人工智慧、計算機圖形圖像處理等也露出了萌芽。

穩步發展

1965年IBM公司推出了360系列計算機,開始了計算機作為一種商品的發展史的一個新階段。操作系統、高級程序設計語言編譯系統等基本軟體在這時已經初步成型,這些勾勒出那個年代計算機系統的基本框架。360計算機採用半導體集成電路技術,第一次提出了系列計算機的概念,不同型號的機器在程序指令的層次上互相兼容,它們都配備了比較完備的軟體。360以及隨後的370系列計算機取得了極大的成功。從七十年代開始,美國和日本的一些公司開始生產與IBM機器兼容的大型計算機,打破了IBM公司的壟斷局面,推動了計算機行業的價格競爭和技術進步。

在另一個方面,以DEC(數據設備公司)為代表的一批企業開始開發小型、低價格、高性能的計算機,統稱為小型計算機。這類計算機主要用於教育部門、科學研究部門和一般企業部門,用於各種科學技計算和數據處理工作,得到非常廣泛的應用。其他類型的計算機也逐漸被開發出來。其中重要的有為解決大規模科學與工程計算問題(民間的或者軍事的問題)而開發的巨型計算機,這類計算機通常裝備了的多個數據處理部件(中央處理器,CPU),這些部件可以同時工作,因而能大大提高了計算機的處理能力。另一類常見的計算機被稱為工作站,通常在企業或科研部門中由個人使用,主要用於圖形圖像處理、計算機輔助設計、軟體開發等專門領域。

到了六十年代末,隨著半導體技術的發展,在一顆集成電路晶元上能夠製造出的電子元件數已經突破1000的數量級,這就使在一個晶元上做出一台簡單的計算機成為可能。1971年Intel公司的第一個微處理器晶元4004誕生,這是第一個做在一個晶元上的計算機(實際上是計算機的最基本部分,CPU),它預示著計算機發展的一個新階段的到來。1976年蘋果計算機公司成立,它在1977年推出的APPLE II計算機是早期最成功的微型計算機。這種計算機性能優良、價格便宜,時價只相當於一台高檔家電。這種情況第一次使計算機有可能走入小企業、商店、普通學校,走入家庭成為個人生活用品。計算機在社會上扮演的角色從此發生了根本性的變化,它開始從科學研究和大企業應用的象牙塔中走了出來,逐漸演化成為普通百姓身邊的普通器具。

在這個時期中另一項有重大意義的發展是圖形技術和圖形用戶界面技術。計算機誕生以後,一直以一種單調乏味的字元行式的面孔出現在使用者面前,這樣的命令形式和信息顯示形式,即復雜又不直觀的人機交互方式,如果說專業工作者還可以容忍的話,大眾就很難接受和使用了。為了面向普通百姓,計算機需要一種新的表現形式。Xerox公司Polo Alto研究中心(PARC)在七十年代末開發了基於窗口菜單按鈕和滑鼠器控制的圖形用戶界面技術,使計算機操作能夠以比較直觀的、人容易理解的形式進行,為計算機的蓬勃發展做好了技術准備。Apple公司完全仿照PARC的技術開發了它的新型Macintosh個人計算機(1984),採用了完全的圖形用戶界面,取得巨大成功。這個事件和1983年IBM推出的PC/XT計算機一起,啟動了微型計算機蓬勃發展的大潮流。

另一項影響深遠的研究也是從七十年代中開始的,這就是計算機網路技術的研究。早期的計算機都是孤立工作的,許多人圍著一台計算機,通過各種終端設備使用計算機完成自己的工作,使用計算機內部存儲的信息。當人們想把數據或程序從一台計算機弄到另一台計算機去時,通常需要做物理的物質的移動:把存好數據程序的磁帶(或磁碟)從一台計算機的外部設備搬到另一台計算機的外部設備。容易想到,在這個過程中需要傳輸的實際上就是信息,為什麼信息不能通過電信號傳輸呢?為什麼不能把兩台計算機用電子線路連接起來,通過這種線路在計算機之間傳輸信息呢?當然,由於在這里需要傳輸的是數字信號,要保證可靠的傳輸、正確的接收,需要一些專門的硬體設備和相應的軟體。簡單地把兩台計算機連接起來並不很困難,沿著這條路繼續走下去,人們看到了更多的可能性,這是一大片等待開墾的肥沃土地:為什麼不能把更多的計算機連接起來呢?相距遙遠的計算機難道不能連在一起嗎?

突飛猛進

從八十年代後期開始,計算機發展進入了一個突飛猛進,甚至可以說是瘋狂發展的時期。推動這種迅猛發展的動力是多方面的。包括:

技術進步導致計算機的性能飛速提高,與此同時計算機的價格大幅度降低。在計算機領域有一條非常有名的定律,被稱為「莫爾定律」,由美國人G. Moore在1965年提出。該定律說,同樣價格的計算機核心部件(CPU)的性能大約18個月提高一倍。這個發展趨勢已經延續了三十多年。60年代中期是IBM 360誕生的年代,那時計算機的一般價格在百萬美元的數量級,性能為每秒十萬到一百萬條指令的樣子。而今天的普通微型機,每秒可以執行數億條指令,價格還不到那時計算機的千分之一,而性能達到那時計算機的大約一千倍。也就是說,在這段不長的時間里,計算機的性能價格比提高了超過一百萬倍。這種進步來源於CPU設計理論、方法和技術的不斷創新,以及集成電路製造工藝的飛速進步。這種驚人的發展速度至今還沒有減緩的徵兆。與此同時,計算機存儲系統的容量也飛速增加,加工飛速下降。三十多年來,單位容量的內存、外存價格下降的幅度與計算機相當,今天普通微型機的內、外存容量早已是IBM360一類大型計算機的成百上千倍。正是計算機性能和價格的這種發展,導致小規模的企業商店,以至個人和家庭都能用得起性能很高的計算機。

計算機專業人員開發出了易用的圖形形式的人機界面,並且已經開發出大量能夠幫助普通人解決實際問題的應用程序系統。這兩個方面的發展都是意義重大的。計算機易用性和有用性的提高使更多的人能夠接受它、願意使用它。使用人群的擴大,銷售市場的蓬勃發展進一步推動計算機產業為普通人開發各種各樣應用系統。許多成功應用系統的出現又反過來促使更多的人加入計算機用戶的隊伍。

計算機網路的發展。隨著計算機的增加,人們對在不同計算機之間共享各種信息資源的需求越來越強烈,要求把許多計算機常規性地連接到一起,能夠方便地使用其他計算機所能夠提供的各種信息資源,包括存儲在那裡的信息本身、計算機的信息存儲能力和信息處理能力等。計算機網路發展的早期,人們建立起許許多多局部性的小型網路,也建立起一些行業部門專用的或者跨部門的遠距離網路。八十年代以後得到迅猛發展的Internet使人真正看到了計算機網路的巨大威力和無窮無盡的應用潛力。

各個領域的電子化、計算機化浪潮洶涌澎湃。計算機應用發展經歷了許多階段,從開始階段主要用於政府機構、商務產業部門的內部數據處理,後來有各種廣泛計算機化的用戶服務系統。這些方面較早的成功範例是航空機票預訂系統和銀行的客戶服務系統。今天的現代化企業已經從內到外全面地計算機化了:從社會、用戶需求分析,產品設計開發、模擬試驗,生產管理、原材料采購存儲,到最後的產品銷售和客戶服務,以及各種供銷信息的統計分析,沒有一個環節離得開計算機。可以說,現代化企業的一個重要方面,就是用計算機武裝到了牙齒並能夠在企業運行的各方面充分發揮了計算機的作用。

總而言之,計算機及其應用飛速發展的最重要外部推動力是社會的需求,內部的發展動力是計算機硬體軟體理論、技術和產業的發展。它們又是互相推動的。