⑴ 计算机之父是谁
1944年夏天的一个傍晚,冯·诺伊曼来到阿伯丁车站等候去费城的火车。在候车室里,身旁的一位青年很快就认出他就是闻名世界的大数学家冯·诺伊曼,便怀着年轻人会见大人物时那种局促不安的心情走了过去。这位名叫格尔斯坦的青年涨红着脸向数学家自我介绍,说他在费城宾夕法尼亚大学的莫尔学院工作。冯·诺伊曼热情地招呼他坐下,关心地询问他的工作状况。大科学家毫无架子,和蔼谦虚的态度很使格尔斯坦感动,他向冯·诺伊曼请教了一些数学疑难问题。最后,他还告诉数学家说,他正在莫尔学院参加试制每秒钟能计算333次乘法的电子计算机的工作。
原来,格尔斯坦所在的莫尔学院正是受阿伯丁弹道实验所的委托,于一年多以前开始世界上第一台电子计算机的试制工作的。这件事恰巧同冯·诺伊曼当时正在日日夜夜思索的问题不谋而合。格尔斯坦的介绍,引起了冯·诺伊曼的极大兴趣。他拉住年轻人,向他详细了解了这方面的工作,从中领悟到了头等重要的意义。
20世纪30年代,由于电子学的发展和在研制穿孔卡片式统计分析机的过程中积累的经验,为创立电子计算机提供了主要的技术前提。
二次大战中,宾夕法尼亚大学莫尔学院电子系和阿伯丁弹道研究实验室共同负责为陆军每天提供6张火力表。这项任务非常困难和紧迫。因为每张表都要计算几百条弹道,而一个熟练的计算员用台式计算机计算一条飞行时间60秒的弹道要花20小时。尽管他们改进了微分分析仪,聘用了200多名计算员,一张火力表仍要算二三个月,问题相当严重。
当时,负责该项工作的军方代表是年轻的格尔斯坦中尉,他原是一位数学家。他的朋友莫希莱这时正好在莫尔学院电子系任职。1942年8月,莫希莱写了一份《高速电子管计算机装置的使用》的备忘录,即ENIAC的初始方案。思想敏捷的格尔斯坦意识到这一方案的巨大价值,立即向他的上司汇报,获得支持,成立了研制小组。这个小组的成员是:负责电子计算机总设计方案的是物理学家莫希莱;芬兰人艾克特担任总工程师,负责解决制造中一系列困难复杂的工程技术问题;年轻的格尔斯坦中尉不仅在数学上能提出有用的建议,而且是精干的科研管理人才;另外还有年轻的逻辑学家勃克斯参加。
正当研制工作停滞不前,研制者大伤脑筋时,冯·诺伊曼投身到新型计算机设计者的行列中来了。
冯·诺伊曼是20世纪上半叶世界最伟大的数学家之一,具有纯数学家和应用数学家典型的双重性格。他追求纯粹数学的严密和美感,又注重数学的应用以及与物理学等其他学科的联系。这使他不仅在集论、算子谱理论、实函数论和测度论(遍历定理)等纯数学领域,而且在博弈论、数理经济学、计算机理论和计算数学等应用数学部门都作出了重大贡献,成为这些数学分支的主要开创者。
第二次世界大战期间,冯·诺伊曼参与了许多军事方面的研究。1940年,他被阿伯丁弹道实验研究所聘为科学顾问;1941年受聘任海军军械局顾问;1943年成为洛斯阿拉莫斯实验室顾问。无论是作为主角还是配角,他都以他出色的才能解决了一个个重大的课题。这些课题涉及到流体力学、空气动力学、气象计算等许多方面,显示出冯·诺伊曼熟练的分析技巧和严谨的逻辑推理本领。
洛斯阿拉莫斯实验室是原子弹研制机构,这里聚集着一批像奥本海默、维格纳、费米、特勒那样的高水平的物理学家和工程技术人员,但缺少既懂得物理学家们的要求,又能很快从数学上拿出解决方案的数学家。奥本海墨认定冯·诺伊曼就是这样的人。他热情地邀请了冯·诺伊曼到洛斯阿拉莫斯实验室帮助工作。冯·诺伊曼不负众望,凭借他熟练的分析技巧和特有的数学计算才能,为洛斯阿拉莫斯实验室解决了好些关键问题。他对原子弹的引爆提出的建议被实验所证实;对提高原子弹爆炸效果以及有效地配置原料进行估计,也卓有成效。在洛斯阿拉莫斯,冯·诺伊曼碰到了许多必须依靠大量的计算才能解决的问题,如受控热核反应过程,它涉及数10亿次的初等算术运算和初等逻辑指令。这不是靠人力和一般的计算机所能解决的。怎样才能获得超高速计算呢?冯,诺伊曼当时尚不清楚,但问题既然提出,一旦有机会总是要解决的。
同格尔斯坦分手后,冯·诺伊曼急不可耐地写信告诉宾夕法尼亚大学的莫尔学院,希望马上访问那儿,看看这台尚未出世的机器。莫尔学院计算机设计组的领导者艾克特和莫希莱听说后十分高兴。他们非常渴望能得到这位大科学家的指导和帮助。艾克特还说:“冯·诺伊曼是否真正的天才,从他来以后提的第一个问题就可判断出来。”这年8月初,冯·诺伊曼来到莫尔学院,参观了尚未竣工的被称为ENIAC的电子计算机,他第一个问题就问起机器的逻辑结构。艾克特心中暗暗佩服:“不愧是位天才的科学家,一下就点到问题的要害!”这以后,冯·诺伊曼就成为莫尔学院的实际顾问者,他同ENIAC的首批研制者们讨论了提高电计算机性能的各种措施,对ENIAC的优缺点作出判断,并提出相应的改进建议。正是因为冯·诺伊曼所起的决定性作用,才使ENIAC在这一年里得以试制成功。
ENIAC是一个庞然大物,体积大约90立方米,占地170平方米,总重量达到30吨。它拥有电子管18000个,继电器1500个,耗电150千瓦,每秒运算5000次,比机械计算机快几百倍到一千倍,比人运算快一千倍到几千倍,而且计算过程是按照编好的程序自动进行的。
ENIAC在计算机发展史上的重要性是毋庸置疑的。它是世界上第一台真正能够运转的大型电子计算机。它的成功开辟了提高计算速度的极为广阔的前景。但它毕竟是新生事物,尚不完善。例如,它的储存容量太小;程序是“外插型”的,不便使用,为了几分钟的计算,而准备工作却要数小时。连研制者本人也感到它的弱点,有待改进。
1945年6月,冯·诺伊曼起草了一个全新的存贮程序通用电子计算机方案——EDVAC(Electronic Discret Varable Automatic Computer),对ENIAC进行了改造。这项更完美的设计为现代电子计算机的结构奠定了基础。
一年后,又一份关于电子计算机装置逻辑结构的更详细报告发表,它是又一个新的电子计算机(IAS机)方案,而且包括有关结构选择的论证。在这份报告的指导下,一个广泛的电子计算机的研究工作在美国以至世界许多地方展开。
冯·诺伊曼在报告中提出的主要建议的实质有四个方面:(1)将十进位改为二进位;(2)建立多级存储结构,由它容纳并指令程序;(3)机器要处理的程序和数据,均由二进制数码表示;(4)采用并行计算原理,即对一个数的各位同时进行处理。
虽然二进制在计算机中使用的合理性以及关于存储器的设想,在冯·诺伊曼之前就有人提出,但是,冯·诺伊曼的功绩在于他不仅提出并论证了这些新思想、新概念,而且还研究了实现它们的方法,即提出了EDVAC和IAS机方案。1951年,IAS机以比ENIAC快几百倍的事实以及后来的研制计算机的经验证明了冯·诺伊曼全部结论的正确性。冯·诺伊曼的报告是对通用电子计算机线路结构方面的巨大贡献。人们确认,计算机工程的发展应大大归功于冯·诺伊曼,因为无论是计算机的逻辑图式,还是现代计算机中存储、速度、基本指令的选取以及线路之间相互作用的设计,都深深地受到冯·诺伊曼思想的影响。
EDVAC方案明确规定新机器有五个构成部分:①计算器;②逻辑控制装置;③存贮器;④输入;⑤输出,并描述了这五部分的职能和相互关系。EDVAC方案有两个非常重大的改进:一是采用二进制,二是完成了存贮程序,可以自动地从一个程序指令进到下一个程序指令,其作业可以通过指令自动完成。“指令”包括数据和程序,把它们用码的形式输入到机器的记忆装置中,即用记忆数据的同一记忆装置存贮执行运算的命令,这就是所谓存贮程序的新概念。这个概念被誉为计算机史上的一个里程碑。为这个方案作出贡献的冯·诺伊曼被誉为“计算机之父”。
长达101页的EDVAC方案是计算机发展史上的一个划时代的文献。它向世界宣告:电子计算机时代开始了。
谁知,新机器EDVAC还没来得及问世,研制人员却为争夺ENIAC的优先权问题进行了争吵。1945年底,莫尔学院的计算机研制小组分裂了,艾克特和莫希莱自己开了家公司,从事计算机研制及大规模的生产。冯·诺伊曼则带着格尔斯坦回到了普林斯顿高等研究院,准备为电子计算机的进一步完善继续奋斗。
很快,普林斯顿高等研究院由于冯·诺伊曼的归来掀起了一个真正的“计算机热”。在他的带领下,原来从事理论研究的,显得冷冷清清的研究院,开展了从计算机的研制到计算机应用的广泛研究。不多久,这里便成为美国电子计算机的中心,吸引了大批工程师和专业人员。在各方面的合作下,冯·诺伊曼等人终于研制成全自动的通用电子计算机EDVAC。这是现代电子计算机的原型,后人也称它为“冯·诺伊曼机”。
第一代电子计算机的研究与发展,不只是美国领先,英国也作出了很大的贡献。此后各国竞相开展研制。日本的第一台电子计算机完成于1956年,叫做“FUJIC”机。1958年8月,我国完成了第一台电子计算机“103机”。到50年代中期,全世界已经制造了大约1000台电子计算机。人们利用这些电子计算机,把人造卫星送上了天,还发展了一批核武器。到50年代末,全世界电子计算机已经达到5000台左右,每秒平均运算五六万次。
第一代电子计算机,硬件主要采用电子管。虽有了质的飞跃,具有许多特点,但这些计算机造价高、体积大、功耗多、速度低、可靠性差、维修复杂,程序设计以使用机器语言和汇编语言为主,繁冗、易错、不直观,需要进一步改进。
1955年,第一批由晶体管构成的基本电路的电子计算机诞生了,称之为第二代计算机。它主要被用于军事上,作为机载(装在飞机上)计算机。1958年11月,美国制造的第一批批量生产的大型晶体管通用计算机投入运行。
第二代电子计算机比之第一代,体积、重量、耗电量都大大减小了。它有两个衣柜那么大。同时,由于它的造价降低,不仅在军事上,连商业上、工业上、农业上、国民经济的各个部门都有可能使用。它的运算速度是每秒几万到几十万次,1964年还研制成每秒二三百万次的大型晶体管计算机,并且成批生产。它的可靠性也比第一代提高许多倍。
1962年,美国制成了第一台集成电路电子计算机。它标志着电子计算机由第二代向第三代的过渡。第三代电子计算机,硬件主要采用集成电路,体积进一步缩小,功耗进一步降低,运算速度每秒几十万次到一千万次。可靠性也比晶体管计算机提高了十几倍。软件也有了很大的发展,用于程序设计的各种高级语言已达数百种之多,并且出现了具有分时、多道功能的操作系统。
随着集成电路工艺的发展,集成电路不断提高。1959年,一块商用的硅片只包含一个电路,到1964年增加到十个电路,1970年又增加到大约一千个电路。习惯上把由一百个以上具有一个系统或一个分系统功能的电路集成的硅片,叫做大规模集成电路,这就使电子计算机又迈入新的一代。第四代电子计算机的硬件主要采用大规模集成电路,使计算机体积缩小,稳定性提高,成本降低,运算速度达到新的高度,有的大型计算机每秒可运算1.5亿次。计算机操作系统,编译程序系统软件更趋完善。
70年代以后,电子计算机向微型化、巨型化、网络化和智能化方向发展,并成为下一次技术革命的主干技术。
当前,电子计算机发展已形成以精简指令系统计算机RISC(RecedInstructionSetComputer)、并行处理技术、多媒体技术为主,计算机软件和网络相应发展的主潮流。
在电子计算机飞速发展的同时,光学计算机也取得了突破性进展。1991年美国贝尔实验室公布了数字光学处理机的成果。据研制组的领导人艾伦·董(董廷珏)说:“一个通用的光学计算机将在、2000年前后制造出来。”他预计光学计算机的运算速度可能比今天的超级计算机快1000至10000倍。光在长距离内传输要比电子信号快约100倍,光器件的耗能非常低。所以光计算机有广阔的发展前途。
而比电子计算机和光学计算机更具优异性能的生物计算机(又称分子计算机)正在研制之中。可以乐观地预言,由电子计算机引发的新技术革命,将促进人类社会走向辉煌的未来。
电子计算机是20世纪科学技术的重要标志。自从18世纪瓦特发明蒸汽机以来,再没有什么比电子计算机的发明更加激动人心的了。自它问世以来,就以惊人的速度发展着,它的广泛应用,推动了现代科学和生产技术的迅速发展,并对社会生活的各个方面产生了深刻影响。冯·诺伊曼作为电子计算机的重要研制者和组织者,为现代科学的进步作出了不可磨灭的贡献。
值得注意的是,一个偶然的机会;把冯·诺伊曼引向20世纪后半期最重要的科学技术——计算机技术。仅从这一点,就可看出他具有的科学胆识和创造才能——善于捕捉机遇。他凭着敏锐的识别能力,抓住有意义的线索,毅然投身到计算机研究领域。他在这一领域中发挥了卓越的独创精神,使自己成为电子计算机、计算机科学和技术、数值分析的重要开创者。
⑵ 世界上第一个网络是什么网
世界上第一个计算机网络是--ARPA网(美国国防部高级研究计划网) 于1969年 美国军方研究出, 只运用于军方的四台主机 ,到后来经过近二三十年的发展 规定了各种协议 才出现了万维网 直到现在 网络也是不完善的 还在慢慢发展。
世界上第一个互联网是在1989年发明出来,是由PeterDeutsch和他的全体成员在Montreal的McFillUniversity创造的,他们为FTP站点建立了一个档案,后来命名为Archie。这个软件能周期性地到达所有开放的文件下载站点,列出他们的文件并且建立一个可以检索的软件索引。检索Archie命令是UNIX命令,所以只有利用UNIX知识才能充分利用他的性能。
McFill大学,拥有第一个Archie的大学,发现每天中从美国到加拿大的通讯中有一半的通信量访问Archie。学校关心的是管理程序能否支持这么大的通讯流量,因此只好关闭外部的访问。幸运的是当时有很多很多的Archie可以利用。
大约在同一时期,BrewsterKahle,当时是在ThinkingMachines(智能计算机)发明了WAIS(广域网信息服务),能够检索一个数据库下所有文件和允许文件检索。根据复杂程度和性能情况不同有很多版本,但最简单的可以让网上的任何人可以利用。在它的高峰期,智能计算机公司维护着在全世界范围内能被WAIS检索的超过600个数据库的线索。包括所有的在新闻组里的常见问题文件和所有的正在开发中的用于网络标准的论文文档等等。和Archie一样,它的接口并不是很直观,所以要想很好的利用它也得花费很大的工夫。
1991年,第一个连接互联网的友好接口在Minnesota大学开发出来。当时学校只是想开发一个简单的菜单系统可以通过局域网访问学校校园网上的文件和信息。紧跟着大型主机的信徒和支持客户-服务器体系结构的拥护者们的争论开始了。开始时大型主机系统的追随者占据了上风,但自从客户-服务器体系结构的倡导者宣称他们可以很快建立起一个原型系统之后,他们不得不承认失败。客户-服务器体系结构的倡导者们很快作了一个先进的示范系统,这个示范系统叫做Gopher。这个Gopher被证明是非常好用的,之后的几年里全世界范围内出现10000多个Gopher。它不需要UNIX和计算机体系结构的知识。在一个Gopher里,你只需要敲入一个数字选择你想要的菜单选项即可。今天你可以用theUofMinnesotagopher选择全世界范围内的所有Gopher系统。
⑶ 网络计算机是什么时候诞生的
1995年被认为是互联网络年。1996年,网络计算机这种新装置问世的时机已到。这种朴实无华的装置用的是廉价的芯片,没有硬盘,能够在互联网络上存入或提取内容,售价低于500美元。这种新的机器代表了计算机工业界思想的根本改变。在理论上,网络计算机的所有者将用这种装置收发电子邮件,进行文字处理,并浏览数据库和环球网的网址。为存取电子数据表和电子游戏节目,用户会把专业性很强的应用程序从互联网络上卸载下来,计算税款和玩游戏,然后再把程序送回网络。
由于网络计算机的概念已确定,制造这一装置的竞赛正在展开。苹果、澳拉克尔和太阳微系统等计算机公司正在研制网络计算机的原型,计算机将产生一个新的家族,它们对操作系统和快速微处理芯片的依靠减少,但却更多地依靠互联网络上的数据库和服务器。
开发网络计算机的公司对这种机器的看法有很大不同。一些企业将把网络计算机做成在家用市场上出售的娱乐装置,看上去像盒式录相机。另外一些公司计划生产外观较传统的商业工具。太阳微系统公司说,它的网络计算机将是一种为公司客户设计的使用方便的环球网冲浪装置。奥拉克尔公司着眼于既能用于办公室,又能用于家庭的网络计算机。这家公司正在与计算机硬件商合作设计一种便携式笔记本型的网络计算机。苹果电脑公司已把一种网络计算机设计专利许可卖给了日本万代公司。从1996年起,万代公司将向日本的环球网用户推销这种产品。英国阿科恩计算机公司推出一种类似的装置,叫做“网络冲浪器”。LSI逻辑公司生产一种微芯片,可起网络计算机操作系统的作用。
⑷ 什么是网络计算机和PC有什么区别
1995年被认为是互联网络年。1996年,
网络计算机
这种新装置问世的时机已到。这种朴实无华的装置用的是廉价的芯片,没有硬盘,能够在互联网络上存入或提取内容,售价低于500美元。这种新的机器代表了计算机工业界思想的根本改变。在理论上,网络计算机的所有者将用这种装置收发电子邮件,进行文字处理,并浏览数据库和
环球网
的网址。为存取电子数据表和电子游戏节目,用户会把专业性很强的应用程序从互联网络上卸载下来,计算税款和玩游戏,然后再把程序送回网络。
由于网络计算机的概念已确定,制造这一装置的竞赛正在展开。苹果、澳拉克尔和
太阳微
系统等计算机公司正在研制网络计算机的原型,计算机将产生一个新的家族,它们对操作系统和快速微处理芯片的依靠减少,但却更多地依靠互联网络上的数据库和服务器。
开发网络计算机的公司对这种机器的看法有很大不同。一些企业将把网络计算机做成在家用市场上出售的娱乐装置,看上去像盒式录相机。另外一些公司计划生产外观较传统的商业工具。太阳微系统公司说,它的网络计算机将是一种为公司客户设计的使用方便的环球网冲浪装置。奥拉克尔公司着眼于既能用于办公室,又能用于家庭的网络计算机。这家公司正在与
计算机硬件
商合作设计一种便携式笔记本型的网络计算机。
苹果电脑公司
已把一种网络计算机设计
专利许可
卖给了日本万代公司。从1996年起,万代公司将向日本的环球网用户推销这种产品。英国阿科恩计算机公司推出一种类似的装置,叫做“网络冲浪器”。LSI逻辑公司生产一种微芯片,可起网络计算机操作系统的作用。
⑸ 计算机网络设计是什么
网络设计概念,收集网络需求,确定现有网络的特征,应用程序对网络设计的影响,制订设计方案,IP编址方案和设备命名方案,建立园区网原型,建立WAN原型,以及演示和实施网络设计方案。现在在网络方面还是很吃香的
⑹ 电脑发展史
发展历史
(1)大型主机阶段
20世纪40-50年代,是第一代电子管计算机。经历了电子管数字计算机、晶体管数字计算机、集成电路数字计算机和大规模集成电路数字计算机的发展历程,计算机技术逐渐走向成熟。;
(2)小型计算机阶段
20世纪60-70年代,是对大型主机进行的第一次“缩小化”,可以满足中小企业事业单位的信息处理要求,成本较低,价格可被接受;
(3)微型计算机阶段
20世纪70-80年代,是对大型主机进行的第二次“缩小化”,1976年美国苹果公司成立,1977年就推出了AppleII计算机,大获成功。1981年IBM推出IBM-PC,此后它经历了若干代的演进,占领了个人计算机市场,使得个人计算机得到了很大的普及;
(4)客户机/服务器
即C/S阶段。随着1964年IBM与美国航空公司建立了第一个全球联机订票系统,把美国当时2000多个订票的终端用电话线连接在了一起,标志着计算机进入了客户机/服务器阶段,这种模式至今仍在大量使用。在客户机/服务器网络中,服务器是网络的核心,而客户机是网络的基础,客户机依靠服务器获得所需要的网络资源,而服务器为客户机提供网络必须的资源。C/S结构的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力,很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器,大大减轻了服务器的压力;
(5)Internet阶段
也称互联网、因特网、网际网阶段。互联网即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联网始于1969年,是在ARPA(美国国防部研究计划署)制定的协定下将美国西南部的大学(UCLA(加利福尼亚大学洛杉矶分校)、Stanford Research Institute(史坦福大学研究学院)、UCSB(加利福尼亚大学)和University of Utah(犹他州大学))的四台主要的计算机连接起来。此后经历了文本到图片,到现在语音、视频等阶段,宽带越来越快,功能越来越强。互联网的特征是:全球性、海量性、匿名性、交互性、成长性、扁平性、即时性、多媒体性、成瘾性、喧哗性。互联网的意义不应低估。它是人类迈向地球村坚实的一步;
(6)云计算时代
从2008年起,云计算(Cloud Computing)概念逐渐流行起来,它正在成为一个通俗和大众化(Popular)的词语。云计算被视为“革命性的计算模型”,因为它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能。企业与个人用户无需再投入昂贵的硬件购置成本,只需要通过互联网来购买租赁计算力,用户只用为自己需要的功能付钱,同时消除传统软件在硬件,软件,专业技能方面的花费。云计算让用户脱离技术与部署上的复杂性而获得应用。云计算囊括了开发、架构、负载平衡和商业模式等,是软件业的未来模式。它基于Web的服务,也是以互联网为中心。
⑺ 什么是INTERNET:
英特网是一个各个计算机在内部互相连接的国际网络系统。其原型是ARPA网(the Advanced Research Project Agency Net(ARPANET))。1969年隶属于美国国防部的高级研究工程代理处(The Advanced Research Project Agency和布尔特(Bolt)、伯耐克(Beranek)、纽曼等有限责任公司(Newman Inc)签约开发建造ARPA网。建造这一网络的方法是用许多频道将单个的计算机联接起来。这样,即使受到战争的打击,计算机仍然能够进行军事研究、军事防御方面的交流、指挥而不受影响。美国的大学在二十世纪七十年代加入到ARPA网工程,欧洲一些大学在七十年代末与APPA网建立了联结⑴。进入九十年代,虽然最初作为军事用途的ARPA网随着冷战的结束退出了历时舞台,但其所使用的方法却为成千上万的民用计算机联网提供了成功的范例。今天,无数的计算机已经能够极其方便的联结在一起,成千上万的居住在世界各地的人能够通过联网的计算机进行交流、联系和发表自己的言论⑵。
英特网在过去的几十年里有了突飞猛进的发展。每一个使用英特网的人都有可以以多种方式进入无限的网络空间并享受丰富多彩的、随时更新的网络资源。多数大学、学院和科研机构、公司为它们的学生、教师和职员提供了网络服务,许多团体和图书馆都有免费使用的计算机网络,此外还有大街上各种各样的价格低廉的网吧。几家大型的网络服务提供商(ISP)如美国在线(America online)、计算机在线服务(CompuServe)、美国微软公司(the Microsoft Network)和天才电信(Prodigy)除了向用户提供它们自己巨大的私人网络信息库外,还向英特网用户用超级链接的方式提供通向其它网络服务商的路径。
任何使用英特网的人,都可以方便的使用网络上所提供的信息交流、信息检索、下载和存储服务。这些方法虽然难以精确归类但却可以无限制地反复使用。到目前为止,这些项目包括电子信箱(“Electronic mail),电子雷管或邮件处理程序(Mail exploders or Listservs),新闻组(Newsgroups),聊天室(Chat—rooms),全球网络(World Wide Web)和电子写字板(bulletin board)。这些服务项目都可以用于网络间各种文本的传送;有些还可以在网络间传送声音、图片和将二者结合起来的录相节目。所有这些可以使用的网上服务项目组合在一起,使英特网成为一个非常独特的电子空间(Cyberspace)或大众媒体。这种电子空间虽然没有具体的地理方位,但其所提供的信息交流和信息服务却可以让世界上任何一个网上用户以与传统媒体相比极其低廉同时又十分便利的方式享用。
使用电子信箱,一个人可以向另一个或许多人发送信件和其它文本信息。这些来往传送的信件和信息由英特网上的个人信箱存储起来,接收信件和信息的人可以即时检查阅读自己的邮件,也可以以后检查和阅读并回复。与通过邮政机构发送信件相比,这种方法具有快捷、安全、保密、便利等特点,而且价格低廉。电子雷管是一组电子邮件,计算机用户用此可以先将一个电子邮件发给一个网址,然后这一邮件便会随即发给许多订户。新闻组的服务对象是任何不特定的读者,向其提供过去、现在、和正在发生的新闻和新闻专项检索。英特网上已经有成千上万的新闻组,它们的主要功能是在全球范围内进行各种各样的信息交流。这些新闻组在交流随时更新的信息的同时,还向每一个读者提供电子写字板,每一个读者可以通过电子写字板以公开或匿名的方式在网上发表自己的意见、观点和看法,读者还可以进入聊天室,与世界上任何一个地方的读者进行交流。通过这种方式,每一个读者可以成为一个中心,让全世界都听到自己的声音。想象一下无数的人在网上进行交流的情景便可以毫不夸张的说,英特网上的内容就象每一个的思想一样丰富多彩而又各不相同⑶。
英特网最值得称道的地方是其所提供的全球网络系统(W.W.W)。它允许用户搜索和存储不管是多远的计算机上的信息。在有些情况下,用户同样还可以返回与任何一指定的网站进行交流。可以说:网络是一个存储在世界各个不同地区的计算机上的巨大的资源宝库。网络上不仅有文本文件,而且还有数不清的精美网页。每一个网页都有自己的网址——每一个网址都象一个电话号码一样带你进入不同的电子空间。许多网站还留有编辑和作者的电子信箱备用户与其交流。通常这些网站还为用户提供通向其它相关内容和相关网站的超级链接,通过这些链接,用户可以在无限的电子空间任意的畅游。
从出版业的角度来看,英特网是一个巨大的信息交易平台。在这个平台上可以听到来自世界各地的声音,有读者、评论者、研究者。任何政府、民间组织、公司、学术机构和个人,都可以通过联网的计算机发布信息。发布信息者所发布的信息可以是向特定的对象、也可以向所有英特网上用户发布。至今为止,还没有那个国际组织、政府或商业团体可以象控制、操纵传统媒体一样有效控制、操纵英特网。因此英特网将成为挑战专制政府和促进民主,特别是促进、推动言论自由的强大的武器
⑻ 计算机网络发展经历了几个阶段名称分别叫什么
计算机发展的四个阶段是根据电子元件来划分的。
集成电路是把许多晶体管、电阻、电容等构成的电路集成在一块半导体材料上。集成电路按集成程度的不同有小规模、中规模、大规模、超大规模集成电路之分。在一块半导体材料上集成10个以上晶体管等元件的称小规模集成电路,集成100个以上晶体管等元件的称为中规模集成电路,集成1000个以上晶体管等元件的称为大规模集成电路,集成10000个以上晶体管等元件的称为超大规模集成电路。
蹒跚学步
ENIAC是第一台真正能够工作的电子计算机,但它还不是现代意义的计算机。ENIAC能完成许多基本计算,如四则运算、平方立方、sin和cos等。但是,它的计算需要人的大量参与,做每项计算之前技术人员都需要插拔许多导线,非常麻烦。
1946年美国数学家冯·诺依曼看到计算机研究的重要性,立即投入到这方面的工作中,他提出了现代计算机的基本原理:存储程序控制原理(下面有专门讨论),人们也把采用这种原理构造的计算机称作冯·诺依曼计算机。根据存储程序控制原理造出的新计算机EDSAC(Electronic Delay Storage Automatic Calculator,爱达赛克)和EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer,爱达瓦克)分别于1949和1952年在英国剑桥大学和美国宾夕法尼亚大学投入运行。EDSAC是世界上第一台存储程序计算机,是所有现代计算机的原型和范本。EDVAC是最先开始研究的存储程序计算机,这种机器里还使用了10000只晶体管。但是由于一些原因,EDVAC到1952年才完成。
IBM公司于1952年开发出世界上最早的成功的商品计算机IBM701。随着军用和民用的发展,工业化国家的一批公司企业投入到计算机研究开发领域中,这可以看作是信息产业的开始。当时的人们完全没有意识到计算机的潜在用途和发展,IBM公司在开始开发计算机时还认为“全世界只需要五台计算机”就足够了。
虽然计算机具有本质的通用性,但计算机的硬件只提供了解决各种计算问题的物质基础,要将计算机应用到解决任何问题的具体实践中,使用者都必须编写出有关的程序或者软件。早期计算机在这方面是非常难用的,人们需要用很不符合人的习惯的二进制编码形式写程序,既耗费日时,又容易出错。这种状况大大地限制了计算机的广泛应用。
五十年代前期,计算机领域的先驱者们就开始认识到这个问题的重要性。1954年,IBM公司约翰·巴克斯领导的小组开发出第一个得到广泛重视,后来被广泛使用(至今仍在使用)的高级程序设计语言FORTRAN。FORTRAN语言的诞生使人们可以用比较习惯的符号形式描述计算过程,这大大地提高了程序开发效率,也使更多的人乐于投入到计算机应用领域的开发工作中。FORTRAN语言推动着IBM的新机器704走向世界,成为当时最成功的计算机,也将IBM公司推上计算机行业龙头老大的地位。软件的重要性由此可见一斑。
随着计算机应用的发展,许多新型计算机不断被开发出来,计算机的功能越来越强,速度越来越快。与此同时,计算机科学理论的研究和计算机技术的研究开发也取得了丰硕的成果。人们开始进一步研究计算过程的本质特征、程序设计的规律、计算机系统的硬件结构和软件结构。一些新的程序设计语言,如Algol60、COBOL、LISP等被开发出来,军用和民用科学计算仍然是计算机应用的主要领域,计算机也开始在商务数据处理领域崭露头角。一些新的研究和应用领域,如人工智能、计算机图形图像处理等也露出了萌芽。
稳步发展
1965年IBM公司推出了360系列计算机,开始了计算机作为一种商品的发展史的一个新阶段。操作系统、高级程序设计语言编译系统等基本软件在这时已经初步成型,这些勾勒出那个年代计算机系统的基本框架。360计算机采用半导体集成电路技术,第一次提出了系列计算机的概念,不同型号的机器在程序指令的层次上互相兼容,它们都配备了比较完备的软件。360以及随后的370系列计算机取得了极大的成功。从七十年代开始,美国和日本的一些公司开始生产与IBM机器兼容的大型计算机,打破了IBM公司的垄断局面,推动了计算机行业的价格竞争和技术进步。
在另一个方面,以DEC(数据设备公司)为代表的一批企业开始开发小型、低价格、高性能的计算机,统称为小型计算机。这类计算机主要用于教育部门、科学研究部门和一般企业部门,用于各种科学技计算和数据处理工作,得到非常广泛的应用。其他类型的计算机也逐渐被开发出来。其中重要的有为解决大规模科学与工程计算问题(民间的或者军事的问题)而开发的巨型计算机,这类计算机通常装备了的多个数据处理部件(中央处理器,CPU),这些部件可以同时工作,因而能大大提高了计算机的处理能力。另一类常见的计算机被称为工作站,通常在企业或科研部门中由个人使用,主要用于图形图像处理、计算机辅助设计、软件开发等专门领域。
到了六十年代末,随着半导体技术的发展,在一颗集成电路芯片上能够制造出的电子元件数已经突破1000的数量级,这就使在一个芯片上做出一台简单的计算机成为可能。1971年Intel公司的第一个微处理器芯片4004诞生,这是第一个做在一个芯片上的计算机(实际上是计算机的最基本部分,CPU),它预示着计算机发展的一个新阶段的到来。1976年苹果计算机公司成立,它在1977年推出的APPLE II计算机是早期最成功的微型计算机。这种计算机性能优良、价格便宜,时价只相当于一台高档家电。这种情况第一次使计算机有可能走入小企业、商店、普通学校,走入家庭成为个人生活用品。计算机在社会上扮演的角色从此发生了根本性的变化,它开始从科学研究和大企业应用的象牙塔中走了出来,逐渐演化成为普通百姓身边的普通器具。
在这个时期中另一项有重大意义的发展是图形技术和图形用户界面技术。计算机诞生以后,一直以一种单调乏味的字符行式的面孔出现在使用者面前,这样的命令形式和信息显示形式,即复杂又不直观的人机交互方式,如果说专业工作者还可以容忍的话,大众就很难接受和使用了。为了面向普通百姓,计算机需要一种新的表现形式。Xerox公司Polo Alto研究中心(PARC)在七十年代末开发了基于窗口菜单按钮和鼠标器控制的图形用户界面技术,使计算机操作能够以比较直观的、人容易理解的形式进行,为计算机的蓬勃发展做好了技术准备。Apple公司完全仿照PARC的技术开发了它的新型Macintosh个人计算机(1984),采用了完全的图形用户界面,取得巨大成功。这个事件和1983年IBM推出的PC/XT计算机一起,启动了微型计算机蓬勃发展的大潮流。
另一项影响深远的研究也是从七十年代中开始的,这就是计算机网络技术的研究。早期的计算机都是孤立工作的,许多人围着一台计算机,通过各种终端设备使用计算机完成自己的工作,使用计算机内部存储的信息。当人们想把数据或程序从一台计算机弄到另一台计算机去时,通常需要做物理的物质的移动:把存好数据程序的磁带(或磁盘)从一台计算机的外部设备搬到另一台计算机的外部设备。容易想到,在这个过程中需要传输的实际上就是信息,为什么信息不能通过电信号传输呢?为什么不能把两台计算机用电子线路连接起来,通过这种线路在计算机之间传输信息呢?当然,由于在这里需要传输的是数字信号,要保证可靠的传输、正确的接收,需要一些专门的硬件设备和相应的软件。简单地把两台计算机连接起来并不很困难,沿着这条路继续走下去,人们看到了更多的可能性,这是一大片等待开垦的肥沃土地:为什么不能把更多的计算机连接起来呢?相距遥远的计算机难道不能连在一起吗?
突飞猛进
从八十年代后期开始,计算机发展进入了一个突飞猛进,甚至可以说是疯狂发展的时期。推动这种迅猛发展的动力是多方面的。包括:
技术进步导致计算机的性能飞速提高,与此同时计算机的价格大幅度降低。在计算机领域有一条非常有名的定律,被称为“莫尔定律”,由美国人G. Moore在1965年提出。该定律说,同样价格的计算机核心部件(CPU)的性能大约18个月提高一倍。这个发展趋势已经延续了三十多年。60年代中期是IBM 360诞生的年代,那时计算机的一般价格在百万美元的数量级,性能为每秒十万到一百万条指令的样子。而今天的普通微型机,每秒可以执行数亿条指令,价格还不到那时计算机的千分之一,而性能达到那时计算机的大约一千倍。也就是说,在这段不长的时间里,计算机的性能价格比提高了超过一百万倍。这种进步来源于CPU设计理论、方法和技术的不断创新,以及集成电路制造工艺的飞速进步。这种惊人的发展速度至今还没有减缓的征兆。与此同时,计算机存储系统的容量也飞速增加,加工飞速下降。三十多年来,单位容量的内存、外存价格下降的幅度与计算机相当,今天普通微型机的内、外存容量早已是IBM360一类大型计算机的成百上千倍。正是计算机性能和价格的这种发展,导致小规模的企业商店,以至个人和家庭都能用得起性能很高的计算机。
计算机专业人员开发出了易用的图形形式的人机界面,并且已经开发出大量能够帮助普通人解决实际问题的应用程序系统。这两个方面的发展都是意义重大的。计算机易用性和有用性的提高使更多的人能够接受它、愿意使用它。使用人群的扩大,销售市场的蓬勃发展进一步推动计算机产业为普通人开发各种各样应用系统。许多成功应用系统的出现又反过来促使更多的人加入计算机用户的队伍。
计算机网络的发展。随着计算机的增加,人们对在不同计算机之间共享各种信息资源的需求越来越强烈,要求把许多计算机常规性地连接到一起,能够方便地使用其他计算机所能够提供的各种信息资源,包括存储在那里的信息本身、计算机的信息存储能力和信息处理能力等。计算机网络发展的早期,人们建立起许许多多局部性的小型网络,也建立起一些行业部门专用的或者跨部门的远距离网络。八十年代以后得到迅猛发展的Internet使人真正看到了计算机网络的巨大威力和无穷无尽的应用潜力。
各个领域的电子化、计算机化浪潮汹涌澎湃。计算机应用发展经历了许多阶段,从开始阶段主要用于政府机构、商务产业部门的内部数据处理,后来有各种广泛计算机化的用户服务系统。这些方面较早的成功范例是航空机票预订系统和银行的客户服务系统。今天的现代化企业已经从内到外全面地计算机化了:从社会、用户需求分析,产品设计开发、模拟试验,生产管理、原材料采购存储,到最后的产品销售和客户服务,以及各种供销信息的统计分析,没有一个环节离得开计算机。可以说,现代化企业的一个重要方面,就是用计算机武装到了牙齿并能够在企业运行的各方面充分发挥了计算机的作用。
总而言之,计算机及其应用飞速发展的最重要外部推动力是社会的需求,内部的发展动力是计算机硬件软件理论、技术和产业的发展。它们又是互相推动的。