第八章计算机技术与激光技术.ppt

第八章 计算机技术与激光技术 第一节 计算机技术 第二节 激光技术 第一代电子计算机(1946～1957年) 这个期间的电子计算机以电子管作为基本电子元件，称为“电子管时代”。主存储器使用延迟线或磁鼓，这时的程序设计主要用机器语言进行程序设计，主要用于进行数值计算。作为代表的是，1946年美国宾夕法尼亚大学制造了世界上第一台电子数字计算机即ENIAC。 IBM公司 国际商用机器公司（英文缩写IBM） 1953年4月7日，IBM历史揭开新的一页，他们请来150名美国商界领袖和科学泰斗，出席IBM701的揭幕仪式，“原子弹之父”奥本海默把这台电脑称作是“对人类极端智慧的贡献”。IBM701是第一代电子管计算机的标志产品。 从第二代到第四代 现代计算机已经历了50余年的发展。英国科学家艾兰.图灵建立了图灵机的理论模型，发展了可计算性理论，奠定了人工智能(AI)的基础。而美籍匈牙利科学家冯.诺依曼确立了现代计算机的基本结构，即冯.诺依曼结构。由于现代计算机连续进行了几次重大的技术革命，留下了鲜明的标志，因此人们通过划分时代来区分计算机的发展阶段。同时随着科学技术的发展和计算机应用范围的扩大，计算机也在不断地更新换代。到目前为止，计算机的发展已经历了四代，正向第五代过渡。 第二代计算机(1958～1964年) 第二代电子计算机以晶体管作为基本元器件，称为“晶体管时代”。主存储器以磁芯存储器为主，辅助存储器开始使用磁盘；软件开始使用高级程序设计语言和操作系统。 晶体管的发明 1947年12月23日，贝尔实验室两位科学家布拉顿（W. Brattain）和巴丁（J.Bardeen）成功制造第一枚晶体管。在晶体管发明过程中起到最关键作用的还有另外一位科学家，他的名字叫肖克利（W.Shockley）。 第三代电子计算机(1965～1970年) 第三代电子计算机以中小规模集成电路作为基本电子元件，称为“集成电路时代”。计算机的主存储器开始使用体积更小，更可靠的半导体存储器代替磁芯存储器，机种开始多样化，系统化，外部设备不断增加，操作系统进一步发展和完善，提高了计算机的运行效率，也更加方便于使用。 集成电路 1966年，基尔比和诺依斯同时被富兰克林学会授予美国科技人员最渴望获得的巴兰丁奖章。基尔比被誉为“第一块集成电路的发明家”，而诺依斯被誉为“提出了适合于工业生产的集成电路理论”的人。1969年，美国联邦法院最后从法律上承认了集成电路是一项“同时的发明”。 第三代里程碑——IBM360 1964年4月7日，就在老沃森创建公司的50周年之际，IBM公司50亿元的“大赌博”为它赢到了360系统电脑。IBM360共有6个型号的大、中、小型电脑和44种新式的配套设备， 从功能较弱的360/51型小型机，到功能超过51型500倍的360/91型大型机，都是清一色的“兼容机”。 第四代电子计算机(1970年以后) 以大规模集成电路作为基本电子元件，称为“大规模集成电路时代”。 大规模集成电路的出现，把电子计算机的运算器和控制器等核心部件制作在一块集成电路块上。这就使计算机朝大型化和微型化发展成为可能，而微型计算机的出现使得计算机更加普及和日益深入到社会生活的各个方面，同时为计算机的网络化创造了条件。微型计算机的出现和迅猛发展是计算机发展史上的重大事件。 计算机的结构和特点 计算机的组成部分：运算器、存储器、控制器、输入装置、输出装置。 运算器、存储器、控制器三个部分合起来统称中央处理器或微处理器。 特点：1、运算速度快；2、精确度高；3、具有记忆和逻辑判断能力；4、自动化程度高。 个人电脑 1981年8月12日，IBM在纽约宣布IBM PC个人电脑出世，个人电脑以前所未有的广度和速度面向大众普及。 IBM PC主机板上配置着64KB存储器，另有5个插槽供增加内存或连接其他外部设备。它还装备着显示器、键盘和两个软磁盘驱动器。它把过去一个大型电脑机房的全套装置统统搬到个人的书桌上。 计算机的智能化 从80年代开始，日本、美国和欧洲纷纷进行第五代计算机的研制工作。目前尚未形成一致结论，正在研究当中，有几种可能：神经网络计算机－－模拟人的大脑思维，生物计算机－－运用生物工程技术，蛋白分子作芯片，光计算机－－用光作为信息载体，通过对光的处理来完成对信息的处理。 智能化计算机具有功能 具有处理各种信息的能力。除目前计算机能处理离散数据外，第五代计算机还能对声音、文字和图象等形式的信息进行识别处理。 具有学习、联想、推理和解释问题的能力。 具有对人的自然语言的理解能力。即只需把要处理或计算的问题，用自然语言写出要求及说明，计算机就能理解其意，按人的要求进行处理或计算，而不象现在这样，要使用专门的计算机语言把处理过程与数据描述出来。对第五代计