(11.2计算机的发展与应用.ppt

1.2 计算机的发展及应用 计算机的特点 计算机的特性： （1）速度快 （2）存储容量大 （3）通用性好 不仅能处理数字和文字，而且能对图像、声音等多种形式的信息进行处理 不仅能进行数学运算，而且能进行逻辑运算 不仅能进行运算，而且具有信息的获取、存储、传输、展现等功能 （4）计算机与计算机具有互连、互通和互操作的能力 过去的计算工具 隨著生產的發展和社會的進步，計算工具的發展過程從簡單到複雜、從低級到高級 計算工具相繼出現了如： 算盤 計算尺 手搖计算器 電動计算器 上世纪30年代的机械式计算器 第1台数字电子计算机诞生 1946年美国宾州大学研制成功第1台数字电子计算机-ENIAC 第1代数字电子计算机 旋风1号(Whirlwind I) 数字计算机 Whirlwind I数字计算机，当时的售价是1750万美元，美国国防部使用 第2代数字电子计算机 第2代计算机的内存：磁芯存储器 上世纪50年代末 安装在美国宇航局的IBM 7090计算机 290万美元。内存容量：128KB；存取周期：2微妙 第3代数字电子计算机 时间：约1965-1973 使用的元器件：中小规模集成电路 速度：几十万次～几百万次/秒 内存：半导体存储器 软件：高级语言, OS, DBMS 第3代计算机 1965年IBM推出的System 360大型主机，被美国航天局用于首次载人登月任务 上世纪60年代的 存储容量为5MB的硬盘 第4代数字电子计算机 时间：从1974年起 使用的元器件：大规模和超大规模集成电路（VLSI） 速度：几百万次～亿次/秒 内存：半导体存储器 软件工程，分布式处理等 第1～4代计算机的对比 我国第1台数字电子计算机 1956年，华罗庚受命筹建中国科学院计算技术研究所。 1958年中国第一台计算机103型机研制成功，中国科学院计算所与北京有线电厂共同研制。字长31位，内存容量为1024字节，运算速度每秒450次。 1958年8月1日该机可以表演短程序运行，标志着我国第一台电子计算机诞生。该机在738厂开始小量生产，改名为103型计算机(即DJS-1型)，共生产38台 我国第1台大型电子计算机 1959年4月104机完成调试,第一道题目是“五一”节天气预报，9月交付用户使用。无故障稳定运行时间达到2小时 该机有22个机柜，占地200平方米。全机共用4200个电子管，4000个晶体二极管。字长39位，容量4K，每秒运算1万次 我国第一颗原子弹 1964年10月16日下午3时，新疆罗布泊上空，我国第一颗原子弹爆炸成功，成为继美苏英法后第五个拥有核武器的国家。 我国的第2代电子计算机 1964年我国华北计算所先后研制成功108乙机(DJS-6)、121机(DJS-21)和320机(DJS-6)，并在738厂等五家工厂生产；哈军工（国防科大前身）研制成功441B全晶体管计算机，小批量生产了40多台。 上世纪70年代 我国的集成电路计算机 计算机的发展大大超出人们预料 由于集成电路技术的发展和微处理器的出现，计算机发展速度之快，大大超出人们的预料： 性能不断提高 体积不断变小 功耗不断降低 价格越来越便宜 软件越来越丰富 使用越来越容易 应用领域越来越普遍 计算机数量不断增加 选讲： 未来可能的新型计算机 目前计算机用的几乎都是半导体集成电路，但现在人们也在努力研究基于其他材料的计算机，如： 量子计算机：基于量子效应开发，利用一种链状分子聚合物的特性来表示开关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算 光学计算机：以光子代替电子，光互连代替导线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光运算代替电运算。 生物计算机：蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。计算机的转换开关由酶来充当，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。预计10～20年后，DNA计算机将进入实用阶段 这些技术现在还都不成熟，与实际应用有很大差距，但可以预计这些技术的发展必将使计算机的前景更加美好 选讲： 光计算机和生物计算机 计算机与生命科学（1） 21世纪的今天，随着计算机技术的不断发展和创新，计算机对医药信息学和生命科学等领域产生了巨大而深远的影响。因此也应运而生了医学信息学、生物信息学、卫生信息学等相关医学与计算机结合的专业的建立与发展。 计算机在医药卫生领域内有着广泛的应用。在辅助诊断、辅助操作、治疗、教学科研、远程医疗、区域医疗、医学影像诊疗、医学检验、新药开发、医学情报、电子病历、健康档案、循证医学、数字人体三维重构等方面计