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三、计算机应用技术及发展;第一台通用电子计算机：ENIAC （Electronic Numerical Integrator and Calculator电子数值积分和计算机） 军事需要：弹道计算 1946年2月14日，Moore School， 18,000个电子管组成 大小：长24m，宽6m，高2.5m 速度：5000次/sec 重量：30吨； 功率：140KW； 平均无故障运行时间：7min ;现代计算机之父——冯.诺伊曼;第一代 电子管计算机（1946—1957)：运算仅为几千到几万次，体积大，耗电、价格昂贵、运算速度和可靠性低，科学计算、机器语言，仅用于军事和科学研究工作中 第二代 晶体管计算机（1958—1964)：运算为几十次、体积相对较小、成本低、功能强、运算速度和可靠性加强，数据处理和自动控制，汇编语言与高级语言，除用于军事和科学研究工作外还用于数据处理和事务处理 ;第三代 集成电路（1965—1970)：体积、耗电量相对进一步减小，运算速度和可靠性进一步提高，使用了操作系统，应用更加广泛 第四代 超大规模集成电路(1970年以后）：体积小、耗电量大大减少，运算速度和可靠性进一步提高，速度可达到几百万到亿次，应用进入网络时代;计算机的分类——综合性能指标分类;微型计算机的发展 ;计算机在中国的发展 ;计算机系统的组成;运算器和控制器：计算机的大脑CPU;计算机的特点;计算机的应用;计算机未来发展的方向 ;由摩尔第一定律电脑芯片每18个月其上的晶体管翻一番，其主要技术是通过减少导线和元件尺寸来达到的。随着尺寸的不断减小，其电子的量子效应不断增加，以至以经典物理为基础的微电子学在电脑芯片的发展受到不可逾越的瓶颈。据科学家估计2025电脑芯片的速度将达到物理极限。 为了突破计算机的运算速度极限，人们开始不断研发新的计算机芯片，其中光子计算机、生物计算机、量子计算机是前景最光明的三方面。 ;光子计算机是根据光学空间的多维特性，为计算机设计新的逻辑结构和运算原理，并充分利用光子元件体积小、传送信息速度快的特点，用超高速大容量的光子元件替代目前计算机中使用的硅化学元件，用光导纤维或光波替代普通金属导线，使用光二极管和光三极管。 生物计算机是通过对生物的脑和神经系统中信息传递、信息处理等原理的进一步研究，设计全新的仿生模式计算机，并与人工智能的研究相互借鉴、共同发展。模拟生物细胞中的蛋白质和酶等物质的产生过程，制造出仿生集成芯片来替代目前计算机中使用的半导体元件。 ;量子计算机根据原子或原子核所具有的量子学特性来工作。量子理论认为，非相互作用下，原子在任一时刻都处于两种状态与组成传统计算机二进制语言的“1”和“0”相对应。量子计算机由于原子在任一时刻都处于两种状态，任务同时完成，这样就使运算速度发生质的飞跃，这在蛋白质解析和通信加密技术等领域大有用武之地。 用原子实现的量子计算机只有5个q-bit，放在一个试管中而且配备有庞大的外围设备，只能做1+1=2的简单运算，正如Bennett教授所说，“现在的量子计算机只是一个玩具，真正做到有实用价值的也许是5年，10年，甚至是50年以后”。 到那时会出现一种工业，可以将原子计算设备嵌入到任何东西当中去。不必再像现在这样将一台PC机放在桌子上，也许到那时候桌子本身就是一台计算机，汽车轮胎可以计算速度和闸动力，医生可以将微型计算机插入到人体血液中以杀死肿瘤细胞……不管现在这些还只是科学幻想中的故事，但是随着量子计算机的发展，一定会实现的。