一.计算机技术发展史1.早期计算技术的发展2.计算机科学技术的奠基人.ppt

第六章 高技术的崛起 第一节 信息技术的率先发展 一. 计算机技术发展史 二. 光纤通讯技术发展史 本节教学目的和要求 1. 了解电子计算机诞生的社会历史背景。 2. 掌握计算机技术的发展阶段及其各个阶段的技术特征。 3. 认识计算机的广泛应用及其对人类社会的深远影响。 4. 了解信息技术的发展过程。 新技术革命的背景 始于20世纪四五十年代的新技术革命，可称为第三次科技革命，它是在20世纪自然科学理论必威体育精装版突破的基础上产生的。 新技术革命的产生和迅速发展有着多方面的背景： 首先，现代生产迅速发展的需要，以及人类现代文明发展的多方面需要，是现代高新技术产生和发展的根本动力。 其次，自然科学的巨大成就为现代高新技术的产生奠定了理论基础。 第三，战争和国家间的对抗，是刺激高新技术产生和发展的一个重要因素。 一. 计算机技术发展史 1. 早期计算技术的发展 回顾电子计算机技术发展的历史，追溯它的起源，历数历史上的英雄人物和跌宕起伏的发明故事，将给后人留下了长久的思索和启迪。 远古的人们用石头来计算捕获的猎物，石头就是他们的计算工具。著名科普作家阿西莫夫说，人类最早的计算工具是手指，中国古人常用“结绳”来帮助记事，“结绳”当然也可以充当计算工具。石头、手指、绳子……，这些都是古人用过的“计算机”。 1. 早期计算技术的发展 古代许多国家都用过“筹码”来改进计算工具，其中要数中国的算筹最有名气。商周时代问世的算筹，实际上是一种竹制、木制或骨制的小棍。古人在地面或盘子里反复摆弄这些小棍，通过移动来进行计算，从此出现了“运筹”这个词，运筹就是计算，后来才派生出“筹”的词义。 欧洲人发明的算筹与中国不尽相同，他们的算筹是根据“格子乘法”的原理制成。例如要计算1248×456，可以先画一个矩形，然后把它分成3×2个小格子，在小格子边依次写下乘数、被乘数的各位数字，再用对角线把小格子一分为二，分别记录上述各位数字相应乘积的十位数与个位数。把这些乘积由右到左，沿斜线方向相加，最后就得到乘积。 1. 早期计算技术的发展 我国春秋时期出现的算筹是世界上最古老的计算工具。计算的时候摆成纵式和横式两种数字，按照纵横相间的原则表示任何自然数，从而进行加、减、乘、除、开方以及其它的代数计算。负数出现后，算筹分红黑两种，红筹表示正数，黑筹表示负数。这种运算工具和运算方法，在当时世界上是独一无二的。 算筹与圆周率 算筹为人类文明做出过巨大贡献，我国古代著名的数学家祖冲之，就是借助算筹计算出圆周率的值介于3.1415926和3.1415927之间；中国古代的天文学家也运用算筹，总结出了精密的天文历法。 1. 早期计算技术的发展 世界文明的四大发源地──黄河流域、印度河流域、尼罗河流域和幼发拉底河流域──先后都出现过不同形式的算盘，只有中国的珠算盘一直沿用至今。珠算盘最早可能萌芽于汉代，定型于南北朝。它利用进位制记数，通过拨动算珠进行运算：上珠每珠当五，下珠每珠当一，每一档可当作一个数位。打算盘必须记住一套口诀，口诀相当于算盘的“软件”。算盘本身还可以存储数字，使用起来的确很方便，它帮助中国古代数学家取得了不少重大的科技成果，在人类计算工具史上具有重要的地位。 中国人发明算盘 随着计算技术的发展，在求解一些更复杂的数学问题时，算筹显得越来越不方便了。于是在大约六、七百年前，中国人发明了算盘，它结合了十进制计数法和一整套计算口诀并一直沿用至今，被许多人看作是最早的数字计算机。 1. 早期计算技术的发展 15世纪以后，随着天文、航海的发展，计算工作日趋繁重，迫切需要探求新的计算方法并改进计算工具。1630年，英国数学家奥特雷德使用对数刻度尺做乘法运算，萌生了一个念头：若采用两根相互滑动的对数刻度尺，不就省得用两脚规度量长度吗？他的这个设想导致了“机械化”计算尺的诞生。奥特雷德是理论数学家，对这个计算尺并不在意。此后二百年，他的发明未被实际运用。18世纪末，瓦特的蒸汽机工厂投产后，需要迅速计算蒸汽机的功率和气缸体积。瓦特成功地制出了第一把名副其实的计算尺。瓦特设计的计算尺，在尺座上多了一个滑标，用来“存储”计算的中间结果，这种滑标很长时间一直被后人所沿用。 1.1 帕斯卡的第一台计算机 第一台计算机是法国科学家帕斯卡（B.Pascal,1623-1662）发明的机械计算机。 帕斯卡1623年出生在法国一位数学家家庭，他三岁丧母，由担任着税务官的父亲拉扯他长大成人。从小，他就显示出对科学研究浓厚的兴趣。少年帕斯卡对他的父亲一往情深，他每天都看着年迈的父亲费力地计算税率税款，很想帮助做点事，可又怕父亲不放心。于是，未来的科学家想到了为父亲制做一台可以计算税款的机器。19岁那年，他发明了人类有史以来第一台机械计算机。 长期从事艰苦的研究损害了帕斯卡的健康，166