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计算机在药学中应用

计算机在药学中应用(1)

计算机在药学中应用

引论-计算机在药学中的应用

本章概要

?介绍计算机的发展

?介绍信息科学与技术的发展

?介绍计算机在药学中的应用

第一节计算机的发展

计算机(Computer)是电子数字计算机的简称，是一种自动地、高速地进行数值运算和信息处理的电子设备。它主要由一些机械的、电子的器件组成，再配以适当的程序和数据。程序及数据输入后可以自动执行，用以解决某些实际问题。因为计算机能增强人们执行智能任务的能力常被称为“电脑”。计算机擅长于执行如快速计算、大型表格分类和在大型信息库中检索信息等工作。人类都能做这些事，但计算机可以做得更快、更精确。使用计算机可以补充我们的智能，使我们更具创造力。有效使用计算机的关键是要知道计算机能做什么，它如何工作，以及如何使用它。

一、计算机发展沿革

计算机在药学中应用(1)全文共1页，当前为第1页。图1-1约翰·冯·诺依曼博士以往许多书都说“世界公认的第一台电子数字计算机”是1946年由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的“ENIAC”。事实上在1973年根据美国最高法院的裁定，最早的电子数字计算机，应该是美国爱何华大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫（JohnV.Atanasoff，1903-1995）和其研究生助手克利夫·贝瑞（CliffordE.Berry，1818-1963）于1939年制造的“ABC(Atanasoff-Berry-Computer）”。之所以会有这样的误会，是因为

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图1-1约翰·冯·诺依曼博士

关于计算机的定义，来自于美国杰出的数学家约翰·冯·诺依曼（如图1-1）。人们根据他在1945年的一份被称为“在计算机科学史上最具影响力的论文”中的描述，定义“计算机”为一种可以接受输入数据、存储数据、处理数据并产生输出数据的装置。

短短几十年，计算机技术经历了巨大的变革。习惯上根据计算机的系统所采用的硬件技术来划分计算机的发展阶段。从1939年到50年代后期（1939-1953）为电子管计算机时期。计算机的元器件主要由电子管组成。其特点是体积庞大、功耗高、运算速度较低。如ENIAC占地170平方米，重达30吨，功耗为140千瓦，有18000多个电子管，每秒钟能运行5000次加法计算。这一阶段，计算机主要用于军事、国防等尖端技术领域。除了ENIAC以外，1945年左右，冯·诺依曼等人研制了EDVAC。IBM公司1954年12月推出的IBM650是第一代计算机的杰出代表。

从20世纪50年代后期到60年代中期（1954-1964）为晶体管计算机时期。自从1947年晶体管在贝尔实验室诞生后，引发了一场影响深远的电子革命。体积小、功耗低、价格便宜的晶体管取代电子管，不仅提高了计算机性能，也使计算机在科研、商业等领域内广泛的应用。第二代计算机不仅采用了晶体管器件，而且存储器改用速度更快的磁芯存储器；与此同时高级编程语言和系统软件的出现，也大大提高了计算机的性能和拓宽了其应用领域。这一时期的计算机的代表主要有DEC公司1957年推出的PDP-I、IBM公司于1962年推出的709以及CDC公司1964年研制成功的CDC6600。1969年CDC公司研制的CDC7600平均速度达到每秒千万次浮点运算。

计算机在药学中应用(1)全文共2页，当前为第2页。从20世纪60年代中期到70年代初期（1965-1974）为集成电路计算机时代。第一代和第二代计算机均采用分离器件组成。集成电路的出现，宣告了第三代计算机的来临。由于采用了集成电路，使得计算机的制造成本迅速下降；同时因为逻辑和存储器件集成化的封装，大大提高了运行速度，功耗也随之下降；集成电路的使用，使得计算机内各部分的互联更加简单和可靠，计算机的体积也进一步缩小。这一时期的代表为IBM的system/360和DEC的PDP-8。

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从20世纪70年代初期到90年代后期（1975-1999）为大规模集成电路计算机的时代。20世纪70年代初半导体存储器的出现，迅速取代了磁芯存储器，计算机的存储器向大容量、高速度的方向飞速发展,微型计算机迅速发展。接着就进入了超大规模集成电路计算机时代。巨型计算机也得到了长足的发展。

随着计算机技术的日新月异，软件和通信的重要性也逐步上升，成为和硬件一样举足轻重的因素。同时系统结构的特点对计算机的性能也有巨大的影响（中断系统、Cache存储器、流水线技术等等）。现在，人们更愿意拉大时间尺度或换个角度来把所谓的计算机时代重新划分成研究型计算机时代、个人计算机时代和网络计算机时代。其中：

研究型计算机时代大约从1950年开始，以一些昂贵的被放