资源简介

(共46张PPT)
计算机的前世今生
——计算机的发展历程
什么是信息技术？
信息技术（Information Technology,简称IT）是指是指人们用来获取、传输、保存、分析和处理信息的技术。它不仅仅指的是电脑，电脑只是信息技术这个大范畴下的一部分。
计算机技术在人类社会各个领域中的广泛应用，已使人类对数字、文字、声音、图形图像、动画视频等各种信息的处理技术进入了崭新的“数字化”时代。
回顾
计算机正在改变我们的生活
国际互联网让人们生活联系更加紧密
计算机在航空航天方面的应用
计算机自动控制技术
计算机在医疗上的应用
计算机在军事上的应用广泛
本节学什么（What ）
学习目标
01
了解计算机的发展历史
02
了解历代计算机采用的主要部件
03
了解计算机未来发展的方向
了解计算机的发展历史
了解历代计算机采用的主要部件
实践活动
计算机发展史上的经典的发明
形形色色的计算机
计算工具的发展史
重点
一、形形色色的计算机
分体台式机
桌面一体机
壁挂式一体机
笔记本电脑
平板电脑
智能手机
掌上游戏机
二、计算工具的发展史（请同学们阅读课本）
1.机械式计算机
布莱兹·帕斯卡于1642年发明了一种机械式计算机，它是世界上第一台获得专利的计算机。
1.1影响世界的重大发明—算盘
2.机电式计算机
1888年，霍列瑞斯的穿孔制表机
有孔的地方是 1，没有孔的地方是0
1938年，楚泽设计出世界上第一台可编程的二进制计算机（Z1计算机）
2.机电式计算机
哈佛大学研制的机电式自动按序控制计算机MARK Ι（马克1号）
“马克1号”采用全继电器，长51英尺、高8英尺，看上去像一节列车，有750000个零部件，里面的各种导线加起来总长500英里。
2.1 拓展
图灵机（抽象机器）
3.电子计算机的发展历程
从第一台计算机诞生，到现在计算机性能和外观上都改善了很多，习惯上人们把计算机的发展划分为四个阶段，主要依据就是每代计算机所采用的核心部件。请同学查阅一下
第二代
第一代
第三代
第四代
第一台通用计算机是什么时候诞生的？是谁发明的？
1946年世界上第一台现代通用电子数字计算机ENIAC（埃尼阿克）在美国宾夕法尼亚大学研制成功。电子计算机发明人是宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院的莫奇利（J Mauchiy）和埃科特（P Eckert）。
ENIAC长30.48米，宽6米，高2.4米，占地面积约170m2，30个操作台，重达30英吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17468根真空管（电子管），7200根水晶二极管，1500 个中转，70000个电阻器，10000个电容器，1500个继电器，6000多个开关，计算速度是每秒5000次加法或400次乘法，是使用继电器运转的机电式计算机的1000倍、手工计算的20万倍。它是完全的电子计算机，能够进行编程，解决各种计算问题。
冯 诺依曼（von Neumann，1903－1957）
20世纪最重要的数学家之一，在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等诸多领域内有杰出建树的最伟大科学全才之一，被后人称为“计算机之父”和“博弈论之父”。他亲手把“计算机之父”的桂冠转戴在英国科学家阿兰 图灵（Alan M. Turing，1912-1954）头上。
当时任弹道研究所顾问、正在参加美国第一颗原子弹研制工作的数学家冯·诺依曼带着原子弹研制（1944年）过程中遇到的大量计算问题，在研制过程中加入了ENIAC研制小组。原本的ENIAC存在两个问题，没有存储器且它用布线接板进行控制，甚至要搭接几天，计算速度也就被这一工作抵消了。
冯·诺依曼和他的研制小组在共同讨论的基础上，发表了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”——EDVAC，在此过程中他对计算机的许多关键性问题的解决作出了重要贡献，从而保证了计算机的顺利问世。
艾伦 图灵
英国科学家图灵可谓是人类科学史上最才华过人的“明星”之一，他曾提出图灵机、图灵测试等重要概念，被称为“计算机之父”、“人工智能之父”，也是二战胜利的功臣之一。人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而建立“图灵奖”。
今天，苹果电脑公司以那个咬了一口的苹果作为其商标图案，就是为纪念这位伟大的人工智能领域的先驱者——图灵。
改编自图灵自传的影片《模仿游戏》（The Imitation Game）也于2015年上映。
第一代 电子管计算机（1946-1956）
主要特点
逻辑元件——电子管
主存——磁鼓
辅存——磁带
软件——机器语言、符号语言
应用——科学计算
主要成就
虽然体积庞大，耗电惊人，运算速度不过几千次，但它比当时已有的计算机要快1000倍，而且还有按事先编好的程序自动执行算术运算、逻辑运算和存储数据的功能。数字电子计算机的出现，揭开了人类历史新篇章，宣告了一个新时代的开始。
1946年6月，冯 诺依曼提出了“存储程序”的概念以及计算机组成和框架，奠定了现代计算机的基础。
第二代 晶体管计算机（1956-1963）
主要特点
逻辑元件——晶体管
主存——磁芯
辅存——磁盘
软件——高级程序设计语言、操作系统
应用——除科学计算外，已应用于数据处理、过程控制
首次将晶体管用于计算机，使计算机缩小了体积，降低了功耗，提高了速度和可靠性。
耗电少、体积小、寿命长、运算速度快，性能提高。
晶体管与电子管的比较
体积比电子管小很多
耗电大大降低
稳定性有很大提高
运算速度较快
容量提高
应用领域扩大
晶体管
电子管
第三代 集成电路计算机（1964-1971）
主要特点
逻辑元件——中小规模集成电路
主存——LSI/VLSI半导体芯片
辅存——磁盘、光盘
软件——高级程序设计语言、操作系统
应用——科学计算，数据处理、过程控制，
并进入以计算机网络为特征的应用时代。
主要成就
首次将晶体管用于计算机，使计算机缩小了体积，降低了功耗，提高了速度和可靠性。
发明了高级语言。首次提出了计算机的兼容问题，包括硬件兼容和软件兼容。
第四代 超大规模集成电路计算机（1971-现在）
主要特点
逻辑元件——大规模/超大规模集成电路
操作系统完善、数据库系统、高级语言发展、应用程序开发
体型轻巧玲珑，性能、可靠性、运算速度得到了大幅度提高。
世界上第一台电子计算机诞生于（1946）年，名为（ ENIAC（埃尼阿克） ）
四个阶段 时间 核心部件
第一代计算机 1946-1956 电子管
第二代计算机 1956-1963 晶体管
第三代计算机 1964-1971 中小规模集成电路
第四代计算机 1971-现在 大规模/超大规模集成电路
总 结
我国计算机的发展
1958年研制出第一台电子管计算机
1964年研制出第二代晶体管计算机
1971年研制出第三代集成电路计算机
1977年研制出第一台微机DJS050
1983年研制成功银河亿次机(第四代计算机)
2002年9月联想集团研制成功“深腾1800”计算机，运算速度超过1万亿次/秒
2003年12月，我国自主研发出国内最快、世界第三的10万亿次曙光4000A高性能计算机
2010年，中国国防科大研制的“天河一号”在高性能计算机排行榜上位列第一，曙光公司部署在深圳计算中心的“星云”排行第三。
天河二号
2013年6月，“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度首次在全球超级计算机500强排行榜夺冠。“天河二号”安装应用于广州超级计算机中心，服务于珠三角地区以及包括香港、澳门在内的周边区域。2014年11月17日以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度，第四次摘得全球运行速度最快的超级计算机桂冠。
神威太湖之光
2016年6月20日，新一期全球超级计算机500强榜单公布，使用中国自主芯片制造的“神威太湖之光”取代“天河二号”登上榜首，中国超算上榜总数量也有史以来首次超过美国名列第一。据国际TOP500组织当天发布的榜单，“神威太湖之光”的浮点运算速度为每秒9.3亿亿次，不仅速度比第二名“天河二号”快出近两倍，其效率也提高3倍。
练一练
一判断题
1.人们研发计算机的初衷只是为了满足自动计算的需求。（ ）
2.常见的计算机形式有台式电脑笔记本电脑和各种手持设备，平板电脑和智能手机是属于手持设备。（ ）
3.笔记本电脑是一种携带方便并具有台式机特点的计算机。（ ）
4.比较出名的机械式计算机中有帕斯卡加法器、莱布尼茨乘法器和巴贝奇差分机。( )
二、填空题
1.机械式计算机和机电式计算机的存在计算速度慢的问题，人们开始研究用________来作为电子开关来制造更高运算速度的电子计算机。
2.电子计算机内部采用0和1组成的_____进制数据，开关通表示1，断代表0
3.按照使用的电子元件不同，电子计算机发展分为4个阶段。第一代：___________；第二代：___________;第三代：____________________________；第四代：_____________________________。
4._________年______国宾夕法尼亚大学研发出第1台采用了数字技术的通用计算机_________________标志着人类进入电子计算机时代。
电子管
二
电子管
晶体管
中小规模集成电路
大规模、超大规模集成电路
1946
美
ENIAC
2023
谢谢聆听
拓展内容
拓展（可选） 未来的计算机
内容文字
内容文字
内容文字
内容文字
内容文字
网络化
巨型化
微型化
专业化
智能化
速度更快、容量更大、功能更完善、可靠性更高
共享软件、硬件和数据资源更便捷
便携机、掌上机使用方便
模拟人的感觉和思维能力，具有解决问题和逻辑推理的功能
稳定性和可靠性更强，应用知识更全面
超导计算机
超导计算机是利用超导技术生产的计算机及其部件，其性能是目前电子计算机无法相比的。超导计算机运算速度比现在的电子计算机快100倍，而电能消耗仅是电子计算机的千分之一，如果目前一台大中型计算机每小时耗电10千瓦，那么，同样一台的超导计算机只需一节干电池就可以工作了。
纳米计算机
纳米计算机指将纳米技术运用于计算机领域所研制出的一种新型计算机。2013年9月26日，人类首台基于碳纳米晶体管技术的计算机已成功测试运行。该项实验的成功证明了人类有望在不远的将来，摆脱当前硅晶体技术以生产新型电脑设备。
光子计算机
1990年初，美国贝尔实验室制成世界上第一台光子计算机。光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。光子计算机的运行速度可高达一万亿次。它的存贮量是现代计算机的几万倍，还可以对语言、图形和手势进行识别与合成。
DNA计算机
DNA计算机是一种生物形式的计算机。它是利用DNA(脱氧核糖核酸)建立的一种完整的信息技术形式，以编码的DNA序列(通常意义上的计算机内存)为运算对象，通过分子生物学的运算操作以解决复杂的数学难题。2000年世界上第一台DNA计算机在以色列问世。
量子计算机
量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。2009年11月15日，世界首台可编程的通用量子计算机正式在美国诞生。
量子计算机
承载16个量子位的硅芯片
人工智能
人工智能（Artificial Intelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的科学技术。
投影PC
为何非得让键盘和显示屏占用空间呢？有一支不起眼的笔就足够了。研究人员目前正在研发一款投影仪PC，能够投射出电脑的屏幕，并在一块平滑表面上(比如办公桌面)投射出类似触摸屏的虚拟键盘。
柔性显示屏
笔记本、平板电脑，或者电子书很快就会拥有一块柔性显示屏，而不必再用容易破碎的刚性玻璃屏幕了。Skiff阅读器，一款类似Kindle的设备可用于阅读报纸和杂志，这可能是全球第一款柔性显示屏设备了。它的可弯折的“金属箔片”e-paper显示器是不久前刚研制成功的，还有LG Display和其他一些公司也研制出了相似的单色原型机。据说惠普和亚利桑那州立大学正在研发一款柔性彩色显示屏。
餐巾纸PC
这款非常古怪的概念笔记本相当吸引人，尽管它看起来非常不切实际。它的构成如下：几支带短波无线射频的笔，负责与电脑基站(通常就是餐巾架)连接；几张“餐巾纸”，实际上就是多触摸的彩色epaper屏幕。一个小组的用户可以坐在一起，每人用一张干净的“餐巾纸”胡乱写下他们的新想法。思路的确很棒，可是你们拿什么擦嘴呢？
月光笔记本
这款富有曲线美的概念本与其说是笔记本，还不如说更像一台一体化桌面机。它配有两块显示器和时尚的新月主题桌面，月光的做工给人留下了深刻印象。下部的那块尺寸较小的显示器既可作为一块触摸屏，主屏幕的延伸，也可以作为第二套操作系统的显示器。设计师Teo Braun还增加了一个感光框，可以在昏暗处发亮，以减少眼睛的疲劳。
D-roll
设计师郝华(译音)颠覆性的设计以轻型的卷轴式彻底取代了传统的蛤壳式折叠设计，完全卷起来之后就像画家用的画筒。柔性OLED屏幕和弧形键盘不用的时候都可以卷进筒里，而便携背带上装有很容易使用的USB口。
Rolltop
这款设计出自Orkin设计公司之手，在很多方面都和D-roll有相似之处，不同时都可以卷成便于携带的筒状。但是和D-roll不同的是，Rolltop还可以完全展开铺平当平板电脑用。这个笔记本卷筒带有电源、摄像头、USB端口、麦克风和可抻出的电源线。柔性OLED显示屏、屏幕键盘和手写板显得功能很丰富。
iWeb 2.0
这款未来派概念本是令人惊讶的复古设计。设计师杨永昌(译音)小巧的iWeb 2.0便携本中有一块可展开成桌面大小的键盘。上网本的微小屏幕(6.5英寸)和硕大的可折叠键盘相映成趣。那么它的复古表现在哪里呢？其实iWeb就是IBM最早在上世纪90年代所尝试过的蝶式键盘的变种。
Siafu
Siafu是为视力受损者设计的，和我们所看到的任何一款笔记本电脑都不一样。设计师Jonathan Lucas甩掉了传统的显示器，采用了一块触觉表面，可将屏幕影像转变成3D形状。这款概念笔记本还提供语音识别功能，代替了传统的键盘。

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