計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用

1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)的特性：（1）速度快（2）存儲(chǔ)容量大（3）通用性好不僅能處理數(shù)字和文字，而且能對(duì)圖像、聲音等多種形式的信息進(jìn)行處理不僅能進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，而且能進(jìn)行邏輯運(yùn)算不僅能進(jìn)行運(yùn)算，而且具有信息的獲取、存儲(chǔ)、傳輸、展現(xiàn)等功能（4）計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)具有互連、互通和互操作的能力過去的計(jì)算工具隨著生產(chǎn)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，計(jì)算工具的發(fā)展過程從簡(jiǎn)單到複雜、從低級(jí)到高級(jí)計(jì)算工具相繼出現(xiàn)了如：算盤計(jì)算尺手搖計(jì)算器電動(dòng)計(jì)算器我國研制第1顆原子彈時(shí)使用的飛魚牌手搖計(jì)算機(jī)（新華網(wǎng)圖片）

Pascal’s加法機(jī)1642年，法國數(shù)學(xué)家B.Pascal用鐘表元件制造了一種能夠做兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)加減法的機(jī)器巴貝奇的分析機(jī)1821年，英國數(shù)學(xué)家C.Babbage（1791-1871）設(shè)計(jì)了差分機(jī)，這是第一臺(tái)可自動(dòng)進(jìn)行公式演算的多功能機(jī)器，然而，這臺(tái)計(jì)算機(jī)在他有生之年始終未能問世上世紀(jì)30年代的機(jī)械式計(jì)算器電動(dòng)式計(jì)算器（1930）手搖式計(jì)算器第1臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)誕生1946年美國賓州大學(xué)研制成功第1臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)-ENIACPhoto:vanPeltLibrary,UPenn.18000電子管,6000開關(guān)占地面積:150m2重量:30噸功耗:140KW運(yùn)算速度:5000次/s平均無故障時(shí)間7min外部程序控制第1代數(shù)字電子計(jì)算機(jī)時(shí)間：約1946-1957使用的元器件：電子管

●速度：幾十～幾萬次/秒

●內(nèi)存：磁鼓，千字

●外設(shè)：磁帶

●機(jī)器語言或匯編語言編程美國于20世紀(jì)50年代生產(chǎn)的IBM704型電子管計(jì)算機(jī)磁鼓存儲(chǔ)器旋風(fēng)1號(hào)(WhirlwindI)數(shù)字計(jì)算機(jī)WhirlwindI數(shù)字計(jì)算機(jī)，當(dāng)時(shí)的售價(jià)是1750萬美元，美國國防部使用第2代數(shù)字電子計(jì)算機(jī)時(shí)間：約1957-1964使用的元器件：晶體管●速度：幾十萬次/秒，

●內(nèi)存：磁芯，十萬字

●外設(shè)：磁盤 ●高級(jí)語言編程電子管晶體管第2代計(jì)算機(jī)的內(nèi)存：磁芯存儲(chǔ)器Thisisa50xphotographofmagneticcorerandomaccessmemoryfroma4KiBmemoryplane

上世紀(jì)50年代末

安裝在美國宇航局的IBM7090計(jì)算機(jī)290萬美元。內(nèi)存容量：128KB；存取周期：2微妙第3代數(shù)字電子計(jì)算機(jī)時(shí)間：約1965-1973使用的元器件：中小規(guī)模集成電路

速度：幾十萬次～幾百萬次/秒

內(nèi)存：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

軟件：高級(jí)語言,OS,DBMS第3代計(jì)算機(jī)1965年IBM推出的System360大型主機(jī)，被美國航天局用于首次載人登月任務(wù)上世紀(jì)60年代的

存儲(chǔ)容量為5MB的硬盤（27Kg重）第4代數(shù)紹字電勁子計(jì)版算機(jī)時(shí)間歷：從例19蝕74尺年起使用懸的元黎器件舉：大鏈規(guī)模攪和超恭大規(guī)章模集屈成電究路（VL深SI）速度紫：幾聯(lián)百萬戀次～壟億次練/秒內(nèi)存籃：半蒙導(dǎo)體起存儲(chǔ)俱器軟件盒工程愈，分籍布式院處理鋼等第1～4代計(jì)晉算機(jī)監(jiān)的對(duì)編比代別年代使用的元器件使用的軟件類型主要應(yīng)用領(lǐng)域第1代20世紀(jì)40年代中期～50年代末期CPU：電子管內(nèi)存：磁鼓使用機(jī)器語言和匯編語言編寫程序科學(xué)和工程計(jì)算第2代20世紀(jì)50年代中、后期～60年代中期CPU：晶體管內(nèi)存：磁芯使用FORTRAN等高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言開始廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域第3代20世紀(jì)60年代中期～70年代初期CPU：SSI，MSI內(nèi)存：SSI，MSI的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等開始使用在科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用第4代20世紀(jì)70年代中期以來CPU：LSI、VLSI內(nèi)存：LSI、VLSI的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器軟件開發(fā)工具和平臺(tái)、分布式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)軟件等開始廣泛使用深入到各行各業(yè)，家庭和個(gè)人開始使用計(jì)算機(jī)我國應(yīng)第1臺(tái)數(shù)寇字電朋子計(jì)快算機(jī)19送56年，秀華羅路庚受展命籌萌建中光國科蘭學(xué)院扯計(jì)算幅技術(shù)雷研究慶所。19尸58年中儀國第亭一臺(tái)遠(yuǎn)計(jì)算專機(jī)10碧3型機(jī)靈研制弄成功獵，中晝國科適學(xué)院委計(jì)算弱所與鼓北京岸有線也電廠值共同超研制喉。字授長(zhǎng)31位，內(nèi)存容量串為10過24字節(jié)盡，運(yùn)洋算速擱度每照秒45槽0次。19報(bào)58年8月1日該霸機(jī)可泛以表罵演短悲程序顆運(yùn)行槽，標(biāo)竭志著非我國攤第一校臺(tái)電野子計(jì)默算機(jī)銜誕生些。該客機(jī)在73擦8廠開蒼始小速量生綢產(chǎn)，薄改名季為10磨3型計(jì)鉛算機(jī)(即DJ旁S-狡1型)，共甩生產(chǎn)38臺(tái)我國辮第1臺(tái)大生型電脅子計(jì)秘算機(jī)19端59年4月10貴4機(jī)完犬成調(diào)逐試,第一虧道題禮目是掙“五里一”脂節(jié)天宮氣預(yù)聞報(bào)，9月交吧付用課戶使幸用。芬無故內(nèi)障穩(wěn)皺定運(yùn)糊行時(shí)裁間達(dá)米到2小時(shí)該機(jī)社有22個(gè)機(jī)悶柜，盈占地20界0平方遷米。冬全機(jī)盜共用42借00個(gè)電愚子管乒，40集00個(gè)晶電體二寺極管秘。字框長(zhǎng)39位，剪容量4K，每覆秒運(yùn)透算1萬次我國熟第一艇顆原搬子彈19志64年10月16日下征午3時(shí)，間新疆糊羅布虧泊上惠空，僅我國布第一清顆原像子彈閱爆炸截成功蠢，成貨為繼悠美蘇蠶英法絨后第孕五個(gè)狹擁有口核武昆器的港國家格。電子林計(jì)算漁機(jī)是符核計(jì)漫劃的絕關(guān)鍵輪工具惕。高晃等物議理的累公式兆計(jì)算珍主要挺依靠蒼人工遭使用友計(jì)算罵尺和譜手搖伏計(jì)算尖機(jī)，株只有閣非常素復(fù)雜暢的計(jì)國算才悄能用偉到昂預(yù)貴的繡電子混計(jì)算哈機(jī)前蘇閉聯(lián)派鑼出大寧批科酸學(xué)家何，在吸核武骨器及乏電子給計(jì)算升機(jī)方榴面提專供了婦技術(shù)午支持冠。我國宰的第2代電壞子計(jì)林算機(jī)19璃64年我兵國華輸北計(jì)跟算所要先后震研制菌成功10增8乙機(jī)(D犯JS喚-6傅)、12耐1機(jī)(D肯JS刻-2英1)和32汽0機(jī)(D駝JS稈-6長(zhǎng))，并紫在73襯8廠等才五家端工廠腸生產(chǎn)喉；哈贏軍工去（國迫防科冤大前均身）部研制皇成功44客1B全晶醫(yī)體管丘計(jì)算滑機(jī)，提小批攜量生矩產(chǎn)了40多臺(tái)浪。當(dāng)時(shí)飲我國抗研發(fā)耍出的留計(jì)算坡機(jī)，厲僅有來小批電量生產(chǎn)，由隔國家分配芹到各刻個(gè)科導(dǎo)研院欣所使兆用。兩研發(fā)尊和生轟產(chǎn)計(jì)嶼算機(jī)借的單戲位，竹全部宴是軍律工企爪業(yè)。姿具備港極高蚊的保側(cè)密措瓦施，素每一利個(gè)元堪件，識(shí)每一迅張?jiān)O(shè)桂計(jì)圖落紙都贊被嚴(yán)癥格看管上世直紀(jì)70年代我國酷的集乒成電漸路計(jì)么算機(jī)DJS-180系列超級(jí)小型計(jì)算機(jī)天津DJ冠S1掉30小型態(tài)機(jī)參位展“19倍75年廣穿交會(huì)翻”計(jì)算遮機(jī)的瘦發(fā)展韻大大創(chuàng)超出醉人們惡預(yù)料由于譯集成與電路霞技術(shù)魄的發(fā)云展和釣微處管理器們的出尿現(xiàn)，蹲計(jì)算徐機(jī)發(fā)休展速縫度之委快，培大大啦超出叨人們辰的預(yù)諸料：性能嗓不斷毛提高體積席不斷擔(dān)變小功耗甚不斷搞降低價(jià)格填越來用越便鏈宜軟件狗越來吃越豐冶富使用混越來祥越容等易應(yīng)用汽領(lǐng)域叫越來蟻越普南遍計(jì)算汁機(jī)數(shù)敞量不節(jié)斷增倦加上述掘趨勢(shì)捆不僅能仍在謀繼續(xù)哀，且兄節(jié)奏藥進(jìn)一葛步加凍快已不孔再沿詳用“狼第x代計(jì)倦算機(jī)概”的鞭說法襪。正在垃研究底開發(fā)咐智能畜化的墓計(jì)算宣機(jī)系婚統(tǒng)，趁它以椅知識(shí)聞處理闊為核英心，收可以購模擬忠或部頁分替秋代人恐的智存能活榮動(dòng)，碎具有皆自然猾的人鴨機(jī)通贏信能位力選講賺：未來磨可能此的新燒型計(jì)彼算機(jī)目前努計(jì)算桌機(jī)用綢的幾鉤乎都炸是半烘導(dǎo)體欲集成欄電路血，但界現(xiàn)在勁人們我也在遷努力牢研究際基于哨其他虎材料手的計(jì)蜘算機(jī)算，如泰：量子疲計(jì)算謠機(jī)：基尋于量挨子效嘩應(yīng)開鋸發(fā)，忍利用肉一種伏鏈狀汽分子劉聚合拒物的浸特性噸來表哥示開駝關(guān)的大狀態(tài)羞，利茂用激泄光脈偏沖來駛改變印分子膠的狀愉態(tài)，濱使信青息沿灑著聚紛合物胃移動(dòng)播，從硬而進(jìn)杠行運(yùn)牌算光學(xué)蝴計(jì)算愚機(jī)：以墓光子展代替賞電子斯，光澤互連搏代替燦導(dǎo)線庸互連鉆，光蓬硬件防代替嗚計(jì)算顆機(jī)中暗的電產(chǎn)子硬兵件，圣光運(yùn)荷算代堅(jiān)替電灶運(yùn)算床。生物慎計(jì)算果機(jī)：蛋堡白質(zhì)幸分子伏與周積圍物堪理化志學(xué)介瞞質(zhì)的辯相互斗作用蝕過程窄。計(jì)縫算機(jī)丟的轉(zhuǎn)積換開跑關(guān)由蜂酶來嫌充當(dāng)斜，而甘程序凳則在澤酶合毛成系絡(luò)統(tǒng)本緩身和知蛋白講質(zhì)的健結(jié)構(gòu)包中極擁其明釀顯地?fù)舯硎纠畛鰜眄?。預(yù)厚計(jì)10～20年后碧，DN拖A計(jì)算精機(jī)將窯進(jìn)入半實(shí)用閣階段這些位技術(shù)怎現(xiàn)在漲還都敬不成期熟，吵與實(shí)睜際應(yīng)序用有光很大貧差距巷，但囑可以判預(yù)計(jì)里這些帆技術(shù)莖的發(fā)爬展必翠將使增計(jì)算思機(jī)的炕前景南更加趕美好選講鍋：光計(jì)基算機(jī)床和生絕物計(jì)忘算機(jī)奧林巴斯光學(xué)工業(yè)公司開發(fā)出的生物計(jì)算機(jī)

英國女王大學(xué)的AnatolyZayats教授他是光計(jì)算機(jī)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人

計(jì)算蝦機(jī)與熄生命耐科學(xué)升（1）21世紀(jì)杯的今陵天，哥隨著修計(jì)算趴機(jī)技亂術(shù)的釣不斷旬發(fā)展哀和創(chuàng)攏新，遭計(jì)算鍵機(jī)對(duì)野醫(yī)藥惹信息境學(xué)和鑼生命丑科學(xué)跨等領(lǐng)鏡域產(chǎn)錢生了除巨大血而深摩遠(yuǎn)的置影響攻。因菜此也誰應(yīng)運(yùn)館而生指了醫(yī)斗學(xué)信巡壽息學(xué)買、生丟物信肅息學(xué)遙、衛(wèi)付生信頌息學(xué)勞等相白關(guān)醫(yī)緞學(xué)與守計(jì)算此機(jī)結(jié)福合的漫專業(yè)驗(yàn)的建惰立與撲發(fā)展套。計(jì)算寫機(jī)在外醫(yī)藥定衛(wèi)生倘領(lǐng)域辨內(nèi)有截著廣球泛的食應(yīng)用福。在休輔助獅診斷蓮、輔示助操碼作、硬治療戶、教秘學(xué)科每研、殺遠(yuǎn)程拾醫(yī)療枝、區(qū)鑼域醫(yī)蟻療、禁醫(yī)學(xué)想影像露診療筑、醫(yī)如學(xué)檢連驗(yàn)、妥新藥屢開發(fā)供、醫(yī)媽學(xué)情至報(bào)、義電子卻病歷呀、健貸康檔風(fēng)案、鎖循證雀醫(yī)學(xué)怪、數(shù)化字人剛體三宿維重默構(gòu)等非方面立計(jì)算仁機(jī)和殿信息重技術(shù)差都發(fā)恒揮著泳舉足許輕重聲的作俱用。娃數(shù)字謊化的辯診療務(wù)設(shè)備咽，計(jì)谷算機(jī)病化、紛網(wǎng)絡(luò)邁化、爬智能蜻化的苦醫(yī)療艷信息毯處理絲式方式形，數(shù)詠?zhàn)只翅t(yī)院酸，都富必須擇以計(jì)記算機(jī)鼠技術(shù)遞作為銅強(qiáng)大件的支茄撐力擱量，拘在醫(yī)港學(xué)專暫家、增計(jì)算殖機(jī)專圓家、菜信息粒學(xué)專本家等躍科學(xué)志工作吃者的炕刻苦慨鉆研透下，桌在以限上這搜些應(yīng)畏用領(lǐng)匆域，的我們攏已經(jīng)劉取得冤了世龜人矚爸目的究成果指和進(jìn)碎展。計(jì)算騎機(jī)與榮生命旺科學(xué)月（2）計(jì)算死機(jī)在風(fēng)生物仇醫(yī)學(xué)玻工程章、分洞子生究物學(xué)鄉(xiāng)豐、基淋因治決療、鼠遺傳赤和發(fā)沫育、堅(jiān)基因賀克隆甜等方厭面發(fā)多揮著沉巨大殺的作永用。19宏88年由鉗美國說倡導(dǎo)鐮的國旨際性諷的“嫩人類拜基因仙組計(jì)絡(luò)劃”組是20世紀(jì)妖生命漫科學(xué)講領(lǐng)域蹈研究政的重竄大舉梅措。炎該計(jì)衡劃預(yù)笑計(jì)在15年內(nèi)生投資30億美繳元，露目的惱在于牛繪制候出人站類基伙因圖功譜，卻闡明凍人類驢染色沖體上宜所有但基因辣，從滅而期啄待從榴基因械的水侵平來剪更加臘深入炸的了京解生江命個(gè)揭體，留闡明瞞疾病停的發(fā)瀉病機(jī)朗制，終更加泊有效敏的預(yù)幻玉防和與控制熱疾病縣。從濱現(xiàn)代逃醫(yī)學(xué)比角度較來講鼻，人毯類基孤因總伐數(shù)約況在5萬-1謝0萬左蠢右，條而每匯個(gè)基趣因又緒由獨(dú)比特的融堿基證組成劑，如扒此龐龍大的靠工程菌和數(shù)料據(jù)，塑我們葵必須疤借助孟計(jì)算脊機(jī)才摔能有樂效的飼整理酸、收雖集、堵存儲(chǔ)鐮、處恢理、罩加工疾、比辜較、亂分析匪并隨桶時(shí)調(diào)我出。脾美國贊的約凡翰斯·霍普退金斯追大學(xué)命建立秀了一讓個(gè)完拋整的徒計(jì)算朋機(jī)網(wǎng)霜絡(luò)數(shù)之據(jù)庫酬，用餃來存假儲(chǔ)全賠世界島基因涂研究續(xù)成果爆。在獵“人支類