第一單元第1節(jié)計(jì)算機(jī)的前世今生課件粵教清華版初中信息技術(shù)七年級(jí)上冊(cè)

計(jì)算機(jī)的前世今生——計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程什么是信息技術(shù)？信息技術(shù)（InformationTechnology,簡(jiǎn)稱IT）是指是指人們用來獲取、傳輸、保存、分析和處理信息的技術(shù)。它不僅僅指的是電腦，電腦只是信息技術(shù)這個(gè)大范疇下的一部分。計(jì)算機(jī)技術(shù)在人類社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，已使人類對(duì)數(shù)字、文字、聲音、圖形圖像、動(dòng)畫視頻等各種信息的處理技術(shù)進(jìn)入了嶄新的“數(shù)字化”時(shí)代?；仡櫽?jì)算機(jī)正在改變我們的生活國際互聯(lián)網(wǎng)讓人們生活聯(lián)系更加緊密計(jì)算機(jī)在航空航天方面的應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)計(jì)算機(jī)在醫(yī)療上的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在軍事上的應(yīng)用廣泛本節(jié)學(xué)什么（What?）學(xué)習(xí)目標(biāo)01了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史02了解歷代計(jì)算機(jī)采用的主要部件03了解計(jì)算機(jī)未來發(fā)展的方向了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史了解歷代計(jì)算機(jī)采用的主要部件實(shí)踐活動(dòng)計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的經(jīng)典的發(fā)明形形色色的計(jì)算機(jī)計(jì)算工具的發(fā)展史重點(diǎn)一、形形色色的計(jì)算機(jī)分體臺(tái)式機(jī)桌面一體機(jī)壁掛式一體機(jī)筆記本電腦平板電腦智能手機(jī)掌上游戲機(jī)二、計(jì)算工具的發(fā)展史（請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本）機(jī)械式機(jī)電式電子1.機(jī)械式計(jì)算機(jī)布萊茲·帕斯卡于1642年發(fā)明了一種機(jī)械式計(jì)算機(jī)，它是世界上第一臺(tái)獲得專利的計(jì)算機(jī)。1.1影響世界的重大發(fā)明—算盤2.機(jī)電式計(jì)算機(jī)1888年，霍列瑞斯的穿孔制表機(jī)有孔的地方是1，沒有孔的地方是01938年，楚澤設(shè)計(jì)出世界上第一臺(tái)可編程的二進(jìn)制計(jì)算機(jī)（Z1計(jì)算機(jī)）2.機(jī)電式計(jì)算機(jī)哈佛大學(xué)研制的機(jī)電式自動(dòng)按序控制計(jì)算機(jī)MARKΙ（馬克1號(hào)）“馬克1號(hào)”采用全繼電器，長(zhǎng)51英尺、高8英尺，看上去像一節(jié)列車，有750000個(gè)零部件，里面的各種導(dǎo)線加起來總長(zhǎng)500英里。2.1

拓展----圖靈機(jī)（抽象機(jī)器）3.電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程

從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生，到現(xiàn)在計(jì)算機(jī)性能和外觀上都改善了很多，習(xí)慣上人們把計(jì)算機(jī)的發(fā)展劃分為四個(gè)階段，主要依據(jù)就是每代計(jì)算機(jī)所采用的核心部件。請(qǐng)同學(xué)查閱一下第二代第一代第三代第四代第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)是什么時(shí)候誕生的？是誰發(fā)明的？

1946年世界上第一臺(tái)現(xiàn)代通用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC（埃尼阿克）在美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。電子計(jì)算機(jī)發(fā)明人是賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電氣工程學(xué)院的莫奇利（J?Mauchiy）和?？铺兀≒?Eckert）。ENIAC長(zhǎng)30.48米，寬6米，高2.4米，占地面積約170m2，30個(gè)操作臺(tái)，重達(dá)30英噸，耗電量150千瓦，造價(jià)48萬美元。它包含了17468根真空管（電子管），7200根水晶二極管，1500個(gè)中轉(zhuǎn)，70000個(gè)電阻器，10000個(gè)電容器，1500個(gè)繼電器，6000多個(gè)開關(guān)，計(jì)算速度是每秒5000次加法或400次乘法，是使用繼電器運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)電式計(jì)算機(jī)的1000倍、手工計(jì)算的20萬倍。它是完全的電子計(jì)算機(jī)，能夠進(jìn)行編程，解決各種計(jì)算問題。馮?諾依曼（vonNeumann，1903－1957）

20世紀(jì)最重要的數(shù)學(xué)家之一，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、博弈論、核武器和生化武器等諸多領(lǐng)域內(nèi)有杰出建樹的最偉大科學(xué)全才之一，被后人稱為“計(jì)算機(jī)之父”和“博弈論之父”。他親手把“計(jì)算機(jī)之父”的桂冠轉(zhuǎn)戴在英國科學(xué)家阿蘭?圖靈（AlanM.Turing，1912-1954）頭上。

當(dāng)時(shí)任彈道研究所顧問、正在參加美國第一顆原子彈研制工作的數(shù)學(xué)家馮·諾依曼帶著原子彈研制（1944年）過程中遇到的大量計(jì)算問題，在研制過程中加入了ENIAC研制小組。原本的ENIAC存在兩個(gè)問題，沒有存儲(chǔ)器且它用布線接板進(jìn)行控制，甚至要搭接幾天，計(jì)算速度也就被這一工作抵消了。

馮·諾依曼和他的研制小組在共同討論的基礎(chǔ)上，發(fā)表了一個(gè)全新的“存儲(chǔ)程序通用電子計(jì)算機(jī)方案”——EDVAC，在此過程中他對(duì)計(jì)算機(jī)的許多關(guān)鍵性問題的解決作出了重要貢獻(xiàn)，從而保證了計(jì)算機(jī)的順利問世。艾倫?圖靈英國科學(xué)家圖靈可謂是人類科學(xué)史上最才華過人的“明星”之一，他曾提出圖靈機(jī)、圖靈測(cè)試等重要概念，被稱為“計(jì)算機(jī)之父”、“人工智能之父”，也是二戰(zhàn)勝利的功臣之一。人們?yōu)榧o(jì)念其在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)而建立“圖靈獎(jiǎng)”。今天，蘋果電腦公司以那個(gè)咬了一口的蘋果作為其商標(biāo)圖案，就是為紀(jì)念這位偉大的人工智能領(lǐng)域的先驅(qū)者——圖靈。改編自圖靈自傳的影片《模仿游戲》（TheImitationGame）也于2015年上映。第一代

電子管計(jì)算機(jī)（1946-1956）主要特點(diǎn)邏輯元件——電子管主存——磁鼓輔存——磁帶軟件——機(jī)器語言、符號(hào)語言應(yīng)用——科學(xué)計(jì)算主要成就雖然體積龐大，耗電驚人，運(yùn)算速度不過幾千次，但它比當(dāng)時(shí)已有的計(jì)算機(jī)要快1000倍，而且還有按事先編好的程序自動(dòng)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的功能。數(shù)字電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，揭開了人類歷史新篇章，宣告了一個(gè)新時(shí)代的開始。1946年6月，馮?諾依曼提出了“存儲(chǔ)程序”的概念以及計(jì)算機(jī)組成和框架，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。第二代

晶體管計(jì)算機(jī)（1956-1963）主要特點(diǎn)邏輯元件——晶體管主存——磁芯輔存——磁盤軟件——高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言、操作系統(tǒng)應(yīng)用——除科學(xué)計(jì)算外，已應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、過程控制首次將晶體管用于計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)縮小了體積，降低了功耗，提高了速度和可靠性。耗電少、體積小、壽命長(zhǎng)、運(yùn)算速度快，性能提高。晶體管與電子管的比較體積比電子管小很多耗電大大降低穩(wěn)定性有很大提高運(yùn)算速度較快容量提高應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大晶體管電子管第三代

集成電路計(jì)算機(jī)（1964-1971）主要特點(diǎn)邏輯元件——中小規(guī)模集成電路主存——LSI/VLSI半導(dǎo)體芯片輔存——磁盤、光盤軟件——高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言、操作系統(tǒng)應(yīng)用——科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理、過程控制，

并進(jìn)入以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征的應(yīng)用時(shí)代。主要成就首次將晶體管用于計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)縮小了體積，降低了功耗，提高了速度和可靠性。發(fā)明了高級(jí)語言。首次提出了計(jì)算機(jī)的兼容問題，包括硬件兼容和軟件兼容。第四代

超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（1971-現(xiàn)在）主要特點(diǎn)邏輯元件——大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路操作系統(tǒng)完善、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、高級(jí)語言發(fā)展、應(yīng)用程序開發(fā)體型輕巧玲瓏，性能、可靠性、運(yùn)算速度得到了大幅度提高。世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生于（1946）年，名為（ENIAC（埃尼阿克）

）四個(gè)階段

時(shí)間

核心部件第一代計(jì)算機(jī)1946-1956電子管第二代計(jì)算機(jī)1956-1963晶體管第三代計(jì)算機(jī)1964-1971中小規(guī)模集成電路第四代計(jì)算機(jī)1971-現(xiàn)在

大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路總結(jié)我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展1958年研制出第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)1964年研制出第二代晶體管計(jì)算機(jī)1971年研制出第三代集成電路計(jì)算機(jī)1977年研制出第一臺(tái)微機(jī)DJS0501983年研制成功銀河億次機(jī)(第四代計(jì)算機(jī))2002年9月聯(lián)想集團(tuán)研制成功“深騰1800”計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度超過1萬億次/秒2003年12月，我國自主研發(fā)出國內(nèi)最快、世界第三的10萬億次曙光4000A高性能計(jì)算機(jī)2010年，中國國防科大研制的“天河一號(hào)”在高性能計(jì)算機(jī)排行榜上位列第一，曙光公司部署在深圳計(jì)算中心的“星云”排行第三。天河二號(hào)

2013年6月，“天河二號(hào)”以每秒33.86千萬億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度首次在全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜奪冠。“天河二號(hào)”安裝應(yīng)用于廣州超級(jí)計(jì)算機(jī)中心，服務(wù)于珠三角地區(qū)以及包括香港、澳門在內(nèi)的周邊區(qū)域。2014年11月17日以每秒33.86千萬億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度，第四次摘得全球運(yùn)行速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)桂冠。神威太湖之光

2016年6月20日，新一期全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單公布，使用中國自主芯片制造的“神威太湖之光”取代“天河二號(hào)”登上榜首，中國超算上榜總數(shù)量也有史以來首次超過美國名列第一。據(jù)國際TOP500組織當(dāng)天發(fā)布的榜單，“神威太湖之光”的浮點(diǎn)運(yùn)算速度為每秒9.3億億次，不僅速度比第二名“天河二號(hào)”快出近兩倍，其效率也提高3倍。練一練一判斷題1.人們研發(fā)計(jì)算機(jī)的初衷只是為了滿足自動(dòng)計(jì)算的需求。（）2.常見的計(jì)算機(jī)形式有臺(tái)式電腦筆記本電腦和各種手持設(shè)備，平板電腦和智能手機(jī)是屬于手持設(shè)備。（）3.筆記本電腦是一種攜帶方便并具有臺(tái)式機(jī)特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)。（）4.比較出名的機(jī)械式計(jì)算機(jī)中有帕斯卡加法器、萊布尼茨乘法器和巴貝奇差分機(jī)。()二、填空題1.機(jī)械式計(jì)算機(jī)和機(jī)電式計(jì)算機(jī)的存在計(jì)算速度慢的問題，人們開始研究用________來作為電子開關(guān)來制造更高運(yùn)算速度的電子計(jì)算機(jī)。2.電子計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用0和1組成的_____進(jìn)制數(shù)據(jù)，開關(guān)通表示1，斷代表03.按照使用的電子元件不同，電子計(jì)算機(jī)發(fā)展分為4個(gè)階段。第一代：___________；第二代：___________;第三代：____________________________；第四代：_____________________________。4._________年______國賓夕法尼亞大學(xué)研發(fā)出第1臺(tái)采用了數(shù)字技術(shù)的通用計(jì)算機(jī)_________________標(biāo)志著人類進(jìn)入電子計(jì)算機(jī)時(shí)代。電子管二電子管晶體管中小規(guī)模集成電路大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路1946美ENIAC2023謝謝聆聽拓展內(nèi)容拓展（可選）

未來的計(jì)算機(jī)內(nèi)容文字內(nèi)容文字內(nèi)容文字內(nèi)容文字內(nèi)容文字網(wǎng)絡(luò)化巨型化微型化專業(yè)化智能化速度更快、容量更大、功能更完善、可靠性更高共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源更便捷便攜機(jī)、掌上機(jī)使用方便模擬人的感覺和思維能力，具有解決問題和邏輯推理的功能穩(wěn)定性和可靠性更強(qiáng)，應(yīng)用知識(shí)更全面超導(dǎo)計(jì)算機(jī)

超導(dǎo)計(jì)算機(jī)是利用超導(dǎo)技術(shù)生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)及其部件，其性能是目前電子計(jì)算機(jī)無法相比的。超導(dǎo)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度比現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)快100倍，而電能消耗僅是電子計(jì)算機(jī)的千分之一，如果目前一臺(tái)大中型計(jì)算機(jī)每小時(shí)耗電10千瓦，那么，同樣一臺(tái)的超導(dǎo)計(jì)算機(jī)只需一節(jié)干電池就可以工作了。納米計(jì)算機(jī)

納米計(jì)算機(jī)指將納米技術(shù)運(yùn)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域所研制出的一種新型計(jì)算機(jī)。2013年9月26日，人類首臺(tái)基于碳納米晶體管技術(shù)的計(jì)算機(jī)已成功測(cè)試運(yùn)行。該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的成功證明了人類有望在不遠(yuǎn)的將來，擺脫當(dāng)前硅晶體技術(shù)以生產(chǎn)新型電腦設(shè)備。光子計(jì)算機(jī)

1990年初，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室制成世界上第一臺(tái)光子計(jì)算機(jī)。光子計(jì)算機(jī)是一種由光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計(jì)算機(jī)。光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度可高達(dá)一萬億次。它的存貯量是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的幾萬倍，還可以對(duì)語言、圖形和手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別與合成。DNA計(jì)算機(jī)

DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。它是利用DNA(脫氧核糖核酸)建立的一種完整的信息技術(shù)形式，以編碼的DNA序列(通常意義上的計(jì)算機(jī)內(nèi)存)為運(yùn)算對(duì)象，通過分子生物學(xué)的運(yùn)算操作以解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題。2000年世界上第一臺(tái)DNA計(jì)算機(jī)在以色列問世。量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)(quantumcomputer)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。2009年11月15日，世界首臺(tái)可編程的通用量子計(jì)算機(jī)正式在美國誕生。量子計(jì)算機(jī)

承載16個(gè)量子位的硅芯片人工智能

人工智能（ArtificialIntelligence)，英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的科學(xué)技術(shù)。投影PC

為何非得讓鍵盤和顯示屏占用空間呢？有一支不起眼的筆就足夠了。研究人員目前正在研發(fā)一款投影儀PC，能夠投射出電腦的屏幕，并在一塊平滑表面上(比如辦公桌面)投射出類似觸摸屏的虛擬鍵盤。柔性顯示屏

筆記本、平板電腦，或者電子書很快就會(huì)擁有一塊柔性顯示屏，而不必再用容易破碎的剛性玻璃屏幕了。Skiff閱讀器，一款類似Kindle的設(shè)備可用于閱讀報(bào)紙和雜志，這可能是全球第一款柔性顯示屏設(shè)備了。它的可彎折的“金屬箔片”e-paper顯示器是不久前剛研制成功的，還有LGDisplay和其他一些公司也研制出了相似的單色原型機(jī)。據(jù)說惠普和亞利桑那州立大學(xué)正在研發(fā)一款柔性彩色顯示屏。餐巾紙PC

這款非常古怪的概念筆記本相當(dāng)吸引人，盡管它看起來非常不切實(shí)際。它的構(gòu)成如下：幾支帶短波無線射頻的筆，負(fù)責(zé)與電腦基站(通常就是餐巾架)連接；幾張“餐巾紙”，實(shí)際上就是多觸摸的彩色epaper屏幕。一個(gè)小組的用戶可以坐在一起，每人用一張干凈的“餐巾紙”胡亂寫下他們的新想法。思路的確很棒，可是你們拿什么擦嘴呢？月光筆記本

這款富有曲線美的概念本與其說是筆記本，還不如說更像一臺(tái)一體化桌面機(jī)。它配有兩塊顯示器和時(shí)尚的新月主題桌面，月光的做工給人留下了深刻印象。下部的那塊尺寸較小的顯示