計(jì)算機(jī)的發(fā)展史和未來展望教案省公開課一等獎(jiǎng)全國示范課微課金獎(jiǎng)

計(jì)算機(jī)發(fā)展史和未來展望13網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理3-2鄧蔚1301161/22世界計(jì)算機(jī)發(fā)展史第一代電子計(jì)算機(jī)發(fā)展

1946年，世界上出現(xiàn)了第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)“ENIAC”，用于計(jì)算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電工學(xué)院制造。1956年，晶體管電子計(jì)算機(jī)誕生了,這是第二代電子計(jì)算機(jī)。只要幾個(gè)大一點(diǎn)柜子就可將它容下，運(yùn)算速度也大大地提升了。1959年出現(xiàn)是第三代集成電路計(jì)算機(jī)。最初計(jì)算機(jī)由被譽(yù)為“電子計(jì)算機(jī)之父”馮·諾依曼創(chuàng)造，他也所以，有三間庫房那么大，后逐步發(fā)展。

“ENIAC”體積龐大，成本很高，使用不便。其實(shí)最早電子數(shù)字計(jì)算機(jī)是物理系副教授約翰·阿坦那索夫和其碩士助手克利夫·貝瑞。之所以會(huì)有這么誤會(huì)，是因?yàn)椤癊NIAC”研究小組中一個(gè)叫莫克利人于1941年剽竊了約翰·阿坦那索夫研究結(jié)果，并在1946年時(shí),申請(qǐng)了專利。因?yàn)榉N種原因直到1973年這個(gè)錯(cuò)誤才被扭轉(zhuǎn)過來。以后為了表彰和紀(jì)念約翰·阿坦那索夫在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)作出偉大貢獻(xiàn)，1990年美國前總統(tǒng)布什授予約翰·阿坦那索夫全美最高科技獎(jiǎng)項(xiàng)----“國家科技獎(jiǎng)”。2/22馮.諾依曼ENIAC3/22第二代計(jì)算機(jī)：晶體管計(jì)算機(jī)1997年，《時(shí)代》周刊記者在評(píng)選年度風(fēng)云人物文章里寫道：“新澤西州，50年前這個(gè)星期，1947年12月23日一個(gè)細(xì)雨朦朦星期二午后，當(dāng)貝爾試驗(yàn)室兩位科學(xué)家用一些金箔、一些半導(dǎo)體材料和一個(gè)彎曲別針來展示他們新發(fā)覺時(shí)，數(shù)字化革命誕生了。

在第二代晶體管計(jì)算機(jī)中出現(xiàn)了許多著名人物，如布拉頓（W.Brattain）、巴丁（J.Bardeen）、IBM企業(yè)小沃森、麻省理工學(xué)院博士肖克利（W.Shockley）、杰?弗雷斯特、DEC企業(yè)被譽(yù)為“小型機(jī)之父”肯.奧爾森肯.奧爾森“數(shù)字設(shè)備企業(yè)”（英文縮寫DEC），PDP-11和VAX-11/780是DEC企業(yè)集中力量開發(fā)兩大系列小型機(jī)4/22肖克利布拉頓5/22第三代：集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)1964年，美國IBM企業(yè)研制成功第一個(gè)采取集成電路通用電子計(jì)算機(jī)系列IBM360系統(tǒng)集成電路板6/22第四代：大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)60年代早期，美國基爾比和諾伊斯創(chuàng)造了集成電路，引發(fā)了電路設(shè)計(jì)革命。大規(guī)模集成電路(LSI)能夠在一個(gè)芯片上容納幾百個(gè)元件。到了80年代，超大規(guī)模集成電路(VLSI)在芯片上容納了幾十萬個(gè)元件，以后甚大規(guī)模集成電路(ULSI)上將數(shù)量擴(kuò)充到百萬個(gè)。我們現(xiàn)在所用普遍也屬于第四代計(jì)算機(jī)，它特點(diǎn)是體積越來越小，功效越來越強(qiáng)大，價(jià)格越來越低（包含造價(jià)）7/22中國計(jì)算機(jī)發(fā)展史1958年，中科院計(jì)算所研制成功我國第一臺(tái)小型電子管通用計(jì)算機(jī)103機(jī)(八一型),標(biāo)志著我國第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生。

1965年，中科院計(jì)算所研制成功第一臺(tái)大型晶體管計(jì)算機(jī)109乙，之后推出109丙機(jī)，該機(jī)為兩彈試驗(yàn)中發(fā)揮了主要作用；

1974年，清華大學(xué)等單位聯(lián)合設(shè)計(jì)、研制成功采取集成電路DJS-130小型計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度達(dá)每秒100萬次；8/22中國計(jì)算機(jī)發(fā)展史年，曙光企業(yè)推出每秒3000億次浮點(diǎn)運(yùn)算曙光3000超級(jí)服務(wù)器。

年，中科院計(jì)算所研制成功我國第一款通用CPU——“龍芯”芯片年，曙光企業(yè)推出完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)“龍騰”服務(wù)器，龍騰服務(wù)器采取了“龍芯-1”CPU，采取了曙光企業(yè)和中科院計(jì)算所聯(lián)合研發(fā)服務(wù)器專用主板，采取曙光LINUX操作系統(tǒng)。

年，百萬億次數(shù)據(jù)處理超級(jí)服務(wù)器曙光4000L經(jīng)過國家驗(yàn)收，再一次刷新國產(chǎn)超級(jí)服務(wù)器歷史紀(jì)錄，使得國產(chǎn)高性能產(chǎn)業(yè)再上新臺(tái)階。9/22中國計(jì)算機(jī)發(fā)展史200４年，由中科院計(jì)算所、曙光企業(yè)、上海超級(jí)計(jì)算中心三方共同研發(fā)制造曙光４000Ａ實(shí)現(xiàn)了每秒10萬億次運(yùn)算速度。

年，“深騰7000”是國內(nèi)第一個(gè)實(shí)際性能突破每秒百萬億次異構(gòu)機(jī)群系統(tǒng)，Ｌｉｎｐａｃｋ性能突破每秒106．5萬億次。天河一號(hào)千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

年9月16日，曙光5000Ａ在天津下線，實(shí)現(xiàn)峰值速度230萬億次、Ｌｉｎｐａｃｋ值180萬億次。作為面向國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展重大需求網(wǎng)格超級(jí)服務(wù)器，曙光5000Ａ能夠完成各種大規(guī)?？茖W(xué)工程計(jì)算、商務(wù)計(jì)算。年6月，5000Ａ正式落戶上海超算中心。

年10月29日，中國首臺(tái)千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”誕生。這臺(tái)計(jì)算機(jī)每秒1206萬億次峰值速度和每秒563．1萬億次Ｌｉｎｐａｃｋ實(shí)測性能，使中國成為繼美國之后世界上第二個(gè)能夠研制千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)國家。

年11月11日，中國擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)千萬億次計(jì)算機(jī)“曙光6000”將于年問世?！笆锕?000”將首次采取國產(chǎn)通用處理器龍芯。10/22中國計(jì)算機(jī)發(fā)展史

年11月17日，六個(gè)月評(píng)選一次全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)最新名單正式公布。由中國國防科技大學(xué)研制“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)，這次以實(shí)測速度每秒563．1萬億次位列世界第五、亞洲第一，這也是中國超級(jí)計(jì)算機(jī)迄今在這一500強(qiáng)排行榜上取得最高名次?！疤旌右惶?hào)”峰值速度到達(dá)每秒1206．19萬億次，是中國首臺(tái)每秒運(yùn)算速度超出千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)。

年5月，含有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)我國第一臺(tái)實(shí)測性能超千萬億次“星云”超級(jí)計(jì)算機(jī)在曙光企業(yè)天津產(chǎn)業(yè)基地研制成功。5月31日，“星云”以Linpack值1271萬億次，在第35屆全球超級(jí)計(jì)算機(jī)五百強(qiáng)排名中，列第二位。6月1日，“星云”超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正式公布。

年9月，中國首臺(tái)國產(chǎn)千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)——“天河一號(hào)”13排計(jì)算機(jī)柜全部安裝到位，計(jì)劃從9月開始進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試與測試，并分步提交用戶使用。

年11月16日,全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜（又稱ＴＯＰ500）在美國新奧爾良會(huì)議中心正式揭曉，由中國國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)排名第一，“天河一號(hào)”年在中國國家超級(jí)計(jì)算天津中心安裝布署，升級(jí)后實(shí)測運(yùn)算速度可達(dá)每秒2570萬億次。美國橡樹嶺國家試驗(yàn)室“美洲虎”超級(jí)計(jì)算機(jī)排名第二,中國曙光企業(yè)研制“星云”高性能計(jì)算機(jī)位居第三。其它排名前十超級(jí)計(jì)算機(jī)分別位于日本、法國、德國和美國。>>11/22中國計(jì)算機(jī)發(fā)展史年10月27日，國家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心在濟(jì)南正式揭牌。這是中國首臺(tái)全部采取國產(chǎn)ＣＰＵ和系統(tǒng)軟件構(gòu)建千萬億次計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，標(biāo)志著中國成為繼美國、日本之后能夠采取自主ＣＰＵ構(gòu)建千萬億次計(jì)算機(jī)國家。國家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心由山東省科學(xué)院建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)，年3月開始建設(shè)，近期建成并投入運(yùn)行。濟(jì)南中心裝配神威藍(lán)光計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心研制，系統(tǒng)采取萬萬億次架構(gòu)，全機(jī)裝配870４片由國家高性能集成電路（上海）設(shè)計(jì)中心自主研發(fā)“申威1600”處理器，峰位性能到達(dá)1.0706千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算／秒，連續(xù)性能為0．796千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算／秒，運(yùn)行（ＬＩＮＰＡＣＫ）效率到達(dá)7４．４％，性能功耗比超出7４1百萬次浮點(diǎn)運(yùn)算／秒?瓦，組裝密度和性能功耗比居世界先進(jìn)水平，系統(tǒng)綜合水平處于當(dāng)今世界先進(jìn)行列。濟(jì)南中心全部采取國產(chǎn)ＣＰＵ和系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了國家大型關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)自主可控。當(dāng)前，中國已經(jīng)建整天津、深圳、濟(jì)南三個(gè)千萬億次超級(jí)計(jì)算中心。

年6月17日，時(shí)隔兩年半后，中國超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度重返世界之巔。國際ＴＯＰ500組織公布了最新全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜榜單，中國國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制“天河二號(hào)”以每秒33.86千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算速度，成為全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)。

年10月23日，超級(jí)計(jì)算機(jī)“π”系統(tǒng)在上海交通大學(xué)上線運(yùn)行，將支持俗稱“人造太陽”慣性約束核聚變項(xiàng)目等高端科研工程?！唉小毕到y(tǒng)峰值性能到達(dá)263萬億次，位列最新全球Ｔｏｐ500榜單第158名。當(dāng)前，慣性約束聚變是世界性科技挑戰(zhàn)。在半個(gè)世紀(jì)以前，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)覺當(dāng)氘原子和氚原子聚變?yōu)橐粋€(gè)氦原子核和一個(gè)中子時(shí)會(huì)釋放巨大能量。因?yàn)槠淠芰酷尫艡C(jī)理與太陽一樣，所以該工程俗稱“人造太陽”。

年11月18日，國際ＴＯＰ500組織公布了最新全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜榜單，中國國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制“天河二號(hào)”以比第二名美國“泰坦”快近一倍速度再度輕松登上榜首。美國教授預(yù)測，在一年時(shí)間內(nèi)，“天河二號(hào)”還會(huì)是全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)。12/22計(jì)算機(jī)前景展望對(duì)于計(jì)算機(jī)來說現(xiàn)在人們?cè)絹碓娇粗厮p便和性能，按照它發(fā)展歷程來講，推論出它接下來發(fā)展趨勢：分子計(jì)算機(jī)：分子計(jì)算機(jī)體積小、耗電少、運(yùn)算快、存放量大。量子計(jì)算機(jī)：量子計(jì)算機(jī)是利用原子所含有量子特征進(jìn)行信息處理一個(gè)全新概念計(jì)算機(jī)。光子計(jì)算機(jī)：是一個(gè)由光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存貯和處理新型計(jì)算機(jī)。13/22計(jì)算機(jī)技術(shù)前景展望計(jì)算機(jī)在最近幾十年發(fā)展突飛猛進(jìn)，是在眾多行業(yè)中發(fā)展最快高新領(lǐng)域之一，上世紀(jì)九十年代人還難以預(yù)料今天計(jì)算機(jī)會(huì)如此強(qiáng)大，而今天我們所預(yù)見未來計(jì)算機(jī)又將有幾分準(zhǔn)確性呢。不論未來計(jì)算機(jī)是什么樣，依據(jù)現(xiàn)在研究以及人們需要來看，有幾個(gè)特點(diǎn)可能會(huì)在較近未來實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)將會(huì)愈加微型化，計(jì)算能力還會(huì)愈加強(qiáng)大，而伴隨計(jì)算機(jī)與很多領(lǐng)域相互滲透，新型計(jì)算機(jī)也會(huì)應(yīng)運(yùn)而生，另外，計(jì)算機(jī)智能化也是人們研究熱點(diǎn)問題。14/22計(jì)算機(jī)技術(shù)前景展望人工智能發(fā)展歷程圖靈

“人工智能之父”

圖靈試驗(yàn)1956年達(dá)特莫斯（Dartmouth）會(huì)議首次提出“人工智能”這一術(shù)語，標(biāo)志著人工智能學(xué)科誕生起源15/22計(jì)算機(jī)技術(shù)前景展望機(jī)器翻譯、機(jī)器定理證實(shí)、機(jī)器博弈1956年，Samuel研制了跳棋程序，它在1959年擊敗了Samuel本人1959年美籍華人學(xué)者、洛克菲勒大學(xué)教授王浩

自動(dòng)定理證實(shí)1976年“四色定理”證實(shí)50年代~70年代16/22計(jì)算機(jī)技術(shù)前景展望教授系統(tǒng)1977年，曾是赫伯特·西蒙碩士、斯坦福大學(xué)青年學(xué)者費(fèi)根鮑姆（E.Feigenbaum），在第五屆國際人工智能大會(huì)上提出了”知識(shí)工程”概念1976年美國斯坦福大學(xué)肖特列夫（Shortliff）開發(fā)醫(yī)學(xué)教授系統(tǒng)MYCIN70年代17/22計(jì)算機(jī)技術(shù)前景展望人工智能現(xiàn)實(shí)狀況年9月，在印度古瓦哈蒂舉行電腦科技展上，一個(gè)“聰明機(jī)器人（Cleverbot）”成功騙過近800名觀眾，使他們難以分辨對(duì)話出自真人還是電腦軟件當(dāng)日參加聊天試驗(yàn)30名志愿者被安排進(jìn)行4分鐘在線文字聊天，聊天對(duì)象可能是“聰明機(jī)器人”，也可能是一個(gè)真人。他們對(duì)話內(nèi)容展示在一個(gè)大屏幕上，1334名普通觀眾觀看對(duì)話內(nèi)容后進(jìn)行投票。結(jié)果，超出59.3%觀眾把人與“聰明機(jī)器人”對(duì)話誤認(rèn)成人與人之間對(duì)話“聰明機(jī)器人”創(chuàng)造者、英國人羅洛·卡彭特很高興地告訴記者：“騙過二分之一以上觀眾，你能夠說聰明機(jī)器人算是經(jīng)過了"圖靈測試"18/22人工智能現(xiàn)實(shí)狀況人工智能自動(dòng)工程（自動(dòng)泊車）語音識(shí)別（ivoka）自