1.人計算與機器計算：
人計算：就是數學學科的計算；
機器計算：計算學科的計算；
這兩種計算都是將資料通過計算規則得出結果的過程；
人計算：
計算量很小；需要知道知道具體的計算規則，規則可能很複雜，乙個規則求乙個
機器計算：
規則簡單，但計算量巨大，也可以採用人所採用的計算規則
2.計算與自動計算：
想要實現自動計算，就要解決幾個問題：
a.資料的表示？
b.計算規則的表示
d.資料與計算規則的儲存
e.計算規則的自動執行
我們拆分一下人用筆和紙寫入1+1=2的過程：
當我們知道要計算1+1：存在的問題；
我們的大腦想+的意思，然後1+1又是什麼結果：計算規則和過程；
我們拿出筆在紙上寫1+1= ：其筆寫的過程是輸入，紙就是顯示，整個過程也是儲存，可以隨意拿給任意人去看；
1和+、=：就是資料和計算規則的表示；
那麼在計算機上去表示？
2.1 計算的探索（機械自動計算）：
輔助計算：
算盤、乘法口訣等屬於輔助計算，不能算任何形式的計算機
帕斯卡機：
第一台機械計算機，帕斯卡（blaise pascal）2023年研製成功的一種齒輪式計算機器；
意義：告訴人們用純機械裝置可代替人的思維和記憶，開闢了自動計算的道路；
萊布尼茨機：
gottfried wilhelm leibniz（1646-1716）德國科學家
連續重複自動執行，提出了二進位制數及其計算規則，梳理邏輯的床私人
其他重要工作：
2023年：傑卡德（j.jacquard），打孔卡，實踐了輸入手段問題
2023年：巴貝奇（charles babbage），差分機與分析機，第一台可執行程式的機器
2023年：布林創立布林代數，為數字計算機的電路設計提供了理論基礎
計算輔助工具 —> pascal機械計算機（自動計算/固定的計算規則） —> babbage機械計算機（特定的程式/可有限變化的計算規則） —> 現代計算機（一般程式/任意可變的計算規則）
2.2 計算的探索（電子自動計算）：
電子管時代：
2023年：人類第一只電子管（真空二極體），儲存0和1的元器件；
2023年：電子管計算機eniac，17468只電子管；
2023年：馮·諾依曼電子計算機edvac問世，講運算和儲存分離，採用二進位制和儲存程式，實現了結構上的創新；
運算規則和資料事先儲存在儲存器種，以便機器連續執行，運算和儲存分離
電晶體時代：
2023年：人類第一只電晶體（真空二極體）；
2023年：第一台電晶體計算機tradic，ibm製作，增加浮點運算；
體積更小，可靠性更高，可控性更靈活
積體電路時代/大規模積體電路時代：
2023年：積體電路的發明，j·kilby
2023年：ibm s/370，採用了大規模積體電路代替磁芯儲存，小規模積體電路作為邏輯元件，並使用了虛擬儲存器技術，將硬體和軟體分離開來，從而明確了軟體的價值；
2023年：個人計算機
將複雜的電路封裝後作為新電路設計元件
複雜電路 —> 整合 —> 封裝 —> 應用
摩爾定律：每18個月，晶元能力增長一倍
發展的特點：
體積越來越小
可靠性越來越高
電路規模越來越大
速度越來越快
功能越來越強大
3.電子自動計算：計算機系統
電子自動計算的出現，誕生了現在的計算機系統：
3.1 微處理器的發展
微處理器：控制與計算，計算機的核心（cpu）
衡量指標：
字長：微處理單打以此能夠處理的資料的位數，通常是二進位制
主頻：單位時間內，能夠完成的操作次數
發展：字長：8位 —> 16位 —> 32位 —> 64位
主頻：mhz —> ghz
電晶體數量：萬 —> 百萬 —> 億
3.2 儲存裝置：
汞延遲線 -> 磁帶/磁芯/磁鼓儲存 -> 半導體儲存（rom/ram） -> 磁碟儲存（硬碟與軟盤） -> 光碟儲存（cd-rom,cd r/w,***） -> flashram -> 固態硬碟/usb removable disk -> 奈米儲存/量子儲存
3.3 輸入裝置的發展：
穿孔紙帶（0/1輸入） -> 鍵盤輸入（符號輸入） -> 滑鼠輸入（點輸入） -> 感知輸入（接觸式和非接觸式感知輸入）
3.4 輸出裝置（顯示器）的發展：
crt：陰極射線管（模擬顯示器：黑白和彩色） -> crt：字元發生器（向量式模擬顯示器） -> crt：數字光柵掃瞄顯示器（基於記憶體的顯示） -> 數字顯示器（液晶，等離子技術） -> 3d顯示器
4.計算系統發展趨勢：
4.1 微型化：
可嵌入、可攜帶
4.2 大型化：
可進行大規模、複雜計算
ibm-bluegene（藍色基因）
超級計算機
4.3 智慧型化：
理解自然語言，具有自適應性，自主完成複雜功能
代表：ibm的沃森計算機
4.4 網路化：
未來網際網路 - future internet
物聯網ibm提出指揮地球 - smart planet
instrumented 可感知
interconnect 可互聯
interlligent 智慧型化
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