计算机的诞生酝酿了很长一段时间。1946年2月，世界上第一台电子计算机ENIAC在美国加州宾夕法尼亚大学问世。ENIAC是美国物理学家莫克利（John Mauchly）教授和他的学生埃克特（Presper Eckert）为计算弹道和射击表而研制的。它以电子管为主要元件，其内存为磁鼓，外存为磁带，操作由中央处理器控制，使用机器语言编程，主要应用于数值计算。
ENIAC耗资100万美元以上，共使用了18 800个电子管、1500个继电器及其他器件，其总体积约90立方米，重达30吨，占地面积170平方米，耗电量为150千瓦，如图1-1所示。它每秒执行5 000次加法，是继电器计算的1 000倍、手工计算的20万倍。尽管ENIAC有许多不足之处，但至今人们仍然公认，ENIAC的问世揭开了计算机时代的序幕，在人类文明史上具有划时代的意义，并从此开辟了人类使用电子计算工具的新纪元。
图1-1 世界上第一台计算机ENIAC
ENIAC诞生过程中，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出了重大的理论，主要有两点：
◆电子计算机应该以二进制为运算基础；
◆电子计算机应采用“存储程序”方式工作。
冯·诺依曼进一步明确指出了整个计算机的结构应由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。冯·诺依曼的这些理论的提出，解决了计算机的运算自动化的问题和速度配合问题，对后来计算机的发展起到了决定性的作用。直至今天，绝大部分的计算机还是采用冯·诺依曼方式工作。由于他对现代计算机技术的突出贡献，因此冯·诺依曼又被称为“计算机之父”。
从人类第一台电子计算机的诞生至今已半个多世纪，计算机技术获得了突飞猛进的发展，每一次变革在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃。特别是体积小、价格低、功能强的微型计算机的出现。它发展之快、种类之多、用途之广、受益之大，是人类科学技术发展史中任何一门学科或任何一种发明所无法比拟的。
计算机的发展以主要逻辑元器件类型为标志，经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路四代重大技术变革。大致可以分成以下5个阶段。
（1）第一代计算机（1946—1957年）
第一代计算机通常称为电子管计算机，它的逻辑元件采用电子管，内存储器采用水银延迟线，外存储器有纸带、卡片、磁带、磁鼓等。它的内存容量仅有几千字，输入/输出方式也很落后，不仅运算速度低，且体积巨大、成本很高。
第一代计算机使用的是机器语言，20世纪50年代中期开始使用汇编语言，但还没有操作系统。这时的计算机只能在少数尖端领域中得到应用，如科学、军事和财务等方面。尽管存在这些局限性，但它却奠定了计算机发展的基础。(www.xing528.com)
（2）第二代计算机（1958—1964年）
第二代计算机的逻辑元件采用晶体管，即晶体管计算机。在这一时期出现了采用磁芯和磁鼓的存储器，内存容量扩大到几十千字。使用半导体晶体管作为逻辑开关元件，晶体管比电子管平均寿命提高100～1 000倍，耗电和体积却只占电子管的百分之一，运算速度明显提高，每秒可以执行几万到几十万次的加法运算。
该阶段输入/输出方式有了很大改进，出现了监控程序，发展成为后来的操作系统，出现了高级程序设计语言，如BASIC、FORTRAN、ALGOL 60等，使编写程序的工作变得更为方便，大大提高了计算机的工作效率。
（3）第三代计算机（1965—1970年）
第三代计算机的逻辑元件采用中小规模的集成电路，即集成电路计算机。把几十个或几百个分立的电子元件集中做在一块几平方毫米的硅片上（称为集成电路芯片），使计算机的体积和耗电量大大减小，运算速度却大大提高，每秒钟可以执行几十万到一百万次的加法运算。集成电路计算机使用半导体存储器作为主存，辅助存储器仍以磁盘、磁带为主，造价更低，但性能和稳定性却进一步提高。
该时期，系统软件有了很大发展，出现了分时操作系统和会话式语言，采用结构化程序设计方法，开始走向系列化、通用化和标准化，为研制复杂的软件提供了技术上的保证。
（4）第四代计算机（1971年至今）
第四代计算机的主要元件是大规模与超大规模集成电路，称为大规模集成电路计算机时代。在一个几平方毫米的硅片上，至少可以容纳相当于几千个晶体管的电子元件，集成度很高的半导体存储器完全代替了磁芯存储器，磁盘的存取速度和存储容量大幅度上升。开始引入光盘，外部设备的种类和质量都有很大提高，计算机的运算速度可达每秒几百万至上亿次。计算机的性能价格比基本上以每18个月翻一番的速度上升（即著名的Moore定律）。这些以超大规模集成电路构成的计算机日益小型化和微型化，应用和发展的更新速度更加迅猛，其产品覆盖巨型机、大/中型机、小型机、工作站和微型计算机等各种类型。
在这个时期，操作系统不断完善，数据库管理系统不断提高，程序语言进一步改进，软件产业发展成为新兴的高科技产业。计算机的发展进入了以计算机网络为特征的时代，应用领域不断向社会各个方面渗透。
（5）第五代计算机
从20世纪80年代开始，美国、日本等发达国家开始研制第五代计算机（FGCS），目标是希望计算机能够打破以往固有的体系结构，把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合在一起，它不仅能进行一般信息处理，而且能够具有像人一样的思维、推理和判断能力，使其向智能化发展，实现接近人类的思考方式。另外，人们还在探索各种新型的计算机，如利用光作为载体进行信息处理的光计算机；利用蛋白质、DNA的生物特性设计的生物计算机；模仿人类大脑功能的神经元计算机；以及具有学习、思考、判断和对话的能力，可以立即辨别外界物体形状和特征，且建立在模糊数学基础上的模糊电子计算机等。
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