計(jì)算機(jī)做為記數(shù)和計(jì)算的工具發(fā)展到今天，曾經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的路程。

　　人類最初是用手指來(lái)作為記數(shù)和計(jì)算工具的，圖1是一種手指記數(shù)法。在古代，人們還廣泛地使用過(guò)籌碼和結(jié)繩（圖2）來(lái)作為記數(shù)和計(jì)算的工具，其中籌碼可能采用石子、木棍、滑片等，每一個(gè)可以單獨(dú)使用也可用工具在其刻上道使用，如圖3。

 

圖1

圖2 結(jié)繩記事圖

圖3 拉瑪爾什骨棒

 

　　 我們中華民族的祖先，在公元前5世紀(jì)以前開始使用算籌。利用算籌記數(shù)，用筆寫下來(lái)就是籌算數(shù)字，如圖4，當(dāng)時(shí)這在世界上是十分先進(jìn)的。到了明代，我們的祖先又發(fā)明了珠算盤（圖5），這是人類經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)加工，制造出來(lái)的第一種計(jì)算工具。

 
圖4 籌算數(shù)字及記數(shù)法

　
 

 
圖5 中國(guó)算盤 

　　古代其他民族也發(fā)明過(guò)各種工匠 計(jì)算工具，例如羅馬人的算盤，印度人的沙盤；英國(guó)古代的刻齒木片（圖6），這種刻齒木片曾是英國(guó)財(cái)政部的記賬工具，它用小齒表示英鎊，大些的表示十鎊、百鎊。

 

圖6 刻齒木片
（英國(guó)賬板）

　　在這一時(shí)期人們使用的計(jì)算工具都是力圖通過(guò)某種具體的物來(lái)表示數(shù)，利用對(duì)物的機(jī)械操作來(lái)進(jìn)行計(jì)算。從而借助用人的體力來(lái)延伸腦力，提高計(jì)算精度，加快計(jì)算速度。然而，隨著大工業(yè)生產(chǎn)的出現(xiàn)，社會(huì)向計(jì)算提出了更高的要求：需要更快、更精確的計(jì)算工具；同時(shí)，大工業(yè)生產(chǎn)的出現(xiàn)也提供了發(fā)現(xiàn)新的計(jì)算工具的物質(zhì)技術(shù)條件。于是，新的計(jì)算工具──機(jī)械式計(jì)算機(jī)就誕生了。

　　頭一個(gè)提出近代的機(jī)械式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想的是德國(guó)人席卡德（1592-1635），他在1623年到1624年間設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，可以進(jìn)行四則運(yùn)算，用齒輪傳動(dòng)，不過(guò)席卡德沒(méi)有制造出機(jī)器來(lái)。1642～1644年間，法國(guó)數(shù)學(xué)家帕斯卡（1588―1651）設(shè)計(jì)并制成了第一臺(tái)機(jī)械式計(jì)算機(jī)──加法機(jī)，他的這臺(tái)機(jī)器用齒輪作為主要部件，用手搖動(dòng)并用手控制帕斯卡計(jì)算機(jī)外表如圖7所示，尺寸為36×13×8。1671年，德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茲（1646―1716）設(shè)計(jì)了一種能作四則運(yùn)算的手搖計(jì)算機(jī)，1673年制成樣機(jī)，它的尺寸是100×30×25主要的部件也是齒輪。

 
圖 7
 

　　17世紀(jì)是歐洲各國(guó)連年戰(zhàn)爭(zhēng)及航海的年代。各大船隊(duì)為了擴(kuò)大勢(shì)力范圍，沿著前一個(gè)世紀(jì)由哥倫布和加瑪所開辟的航線駛往各地。為了適應(yīng)尋找正確航線的需要，天文學(xué)變得興盛起來(lái)，同樣為了航海的需要，也要求對(duì)數(shù)據(jù)量非常龐大的天文歷和航海歷進(jìn)行計(jì)算。在這樣的社會(huì)要求背景下，不少數(shù)學(xué)家投身到計(jì)算機(jī)的研制中去。到19世紀(jì)初，法國(guó)已開始成批生產(chǎn)計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)的速度可以達(dá)到：兩個(gè)8位數(shù)乘法用15秒，1個(gè)16位數(shù)除以8位數(shù)用25秒。

　　研制自動(dòng)化計(jì)算工具的第一個(gè)人是英國(guó)的巴貝吉（1791―1871），1822年他制成了一合能夠執(zhí)行計(jì)算程序的差分機(jī)。到1834年，他又構(gòu)思了一臺(tái)完全程序控制的計(jì)算機(jī)，準(zhǔn)備用刻有數(shù)字的輪子來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)齒輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，用一組齒輪和杠桿構(gòu)成的裝置來(lái)傳送數(shù)據(jù)，用穿孔卡片輸入程序和數(shù)據(jù)，用穿孔卡片和打印機(jī)輸出計(jì)算結(jié)果。盡管因當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件所限，這臺(tái)分析機(jī)未能制造出來(lái)，但巴貝吉的設(shè)計(jì)思想是不朽的，它與現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)完全吻合。

　　1888年，美國(guó)的霍勒里斯（1860―1929）為了給每10年一次的國(guó)情調(diào)查編制人口統(tǒng)計(jì)表，研制了一種根據(jù)穿孔卡片而工作的繼電器計(jì)算機(jī)，在1890年的人口調(diào)查中獲得了很大的成功。他以這個(gè)成果為基礎(chǔ)于1896年成立了制表機(jī)器公司，后改名為IBM公司。1839～1944年，IBM公司與哈佛大學(xué)的艾肯共同協(xié)作，研制成功了第一臺(tái)Mark―I型順序控制的通用計(jì)算機(jī)。這臺(tái)機(jī)器與現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)非常接近，它可以把計(jì)算時(shí)所需要的數(shù)據(jù)以及分解成四則運(yùn)算的計(jì)算步驟送給機(jī)器，然后被順序地一步一步地執(zhí)行。但這仍然是繼電器計(jì)算機(jī)。

　　第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的研制工作。戰(zhàn)爭(zhēng)中許多計(jì)算問(wèn)題迫切需要一種運(yùn)算速度快、計(jì)算精度高、容量大、可靠性強(qiáng)的新型計(jì)算工具，迫使交戰(zhàn)各國(guó)盡全力利用當(dāng)時(shí)的理論上技術(shù)上的成果來(lái)研究新型計(jì)算機(jī)。1946年，世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)終于問(wèn)世了，這臺(tái)機(jī)器簡(jiǎn)稱為“ENIAC”，是由美國(guó)陸軍兵器局出資由彈道研究所出技術(shù)研制成的。主要應(yīng)用于彈道計(jì)算。當(dāng)時(shí)的ENIAC機(jī)僅用30秒鐘就出色地完成了從發(fā)射到擊中目標(biāo)飛行了一分鐘的彈道計(jì)算，于是喧囂一時(shí)，被稱為“比子彈還快”的超人。這臺(tái)電子計(jì)算機(jī)用了18000個(gè)電子管，1500多個(gè)繼電器，70000個(gè)電阻，6000多個(gè)開關(guān)，耗電150千瓦，占地面積170平方米，重30噸。運(yùn)算速度每秒鐘5000次，比當(dāng)時(shí)的繼電器計(jì)算機(jī)快1000倍。

　　第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)制成以來(lái) 高中語(yǔ)文，計(jì)算機(jī)就以人類技術(shù)史上前所未有的高速度發(fā)展著。有關(guān)資料表明每5～8年，電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度就加快10倍，體積則縮小10倍，成本也隨之降低10倍。如下圖所示：

                                   

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/80747.html

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