登陆注册
14969100000026

第26章 数字化工具计算机的应用与发展

世界上第一台计算机ENIAC 由美国Pennsylvania 大学John Mauchly 教授和John Presper Ecker 工程师用电子管建成的,于1946年交付使用,ENIAC 采用十进制运算。

电路结构十分复杂,使用18000多个电子管,运行时耗电量达150千瓦。体积庞大,重量达30多吨,占地面积为160平方米,而且需用手工搬运开关和拨、插电缆来编制程序,使用极不方便,但它却比任何机械计算机快得多,每秒可进行5000多次加法运算。

1947年在贝尔实验室成功地用半导体硅片作基片,制成了第一个晶体管。它的小体积、低耗电以及载流子高速运行的特点,使真空管望尘莫及。用晶体管取代电子管以后,计算机的性能有了很大的提高。

集成电路制作技术就是利用光刻技术把晶体管、电阻、电容等构成的单个电路制作在一块极小(如几个平方微米)的硅片上。其进一步发展,实现了将成百上千个这样的门电路全部制作在一块极小的硅片上,并引出与外部连接的引线,这样,一次便能制作成成百上千相同的门电路,又一次大大地缩小了计算机的体积,大幅度下降了耗电量,极大地提高了机器的可靠性。这就是人们称作的小规模集成电路(SSI)和中等规模集成电路(MSI)的第三代计算机。

第三代计算机之后,人们没有达成定义新一代计算机的一致意见,如果从硬件技术上讲,可以把用大规模、超大规模集成电路技术制成的计算机称为第四代计算机。

计算机技术是微电子技术最重要的应用领域。微电子技术的不断发展,使计算机从根本上改变了面貌,型号越来越多,功能越来越全,效率越来越高,用途越来越广。人们用计算机不仅是进行数学运算,还可以进行文字处理、图像处理、数据处理、自动控制、事务管理等。

从信息的采取、加工处理、储存传输来认识,计算机技术集中反映了现代信息技术的发展,既是信息处理的主体,又是促进信息技术发展的基础,是现代信息技术的支柱。

计算机技术在生产、工作和学习中的普及,促进了各个领域的迅速变化,极大地提高了工作、学习效率和经济效益,促进了生产力的发展。

计算机科学与技术同各门学科相结合,改进了研究工具和研究方法,促进了各门学科的发展。过去,人们主要通过实验和理论两种途径进行科学技术研究。现在,计算和模拟已成为研究工作的第三条途径。计算机已成为一种重要的研究、实验和设计工具。计算机与有关的实验观测仪器相结合,可对实验数据进行现场记录、整理、加工、分析和绘制图表,显著地提高实验工作的质量和效率。计算机辅助设计已成为工程设计优质化、自动化的重要手段。在理论研究方面,计算机是人类大脑的延伸,可代替人脑的若干功能并加以强化。古老的数学靠纸和笔运算,现在计算机成了新的工具。例如数学定理证明之类的繁重脑力劳动,已有可能由计算机来完成或部分完成,以便数学家集中精力去进行真正创造性的劳动。计算和模拟作为一种新的研究手段,常使一些学科衍生出新的分支学科。例如,空气动力学、气象学、弹性结构力学和应力分析等所面临的“计算障碍”,在有了高速计算机和有关的计算方法之后开始有所突破,并衍生出计算空气动力学、气象数值预报等边缘分支学科。利用计算机进行定量研究,不仅在自然科学中发挥了重大的作用,在社会科学和人文学科中也是如此。例如,在人口普查、社会调查和自然语言研究方面,计算机就是一种很得力的工具。

计算机在各行各业中的广泛应用,常常产生显著的经济效益和社会效益,从而引起产业结构、产品结构、经营管理和服务方式等方面的重大变革。在产业结构中已出现了计算机制造业和计算机服务业,以及知识产业等新的行业。各种行业和部门内部结构也在发生变化,如出现了计算中心、数据处理部、计算机辅助设计中心等新的结构,并且使有些机构的层次减少,机构之间的信息渠道畅通。

计算机嵌入产品之中,通常会使产品更新换代,并且有可能进一步引起一些行业的产品结构发生变化。微处理器和微计算机已嵌入机电设备、电子设备、通信设备、仪器仪表和家用电器中,使这些产品向智能化方向发展。计算机被引入各种生产过程系统中,使化工、石油、钢铁、电力、机械、造纸、水泥等生产过程的自动化水平大大提高,劳动生产率上升、质量提高、成本下降。

计算机嵌入各种武器装备和武器系统中,可显著提高其作战效果。

在经营管理方面,计算机可用于完成统计、计划、查询、库存管理、市场分析、辅助决策等,使经营管理工作科学化和高效化,从而加速资金周转,降低库存水准,改善服务质量,缩短新产品研制周期,提高劳动生产率。在办公室自动化方面,计算机可用于文件的起草、检索和管理等,显著提高办公效率。

计算机还是人们的学习工具和生活工具。借助家用计算机、个人计算机、计算机网、数据库系统和各种终端设备,人们可以学习各种课程,获取各种情报和知识,处理各种生活事务(如订票、购物、存取款等),甚至可以居家办公。越来越多的人的工作、学习和生活中将与计算机发生直接的或间接的联系。普及计算机教育已成为一个重要的问题。

总之,计算机的发展和应用已不仅是一种技术现象,而且是一种政治、经济、军事和社会现象。世界各国都力图主动地驾驭这种社会计算机化和信息化的进程,克服计算机化过程中可能出现的消极因素,更顺利地向高度社会信息化方向迈进。

同类推荐
  • 形形色色的现代武器(新编科技大博览·A卷)

    形形色色的现代武器(新编科技大博览·A卷)

    由于全书内容涵量巨大,我们将其拆为A、B两卷。A卷包括:形形色色的现代武器、精彩绚丽的宇宙时空、日新月异的信息科学、握手太空的航天科技、穿越时空的现代交通、蓬勃发展的现代农业、日益重要的环境科学、抗衡衰亡的现代医学、解读自身的人体科学、走向未来的现代工业,共十卷。B卷包括:玄奥神秘的数学王国、透析万物的物理时空、奇异有趣的动物世界、广袤绮丽的地理、生机百态的植物世界、扑朔迷离的化学宫殿、蔚蓝旖旎的海洋、探索神秘的科学未知,共八卷。
  • 破译人类起源之谜(破译奥秘大世界丛书)

    破译人类起源之谜(破译奥秘大世界丛书)

    《破译奥秘大世界丛书:破译人类起源之谜》讲述的是揭秘有猿人进化成人类的起源之谜。
  • 低碳工业:让污染远离我们的生活

    低碳工业:让污染远离我们的生活

    地球是我们共同的家园,白云蓝天,雾霭流岚、花香鸟语、蝶舞莺飞……如此美丽的环境需要我们共同的呵护。不要让小河的水总是恶臭,不要让机动车的尾气令人掩住口鼻,不要让草丛里的塑料袋不计其数……让我们牵起手,从一点一滴的小事做起,使我们的地球更美丽,更精彩。
  • 迎接近在咫尺的革命(科普知识大博览)

    迎接近在咫尺的革命(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
  • 蔚蓝旖旎的海洋(新编科技大博览·B卷)

    蔚蓝旖旎的海洋(新编科技大博览·B卷)

    现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步,“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是,由于现代科学的分工越来越细,众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言,难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此,我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构工作、有着丰富的青少年教育的专家学者,编选了这套《新编科技大博览》。
热门推荐
  • 仙颜仙语

    仙颜仙语

    二代遭遇女鬼,从此走上修仙路;你吃我,还是我吃你?这个问题值得商榷。如果没有遇见你,我将会是在哪里?如今我已遇到你,三千大道任我行。我唱我歌我自有我造化。与天奋斗,其乐无穷!与地奋斗,其乐无穷!与人奋斗,其乐无穷!
  • 吞金带

    吞金带

    赵煜,一个离家出走的不良少年,意外得到一件宇宙异宝,时空之心!赵煜远离它乡,踏上了争霸美洲的道路……
  • 华夏风潮袭美国

    华夏风潮袭美国

    古风自小受到古文化影响,机缘巧合到了美国,置土地、建古城、从漆器、文玩、传统到古文化处处展示古老的中华文明魅力同化美国各族
  • 穿越之佩玉

    穿越之佩玉

    主人公拾儿在现代七夕的前一天穿越到兴平二年,遇到了蔡文姬。无奈发现自己竟然成为异性,瞬间被雷到了。在与蔡琰的相处中产生感情,又因为触发某灵介,两人再次穿越回现代,因此两人在现代的种种情愫以及现代社会与旁人的缠绵,悲歌断肠。想知道发生什么事吗?那就阅看吧,还请大家多多指教哈。
  • 老公人家想要抱抱

    老公人家想要抱抱

    某夜。“老公,人家不要睡书房了嘛~”苏晓曦拉着顾清和的手撒娇。“不行。你上次看小黄书我还没找你,检讨2000字写完没有。”某女不甘心,开始缠人模式。【本文纯属宠文嗷~希望读者们给票票,给评论~Thanks~~】
  • 抓住你的鱼:二十几岁女人必读的恋爱智慧

    抓住你的鱼:二十几岁女人必读的恋爱智慧

    男人像鱼,在爱情的海洋中游来荡去,惹得一群垂钓女垂涎欲滴。难怪女人会这样,谁不想找个好男人来疼她、爱她、照顾她,开心的时候陪她笑,不开心的时候任她打。不过麻烦的是,好鱼已缀成为了海洋里的稀缺资源。天哪,一条帅气、多金又体贴的绝世好鱼正淘你游了过来,但是顷刻间四周就围满了虎视眈豌的垂钓女,眼睛发亮地觊觎着他,摩拳擦掌地准备抢走他。在这群千娇百媚、仪态各异的垂钓女中,你可能毫不起眼,根本引不起好鱼的注意,以致缘分白白溜走。更糟糕的是,好鱼又少了一条。要想抓到一条绝世好鱼,可是非要花一番心思下一点工夫才行的!
  • 中国第一商道:晋商雄霸商界五百年的传奇

    中国第一商道:晋商雄霸商界五百年的传奇

    可能很多人不知道,甚至不相信,在明清之际,山西是中国的金融贸易中心最有钱的省分,但是,山西既不是中国经济最繁盛的地区,也非平坦通途之地,又不临海沿江,他凭什么称雄于全中国呢? 这主要得益于山西商人善于商品交易的智慧和才能,他们以地域关系、乡土关系为特征,组成商行帮会,以博大竟厚的经营胸怀,相容并蓄的经营气度,求同存异的经营策略和自强不息的经营精神来进行生意往来,突显了山西商人敬业精神、群体精神和开拓进取的精神。 正是山西商人敬业精神、群体精神和开拓进取的精神,才显现出“凡有麻雀飞过的地方,就有山西商人”,驰骋九州、气吞八方的大胜局奇观。
  • 中国思想论集

    中国思想论集

    《中国思想论集》收录了《穿衣之道:诸子争鸣的一个话题》、《周敦颐思想在儒家道德形上学中的地位》、《朱子“中和说”略论》、《儒宗别传:方以智的庄学史观》、《以庄继易:钱澄之的庄学观》、《近代墨学的复兴及其原因《经、子之别与“国故”问题--章太炎、胡适关于治学方法的论争》等论文。
  • 傲笑星河

    傲笑星河

    一位满腹经纶却不得志的少年,在祭奠自己的母亲时被一道雷电击中,灵魂被带入反空间,经历种种奇遇和意外重生在了一个与原来世界平行的宇宙中。幸运的是,身边的亲人竟然与他前世的记忆相重合,而他也开始了自己不一样的人生。带着高等文明智脑传授的知识的他,会带领人类如何发展,在茫茫宇宙中又会闯荡出怎样的精彩人生,尽请看本人科幻长篇《傲笑星河》。新人新作,求各位大大多点击、收藏、推荐,在书评中提出您的建议和见解。
  • 中华人民共和国国徽法

    中华人民共和国国徽法

    为加强法制宣传,迅速普及法律知识,服务于我国民主法制建设,多年来,中国民主法制出版社根据全国人大常委会每年定期审议通过、修订的法律,全品种、大规模的出版了全国人民代表大会常务委员会公报版的系列法律单行本。该套法律单行本经过最高立法机关即全国人民代表大会常务委员会的权威审定,法条内容准确无误,文本格式规范合理,多年来受到了社会各界广泛关注与好评。