激动人心的信息技术诞生与成长简史 信息技术发展历程
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信息技术的发展(信息技术诞生和发展的激动人心的简史)
1623年,德国科学家威廉·席卡德制造了世界上第一台机械计算器 。这台机器由时钟的齿轮技术改进而来,可以加减六位数,并通过铃声输出答案 。所以也叫“算术钟” 。该机采用11个完整链轮和6个不完整链轮进行加法运算,借助对数表可以进行乘除运算 。不幸的是,它在接近完工时被毁了 。
1642年,法国哲学家、数学家和物理学家帕斯卡发明了一种可以加减的加法机 。这台机器可以自动进行垂直借用操作 。帕斯卡复制了50台机器,但大部分都成了有钱人客厅里稀奇古怪的摆设 。
帕斯卡的计算机
17世纪德国天才数学家、哲学家莱布尼茨知道帕斯卡的加法器,设计了一种特殊的齿轮传动装置 。他发明并制造了乘法器 。
莱布尼茨乘数
莱布尼茨的乘法器使用二进制 。据说莱布尼茨的二进制思想来自康熙送给德国皇帝的八卦图 。莱布尼茨不仅将二进制系统引入计算机,而且是二进制逻辑的创始人 。从此,人们可以用数字来表达逻辑的真理 。帕斯卡和莱布尼茨的计算机是机械装置,他们的计算机是人类对制造思维辅助工具的第一次尝试 。这些电脑仍然可以在博物馆里看到 。
1725年,法国信息资源网的纺织工人卢秀秀将穿孔纸带放在织布机上,方便编织图案 。1726年,他的合伙人开始改进设计,用串联的穿孔卡片代替纸带,从而实现只有人工送料的半自动生产 。
1801年,法国人贾卡发明了贾卡织布机,用打孔卡来控制编织的图案 。与前者不同的是,这台织机在更换一系列卡片时不需要改变机械设计,这是可编程机器的一个里程碑 。
提花织机
美国宪法规定每十年进行一次人口普查,1880年铺天盖地的人口普查数据用了8年时间进行处理和分析 。因此,美国统计学家赫尔曼·霍勒里(Herman Hollerie)在1890年开发了一种分类机,它使用穿孔卡片来存储数据,然后机器感应卡片来协助美国人口普查局自动将统计数据制成表格 。结果,人口普查在三年内完成 。
现代意义上的计算机是1822年英国科学家巴贝奇制造的第一台差分机(计算多项式的齿轮加法器) 。它可以处理三个不同的五位数,精确到小数点后六位 。
贝基的分机
在计算机结构上,巴贝奇在1834年给出了现代计算机的基本结构:堆栈、处理器和控制器 。不久,巴贝奇根据这个结构概念建造了一台叫做分析器的计算机 。这台电脑也是第一台需要软件控制的电脑 。他的助手阿达·奥古斯塔是英国著名诗人拜伦的独生女,她为这台计算机编写了人类历史上第一批软件程序 。阿达和巴贝奇为现代计算机奠定了坚实的基础 。他们对计算机结构的想法比当时的人超前了一个世纪 。堆栈、处理器、控制器和软件的概念今天仍在使用 。Ada编译的软件中有些算法沿用至今 。为了纪念这位计算机和软件的先驱,美国军方发明的一种计算机语言以她的名字“Ada”命名 。
分析器是通用可编程计算机,可编程性是通用计算机的一个重要定义,即通用计算机可以通过改变指令的存储顺序来模拟其他形式的计算机 。
虽然巴贝奇的理想计算机没有正式问世,但他给后人留下了极其宝贵的遗产,那就是几十个非常先进的设计方案和面对困难不屈不挠的精神 。
现代计算机的发展有几个组成部分:
一是计算机理论,即计算机的可能性和计算机功能的极限;
第二种是基本设备,即最小的计算设备,或者最小的物理操作步骤 。现在,一般使用的最小的计算设备是晶体管,这是最简单的开关电路 。
三是电路设计,即如何用晶体管开关电路实现逻辑功能;
第四,人机界面,即操作系统;
五是应用软件,即计算机语言和应用程序 。
1847年,英国数学家乔治·布尔出版了《逻辑的数学分析》,这是一部数值逻辑的基础著作 。从此,数值成了一门精确的数学学科 。1854年,布尔发表了名著《思想的法则》,创立了一门全新的学科——布尔代数,这是数字计算机设计中开关电路设计的数学方法和理论基础 。
直到1938年,布尔代数才真正应用于电路设计 。今年,麻省理工学院的年轻教授克劳德·艾尔伍德·香农发表了他的硕士论文《继电器和开关电路的符号分析》 。他在布尔代数的基础上建立了开关电路,证明了继电器这种简单的开关电路可以实现所有基于布尔代数的逻辑运算,并给出了实现四则运算的电路设计 。本文是开关和逻辑电路理论与设计的开创性工作 。
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