計算機的認識與思考

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1前言

1946年全球首臺計算機埃尼阿克(ENIAC)在美國誕生。埃尼阿克由四位科學家和四位工程師共同開發。埃尼阿克使用了18000個電子管和1500個繼電器，其體重多達30噸，占地面積達170平方米，體積達到90立方米，可以想象其是多么的巨大，兩間教室才能存放，是一個地地道道的龐然大物。

2計算機

計算機系統由軟件和硬件兩部分組成，其中硬件包含外部設備、存儲器、中央處理器等;軟件包含相應的文檔和運行程序。計算機可以做許多人難以完成的事情，例如數學上的四色難題、天氣預報、數字排列等等。在沒有出現計算機以前，這些都需要人工操作，技術的難度和許多的運算是難以想象的。人和計算機的區別在于人開發了計算機。人能有記憶能力和計算能力，計算機有存儲器、運算器、控制器;人有聽和看的能力，計算機有輸入設備;人有寫和讀的能力，計算機有輸入設備。計算機有許多人有的能力，有許多人沒有的能力，人也有許多計算機沒有的能力。通過以上三類比較，我們通常稱計算機為電腦［1］

3計算機系統

3．1計算機硬件

計算機的硬件是光電和機械原件的總稱。計算機由外部連接設備和機箱組成，機箱包含電源、連接線、各種擴展卡、光驅、驅動器、主板、內存和CPU。計算機由五個部件組成:輸出設備、輸入設備、存儲器、控制器和運算器。運算器是由寄存器、狀態寄存器、累加器、算數邏輯單元組成，基本功能為乘、除、加、減運算和或、與、非邏輯操作，中央處理器分為運算器和控制器;數據和程序存放在存儲器里，是計算機的記憶設備;輸入設備包含語音輸入、游戲桿、手寫輸入版、光筆、掃描儀、攝像頭、鼠標、鍵盤等，是計算機和用戶進行交流的重要設備;數據輸出顯示、控制設備、聲音、打印等成為輸出設備，聲音、圖像、字符、數字通過信息或數據的形式傳輸到計算機上;計算機的核心且必備的部件是由中央處理器控制器和運算器組成的。

3．2計算機軟件

軟件實現硬件和用戶之間的交流。社會中無論做什么都有其該有的程序，例如開會，開會要有其正常的流程，就算做一個計算題也要有流程。解決不同的問題其程序是不同的，計算機的程序也是一樣的。計算機軟件是計算機系統中文檔和程序，程序是在計算機內部工作的，文檔是闡述資料給人看的。計算機軟件分為應用軟件和系統軟件，應用軟件包含管理軟件、游戲軟件、工具軟件等，如我們的QQ、office、瀏覽器等。系統軟件包含Unix、Windows等，驅動硬件運動的程序［2］。

4計算機發展的現狀

從全球首臺計算機埃尼阿克1946年于美國誕生至今，計算機的發展經過了六十多年。計算機經歷了4代變革，集成電路、晶體管、電子管和大規模集成電路，每一次新的突破都給予每一代變革。

4．1計算機的特點

計算機與人比較具有運算精度高、速度快，存儲的信息數據較為清晰明確的優點，能夠完成一些人完成不了的事情，例如衛星軌道計算等。但是無論計算機如何的高速發展，如何的智能化也代替不了人工智能，計算機的發展只會越來越方便于人類，因為計算機是人類發明的。

4．2應用領域

計算機廣泛應用在各行各業，具備邏輯判斷和高速運算能力。二十世紀中期，計算機主要用于實時控制，例如石油化工、電力、機械、冶金等行業。計算機的人工智能，如智能搜索、模式識別、專家系統、機器人等先進的前沿科學技術應用于人們日常生活中常見的銀行、政府機關等。

5計算機發展的趨向

計算機未來的發展方向主要有兩個———巨型計算機和微型計算機，計算機未來無論往哪個方向發展都離不開先進的科學技術。

5．1超級計算機超級計算機是存儲量最大、運算速度最快、功能最強的計算機，多用于國家尖端的科研方面，超級計算機對國家的社會經濟發展起到至關重要的作用，是一個國家科技的證明，是一個國家綜合國力和科技發展的重要標志。

5．2微型計算機微型計算機具有使用方便、價格便宜、靈活性高、體積小的特點，是未來計算機微型化發展的方向。微型計算機具備一部分人腦功能。從埃尼阿克誕生時體積龐大的90立方米到現今小巧靈活的掌上電腦，以及更先進的電腦手表等，計算機越來越小，要求的科技含量越來越高。微型計算機系統內外有三個層次:微處理器、微型計算機、微型計算機系統，但各層次不具備獨立工作的能力，保有完整的處理系統才能夠正常的運行。微型計算機可通過遠程服務器實現網絡服務，工作站可隨身攜帶，交換機和路由器可實現無線連接。實現機體一體化，方面攜帶且性能要求較高，我們日常生活中見到的筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦等都屬于微型計算機的范疇。計算機經歷了三次階段的改革，都是從處理器著手，處理器性能越好，體積越小，更加實用等。隨著每一次計算機的改革，計算機必然向著這方面發展，微型計算機和超級計算機。

6結語

綜上所述，我們對計算機系統中的計算機硬件和計算機軟件、計算機的發展現狀應用領域和計算機的特點都有了深刻的了解，也明確計算機發展趨勢向超級計算機和微型計算機兩方面發展。通過本文闡述，計算機未來于性能、體積、實用、美觀個性等方面均有較大發展空間，希望計算機未來的發展，能夠為人們帶來更便捷的生活。

作者:羅宇軒 單位:成都七中

參考文獻:

［1］譚浩強．面向計算機應用與科學思維能力培養———關于計算機基礎教育深化改革的思考［J］．計算機教育，2014，11(07):4～8．

［2］陸楓，金海．計算機本科專業教學改革趨勢及其啟示———兼談華中科技大學計算機科學與技術學院的教改經驗［J］．高等工程教育研究，2014，10(05):180～186．