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计算机

常用电子产品使用

与维护小论文之

计算机的发展与应用

姓名：

郭琪琪

班级：

法学1302班

学号:

20130787

任课老师：

潘小琴

摘要

计算机是20世纪人类最伟大的发明之一.在这个世纪之交,知识经济时代呼啸而来,作为知识和信息的处理、传输和存储之载体的计算机，其运用范围之广，效率之高，使其在现代人的生活中扮演了无可代替的作用。

而对于大学生来说，计算机更是出社会必掌握的一门技能，所以笔者认为我们应该探究计算机的产生与发展，成熟与运用。

而笔者也将从计算机的产生于发展、计算机的构成、计算机的应用和计算机未来的发展趋势等四个方面阐述观点。

关键词：

计算机、发展、应用、趋势

引言

新世纪钟声敲响后，我们真正跨进了以计算机为主要学习、工作、生活手段的信息时代。

掌握计算机应用技术不仅是每个人的基本素质，也是今后谋生的重要技能。

多年实践表明，学习"人类通用智力工具"，掌握有关计算机知识与技能会对提高学生的智力能力、促其成长与成才大有益处。

因此，不少人尤其是学生都非常关心自己能否学好计算机，从而为自己的前途和发展作好必要的准备。

电脑是高科技的产品，它的内部结构、工作原理，硬件的制造技术极其复杂，是科学的象牙之塔。

但是它的使用又是那么方便、简单，可以说学习电脑的基本操作要比学开汽车或学习一门学科知识容易得多，这是其他机器所根本不能相比的。

由于电脑的特殊性，因此学习电脑有多个层次。

正如照相，我们可以学习使用"傻瓜相机"的初级摄影，也可以学习用专业相机、具备丰富专业知识的高级摄影。

同样，在普及阶段我们认识了电脑，并学习电脑基础知识和基本操作技能，在后期熟练后则更能利用它为自己服务，达到各种学习和工作的目的。

随着社会的发展，科技的进步，作为信息载体的计算机日益显露出其举足轻重的地位。

当今社会已步入了信息社会，知识经济将成为新世纪的主导产业。

伴随计算机的逐步推广和使用，计算机已在科研、生产、商业、服务等许多方面创造了提高效率的途径，与此同时，单位技术成本也逐年有了明显的下降，然而办公室里的人事费用却不断增加。

在国外，花费在专业、管理和行政人员上的成本占了办公室总成本的2/3—4/5，这一现象使人们对办公室自动化的要求与日俱增。

我们必须在进行机构改革的同时，尽快使用现代化管理设备、管理手段、管理方法。

计算机的广泛使用，改革了人民生活.生存条件，提我国经济建设进程,为我国的人均生活的提高做出了巨大的贡献，还提供了大量的现代化的管理手段和科学的管理方法，使中国经济得到长足发展，使中华民族处于兴旺发达较高水平而自立于世界民族之林。

1．计算机的产生与发展

计算工具的演化经历了由简单到复杂、从低级到高级的不同阶段，例如从“结绳记事”中的绳结到算筹、算盘计算尺、机械计算机等。

它们在不同的历史时期发挥了各自的历史作用，同时也启发了电子计算机的研制和设计思路。

1889年，美国科学家赫尔曼·何乐礼研制出以电力为基础的电动制表机，用以储存计算资料。

1930年，美国科学家范内瓦·布什造出世界上首台模拟电子计算机。

1946年2月14日，由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”（ENIACElectronicNumericalAndCalculator）在美国宾夕法尼亚大学问世了。

埃尼阿克是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的，这台计算器使用了17840支电子管，大小为80英尺×8英尺，重达28t（吨），功耗为170kW，其运算速度为每秒5000次的加法运算，造价约为487000美元。

ENIAC的问世具有划时代的意义，表明电子计算机时代的到来。

在以后60多年里，计算机技术以惊人的速度发展，没有任何一门技术的性能价格比能在30年内增长6个数量级。

第1代：

电子管数字机（1946—1958年）

硬件方面，逻辑元件采用的是真空电子管，主存储器采用汞延迟线电子管数字计算机、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用的是磁带。

软件方面采用的是机器语言、汇编语言。

应用领域以军事和科学计算为主。

特点是体积大、功耗高、可靠性差。

速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。

第2代：

晶体管数字机（1958—1964年）

硬件方的操作系统、高级语言及其编译程序。

应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。

特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般为每秒数10万次，可高达300万次）、性能比第1代计算机有很大的提高。

第3代：

集成电路数字机（1964—1970年）

硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。

软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。

特点是速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化等。

应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。

第4代：

大规模集成电路机（1970年至今）

硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。

软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。

特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。

应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。

由于集成技术的发展，半导体芯片的集成度更高，每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管，并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器，并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机，就是我们常说的微电脑或PC机。

微型计算机体积小，价格便宜，使用方便，但它的功能和运算速度已经达到甚至超过了过去的大型计算机。

另一方面，利用大规模、超大规模集成电路制造的各种逻辑芯片，已经制成了体积并不很大，但运算速度可达一亿甚至几十亿次的巨型计算机。

我国继1983年研制成功每秒运算一亿次的银河Ⅰ这型巨型机以后，又于1993年研制成功每秒运算十亿次的银河Ⅱ型通用并行巨型计算机。

这一时期还产生了新一代的程序设计语言以及数据库管理系统和网络软件等。

随着物理元、器件的变化，不仅计算机主机经历了更新换代，它的外部设备也在不断地变革。

比如外存储器，由最初的阴极射线显示管发展到磁芯、磁鼓，以后又发展为通用的磁盘，现又出现了体积更小、容量更大、速度更快的只读光盘（CD—ROM）。

2．计算机的构成

计算机是由硬件系统（hardwaresystem）和软件系统（softwaresystem）两部分组成的。

传统电脑系统的硬体单元一般可分为输入单元、输出单元、算术逻辑单元、控制单元及记忆单元，其中算术逻辑单元和控制单元合称中央处理单元（CenterProcessingUnit,CPU）。

硬件

计算机系统中所使用的电子线路和物理设备，是看得见、摸得着的实体，如中央处理器（CPU）、存储器、外部设备（输入输出设备、I／O设备）及总线等。

个人电脑（PC：

personalcomputer）的主要结构，主机：

主板、CPU（中央处理器）、主要储存器（内存）、扩充卡（显示卡、声卡、网卡等有些主板可以整合这些）、电源供应器、光驱、次要储存器（硬盘）外设：

显示器、键盘、鼠标（音箱、摄像头，外置调制解调器MODEM等）。

软件

对能使计算机硬件系统顺利和有效工作的程序集合的总称。

程序总是要通过某种物理介质来存储和表示的，它们是磁盘、磁带、程序纸、穿孔卡等，但软件并不是指这些物理介质，而是指那些看不见、摸不着的程序本身。

可靠的计算机硬件如同一个人的强壮体魄，有效的软件如同一个人的聪颖思维。

计算机的软件系统可分为系统软件和应用软件两部分。

系统软件是负责对整个计算机系统资源的管理、调度、监视和服务。

应用软件是指各个不同领域的用户为各自的需要而开发的各种应用程序。

计算机软件系统包括：

①操作系统：

系统软件的核心，它负责对计算机系统内各种软、硬资源的管理、控制和监视。

②数据库管理系统：

负责对计算机系统内全部文件、资料和数据的管理和共享。

③编译系统：

负责把用户用高级语言所编写的源程序编译成机器所能理解和执行的机器语言。

④网络系统：

负责对计算机系统的网络资源进行组织和管理，使得在多台独立的计算机间能进行相互的资源共享和通信。

⑤标准程序库：

按标准格式所编写的一些程序的集合，这些标准程序包括求解初等函数、线性方程组、常微分方程、数值积分等计算程序。

⑥服务性程序：

也称实用程序。

为增强计算机系统的服务功能而提供的各种程序，包括对用户程序的装置、连接、编辑、查错、纠错、诊断等功能。

为了使计算机能算得快和准、记得多和牢，数十年来，对提高单机中的中央处理器的处理速度和精度，对提高存储器的存取速度和容量作了许多改进，如：

增加运算器的基本字长和提高运算器的精度；增加新的数据类型，或对数据进行自定义，使数据带有标志符，用以区别指令和数，及说明数据类型；在CPU内增设通用寄存器、采用变址寄存器、增加间接寻址功能和增设高速缓冲存储器和采用堆栈技术；采用存储器交叉存取技术及虚拟存储器技术；采用指令流水线和运算流水线；采用多个功能部件和增设协处理器等。

充分发掘了单个处理器的潜力后，人们转向发展并行处理技术。

开始时（1952年）是在运算器中设计了并行的算术运算逻辑，继而开始采用多功能部件，即在中央处理器中设立相互独立、而又可能同时工作的功能部件。

经过30年的发展，用单处理器构成的计算机系统，性能已达到相当高的水平，向量巨型计算机就是这时期的技术的结晶。

3、计算机的应用

现今的社会科技发达，电脑的使用已经非常普遍，加之微型计算机的进一步发展，操作运用的简单化，电脑的应用也更为普遍，其应用也不仅仅局限于科研和高精密度的工作。

资源的共享，通信，这两种电脑最原始的功能首先在日常生活得到最普遍的应用。

在普通的日常生活中，网络的迅速发展，为电脑的普及提供了非常重要的外部条件，现代社会，电脑正在逐渐深入人们的日常生活。

1.工商

工商是应用计算机较早的领域之一，现在世界上大多数公司都对计算机有很强的依赖性，因为它们要靠计算机系统来维持自己的正常运转。

在银行业，计算机和网络的最新应用是网上银行，它使得银行可以通过Internet为客户提供金融业务。

从理论上讲，无论客户身在何处，无论何时，只要轻点鼠标，就可通过计算机享受所需要的银行服务。

在商业领域，零售商店不仅运用计算机管理商品的销售情况和库存情况，为经理提供最佳的决策，而且实现了电子商务，即利用计算机和网络进行商务活动。

在制造业领域，从面包到航天器的各种类型的产品都可以用计算机设计。

计算机设计的图形可以是三维图形，可在屏幕上自由旋转，从不同的角度表现设计，清晰地展现所有独立的部件。

计算机还可用于生产设备，实现从设计到生产的完全自动化。

2.教育

早期的计算机辅助教育是非常机械的。

通常计算机在屏幕上显示一道题，让学生输入或选择答案。

显然，这种软件不能激发学生的创造力和想象力，很容易让人感到厌烦。

随着多媒体技术的广泛应用，教育软件不仅仅是文字和图形那么简单了，还包括音乐、语音、三维动画及视频。

有些软件采用真人发音方式，可以让学生更加投入地练习语言发音。

有些软件采用了仿真技术，试图在屏幕上再现现实世界的某些事物，例如让医学院的学生在计算机上进行人体解剖实验。

发展计算机辅助教育不仅使学校教育发生了根本变化，还可以使学生在学校里就能体验计算机的应用，使学生牢固地树立计算机意识，有助于跨世纪、复合型人才的培养。

计算机在教育领域得到另一个重要应用是远程教育。

当今的网络技术和通信技术已经能够在不同的节点之间建立起一种快速的双向通信，使得学生可以在家里向教师提问，教师也可以及时地回复学生为题。

目前，许多大学生都建立里网络学院，开展远程授课。

3.医药

计算机在医药行业的应用非常普遍。

医院的日常事务采用计算机管理，如电子病历、电子处方等，各种用途的医疗设备也都由计算就自动控制。

在医药领域，计算机的另一项重要用途是医学成像，他能够帮助医生清楚地看到病人体内的情况，而不会损伤病人身体。

计算机断层扫描是从不同的角度用X射线照射病人，得到其体内器官的一系列二维图像，最后生成一个真实的三维构造。

磁振成像通过测量人体内化学元素发出的无线电波，有计算机匠信号转换成二维图像，最后也生成三维场景。

与Internet听是发展起来的是远程诊疗技术。

一个偏远地方的医院可能既没有先进设备有没有专家。

利用远程会诊系统，一个上海的专家可以根据传来的图像和资料，对当地医院的疑难病例进行会诊，甚至指导当地的医生完成手术。

这种远程会诊系统可使病人避免长途奔波之苦，并能及时地收到来自专家的意见，以免贻误治疗时机。

4.政府

政府无疑是最大的计算机用户。

许多政府部门一直在使用计算机管理日常业务，实现了办公自动化。

为适应信息化建设的实现需求和迎接信息时代、知识经济的挑战，提高政府的办事效率，政务已经开始上网，在不远的将来人们会看到一个全新的政府——电子政府。

所谓电子政府，就是在网上建立一个虚拟的政府，在Internet上实现政府的职能。

凡是在网下可以实现的政府职能，在网上基本上都应实现。

政务上网以后，可以在网上向公众公开政府部门的有关资料、档案、日常活动等。

在网上建立起政府与公众之间相互交流的桥梁，为公众与政府部门联系提供方便，并在网上行驶对政府的民主监督权力。

同时，公众也可从网上完成如交税、项目审批等与政府有关的各项工作。

在政府内部，各部门之间也可以通过Internet互相联系，各级领导也可以在网上向相关部门做出各项指示，指导各部门机构的工作。

5.娱乐

计算机游戏已经不再像早期的下棋游戏那样简单了，而是多媒体网络游戏。

远隔千山万水的玩家可以把自己置身于虚拟现实中，通过Internet可以相互博弈，在虚拟现实中，游戏通过特殊装备为玩家营造身临其境的感受，甚至有些游戏还要求带上特殊的目镜和头盔，将三维图像之就呈现在玩家的眼前，时期感觉到似乎真的处于一个“真实”的世界中，如果带上某种特殊的手套，可真正“接触”虚拟现实中的物体。

此外，特殊设计的运动平台可是玩家体验高速运动时抖动、颠簸、倾斜等感觉。

计算机在电影中的主要应用是电影特技，通过巧妙的计算机合成和剪辑可制作出在现实世界无法拍摄的场景，营造令人震撼的视觉效果。

最成功的例子有《星球大战》三部曲、《侏罗纪公园》、《阿甘正传》、《宝莲灯》等。

今后有一个趋势是游戏中的主人公相互切换，真正做到剧中有我、游戏中有他，游戏与影视剧情融为一体。

计算机在音乐领域也是无处不在的。

计算机不仅可以录制、编辑、保存和播放音乐，还可以改善音乐的视听效果。

可以从Internet下载高保真的音乐，甚是直接在计算机上制作数码音乐等。

6.科研

计算机在科研中一直占有重要的地位。

第一台计算机计算机ENIAC就是为了科学研究而言研制的。

现在许多实验室都用计算机监视与收集或模拟实验中的数据，随后用软件对结果进行统计和分析，以进行相应处理。

在许许多多的科研工作中，计算机都是不可少的工具。

7.家庭

计算机已经进入家庭，家庭信息化时代已逐步向人们走来。

从迄今为止的技术来看，未来家庭所有的信息产品都将实现信息化，计算机在家庭的应用主要体现在交互式影视服务、家庭办公、联机消费、多媒体交互式教育、娱乐游戏和智能电器等。

未来计算机将进一步深入人们的生活，将更加人性化，更加适应人们的生活，甚至改变人类现有的生活方式。

数字化生活可能成为未来生活的主要模式，人们离不开计算机，计算机也将更加丰富多彩。

不过，电脑也为我们带来很大的坏处。

电脑会影响我们的视力，如果我们长时间上网，不让眼睛作适当的休息，这样会影响我们的视力，导致近视。

它也会影响我们的学业，如果我们太过沉迷网上游戏，把学业置诸不理，学业成绩因而下降，甚至无心学习。

不过，最严重的是影响了人与人之间的沟通，由于电脑实在太方便，人们只要利用互联网便能传递彼此间的讯息，甚至连通电话的时间也减少了；长此下去，这个社会就会变得冷漠，人与人之间的隔膜也会越来越大。

我深信只要我们懂得克服自己，懂得分配时间，善用电脑，电脑将会是我们生活上的好帮手。

4．计算机未来的发展趋势

新颖的多种多样的计算机，将以其强大的功能。

为世人所瞩目，成为知识经济时代人们的新宠儿.。

21世纪是人类走向信息社会的世纪，是网络的时代，是超高速信息公路建设取得实质性进展并进入应用的年代。

那么在世纪之交的今天，信息技术的发展将会有什么新的变化呢？

当今计算机科学发展趋势，可以把它分为三维考虑：

一维是是向"高"的方向。

性能越来越高，速度越来越快，主要表现在计算机的主频越来越高。

像前几年我们使用的都是286、386、主频只有几十兆。

90年代初，集成电路集成度已达到100万门以上，从VLSI开始进入ULSI，即特大规模集成电路时期。

而且由于RISC技术的成熟与普及，CPU性能年增长率由80年代的35%发展到90年代的60%。

到后来出现奔腾系列，到现在已出现了奔腾4微处理器，主频达到2GHz以上。

而且计算机向高的方面发展不仅是芯片频率的提高，而且是计算机整体性能的提高。

目前世界上性能最高的通用计算机已采用上万台计算机并行，美国的ASCI计划已经完成每秒12。

3万亿次并行机。

目前正在研制30万亿次和100万亿次并行计算机。

美国另一项计划的目标是2010年左右推出每秒一千万亿次并行计算机（Petaflops计算机），其处理机将采用超导量子器件，每个处理机每秒100亿次，共用10万个处理机并行。

专用计算机的并行程度比通用机更高。

二维是向“广”度方向发展

计算机发展的趋势就是无处不在，以至于像“没有计算机一样”。

近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透，即在广度上的发展开拓。

未来，计算机也会像现在的马达一样，存在于家中的各种电器中。

那时问你家里有多少计算机，你也数不清。

你的笔记本，书籍都已电子化。

包括未来的中小学教材，再过十几、二十几年，可能学生们上课用的不再是教科书，而只是一个笔记本大小的计算机，所有的中小学的课程教材，辅导书，练习题都在里面。

不同的学生可以根据自己的需要方便地从中查到想要的资料。

而且这些计算机与现在的手机合为一体，随时随地都可以上网，相互交流信息。

所以有人预言未来计算机可能像纸张一样便宜，可以一次性使用，计算机将成为不被人注意的最常用的日用品。

三维是向"深"度方向发展

向深方向发展，即向信息的智能化发展。

网上有大量的信息，怎样把这些浩如烟海的东西变成你想要的知识，这是计算科学的重要课题，同时人机界面更加友好。

目前计算机"思维"的方式与人类思维方式有很大区别，人机之间的间隔还不小。

人类还很难以自然的方式，如语言、手势、表情与计算机打交道，计算机难用已成为阻碍计算机进一步普及的巨大障碍。

随着nternet的普及，普通老百姓使用计算机的需求日益增长，这种强烈需求将大大促进计算机智能化方向的研究。

近几年来计算机识别文字（包括印刷体、手写体）和口语的技术已有较大提高，已初步达到商品化水平，估计5-10年内手写和口语输入将逐步成为主流的输入方式。

手势（特别是哑语手势）和脸部表情识别也已取得较大进展。

使人沉浸在计算机世界的虚拟现实（VirtualReality）技术是近几年来发展较快的技术，21世纪将更加迅速的发展。

在计算机对科学的影响方面，加州伯克利大学教授卡普经长期探索，提出了科学理论的算法性质的概念。

数学和计算机科学的核心概念就是算法。

算法，简而言之就是对计算的分步求解。

它擅长描述动态过程，而科学公式或方程式适于静态现象。

科学研究越来越多地探索动态过程，计算机科学就是算法的系统研究。

计算机应用在当前发展最快的生物学领域尤其突出。

卡普近年的研究已经超出计算机科学领域，进入到微生物领域。

他认为，现在生物学已经被当作信息科学看待。

科学家设法将生物过程，如蛋白质的生成用算法来描述，这“自然就是算法。

”在社会网络方面，社会科学家早在技术网络出现之前就对其分析了数十年。

随着因特网的出现，社会网络和技术网络不可避免地连接起来，社会网络也就可能发展到前所未有的规模。

新的社会—技术网络包括电子邮件方式、商业网站（如Amazon）的购物推荐、通信网站（如MySpace和Facebook）的短信或小帖子，还有新闻、见解、时尚、都市神话、网络商品和服务等。

计算机在处理速度、存储容量、网络化，以及软件的精巧化方面经过数十年的发展，已经以难以想象的方式渗入科学、商业和文化领域中，而智能工程又将令其从量变转向质的飞跃.计算功能日益变成模拟和执行。

在科学领域，计算可以模拟气候变化，破解人类基因；在商业领域，低成本的计算、因特网和数字通信正在改变全球经济；在文化领域，计算类产品，如iPod、YouTube和计算机动画等无所不在。