網頁標題: 了解電腦歷史
 
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電腦的歷史


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現在是電腦時代。電腦 (Computer,又稱電子計算機)究竟經如何的歷史過程才成為燦爛的今天。今後的發展方向又將如何呢?下面將電腦的歷史與發展階段分為,電腦的萌芽時代與實用時代,將述其要點。
 

一、電腦的萌芽時期

電腦的試作機為1944年所完成的哈佛大學的 ASCC-MARK-I。在MARK-I中,使用了3,000個以上的繼電器(Relay)和多量的齒輪。繼電器就是具有電磁作用的電氣回路的開閉零件。在鐵心捲上電線,而在該電線通上電流時,鐵心就產生生磁性,推動槓桿的鐵片,開閉接點回路。因MARK-I所做皂基本動作是,萫電氣性的控制使機械零件操作,因此可以說它是電氣機械式的電腦。 MARK-I採用的構想與今天的電系統的構想,幾乎相同。為執行計算,事先排定指令,編製程序手冊,並將它轉換於紙帶上,成為打孔的組合,指示機械,如此使機械能依循程序手冊,實行計算。這種處理方式稱為,自動逐次控制方式。公元1946年,美國賓州大學繼之創出稱為ENIAC的電腦ENIAC電腦係使用電子零件所構成,其速度巳加快很多。ENIAC約使用18,000只的真空管,1500個的繼電器、電容器以及許多電阻器,共需要150KW的電力。所以產生的熱量相當龐大。ENIAC處 理資料的媒體為打孔卡片;計算機讀進卡片的形式。乃遵循人類給予計算機的指令流程去做的,也就說係採用插線 盤方式的。但因人類可給予機器的指令種類及數量,是有限制的,因此無法要求其處理高水準的工作。公元1945年,范諾曼(John Von Neumann)乃將作為控制方式的程式(Program)全部記憶於計算機的內部。這種將程式記憶於電腦,以執行計算處理的方式,稱為內藏程式方式 (Stored Program Method)。 公元1949年劍橋大學所完成的EDSAC,及1952年由賓州大學所完成的EDVAC等計算機都是採用此種原理。另一方面,日本也曾試製過若干部電腦,茲列舉其主要者如下: 日本試製的電腦通產省工業技術院電氣試驗所的ETL-MARK-I(1952年)使用1,000個繼電器。富士照像軟片公司的FUJIC(1956) 使用真空管的第一號機電氣試驗所的ETL-MARK三代(1956) 使用電晶體電電公社電氣通信研究所的MUSASHINO-I(1957年) 使用電抗(放大)管。

 

二、電腦的實用化時期

電腦開發的最初的目的為,將大量的科學技術計算予以高速的處理,以期及早獲得所期求的結果。並且,想完成在處理時不借人工,仍可以自動處理的自動計算機。現在,電腦在企業,巳被使用於事務計算或經營管理。但是,電腦誕生的當時只考慮利用於軍事關係的技術計算。

第一代(採用真空管的電腦1952∼1957)

電腦, 自1952年 代就進入實用化時 代,在美國 經過試驗 研究階段後,電腦就成為商品 出售,因而 在民間企 業也開始使用。這時代的電腦,主要係使真空管,因此也稱為真空管的時代。

第二代(採用電晶體的電腦1958∼1963年)

第二代時巳將第一代的電腦改良 ,而性能方面有更高度的發展。演算單元也從真空管轉換為電晶體。因此,稱此時代為電晶體時代。又在記憶單元使用磁心,亦為本時代的特徵之一。 由於全面性的使用電晶體,以及電腦內部的回路理論的發達等,促進了演算或記憶的高速化和安定化。在電路單元,使用真空管和使用電晶體,其性能和安定性方面有很大的差異。真空管的壽命比較短暫,與此比較電晶體,其性能和安定性方面有很大的差異。真空管的壽命比較短暫,與此比較電晶體的壽命幾乎等於半永久的,其信賴性也比真空管高100倍,從這些事實察知,電腦也迎接了電晶體的黃金時代。在此時代,出現了配合使用目的各種電腦,也就是製出科學技術計算處理用,事務資料處理用,或能處理兩者的通用電腦。這時代的特色乃為編寫程式系統(Programming System)的運用。由於編寫程式系統的出現,那麼對於指揮電腦運轉的程式(處理程序手冊,程式)的編寫成為更容易。編寫程式系統未被運用以前,人類以機器語言編寫程式。機器語言就是電腦所能理解的語言,是一種既繁雜又難於應付的語言。因此,人們遂以人類容易了解的語言編寫一種程式,將人們所要處理的問題的程式語言轉換為機器語言,然後再將機器語言轉換為人理的問題的程式語言轉換為機器語言,然後再將機器語言轉換為人類容易了解的語言。這種編譯轉換語言的工作,交由電腦處理,就是編寫程式系統。這時期,同時也啟用了一種適用於多種企業的共通業務的應用程式(Application Program)。 各種企業中,必有其互相共通的問題,如果由各企業自行分別研擬設計,解決這種共通問題的程式時,既浪費而效率也不佳。因此電腦製造廠商遂負起此一重大任務,設計處理共通性問題的程式,供給使用者隨時應用。電腦使用者使用應用程式時,只要將解決問題的情報或資料等輸入電腦,則可以獲得所需之結果。至第二代的後半期,子出現了資料通信系統,這系統在第三代有更佳的發展,同時也被實際利用於各種不同範疇。例如火車和飛機訂座位系統,暨人造衛生追蹤系統等均屬採用資料;通信系統的形態者。利用資料通信系統,作即時的資料處理者,稱為線上即時處理(On-line Real-time System)。 訂座位系統是採用線上即時處理。例如,過去的航空公司,當旅客購買飛機票時,櫃台小姐需每次翻閱訂位台帳,化費時間寺核對有無空位,然後才能回答旅客。但是現在,瞥當於台帳的資料巳記憶(儲存)在電腦中,經辦人只要熟練地技鍵鈕,花費四秒時間,就可以獲得有無座位的消息。假如操作錯誤時,機器還會發出訊息,要求我們「再試一下」。只要全國各地分公司的櫃台裝設鍵鈕裝置,與總公司的電腦宜接作通信回線的連結。各分公司的櫃台均可以立即詢得座位有無的資料。由此可見,資料通信系統巳在服務業,例如鐵路、航空、銀行等機構,被廣泛地採用。

第三代(採用積體電路(IC)的電腦 1964∼1970)

電腦的第三代,在電腦的裝置方面,及利用方方面均有高度的發展。首先,在電腦裝置方面的進步為,電子回路開始採用積體電路(IntegratedCircuit,IC)。積體電路為,一個大小約1公厘(mm)四方的東西 ,其中排組了電晶體或二極體(Diode)、電阻等電路,如 將其擴大時則如照片的下方所示者,其衵排組了約20 個電晶體,40個電阻或電容器(Condenser)等性能的電路。由於採用積體電路,電腦的體型便顯得輕巧玲瓏了。但是其更大的優點為促進電腦的高性能化,高信賴化,動作的高速化。其次,關於電腦的利用方面,在第三代的特色擬舉例如下。我們雖然統稱電子計算機為電腦,但它有各種各樣的規模,所謂規模之不同,係表示其演算速度,記憶容量,或事務處理能力等各有差別。當然,就體型方面來說越大型其性能越優異,是不必待言的,但是若說無論何種埸合必以裝置性能較佳的大型機為上策的話,則不儘然。大型機種的維護費較高,由於性能太好,在瞬間之中能將所有需要處理的工作做完,故有時反而使得電腦幾乎成為閒置品。因此,選用電腦時應配合企業規模和作業量,才算最為經濟而且不至於濫用。但是,一個企業在尋續發展中,初期能以小型機種應付的工作,不久將會因工作種類或數量的增加,而勢必改裝為中型或大型,甚至超大型的機種以應需要。在此種情形之下,在第二代以前,更換電腦的硬體(Hardware)時,勢必同時更換軟體(Software)也就是電的指令書--程式(Program),必須隨同重寫。這種工作對企業而言,是種莫大的負擔。因此,「如何使企業的寶貴的財產---軟體(尤其是程式),不必因更換機器設備而變更」,實為電使用者的長期的美夢。這種願望由於同系列機器概念( One-machine Concept)的倡出而實現。 所謂同系列機器概念乃為,在電腦的設計時,巳考慮從小型到大型,都能使用共同的軟體。且能同處理複數的工作,消除工作與工作之間所產生的空閒時間,以期更有效地運轉電腦,使其淢少等等的動作,這就是所謂作業系統( Operating system)。此外,又有分時系統(Time Sharing System,TSS)的開發。價格為雙倍時,其處理能力則成為4倍。因此,購買處理能力較低的電腦數台,還不如購買處理能力較大的大型電腦,或者超大型的電腦,由多數人共同使用,而其負擔更為便宜。因此,如處理能力大的電腦,為使其沒有空閒時間,由多數人共同使用時,其經濟價值必可以提高。又,當需要電腦時,能隨時隨意使用也就方便無比哩!為滿足此種理想就產生了分時系統了。分時系統為,對複數的工作,或多數的使用者,賦予優先次序,在一定時間, 內對大型以及超大型的電腦,從遙遠的不同地點,利用資料通信,以對話方式共同使用,則所謂電腦的共同利用。分時系統,由於具有高速度,大容量的記憶裝置的大型或超大型電腦之出現,和資料通信系統的發達,巳成為可能。在第三代的末期,經營情報系統(MIS-Management InformationSystem)哄動一時茲略述如下。 現在,在一個企業中,會計部門的薪給計算處理,成本計算處理等,及生產部門的庫存管理、需求預測、生產工程的管理等,皆普遍地及廣汎地利用電腦來處理。但是仔細觀察時可以知道,其現況為,這些都屬於個別業務的機械化,僅為適應各該目的而止於部份的利用。與此比較,經營情報系統(MIS),則以企業全體視為一體予以機械化為其鵠的,以期確立對組織的直方向,或橫方向,都具有深遠連繫的情報系統o 在企業經營營高度化的同時,環繞企的環境也在急變,因此,對經營的決策,必需以迅速而且有彈性的處理。又,無論企業內或企業外,情報量是越來越龐大因此其整理、檢討及評價所需的時間也增加。為解決這些問題而出現者就是經營情報系統(MIS)。在統一的計劃之下,依電腦系統將情報網佈滿於全企業,對企業的最高管理當局董事長或總經理等高級幹部,從全企業的觀點來擬訂計劃,或管理時,能隨時取出所需的情報的系統,就是經營情報系統(MIS)。也就是,利用電腦系統對需要該項情報的人在需要時,適時適量的提供必需的情報,這種依電腦為基礎的有效的情報系統稱為經營情報系統(MIS)。

第四代(大型機體電腦和採用微處理機(cpu)的電腦1971∼1983)

製造微型電子計算機的構 想,是1969年8月由一位年輕的設計人員提出來的。他設想 , 在中規模邏輯積體電路的基礎上,研製一種標準化的大模積體電路,能把原來台或計算機的邏輯電路隼於一身,這樣,就能把計算機的體積再次縮小,成微型機。1971年,英特爾公司的首次宣布單片4位微處理器4004

試製成功,它所採用矽片為10.6平方毫米,積體度達到相當於2,200個昌體數。從此,揭開了微型機發展的帷幕。微型機以小巧的身軀、靈活的方式和低廉旳價格,迅進入了辨公室、商店、工廠、實驗室和家庭,幾乎無處不有它的身影。1973年,英特爾公司又宣布研製成勁8住微處理器8080,使單片的隼成度提高到4800 個晶體管。微型處理器更廣泛 地引起了人們的樂趣。這時有兩位年輕人,他們當時正在"矽谷",正處在這股微處理器的熱潮中,不禁激起了創造的欲望。他們與當地的一些業餘愛好者一起,組成了自製微電腦的俱樂部。他們花了25美元買了一個微理器,借用一間汽車房作為工作室,試裝出一台單皮微電腦。再把它和電視機、鍵盤連接使用,可在電視屏幕上顥示出文字和簡單圖形。這成果使他們非常高興,就在俱槳部塈@了表,演受到大家好評。於是,他們就試製了一小批,拿到市埸上公出售,有一家電腦商店一次訂購了五十台。"這玩意兒有前途,我們正式幹吧!"兩人一合計,就辭去了原來的工作,把舊汽車和一切可以變賣的東西一起拋售,以換來的2,500美元作資本,再向當地的一家商店賒購了一批零件,僅僅29天,就建立了一家小型微電腦公司。他倆雖心靈手巧,善於製造各種新玩意兒,但對做生意並不在行。後來,在別人的支持和幫助下,對產品重新進行了設計,製造出一種體積小、價格低,適合家庭、個人和小企業、實驗室使用的微電腦。這種微電腦的可靠性巳經達到像電視機、電冰箱等家用電器一樣的水準,價格也很便宜,因此被稱為個人計算機,受到廣泛的歡迎。這兩位年輕人為紀念當年在蘋果園工作時的艱辛歲月便把公司取名為Apple公司,即蘋果公司,並把公司的產品命名為蘋果-II型,最初創製的單板微電腦作為蘋果-I型。隨著蘋果機的崛起,個人計算機公司紛紛而起,銷售量的年增長率高達百分之五十至六十。1979年全世界銷售 了30∼35萬台,金額為5億美元,1980年上升到50萬台,達10億美元。據以生產個人電腦出名的另一家公司--[ 康莫多爾 ]國際公司估計,自有電腦生產以來直至1980 年,美國全國共有100萬台電腦;而1982年的一年中,僅它家公司即可賣出100萬台微電腦。微電腦為電子計算機進入社會生活、生產和管理的廣闊領域創造了條件。到1983年底,美國各種電腦的擁有量巳達約1,100萬台,一年的工作量相當於4,000億人/年。世界觀察家協會的柯林,諾曼說:"歷史上從未有過任何一種技術能夠這樣廣泛地應用於工作埸所。"據英國<<新科學家>>雜誌估計:"微處理技術的應用市埸大約佔目前全世界經濟的百分之三十八。"社會需要是新技術成長的沃土。微電腦本身也在這種 沃土中不斷發展,1978年,英特爾公司宣布16位的微處理器 8060,其單片 集成度達到29,000個晶體管。1981年,32位微處理器又推入市埸,每一單片的集成度達到10萬個晶體管。預計1985年以後,單片的隼成能力將達到100萬個晶體管 , 每一片都具有相當於IBM370系統中最大系統的功能。與歷史上的許多商品相反,微電子產品的性能越高,價格反而越便宜。這就是微電腦廣泛地進入社會各個領域的主要條件。八十年代至九十年代,超大規模積體電路的集成度以每兩年增長一倍的速度發展。建立在微電子技術上的電子計算機,也每隔三年更新一代。而現在電腦"智慧"化的浪潮,將更顯著地改變各行各業和社會生活各個角落的面貌。

第五代(具有人工智慧的電腦-日本電腦產業研製中)

第五代電腦的目標是成為有人工智慧的電腦,它具備了常識、推論、閃出智慧火花、判斷....等功能,可是目前還沒有研究成功,現在能做到的只是讓電更讓人方便使用,更人性化而巳。

 

附錄:電腦發展大事年表(1946--1984)

 

1946 第一台電子數字積分計算機(ENIAC)在美國建造完成。

1947 美國計算機協會(ACM)成立。

1947 英國完成了第一個存儲真空管O

1948 貝爾電話公司研製成半導體。

1949 英國建造完成"延遲存儲電子自動計算機"(EDSAC)

1950 "自動化"一詞第一次用於汽車工業。

1951 美國麻省理工學院製成磁心。

1952 第一台"儲存程式計算機"誕生。

1952 第一台大型電腦系統IBM701宣布建造完成。

1952 第一台符號語言翻譯機發明成功。

1954 第一台半導體電腦由貝爾電話公司研製成功。

1954 第一台通用數據處理機IBM650誕生。

1955 第一台利用磁心的大型電腦IBM705建造完成。

1956 IBM公司推出科學704電腦。

1957 程式設計語言FORTRAN問世。

1959 第一台小型科學計算機IBM620研製成功。

1960 數據處理系統IBM1401研製成功。

1961 程式設計語言COBOL問世。

1961 第一台分系統電腦由麻省理工學院設計完成。 1963 BASIC語言問世。

1964 第三代電腦IBM360系列製成。

1965 美國數字設備公司推出第一台小型機PDP-8。

1969 IBM公司研製成功90列卡片機和系統--3電腦系統。

1970 IBM系統1370電腦系列製成。

1971 伊利諾大學設計完成伊利阿克IV巨型電腦。

1971 第一台微處理機4004由英特爾公司研製成功。

1972 微處理機基片開始大量生產銷售。

1973 第一片軟磁碟由IBM公司研製成功。

1975 ATARI--8800微電腦問世。

1977 柯莫道爾公司宣稱全組合微電腦PET--2001研製成功。

1977 TRS--80微電腦誕生。

1977 蘋果--II型微電腦誕生。

1978 超大型積體電路開始應用。

1978 磁泡存儲器第二次用於商用電腦。

1979 夏普公司宣布製成第一台手提式微電腦。

1982 微電腦開始普及,大量進入學校和家庭。

1984 日本電腦產業著手研製"第五代電腦"---具有人工智慧的電腦。
資料來源:入口網站關鍵字搜尋「"電腦的歷史"」
 

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最後刻印時間:民國96年5月19日(星期六)15點29分

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