計算機(jī)史學(xué)發(fā)展與未來發(fā)展態(tài)勢展望

于艷東

（集寧師范學(xué)院 計算機(jī)系，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000）

計算機(jī)史學(xué)發(fā)展與未來發(fā)展態(tài)勢展望

于艷東

（集寧師范學(xué)院 計算機(jī)系，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000）

通過文獻(xiàn)資料法、邏輯分析與歷史研究法相結(jié)合，對計算機(jī)近代發(fā)展歷史進(jìn)行解讀，從抽象體系到硬件研發(fā)以及現(xiàn)代趨勢給予一系列的研究，以期為計算機(jī)研究人員與教育教學(xué)人員提供參考.

計算機(jī)；史學(xué)；發(fā)展；展望

1 計算機(jī)抽象概念的產(chǎn)生與辨爭

一些計算機(jī)科學(xué)家認(rèn)為計算機(jī)科學(xué)分為三個獨(dú)立的范式.彼得·韋格納認(rèn)為，計算機(jī)范式可分為科學(xué)，技術(shù)和數(shù)學(xué).彼得·丹寧的工作組認(rèn)為，他們的理論，抽象（建模），設(shè)計.暗H.伊甸園形容他們是“理性主義范式”將計算機(jī)科學(xué)作為數(shù)學(xué)的一個分支，這是普遍的理論計算機(jī)科學(xué)，主要采用演繹推理），“技術(shù)范式”（可能被發(fā)現(xiàn)的工程方法，軟件工程最顯著的），和“科學(xué)范式“（計算機(jī)相關(guān)的文物接近自然的科學(xué)，人工智能識別一些分支機(jī)構(gòu)從實(shí)證的角度）.然而,回顧計算機(jī)史學(xué),我們可以發(fā)現(xiàn),“計算機(jī)科學(xué)”這個詞出現(xiàn)在ACM通訊在1959年的文章，其中路易黨認(rèn)為創(chuàng)造一個研究生院計算機(jī)科學(xué)類似于哈佛商學(xué)院（Harvard Business School）的創(chuàng)作證明的名稱，比如管理科學(xué)，應(yīng)用和跨學(xué)科的性質(zhì)，但同時辯稱，在1921年，有一門學(xué)科的特點(diǎn).

路易黨與喬治?科西的努力，和其他人如數(shù)值分析家都認(rèn)為大學(xué)應(yīng)該去創(chuàng)造這樣的科目，與此同時,于1962年在普渡大學(xué)開始.盡管它的名字，一個顯著的計算機(jī)科學(xué)不涉及學(xué)習(xí)計算機(jī)本身.正因?yàn)槿绱耍呀?jīng)提出了幾種可供選擇的名稱.某些部門，各大高校寧愿長期計算科學(xué)，正是強(qiáng)調(diào)這種差異.丹麥科學(xué)家彼得?諾爾建議長期反映的事實(shí)，科學(xué)的學(xué)科圍繞數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理，而不一定涉及計算機(jī).使用這個詞的第一個科研機(jī)構(gòu)部在哥本哈根大學(xué)，成立于1969年，彼得·諾爾教授y.這個詞是用來主要是在斯堪的納維亞國家.此外，在早期的計算中，計算領(lǐng)域的從業(yè)者的一些建議在ACM通訊-，并應(yīng)用于認(rèn)識論.三個月后，在同一期雜志，comptologist建議.也有人建議長期computics.[32]在歐洲，來自簽約的翻譯表達(dá)“自動信息”的條款（例如在意大利語中的“informazione自動化”）或“信息與數(shù)學(xué)”經(jīng)常使用，例如：INFORMATIQUE（法語），Informatik公司（德國），：Informatica的（意大利），INFORMATICA（西班牙，葡萄牙），INFORMATIKA（斯拉夫語），也使用，并已在英國也被采納（在愛丁堡大學(xué)的信息學(xué)學(xué)院）.

2 計算機(jī)硬件發(fā)展體系的漸進(jìn)與成熟

2.1 計算機(jī)算法與處理器材的革新

查爾斯·巴貝奇入基發(fā)明第一臺機(jī)械計算機(jī).阿來勒斯的發(fā)明第一種算法，用于計算機(jī)數(shù)據(jù)處理，使之成為計算機(jī)科學(xué)的現(xiàn)代數(shù)字計算機(jī)的發(fā)明最早基礎(chǔ).機(jī)器計算固定數(shù)值的方法，很久以前就已經(jīng)存在，但他們只支持人的心靈算法，幫助在計算復(fù)雜的乘法和除法是在計算機(jī)為工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用后所出現(xiàn)的.

眾所周知，帕斯卡的計算器已被廣泛應(yīng)用于計算機(jī)行業(yè).早在1642年，帕斯卡的設(shè)計和建造了第一個工作機(jī)械計算器.兩百年后，托馬斯·科爾馬推出的機(jī)械計算器行業(yè)，當(dāng)他公布了簡化的四則運(yùn)算，這是第一個足夠強(qiáng)大和足夠可靠每天在辦公室環(huán)境中使用的計算機(jī).查爾斯·巴貝奇設(shè)計的第一個自動上鏈機(jī)械計算器開始，進(jìn)而，出現(xiàn)了差異處理器.在1822年，最終出現(xiàn)第一臺可編程的機(jī)械計算器與分析處理器.他于1834年開始開發(fā)這臺機(jī)器和超過兩年，他已經(jīng)勾勒出了許多的現(xiàn)代計算機(jī)的顯著特點(diǎn).并且使部分?jǐn)?shù)據(jù)與處理器相關(guān)成為無限可編程狀態(tài).1843年法國，出現(xiàn)一種算法來計算伯努利數(shù)，這被認(rèn)為是第一個計算機(jī)程序.大約1885年，赫爾曼·霍爾瑞斯發(fā)明使用打孔卡制表處理的統(tǒng)計信息;最終，他的公司成為IBM的一部分.巴貝奇不可能的夢想百年之后，在1937年，霍華德·艾肯說服IBM，這是使各種打孔卡設(shè)備，并為成為計算器業(yè)務(wù)，開發(fā)他巨大的可編程計算器，在ASCC/哈佛大學(xué)馬克我，根據(jù)巴貝奇的分析處理器，它本身用中央計算單元.當(dāng)機(jī)器完成，一度被譽(yù)為“巴貝奇的夢想成真”.

2.2 大型計算機(jī)的應(yīng)用

在20世紀(jì)40年代，為開發(fā)新的和更強(qiáng)大的計算機(jī)，大型計算機(jī)應(yīng)用于各種行業(yè).由于電腦的功能變得清晰，可用于不僅僅是數(shù)學(xué)計算，計算機(jī)科學(xué)擴(kuò)大更大的領(lǐng)域，從計算一般到深入研究.計算機(jī)科學(xué)開始被作為一個獨(dú)特的學(xué)術(shù)學(xué)科在20世紀(jì)50年代和60年代初建立.世界第一的計算機(jī)科學(xué)學(xué)位的程序，在劍橋文憑計算機(jī)科學(xué)，開始在劍橋大學(xué)計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的大學(xué)在1953年.在美國的第一個計算機(jī)科學(xué)學(xué)位課程在美國普渡大學(xué)成立于1962年.由于實(shí)用電腦成為計算，很多應(yīng)用已經(jīng)成為不同領(lǐng)域的研究在自己的權(quán)利.

2.3 計算機(jī)近代的革命式發(fā)展

雖然很多人起初認(rèn)為這是不可能的，電腦本身實(shí)際上可能是一個科學(xué)領(lǐng)域的研究，在50年代后期，逐漸成為更大的學(xué)術(shù)人口之間接受.現(xiàn)在著名的IBM品牌的組成部分計算機(jī)科學(xué)革命在這段時間.IBM（國際商用機(jī)器公司的簡稱）發(fā)布了IBM 704，后來的IBM709電腦，被廣泛使用于勘探期內(nèi)此類設(shè)備.但其有著致命的弱點(diǎn)，“不過，與IBM是令人沮喪的......如果你已經(jīng)錯位盡可能在一個指令一個字母，程序會崩潰，你將不得不再次開始整個過程.”在20世紀(jì)50年代后期，計算機(jī)科學(xué)學(xué)科是非常在其發(fā)展階段，這樣的問題是司空見慣.

3 計算機(jī)功能式應(yīng)用與未來展望

3.1 計算機(jī)軍事方面的應(yīng)用

德國軍方使用計算機(jī)，在二戰(zhàn)期間對通信，對戰(zhàn)爭的勝利是一個很大的促進(jìn)作用.大型計算機(jī)在布萊切利公園的通信交通是一個重要因素，在二戰(zhàn)盟軍的勝利做出了貢獻(xiàn).盡管作為一個正式學(xué)科其短暫的歷史，計算機(jī)科學(xué)取得了一批重大貢獻(xiàn)，在科學(xué)和社會上所被認(rèn)可.事實(shí)上，隨著電子產(chǎn)品，它是一種目前人類歷史上劃時代的創(chuàng)始科學(xué)被稱為信息時代和信息革命的驅(qū)動力，看作是人類科技進(jìn)步的工業(yè)革命后的第三次重大的飛躍

3.2 計算機(jī)各方面功能式的應(yīng)用

“數(shù)字革命的開始”，其中包括在當(dāng)前的信息時代和互聯(lián)網(wǎng).計算機(jī)的出現(xiàn)，帶來了一系列的變革.計算機(jī)成功的解決了計算和可計算的正式定義，并證明有計算無法解決的棘手的問題.同時，出現(xiàn)一種編程語言，一種工具，精確的表達(dá)方法的信息在不同的抽象層次的概念.在密碼學(xué)中，破謎代碼是盟軍在第二次世界大戰(zhàn)中的勝利作出貢獻(xiàn)的一個重要因素.通過科學(xué)計算，使實(shí)際的評價非常復(fù)雜的過程和情況，以及完全由軟件實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn).還啟用了先進(jìn)的研究的初衷，與人類基因組計劃和人類基因組的映射成為可能，如分布式計算項(xiàng)目探索蛋白質(zhì)折疊.同時，算法交易通過使用人工智能，機(jī)器學(xué)習(xí)和其他的統(tǒng)計和數(shù)值技術(shù)進(jìn)行了大規(guī)模的增加了金融市場的效率和流動性.高頻算法交易也加劇了市場數(shù)據(jù)的波動.

3.3 計算機(jī)未來發(fā)展趨向

計算機(jī)圖形和計算機(jī)生成圖像幾乎已成為現(xiàn)代娛樂無處不在，特別是在電視，電影，廣告，動畫和視頻游戲.即使配備沒有明確的數(shù)據(jù)，電影通常是“拍過”或利用現(xiàn)在數(shù)碼相機(jī)在計算機(jī)式的傳輸下操作的，或使用數(shù)字視頻編輯器編輯或后處理模擬各種流程，包括計算流體力學(xué)，物理，電氣和電子系統(tǒng)和電路，以及社會和社會狀況（尤其是戰(zhàn)爭游戲）以及它們的棲息地，等等.現(xiàn)代計算機(jī)啟用這樣的設(shè)計優(yōu)化，甚至包括整架飛機(jī).在電氣和電子電路設(shè)計中值得注意的是，以及新的（或修改）設(shè)計的物理實(shí)現(xiàn)的軟件.后者包括必要的軟件，集成電路設(shè)計.人工智能正變得越來越重要，因?yàn)樗玫礁行У暮蛷?fù)雜的.有許多應(yīng)用場合，可以看出其中一些在家里的應(yīng)用，如機(jī)器人真空吸塵器.這也是目前在視頻游戲和現(xiàn)代戰(zhàn)場上的無人駕駛飛機(jī)，反導(dǎo)彈系統(tǒng)，以及應(yīng)急小分隊(duì)支持機(jī)器人.

4 結(jié)語

計算技術(shù)隨著時間已經(jīng)看到了顯著改善，尤其是其實(shí)用性和有效性.現(xiàn)代社會已經(jīng)看到了一個重大的轉(zhuǎn)變，在用戶的計算機(jī)技術(shù)，從使用只能由專家和專業(yè)人士，到一種近乎無處不在的用戶群.最初，電腦是相當(dāng)昂貴的，需要一定程度的人力援助高效利用并且從專業(yè)的電腦操作員的一部分.到計算機(jī)采用更廣泛的和負(fù)擔(dān)得起的，需要更少的人力援助常見的做法.

〔1〕王勉.淺談高校計算機(jī)教育的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].華章,2013(15).

〔2〕牛天瑜.國內(nèi)高校計算機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀及發(fā)展研究[J].價值工程,2010(33).

〔3〕馮慶華.提升高職院校計算機(jī)教育質(zhì)量對策初探[J].科教文匯(中旬刊),2009(11).

〔4〕張浩良.論計算機(jī)教育的目標(biāo)及其實(shí)現(xiàn)[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,1993(03).

〔5〕喬梁,陳欣,宋文強(qiáng).醫(yī)學(xué)院校計算機(jī)基礎(chǔ)本科教學(xué)初探[J].西北醫(yī)學(xué)教育,2010(03).

〔6〕彭麗麗.論職業(yè)技術(shù)教育中的計算機(jī)教育改革[J].湖南第一師范學(xué)報,2006(01).

〔7〕馬俊平.對目前中職計算機(jī)教育改革創(chuàng)新的思考[J].西北職教,2007(03).

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