¿Qué es la computadora Encore?
Una computadora electrónica es un dispositivo electrónico que puede realizar automáticamente operaciones aritméticas y lógicas a alta velocidad. Es uno de los mayores inventos en el desarrollo de la ciencia y la tecnología en el siglo XX y el logro más glorioso de la humanidad en la tercera revolución industrial.
1. El nacimiento de la primera computadora electrónica del mundo
En la lucha con la naturaleza, los humanos crearon y desarrollaron gradualmente herramientas informáticas. Ya en el año 3000 a. C., los chinos inventaron la cuenta y las rodajas de bambú, y a finales de la dinastía Tang se creó el ábaco. Hay registros de ábaco en la dinastía Song del Sur y la dinastía Song es una herramienta de cálculo que combina "cálculo" y "depósito". En 1633, Outred inventó la regla de cálculo. En 1642, el matemático francés Pascal construyó la primera máquina de sumar y restar con engranajes, que fue la primera máquina utilizada para calcular en el mundo. En 1671, el matemático alemán Leibniz inventó una máquina de cálculo mecánica que podía realizar cuatro operaciones aritméticas. En 1822, el matemático británico Charles Babbage diseñó el motor diferencial, la primera computadora verdaderamente mecánica del mundo. En 1834, Babbage diseñó el analizador. Este diseño consta de un almacén para almacenar datos, una fábrica para operaciones de datos y un depósito de control para programar las operaciones de la máquina, sentando las bases para el marco estructural básico de la computadora. Por eso, a Babbage se le conoce como el "padre de las computadoras". En la Segunda Guerra Mundial, debido a que los problemas balísticos en el desarrollo de nuevas armas implicaban muchos cálculos complejos, existía una necesidad urgente de una máquina de cálculo automática de alta velocidad. Así, con el apoyo del Departamento de Guerra de Estados Unidos, bajo la dirección del físico John Maudsley y el ingeniero Presper Eckert, que enseñaba en la Universidad de Pensilvania, después de tres años de arduo trabajo, en 1943 se desarrolló con éxito la primera arma del mundo. arma. ENIAC ocupa unos 170 m2 y pesa unas 30 t. * *Utiliza 17456 tubos de electrones, 1500 relés, más de 7000 resistencias, más de 10000 condensadores y otros componentes eléctricos, y consume unos 150 kW durante su funcionamiento. Un gigante de este tipo solo puede almacenar 20 números decimales con una longitud de palabra de 10 dígitos y la velocidad de operación es de solo 5000 sumas por segundo. Sin embargo, ENIAC creó una nueva era en el desarrollo de la informática humana.
Para superar las deficiencias de ENIAC, la gente nunca ha dejado de explorar y muchos expertos y académicos han publicado artículos de investigación en esta área. Von Neumann, un matemático estadounidense que enseña en la Universidad de Princeton, publicó un informe titulado "Investigación preliminar sobre la estructura lógica de las computadoras electrónicas" y propuso un modelo de almacenamiento de programas, que consiste en configurar una memoria en la computadora y poner en marcha el proceso de cálculo simbólico. en la computadora, introdúzcalo y, durante el proceso de ejecución, el contenido almacenado se extrae y decodifica secuencialmente, y luego se realizan cálculos basados en los resultados de la decodificación, logrando así la automatización del trabajo de la computadora. En el proceso de desarrollo de la computadora EDVAC, von Neumann mejoró los componentes de la memoria y cambió el código decimal dentro de la computadora a código binario. El concepto de "programas almacenados" se estableció como sistema de diseño de Feng para máquinas estructurales. A partir de entonces, las computadoras que utilizaban almacenamiento de programas se denominaron colectivamente computadoras von Neumann.
2. Una etapa importante en el desarrollo de las computadoras
Desde el nacimiento de la primera computadora electrónica, ha experimentado más de 50 años de desarrollo y ha creado tres nuevos desarrollos en la historia. del desarrollo de la información en la sociedad humana, es decir, tres etapas importantes en el desarrollo de las computadoras.
(1) La etapa inicial del desarrollo informático está marcada por el nacimiento de ENIAC hasta la popularidad de los ordenadores personales. En ese momento, aunque las computadoras y sus periféricos relacionados eran muy caros y sus campos de aplicación se limitaban básicamente a la informática militar, científica y al procesamiento de datos en grandes empresas industriales, marcó el comienzo de una nueva era en la que los humanos comenzaron a utilizar máquinas para reemplazar parte de su trabajo mental.
En esta etapa, las computadoras se han desarrollado rápidamente y se han actualizado muchas veces. El reemplazo de la computadora generalmente se basa en el tipo de elementos lógicos utilizados en los componentes centrales de la computadora.
La primera generación (1946-1956) utilizó tubos de electrones como componente lógico principal, con una velocidad de funcionamiento de 5000 ~ 40000 (veces/segundo). El gran tamaño, el alto consumo de energía, la baja velocidad, la pequeña capacidad y el alto precio limitan las aplicaciones informáticas militares y científicas.
La segunda generación (1957-1964) utilizó transistores como principales componentes lógicos y utilizó programas de monitorización, con velocidades de funcionamiento que oscilaban entre cientos de miles y millones (veces/segundo). En comparación con la primera generación de computadoras, tiene las ventajas de tamaño pequeño, bajo costo, velocidad rápida, funciones sólidas y alta confiabilidad, y sus campos de aplicación se extienden al diseño de ingeniería, procesamiento de datos y gestión de transacciones.
La tercera generación (1965-1970) utiliza circuitos integrados de pequeño y mediano tamaño como principales componentes lógicos, con una velocidad de funcionamiento de un millón a un millón de operaciones (veces/segundo). Esta generación de computadoras está marcada por la computadora IBM 360 lanzada por IBM en abril de 1964 y se caracteriza por la generalización, serialización y estandarización.
La cuarta generación (1971-principios de los 80) utiliza circuitos integrados de gran y muy gran escala como componentes lógicos principales, con velocidades de funcionamiento que van desde millones hasta cientos de millones (veces/segundo). Utilice una memoria semiconductora más integrada como memoria principal para desarrollar tecnología de procesamiento paralelo, sistemas distribuidos y redes informáticas. En términos de software, se han desarrollado sistemas operativos distribuidos, sistemas de bases de datos, lenguajes de alto nivel y estandarización de la ingeniería de software, formando gradualmente una industria de software.
(2) El desarrollo de las microcomputadoras debería producirse a mediados de la década de 1970.
En 1975, la empresa estadounidense MITS desarrolló la microcomputadora Altair 8800 utilizando el procesador Intel 8080, que fue muy elogiada por los entusiastas de la electrónica y contribuyó al desarrollo de software y hardware para computadoras personales. En 1976, la American Apple Company lanzó la computadora personal Apple y logró un gran desarrollo. En 1980, IBM ingresó al campo de las computadoras personales. Para competir con Apple, se hizo público el marco estructural de las computadoras PC y se lanzó el sistema operativo PC-DOS en cooperación con Microsoft de Bill Gates, lo que condujo a la aparición de muchas computadoras compatibles y económicas. Las microcomputadoras utilizan DOS como sistema operativo, que rápidamente se está volviendo popular y ampliamente utilizado debido a su bajo precio. A partir de entonces, las computadoras ya no fueron propiedad de unos pocos profesionales ni utilizadas por ellos, y el desarrollo de las computadoras entró en una nueva era de popularización, sentando las bases para el desarrollo de la cultura informática.
(3) Etapa de cultura informática La etapa de cultura informática sólo apareció cuando las computadoras estaban ampliamente utilizadas. Las funciones del hardware de las computadoras mejoran constantemente y los precios son más bajos; la compresión de la información y la digitalización total han generado tecnologías multimedia ricas y coloridas basadas en tecnología multimedia, sistemas de mapas electrónicos realizados con tecnología 3S (GIS, GPS, RS) y satélites; Posicionamiento por teledetección Sistemas de seguimiento y monitorización, etc. Mejora la capacidad de la humanidad para comprender el mundo y beneficia a la humanidad. La omnipresente Internet ha acortado la distancia entre los países de todo el mundo, y la educación a distancia, los sistemas de diagnóstico médico remoto, las bibliotecas digitales y las comunidades digitales inteligentes realizadas a través de la tecnología de redes informáticas están llegando a nosotros. La tecnología de acceso inalámbrico (tecnología Bluetooth, WAP) permite el acceso móvil a Internet y las tarjetas de red de área local inalámbrica (WLAN) se han desarrollado desde las primeras tarjetas fotoeléctricas, tarjetas de códigos de barras y tarjetas magnéticas hasta las tarjetas IC y de radiofrecuencia actuales, lo que brinda comodidad a las personas; . Estos han ampliado continuamente el espacio de aplicaciones de las computadoras, y las computadoras se han convertido en máquinas de información personal, cambiando la vida de las personas. Cuando la aplicación de las computadoras cubra todos los aspectos de la vida social de las personas, inevitablemente provocará cambios importantes en la forma de pensar, el comportamiento y el estilo de vida de las personas. Este cambio cultural provocado por el uso generalizado de computadoras con ciertas funciones del cerebro humano formó la cultura informática. Desde principios de la década de 1990, el nacimiento de las computadoras multimedia y la "autopista de la información" de Internet ha marcado una nueva etapa en el desarrollo de las computadoras y ha marcado el comienzo de una nueva era en la maximización del disfrute de los recursos.
3. Panorama del desarrollo informático de China
El nacimiento de la Nueva China ha abierto un amplio camino para el desarrollo de la ciencia y la tecnología de China, y también para el desarrollo de la tecnología informática.
En 1952, se estableció en la Universidad de Tsinghua el primer grupo de investigación informática de tres personas de China, encabezado por Min, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica. En 1954, el grupo se amplió, ajustó y se fusionó con el Instituto de Física Moderna de la Academia de Ciencias de China, dirigido por el físico Qian Sanqiang, y comenzó la investigación informática en China. En 1956, cuando el país formuló su plan de ciencia y tecnología a largo plazo, incluyó la tecnología informática como la primera de las cuatro tecnologías principales, estableció un grupo de trabajo sobre tecnología informática y comenzó una investigación y un desarrollo sustanciales. En 1958, nuestro país desarrolló con éxito la primera computadora de tubo de electrones (computadora 103); en 1959, desarrolló con éxito una computadora electrónica de uso general a gran escala (computadora 104) con 100 operaciones por segundo, llenando el vacío en el campo de la informática. tecnología en nuestro país. El profesor Hua es el fundador de la tecnología informática de mi país y uno de los principales fundadores de la primera computadora electrónica de mi país. En 1960, se desarrolló y puso en funcionamiento con éxito la primera computadora electrónica de propósito general de diseño propio de mi país (computadora 107). En 1964, mi país comenzó a introducir computadoras con transistores de segunda generación, como la computadora "108" y la computadora "109". En 1971, mi país desarrolló con éxito la computadora de circuito integrado de tercera generación "150 Computer". En 1973, se formó la serie de computadoras domésticas DJS-100. De 1974 a 1982, se realizó el salto de las computadoras con circuitos integrados de pequeña escala a las computadoras con circuitos integrados de gran escala. En 1983, mi país desarrolló con éxito la computadora vectorial a gran escala 757, capaz de realizar mil millones de operaciones vectoriales por segundo.
Las supercomputadoras son un símbolo del nivel tecnológico de un país. Desde principios de los años 1980, China comenzó a desarrollar supercomputadoras. En 1983 nació la computadora electrónica gigante "Galaxy" con cientos de millones de operaciones vectoriales, en 1992 se puso en funcionamiento la computadora "Galaxy" II de mil millones y en 1996 se puso en funcionamiento la computadora "Galaxy" III; velocidad de 10 mil millones de veces por segundo. Dawn 1000 se desarrolló con éxito en 1995, Dawn 2000 - yo nací en 1998. Su velocidad informática máxima alcanza los 20 mil millones de operaciones de punto flotante por segundo, rompiendo el bloqueo extranjero y el monopolio de la tecnología de máquinas paralelas a gran escala. En 1999, salió "Dawn" 2000ⅱ. Su velocidad informática máxima alcanzó 111,7 mil millones de operaciones de punto flotante por segundo y su memoria alcanzó los 50 GB. Se convirtió en un logro importante del programa nacional 863. En 1999, se desarrolló con éxito la computadora paralela "Shenwei", con una velocidad informática máxima de hasta 384 mil millones de operaciones de punto flotante por segundo. El exitoso desarrollo de las computadoras "Galaxy", "Shuguang" y "Shenwei" marca que China se ha convertido en uno de los pocos países del mundo que tiene la capacidad de desarrollar de forma independiente computadoras de alto rendimiento.
Las microcomputadoras son un símbolo del nivel de popularización y aplicación de la ciencia y la tecnología en un país. Desde la década de 1990, China también ha logrado un rápido desarrollo en microcomputadoras. 200110 10 13. El nacimiento del primer chip de CPU de uso general de China, "Loongson", convirtió a China en uno de los pocos países que puede investigar y fabricar chips de computadora.
En el campo de las aplicaciones informáticas, China también ha logrado logros brillantes. La tecnología de fotocomposición láser del profesor Wang Xuan de la Universidad de Pekín ha creado una nueva era en la edición y la impresión. Esta invención ha obtenido una patente europea y ocho patentes chinas. Wang Xuan dirigió a su equipo para lanzar los sistemas de publicación electrónica "Huaguang" y "Fangzheng", que fueron líderes en el país y en el extranjero y lograron enormes beneficios económicos y sociales. La industria gráfica china se despidió de la historia del "plomo y el fuego". Entrando en la era de la "electricidad y la luz". Wang Xuan también es conocido como el "padre de la fotografía láser". Una variedad de métodos de entrada de teclado chino y software de entrada de escaneo, escritura a mano y reconocimiento de voz en chino permiten que los caracteres chinos se ingresen fácilmente en las computadoras. El desarrollo de muchos programas multimedia nacionales ha promovido la popularización y aplicación de las computadoras; La "autopista de la información" nacional ha logrado avances significativos. La finalización de los proyectos "Tres Oro", como la Red Nacional de Información Pública (Jinqiao), el Sistema de Información Empresarial de Comercio Exterior (Kinmen) y la moneda electrónica en la industria financiera (Tarjeta Dorada), ha acelerado el proceso de informatización social. Según el anuncio del CNNIC del 23 de julio de 2002, el número promedio de ciudadanos chinos que pasan al menos una hora en línea por semana ha superado los 45,8 millones, ocupando el tercer lugar en el mundo.
4. La tendencia de desarrollo de las computadoras
Las computadoras han realizado la transformación de "computación digital" a "procesamiento de información". En la actualidad, la tendencia de desarrollo de las computadoras electrónicas se puede resumir en cuatro aspectos: gigantización, miniaturización, creación de redes e inteligencia. Aunque todavía no podemos presentar un calendario muy preciso para el desarrollo futuro de las computadoras, su tendencia de desarrollo es muy clara: desarrollar computación de alto rendimiento y mejorar el rendimiento informático.
Existen dos enfoques para desarrollar la informática de alto rendimiento. El primero es mejorar las capacidades de procesamiento paralelo basadas en la tecnología de circuitos integrados de semiconductores y la tecnología de microprocesadores existentes. El segundo es superar las limitaciones físicas de los dispositivos semiconductores de silicio y desarrollar nuevas tecnologías no tradicionales, incluida la computación superconductora, la computación cuántica, la computación biológica y la computación óptica.
Existen otras dos formas de mejorar el rendimiento informático. Uno es el hardware, que consiste en el desarrollo de dispositivos o componentes de rendimiento ultraalto, como dispositivos cuánticos, chips superconductores, interconexiones ópticas y componentes de almacenamiento óptico, componentes de biomoléculas, etc. En segundo lugar, en términos de modelos informáticos y diseño de algoritmos, ha superado fundamentalmente las limitaciones de las tecnologías informáticas y electrónicas de von Neumann, como la computación cuántica, los modelos informáticos de ADN, etc., y ha abierto nuevas ideas para resolver problemas complejos.
5. Campos de investigación de la informática
La informática presta atención a la teoría y la abstracción, mientras que la ingeniería informática presta atención a la abstracción y el diseño. De hecho, no existe una diferencia esencial entre los dos. Desde el ámbito de la investigación, se denomina colectivamente informática. La investigación actual cubre una amplia gama de campos, que incluyen: estructura de sistemas informáticos, ciencia y metodología de la programación, teoría de la ingeniería de software, inteligencia artificial y procesamiento del conocimiento, redes y bases de datos, tecnología asistida por computadora, informática teórica e investigación en historia de la informática. El impacto de la informática y la tecnología en la sociedad humana supera el impacto de las matemáticas como fundamento cultural básico de la cultura humana y el impacto de la física producida por la revolución industrial moderna en la civilización humana. Es previsible que el desarrollo de las computadoras traerá inevitablemente un futuro mejor para la sociedad humana.
En segundo lugar, clasificación de las computadoras
Existen muchos tipos de computadoras, que se pueden clasificar según la forma de procesamiento de datos, ámbito de uso, escala y función.
1. Clasificar según la forma de procesamiento de datos
(1) Computadora digital La computadora digital utiliza datos binarios 0 y 1 como objetos de procesamiento. Son cantidades digitales discontinuas. También se genera en forma numérica. Sus ventajas son alta precisión, gran capacidad de almacenamiento y gran versatilidad. La mayoría de los ordenadores que utilizamos habitualmente son ordenadores digitales.
(2) Computadora analógica La computadora analógica procesa datos continuos y simula la magnitud de cantidades numéricas o físicas, como voltaje, corriente, temperatura, etc. y los resultados del procesamiento también se generan como datos continuos. Las computadoras analógicas pueden resolver problemas rápidamente, pero no son tan precisas como las digitales y tienen poca versatilidad. Las computadoras analógicas generalmente generan resultados en forma de gráficos o escalas.
(3) Computadora híbrida Una computadora híbrida es una computadora que combina las ventajas de las computadoras digitales y las computadoras analógicas.
2. Clasificación por ámbito de uso
(1) Ordenadores de uso general
(2) Ordenadores de uso especial
3 Por escala y función Clasificación
(1)Superordenador
(2)Anfitrión
(3)Pequeño ordenador
(4) Microcomputadora
p>En tercer lugar, las características de las computadoras
(1) Rápida.
(2) Alta precisión de cálculo
(3) Gran capacidad de almacenamiento
(4) Alto grado de automatización
(5) Lógica Fuerte capacidad de juicio.
(6) Tiene amplia universalidad.
4. Los principales usos de las computadoras
El uso de las computadoras se puede resumir a grandes rasgos en los siguientes aspectos:
(1) Los cálculos numéricos son investigaciones científicas y desarrollo de tecnología e informática científica en diseño de ingeniería.
(2) El procesamiento de datos realiza el registro, clasificación, recuperación, clasificación, estadísticas, síntesis y transmisión oportuna de datos numéricos, de texto, gráficos y otros datos de información. Es adecuado para el procesamiento de datos en el procesamiento de transacciones, automatización de oficinas, intercambio electrónico de datos, gestión de información y soporte de decisiones.
(3) El control de procesos incluye control en tiempo real, como monitoreo automático industrial, control automático y control inteligente.
(4) El diseño asistido por CAD incluye la fabricación asistida por computadora (CAM), las pruebas asistidas por computadora (CAT) y la instrucción asistida por computadora (CAI), que pueden mejorar la calidad y la automatización del diseño, acortar el tiempo de diseño. ciclo y reducir los costos de producción.
(5)La inteligencia artificial IA se utiliza para la simulación de sistemas complejos para lograr la comprensión y generación del lenguaje natural, prueba de teoremas por máquina, programación automática, traducción automática, reconocimiento de imágenes, reconocimiento de voz, diagnóstico de enfermedades y diversos Expertos en arquitectura de sistemas y robots. En los últimos años, la investigación sobre inteligencia artificial ha comenzado a volverse práctica y se ha convertido en un tema de vanguardia en la investigación de aplicaciones informáticas.
(6) Las redes informáticas y las comunicaciones en red proporcionan comunicaciones interregionales e internacionales, así como la transmisión y el procesamiento de diversos datos, y permiten compartir recursos de información de software y hardware.
(7) La tecnología multimedia realiza la integración de sonido, texto, gráficos e imágenes, lo que se acerca más al método de comunicación de información utilizado por los humanos y se utiliza ampliamente en la cultura, la educación, el entretenimiento, las aplicaciones domésticas y otros campos.