计算机发展史：从ENIAC到集成电路

"该文件是张强2014年在大学的计算机基础作业，主要内容涵盖了计算机的发展历史，包括电子计算机的诞生、第一代、第二代和第三代计算机的特点与进步。文件强调了ENIAC作为第一台电子计算机的重要地位，以及存储程序原理的提出对计算机科学的深远影响。此外，还介绍了晶体管如何取代电子管，推动计算机小型化、高效化，并提到了IBM在晶体管计算机和集成电路计算机时代的贡献。" 计算机的发展历程是一个充满创新和技术突破的进程，其中ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）的出现是一个重要的里程碑。这台在1942年由宾夕法尼亚大学研发的计算机，虽然体型庞大、耗能极高，但它的运算速度达到了每秒5000次加法运算，这对于当时的军事计算需求而言是一次巨大的飞跃。然而，ENIAC的局限性在于其缺乏存储能力，需要通过人工切换开关和改变配线盘来执行不同任务。 随后，"存储程序原理"的提出解决了这一问题。这一原理允许将计算步骤以程序的形式预存于计算机内部，使得计算机可以自动执行计算，为现代计算机奠定了基础。第一代计算机主要使用电子管，它们的运算速度在数千次到几万次之间，但价格昂贵、体积庞大且故障率较高。软件方面，主要依赖机器语言和汇编语言。 随着晶体管的发明，计算机进入了第二代。晶体管具有尺寸小、寿命长、效率高、功耗低等优势，显著改善了第一代计算机的问题。1954年，贝尔实验室的晶体管计算机问世，而IBM1403的出现则标志着晶体管计算机时代的开始。这一时期，计算机的运算速度提升至每秒数万次到几百万次，高级语言开始应用于软件开发，出现了更复杂的管理程序。 第三代计算机引入了中小规模集成电路，运算速度进一步提高到每秒数百万次到几千万次。这一时期，计算机软件取得了重大进展，如分时操作系统和交互式高级语言的出现，使得计算机能够支持更多用户同时操作，并提供了更友好的用户界面。IBM360作为这一时期的代表机型，体现了这些技术进步。 这些早期的计算机发展为今天的高度集成、功能强大的个人电脑和云计算平台奠定了坚实的基础。从ENIAC的诞生，到晶体管的使用，再到集成电路的应用，计算机技术的每一次革新都极大地推动了社会的进步，影响了各行各业，包括科学研究、商业运作、人际交流等众多领域。