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計算機概論 探索明日科技 第一章
電腦與Internet潮流
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沒有電腦的生活
電腦不再是一種奢侈品，而是一種日用品
電腦與它們的應用已經深入我們日常生活的各方面
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電腦的歷史：一個逐漸演進的想法
今天的每一種電腦都是以巴貝奇和拉夫累斯女伯爵的設計藍圖為基礎
算術運算單元
記憶體
控制單元
輸入 / 輸出
電腦是一種功能多變化的工具
從計算所得稅到導航飛彈都有可能
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在電腦出現之前
十九世紀，雅卡爾發明第一部使用儲存體及程式設計觀念的機器，雅卡爾提花織機，利用打孔卡來控制紡織機線頭的轉換，產生不同的圖案。
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在電腦出現之前
在1832年，英國劍橋大學數學教授巴貝奇(Charles Babbage)發明了差分機(Difference engine)可用來做複雜的算術運算，像解多項式方程式。
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在電腦出現之前
巴貝奇與詩人拜倫的女兒，拉夫累斯女伯爵(Lovelace, Augusta Ada King)進一步擴充，發明具有現代電腦概念的分析機(Analytical engine)。
此機器有四個元件
磨臼(算術運算單元)
儲存體(記憶體)
操作器(控制單元)
輸出(輸入 / 輸出)
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在電腦出現之前
巴貝奇
英國數學家和發明家，現代自動電腦的創始人
分析機構想已具有今日電腦的基本結構，巴貝奇因而有「電腦之父」的尊稱
拉夫累斯女伯爵
是巴貝奇發明的解譯者和推廣者
她曾經撰寫如何使用分析機來計算一串伯努力(Bernoulli)數字的計畫
因此常被稱為世界上第一個「電腦程式設計師」
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資訊處理機器
輸入 輸出 所有的電腦都是接受資訊，稱作輸入，然後送出資訊，稱作輸出
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資訊處理機器(續)
電腦的組成元件
硬體：電腦的實體部分
軟體：告訴硬體如何將輸入資料變成所要的輸出結果的指令
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電腦歷史
1939年，德國工程師康納德‧素斯(Konrad Zuse)完成了第一台可程式化 、通用用途的數位電腦Z1。
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電腦歷史
1943年，這個由數學家艾倫‧杜林(Alan Turing)領導的這個小組，完成了巨像(Colossus) ，專門要破解納粹的軍事密碼。
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第一台真正的電腦
1939年，美國愛荷華州立大學約翰‧安達索夫(John Atanasoff)開發第一台電子化的數位電腦，ABC (Atanasoff Berry Computer)
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電腦歷史
1944年：哈佛大學的教授Howard Aiken以來自IBM的100萬經費，完成了Mark I大型電腦，這部電腦同時使用電子及機械元件。
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電腦歷史
1946年第一部完全電子化的通用電腦ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)，共用18,000個真空管，全長100英呎，高10英呎，重約30噸。
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電腦歷史
戰爭後，Mauchly和Eckert創辦了一家私人公司，建造出UNIVAC I這個世界上第一台通用用途的商業電腦。
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加速發展
第一代電腦是使用真空管來建造的
電晶體在1956年取代真空管，首度被用在電腦上
在1960年代中期，電晶體又被積體電路所取代
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加速發展
積體電路和電晶體取代前一代的理由是一樣的
可靠性更高
更小
速度更快
耗電與產生的熱能更低
成本更便宜
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微電腦革命
1971年Intel工程師發明第一個微處理器
微電腦革命開始於1970年代晚期
Apple
Commodore
Tandy
微電腦在普及後被稱為個人電腦(Personal computer，PC)
桌上型電腦並未取代大型電腦，而大型電腦也在逐漸演化
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今日的電腦：簡單分類
超級電腦 (Supercomputer)
大型主機 (Mainframe computer)
伺服器 (Server)
工作站 (Workstation)
個人電腦 (Personal computer)
可攜式電腦(Portable computer)
嵌入式電腦(Embedded computer)
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超級電腦
世界上最快功能最強大的電腦，通常用在特殊應用上，如氣象預測、模擬汽車衝撞測試、開採石油等
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