浅色/深色
计算机早期历史
提示
计算机对世界的影响
计算机改变了我们生活几乎所有方面,计算机对我们社会的重要性不言而喻。
类比与「工业革命」使人民的生产水平大大提高,计算机的出现与发展通过使世界进步飞速,也许未来人民会将计算机的出现与发展,称作「信息革命」。
计算机的实质
通过一层层的抽象,来做出复杂操作,本课程会从最底层的 0 和 1,到逻辑门,CPU,操作系统,整个互联网等一层层讲解。
计算机的起源
算盘
最早的计算设备是算盘,它是手动计算器,用来帮助加减数字,集存储和计算为一体,它的出现是因为社会的的规模已经超出个人心算的能力(视频中举例的最基本的一种算盘,和我们日常中见到的不一样,和小学的教具类似)
信息
在演示算盘的用法的时候,很像是之后会学到的进制计算
人类发明的各种巧妙的计算设备:
- 星盘:让船只可以在海上计算纬度
- 计算尺:帮助计算乘法和除法
- 上百种的时钟:计算日出、潮汐、天体位置、或者纯粹计时
这些设备让原先费力的计算变得更快、更简单、更精确。降低门槛,加强我们的能力。
步进计算器
在以前 Computer 并不是指计算机,而是指负责计算的人,这个职业在 1600 年至 1800 年存在。
后面,计算机才逐渐指机器,其中以步进计算器最为有名。
步进计算器是第一台能自动进行加减乘除四则运算的机器,它逢十自动进一,主要利用齿轮间的转到进行进位,乘法和除法实际上是多个加法和减法。
但即使有机械计算器,算一个结果可能要几小时甚至几天,而且机器昂贵,所以出现了预先算好的「计算表」,需要结果只要查表就可以了。
信息
二战的射程表,用于计算炮弹飞行轨迹和落点
差分机、分析机
后来,由于生活和战争的需要,开发一个先进的计算机器越来越重要。这时,一个很跨时代的概念出现了 —— 分析机,这个分析机不仅能完成加减乘除运算,还能对数据和事件进行一系列操作,不过由于观念太超前,当时无法做出来。但是,这种通用的自动的计算机器的概念,给时代带来了新的思想。
英国数学家 Ada Lovelace(阿达·洛芙莱斯) 给分析机写了假象的程序,她说:「未来会诞生一门全新的、强大的、专为分析所用的语言」,因此 Ada 被认为是世界上第一位程序员。
打孔卡片制表机
1890 年的美国人口普查,如果要用人力来算,预计要 13 年才能完成,但是人口普查是 10 年一次,所以美国政府找来了 Herman Hollerith(赫尔曼·何乐礼),他为政府开发了一个机器打孔制表机,通过打孔来记录数据,能够更快地记录人口情况。这一发明大大提升了人口普查的效率。
信息
机器打孔机是手动的 10 倍左右,使得人口普查两年半就完成,节省上百万美元。
后来,由于社会发展,利用机器来代替人类手工来提升效率的需求增加,Herman Hollerith 成立了制表机器公司。这家公司后来与其他机械公司合并,成为了 International Business Machines Corporation 国际商业机器公司,简称 IBM。
接下来
这些电子机械的「商业机器」取得巨大成功,改变了商业和政府。随着人口爆炸和经济贸易的兴起,要求更快更灵活的工具来处理数据,这就来到了电子计算机时代。