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民间借贷登记服务中心人类最早有实物作证的计算工具诞生在中国
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&&&& &&&& &&&& &&&&&&&&当代科学技术发展的重要前沿电子信息工程&&&&&&&&&&&&一、电脑的史前史&&&&?英语里的“Calculus”（计算）一词来源于拉丁语，既有“算法”的含义，也有肾脏或胆囊里的“结石”的意思。古人用石头计算捕获的猎物，石头就是他们的计算工具。美国著名科普大师阿西莫夫说过，人类最早的“计算机”是手指，英语单词“Digit”既表示“手指”又表示“整数数字”。而中国数学史专家考证，大约在新石器时代早期，即远古传说里伏羲、黄帝之前，先民使用的“计算机”是结绳，即用绳子打结的多少来表示数的概念。&&&&&&&&&&&&?当我们的祖先告别了结绳记数，数学的萌芽让人类开始了“数字化生存”的初次尝试。从公元前四五千年起，美索不达米亚两河流域苏美尔人在发明楔形文字的同时，也在泥板上刻下了人类最早的一批数字符号。人类最早有实物作证的计算工具诞生在中国。古语曰：“运筹策于帷幄之中，决胜于千里之外。”筹策又叫算筹，它是中国古代普遍采用的一种计算工具。算筹不仅可以替代手指来帮助计数，而且能做加减乘除等数学运算。中国古代数学家正是以“算筹计算机”为工具，运筹帷幄，殚精竭虑，写下了数学史上光辉的一页。&&&&&&&&&&&&?中国古代使用的算筹多用竹子制成，也用木头、兽骨充当材料。据古书记载，算筹一般长为13～14cm，直径0.2～0.3cm，约二百七十枚为一束，放在布袋里随身携带。古人创造了纵式和横式两种不同的摆法，两种摆法都可以用1～9九种数字来计算任意大的自然数，与现代通行的十进制计数法完全一致，显示了中国古代人民高超的数学才能。可见，算筹属于硬件，而摆法就是“算筹计算机”的软件。&&&&&&&&&&&&?公元500年前，中国南北朝时期的数学家祖冲之（公元429～500年），借助算筹作为计算工具，成功地将圆周率π值计算到小数点后的第7位，即在3..1415927之间，成为当时世界上最精确的π值，比法国数学家韦达的相同成就早了1100多年。中国古代在计算工具领域的另一项发明是珠算盘，直到今天，它仍然是许多人钟爱的“计算机”。珠算盘最早记录于汉朝人徐岳撰写的《数术记遗》一书里，大约在宋元时期开始流行，而算盘最终彻底淘汰了筹算是在明代完成的。&&&&&&&&&&&&1.计算尺&&&&?17世纪初，计算工具在西方呈现了较快的发展。首先创立对数概念。纳皮尔开创的对数概念影响了一代数学家，英国牧师奥却德（W.Oughtred）就是其中的佼佼者。虽然这位牧师后来爬到了主教的位置，仍然把全部业余时间花在数学上，甚至一天只睡二三个小时。他发明的乘法符号“×”一直沿用至今。按现在的说法，奥却德的目光主要聚焦于基础数学领域，不大重视纯数值计算。但是，他对当时流行的计算工具却很熟悉，纳皮尔算筹和对数计算也是他精通的技能。1622年，奥却德突然萌发了一个念头：如果在两个圆盘的边缘标注对数刻度，然后让它们相对转动，就可以制成一种基于对数运算法则的仪器，用加减法来替代乘除。当奥却德完成了这个小小的发明时，他实际上创造了原始的对数计算尺。&&&&&&&&&&&&2.最初的机械计算机&&&&?人们现在大都把第一台机械计算机的荣誉归功于法国的帕斯卡，但鲜为人知的是，在帕斯卡之前，德国科学家契克卡德（W.Schickard）曾经制作出一台更出色的计算机器。契克卡德出生在德国西南部一座小镇，当时在图宾根（Tubingen）大学担任教授职务。他广泛涉猎天文学、数学和测量学等诸多领域，一生发明过许多机器。1623年，契克卡德教授为自己的挚友、天文学家开普勒（Kepler）制作了一种机械计算机。据说，契克卡德只造了两台原型，现在是否还在何处保存着不得而知。人们是在他的一封信里发现了该机器的示意图，才知道了这个事实。契克卡德计算机能做6位数加减法，或许设置了某种“溢出”响铃装置；机器上部附加一套圆柱型“纳皮尔算筹”，因此也能进行乘除运算。1960年，契克卡德家乡的人根据示意图重新制作出契卡德计算机，惊讶地发现它确实可以工作。1993年5月，德国为契克卡德诞辰400周年举办展览会，隆重纪念这位被一度埋没的计算机先驱。&&&&&&&&&&&&?17世纪最值得称颂的计算机发明当然属于法国科学家布莱斯·帕斯卡（B.Pascal）。在电脑史前史里，帕斯卡被公认为制造出机械计算机的第一人。自16岁开始，帕斯卡就在构思一种计算机。1639年，帕斯卡的父亲受命出任诺曼底省监察官，负责征收税款。他看着年迈的父亲费力地计算税率税款，未来的科学家想到了要为父亲制做一台可以帮助计算的机器。这位少年日以继夜地埋头苦干，先后做了三个不同的模型，耗费了整整三年的光阴。第三个模型在1642年，即他19岁那年获得了成功，他称这架小小的机器为“加法器”。&&&&&&&&&&&&?帕斯卡逝世后，德国莱布尼茨（G.Leibnitz），发现了一篇由帕斯卡亲自撰写的“加法器”论文，勾起了他强烈的发明欲望，决心把这种机器的功能扩大为乘除运算。莱布尼茨早年历经坎坷。在获得了一次出使法国的机会后，为实现制造计算机的夙愿创造了契机。在巴黎，莱布尼茨聘请到一些著名机械专家和能工巧匠协助工作，终于在1674年造出一台更完善的机械计算机。莱布尼茨发明的机器叫“乘法器”，约1米长，内部安装了一系列齿轮机构，除了体积较大之外，基本原理继承于帕斯卡。不过，莱布尼茨为计算机增添了一种名叫“步进轮”的装置。步进轮是一个有9个齿的长圆柱体，9个齿依次分布于圆柱表面；旁边另有个小齿轮可以沿着轴向移动，以便逐次与步进轮啮合。每当小齿轮转动一圈，步进轮可根据它与小齿轮啮合的齿数，分别转动1/10、2/10圈……，直到9/10圈，这样一来，它就能够连续重复地做加减法，在转动手柄的过程中，使这种重复加减转变为乘除运算。&&&&&&&&&&&&?莱布尼茨对计算机的贡献不仅在于乘法器，公元1700年左右，莱布尼茨从一位友人送给他的中国“易图”（八卦）里受到启发，最终悟出了二进制数之真谛。虽然莱布尼茨的乘法器仍然采用十进制，但他率先为计算机的设计，系统提出了二进制的运算法则。程序控制计算机的设计无论是契克卡德、帕斯卡，还是莱布尼茨，他们发明的机器都缺乏程序控制的功能。工业社会首次大规模应用程序控制的机器不是计算机，而是纺织行业中的提花编织机，然而，它对计算机程序设计的思想产生过巨大的影响力&&&&&&&&&&&&二、计算机时代的开始&&&&?1.电子管的发明1883年，为人类贡献了2000余项发明的美国科学家爱迪生（T.Edison），为寻找电灯泡最佳灯丝材料，曾做过一项小小的实验。他在真空电灯泡内部碳丝附近安装一小截铜丝，希望铜丝能阻止碳丝蒸发。实验结果使爱迪生大失所望，但在无意中，他发现，没有连接在电路里的铜丝，却因接收到碳丝发射的热电子而产生了微弱的电流。爱迪生并不重视这个现象，只是把它记录在案，申报了一个未找到任何用途的专利，称之为“爱迪生效应”。被爱迪生本人忽略的“爱迪生效应”惊动了大洋彼岸的一位青年。&&&&&&&&&&&&?1885年，30岁的英国电气工程师弗莱明（J.Fleming）坚持认为，一定可以为热电子真空发射找到实际用途。经过反复试验，他终于发现，如果在真空灯泡里装上碳丝和铜板，分别充当阴极和屏极，则灯泡里的电子就能实现单向流动。经过多次实验，1904年，弗莱明研制出一种能够充当交流电整流和无线电检波的特殊灯泡——“热离子阀”，从而催生了世界上第一只电子管，也就是人们所说的真空二极管。&&&&&&&&&&&&?然而，直到真空三极管的发明后，电子管才成为实用的器件。真空三极管的发明者是美国工程师德·福雷斯特（D.Forest）。德·福雷斯特那年也不到30岁，孩提时期并不出众，被老师认为是个平庸的孩子，唯一的爱好是拆装各种机械小玩艺。一次偶然的机会邂逅了无线电发明家马可尼，激发了他创新无线电检波装置的发明之梦。大学毕业后的短短5年，他连续取得了34项发明专利。&&&&&&&&&&&&?1906年，为了提高真空二极管检波灵敏度，德·福雷斯特在弗莱明的玻璃管内添加了栅栏式的金属网，形成第三个极。这个“栅极”仿佛就像百叶窗那样，能控制阴极与屏极之间的电子流；只要栅极有微弱电流通过，就可在屏极上获得较大的电流，而且波形与栅极电流完全一致，标志着这是一种能够起放大作用的真空三极管器件。&&&&&&&&&&&&?因发明新型电子管，德·福雷斯特竟无辜受到美国纽约联邦法院的传讯。有人控告他推销积压产品，进行商业诈骗。法官判决说，德·福雷斯特发明的电子管是一个“毫无价值的玻璃管”。1912年，顶着随时可能入狱的压力，德·福雷斯特来到加利福尼亚帕洛阿托小镇，坚持不懈地改进三极管。这位年轻发明家非常穷困，为了给他伟大的发明筹集15美元的专利申请费，竟整整花了三个星期。不久还发现，真空三极管除了可以处于放大状态外，还可充当开关器件，其速度要比继电器快成千上万倍。电子管很快受到计算机研制者的青睐，计算机的历史也由此跨进电子的纪元。帕洛阿托市的德·福雷斯特故居，至今依然矗立着一块小小的纪念牌，以市政府名义书写着一行文字：“德·福雷斯特在此发现了电子管的放大作用。”用来纪念这项伟大发明为新兴电子工业所奠定的基础。&&&&&&&&&&&&2.ENIAC的诞生&&&&?举世公认的第一台电子计算机ENIAC，诞生在战火纷飞的二次世界大战，它的“出生地”是美国马里兰州阿贝丁陆军试炮场。鲜为人知的是，阿贝丁试炮场研制电子计算机的最初设想，出自于“控制论之父”维纳（L.Wiener）教授的一封信。早在一次世界大战期间，维纳就曾来过阿贝丁试炮场。当时弹道实验室负责人、著名数学家韦伯伦（O.Veblen）请他为高射炮编制射程表。在这里，他不仅萌生了控制论的思想，而且第一次看到了高速计算机的必要性。多年来，维纳与模拟计算机发明人布什一直在麻省理工学院共事，结下深厚的友谊。1940年，在给布什的信中，维纳写道，现代计算机应该是数字式，由电子元件构成，采用二进制，并在内部储存数据。维纳提出的这些原则，为电子计算机指引了正确的方向。&&&&&&&&&&&&?1943年，二次世界大战关键时期，战争需要像一只有力的巨手，给电脑的诞生铺平了道路。由于阿贝丁试炮场再次承担美国陆军新式火炮的试验任务，陆军军械部派青年军官戈德斯坦（H.Glodstine）中尉，从宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院召集来一批研究人员，帮助计算弹道表。戈德斯坦本人就是数学家，战前在密歇根大学任数学助理教授。他从陆军抽调了100多名姑娘作辅助性人工计算，不仅效率低还经常出错。莫尔学院的两位青年学者——36岁副教授莫契利（J.Mauchiy）和24岁的工程师埃克特（P.Eckert），向戈德斯坦提交了一份研制电子计算机的设计方案——“高速电子管计算装置的使用”，他们建议用电子管为主要元件，制造一台前所未有的计算机，把弹道计算的效率提高成百上千倍。&&&&&&&&&&&&3.冯·诺依曼与EDVAC&&&&?“电子计算机之父”的桂冠，被戴在数学家冯·诺依曼（J.VonNeumann）头上，而不是ENIAC的两位实际研究者，这是因为冯·诺依曼提出了现代电脑的体系结构。他1913年出生于匈牙利首都布达佩斯，6岁能心算8位数除法，8岁学会微积分，12岁读懂了函数论。通过刻苦学习，在17岁那年，他发表了第一篇数学论文，不久后掌握七种语言，又在最新数学分支——集合论、泛函分析等理论研究中取得突破性进展。22岁，他在瑞士苏黎士联邦工业大学化学专业毕业。一年之后，摘取布达佩斯大学的数学博士学位。转而攻向物理，为量子力学研究数学模型，又使他在理论物理学领域占据了突出的地位。&&&&&&&&&&&&?1928年，美国数学泰斗韦伯伦教授聘请这位26岁的柏林大学讲师到美国任教，冯·诺依曼从此到美国定居。1933年，他与爱因斯坦一起被聘为普林斯顿大学高等研究院的第一批终身教授。虽然电脑界普遍认为冯·诺依曼是“电子计算机之父”，1944年夏，戈德斯坦在阿贝丁车站等候去费城的火车，偶然邂逅闻名世界的大数学家冯·诺依曼教授。戈德斯坦抓住机会向数学大师讨教，冯·诺依曼和蔼可亲，耐心地回答戈德斯坦的提问。听着听着，他敏锐地从这些数学问题里，察觉到不寻常事情。他反过来向戈德斯坦发问，直问得年轻人“好像又经历了一次博士论文答辩”。最后，戈德斯坦毫不隐瞒地告诉他莫尔学院的电子计算机项目。他向戈德斯坦表示，希望亲自到莫尔学院看看那台正在研制之中的机器。&&&&&&&&&&&&?从此，冯·诺依曼成为了莫尔小组的实际顾问，与小组成员频繁地交换意见。年轻人机敏地提出各种设想，冯·诺依曼则运用他渊博的学识，把讨论引向深入，并逐步形成电子计算机的系统设计思想。在ENIAC尚未投入运行前，冯·诺依曼就看出这台机器致命的缺陷，主要弊端是程序与计算两分离。程序指令存放在机器的外部电路里，需要计算某个题目，必须首先用人工接通数百条线路，需要几十人干好几天之后，才可进行几分钟运算。冯·诺依曼决定起草一份新的设计报告，对电子计算机进行脱胎换骨的改造。他把新机器的方案命名为“离散变量自动电子计算机”，英文缩写是“EDVAC”。&&&&&&&&&&&&1）第一代电子计算机(年)&&&&?这个期间的电子计算机以电子管作为基本电子元件，称为“电子管时代”。主存储器使用延迟线或磁鼓，这时的程序设计主要用机器语言进行程序设计，主要用于进行数值计算。作为代表的是，1946年美国宾夕法尼亚大学制造了世界上第一台电子数字计算机即ENIAC。?世界上第一家以制造电脑为主业的公司，叫“埃克特与莫契利计算机公司”（EMCC），公司创始人正是第一台电子计算机发明人莫契利与埃克特。1946年3月，莫契利和埃克斯“下海”准备自己创办公司。莫契利认为，上次人口普查已过去了四年，他们可以研制一台电脑卖给人口普查局。由于战后复苏计划的推动，人口普查局乐意地接受了这项提议，于1948年正式与他们签订了合同，埃克特与莫契利计算机公司因此诞生在美国费城一个临街的小楼里。经营不到两年，他们的主要资助者在空难里丧生。两位发明家用光了钱，不得不把公司卖给雷明顿·兰德公司，但他俩仍然密切合作，为雷明顿·兰德公司研制更新式的计算机。&&&&&&&&&&&&?莫契利和埃克特再次联袂制造的电脑，全称“通用自动计算机”（UNIVAC）。这台机器使用了5000个电子管，是第一代电子管计算机趋于成熟的标志，共服役了7万多个小时才引退。1952年下半年，美国朝野为翌年大选做准备，共和党候选人是62岁的艾森豪威尔，但新闻传媒普遍看好民主党竞选人史蒂文森，舆论几乎一边倒，只有雷明顿·兰德公司用UNIVAC对部分选民抽样分析后，预测艾森毫威尔可能获胜。哥伦比亚广播电台拒绝报导预测结果，雷明顿·兰德公司慌了手脚，命令工程师删改UNIVAC中的数据，以便与电视网保持一致。谁知第二年大选揭晓，艾森豪威尔大获全胜，得票数超过对手五六倍。尤其奇妙的是，UNIVAC预测他将获得438票，而他实际得票为442票，仅有不到百分之一的误差，顿时轰动全美国。&&&&&&&&&&&&IBM公司&&&&?1914年，弗林特四处为CTR网罗人才，选中了刚被美国现金出纳机制造公司解雇的主管经理——托马斯·沃森（T.Watson）。?沃森出生在贫寒农民家庭，思维敏捷，精明强干。从17岁开始就帮人推销缝纫机等产品，屡遭挫折，倍受磨难。30岁进入现金出纳机制造公司，干了整整18年，精通经营销售全套业务。弗林特力排众议，把沃森请到CTR主持大局。&&&&&&&&&&&&?沃森走马上任，手下尽是些口嚼烟叶、只会叫卖肉铺磅称和咖啡碾磨机一类的人物，使他十分讨厌CRT这个“大杂汇”式的名字。几经周折，他终于在1924年把公司更名为一个宏伟的名号——国际商用机器公司（英文缩写IBM），专门生产打孔机、制表机等产品。?1951年，雷明顿·兰德公司首次在世界上出售商业电脑，凭借先进的UNIVAC电脑威胁着IBM公司的地位。此外，那时至少有6种其他公司生产的电子计算机，令IBM总裁老沃森如坐针毡。在协助艾肯完成Mark1计算机后，老沃森曾要求IBM工程师于1947年研制出一种“最好、最新、最大的超级计算机”，同样花了100万美元。然而，这台机器属于传统与创新的“大杂烩”，名叫“选择顺序控制计算机”（SSEC），12500只电子管和21400只继电器不协调地组装在一起，全长足有120英尺。它虽然代表着IBM从制表机行业迈向计算机领域，但业界却称它是“巨大的科技恐龙”，它甚至不是储存程序的计算机。&&&&&&&&&&&&?老沃森的长子小托马斯·沃森（T.Watson,Jr）临危受命，在公司发展方向上实施带根本性的改革，IBM开始跨越传统。童年时期的小沃森曾是典型的纨绔子弟，但在二战中，他驾驶着轰炸机顶着枪林弹雨飞行长达2500小时，官至空军中校。战争使他学会了勇往直前和运筹帏幄，学会了如何组织和团结部属。小沃森大胆启用年轻人，为IBM招聘了近4千名朝气蓬勃的青年工程师和技师。青年人提出一项大胆的计划：制造一种具有全用途的科学计算机，仅设计和制造样机需要300万美元，整个计划费用将是这个数目的三四倍。这台机器就是IBM701大型电脑，IBM公司将从此放弃穿孔卡制表机，代之以电子管逻辑电路、磁芯存储器和磁带机。&&&&&&&&&&&&?日，IBM历史揭开新的一页，他们请来150名美国商界领袖和科学泰斗，出席IBM701的揭幕仪式，“原子弹之父”奥本海默把这台电脑称作是“对人类极端智慧的贡献”。IBM701是第一代电子管计算机的标志产品。&&&&&&&&&&&&?IBM701大型机一炮打响，小沃森继续着手开发价格较便宜的中型电脑IMB650。1954年，IBM650一上市就立即成为工业标准，第一个5年卖出180台，后来的销售量竟达到千台。随后，在1955年，IBM推出另一款科学计算用的大型机IBM704，首次配备了FORTRAN程序设计高级语言。在这段期间，还有IBM702、IBM705等一系列电脑面世，刮起了强劲的“IBM旋风”。1958年11月，IBM再次推出IBM709大型电脑，这是性能最好的，也是IBM公司最后一款电子管计算机产品。&&&&&&&&&&&&?至此，电脑业第一轮激烈的争夺战，已让IBM“父子兵”扭转局势，一些早期涉足计算机的公司纷纷撤退，美国本土只留下以雷明顿·兰德公司为首的7家小公司，新闻传媒戏称美国电脑业是“IBM和七个小矮人”的童话故事。&&&&&&&&&&&&2）第二代计算机(年)&&&&?第二代电子计算机以晶体管作为基本元器件，称为“晶体管时代”。主存储器以磁芯存储器为主，辅助存储器开始使用磁盘；软件开始使用高级程序设计语言和操作系统。由于晶体管比电子管平均寿命长数千倍，耗电却只有电子管的十分之一，体积比电子管小一个数量级，机械强度也较高，所以晶体管的出现很快取代了电子管，使计算机的体积和耗电大大减小，价格降低，计算速度加快，可靠性提高。计算机的应用得到进一步扩展，除应用于科学计算以外，已开始使用计算机进行数据处理和过程控制。这一期间的程序设计已初步采用FORTRAN、COBOL等高级语言编程。&&&&&&&&&&&&晶体管的发明&&&&?日一个细雨朦朦的星期二午后，当贝尔实验室两位科学家用一些金箔、一些半导体材料和一个弯曲的别针来展示他们的新发现时，数字化革命诞生了。两位科学家是布拉顿（W.Brattain）和巴丁（J.Bardeen）。在晶体管发明过程中起到最关键作用的还有另外一位科学家，他的名字叫肖克利（W.Shockley）。毕业于麻省理工学院的博士生肖克利，1936年来到ATT贝尔实验室工作，与布拉顿合作研究项目。工作之余，他们常在一起讨论技术，希望能用研制一种取代电子管的新器件。二战结束后，巴丁也加入了肖克利研究小组，把目光集中在具有半导体特性的晶体。肖克利提出了研究框架，巴丁熟知固体物理学理论，布拉顿最擅长实验操作，三位科学家珠联璧合。&&&&&&&&&&&&?1947年圣诞节前夕，布拉顿和巴丁已经用实验证明，只要两根金属丝在半导体上的接触点距离小于0.4毫米，就可能引起放大效果。布拉顿以精湛的实验技艺，在三角形金箔上划了一道细痕，恰到好处地将顶角一分为二。他们以弯曲的别针做导线，使金箔压进了一块半导体晶体表面。电流表的指示清晰地显示出，他们已经得到了一个有放大作用的新电子器件。布拉顿在笔记本上写道：“电压增益100，功率增益40……。”肖克利闻声而至，作为见证者，他在这本笔记上郑重地签了名。这种器件被他们命名为“晶体管”。1948年，美国专利局批准晶体管发明专利。然而，专利证书只列着布拉顿和巴丁。肖克利毫不气馁，在同伴成功的激励下继续研究，在一年之后发明了一种“结型晶体管”，成为现代晶体管的始祖，有人恢谐地叫它“肖克利坚持管”。不久，各种型号的晶体管纷纷涌现，不仅能替代电子管整流、检波和放大，而且比电子管体积小、寿命长、不发热、耗电省。为此，肖克利、布拉顿和巴丁分享了1956年诺贝尔物理奖。&&&&&&&&&&&&?贝尔实验室支持肖克利小组发明晶体管，最初目的是为了改进电话继电器。因此，晶体管的第一个商业应用，是用它来改装新型继电器。接着1954年，第一台晶体管手提式收音机问世，50年代后期风靡一时。电子计算机从此将大步跨进了第二代的门槛。1955年，贝尔实验室研制出世界上第一台全晶体管计算机TRADIC，装有800只晶体管，仅100瓦功率，占地也只有3立方英尺。1997年，TRADIC项目成员莫瑞·欧文（M.Irvine）还因此获得美国计算机历史博物馆斯蒂比兹先驱人物奖。&&&&&&&&&&&&高级语言&&&&?电脑语言也叫程序语言（ProgramLauguage），是人与电脑交流和沟通的工具。早期电脑都直接采用机器语言，即用“0”和“1”为指令代码来编写程序，难写难读，编程效率极低。为了方便编程，随即出现了汇编语言，虽然提高了效率，但仍然不够直观简便。从1954年起，电脑界逐步开发了一批“高级语言”，采用英文词汇、符号和数字，遵照一定的规则来编写程序。高级语言诞生后，软件业得到突飞猛进的发展。?1953年12月，IBM公司程序师约翰·巴科斯（J.Backus）写了一份备忘录，建议为IBM704设计一种全新的程序设计语言。巴科斯曾在“选择顺序控制计算机”（SSEC）上工作过3年，深深体会到编写程序的困难性。他说：“每个人都看到程序设计有多昂贵，租借机器要花去好几百万，而程序设计的费用却只会多不会少。”&&&&&&&&&&&&?巴科斯的目标是设计一种用于科学计算的“公式翻译语言”（FORmulaTRANslator）。他带领一个13人小组，包括有经验的程序员和刚从学校毕业的青年人，在IBM704电脑上设计出编译器软件，于1954年完成了第一个电脑高级语言——FORTRAN语言。1957年，西屋电气公司幸运地成为FORTRAN的第一个商业用户，巴科斯给了他们一套存储着语言编译器的穿孔卡片。以后，不同版本的FORTRAN纷纷面世，1966年，美国统一了它的标准，称为FORTRAN66语言。40多年过去，FORTRAN仍然是科学计算选用的语言之一，巴科斯因此摘取了1977年度“图林奖”。&&&&&&&&&&&&?FORTRAN广泛运用的时候，还没有一种可以用于商业计算的语言。美国国防部注意到这种情况，1959年5月，五角大楼委托格雷斯·霍波博士领导一个委员会，开始设计面向商业的通用语言（CommonBusinessOrientedLangauge），即COBOL语言。COBOL最重要的特征是语法与英文很接近，可以让不懂电脑的人也能看懂程序；编译器只需做少许修改，就能运行于任何类型的电脑。委员会一个成员害怕这种语言的命运不会太长久，特地为它制作了一个小小的墓碑。然而，COBOL语言却幸存下来。1963年，美国国家标准局将它进行了标准化。用COBOL写作的软件，要比其他语言多得多。&&&&&&&&&&&&?60年代中期，美国达特默斯学院约翰·凯梅尼（J.Kemeny）和托马斯·卡茨（T.Kurtz）认为，象FORTRAN那样的语言都是为专业人员设计，而他们希望能为无经验的人提供一种简单的语言，特别希望那些非计算机专业的学生也能通过这种语言学会使用电脑。于是，他们在简化FORTRAN的基础上，研制出一种“初学者通用符号指令代码”（BeginnersAllpurposeSymbolicIntructionCode），简称BASIC。由于BASIC语言易学易用，它很快就成为最流行的电脑语言之一，几乎所有小型电脑和个人电脑都在使用它。经过不断改进后，它一直沿用至今，出现了象QBASIC、VB等新一代BASIC版本。&&&&&&&&&&&&?1983年度的“图林奖”则授予了ATT贝尔实验室的两位科学家邓尼斯·里奇（D.Ritchie）和他的协作者肯·汤姆森（K.Thompson），以表彰他们共同发明著名的电脑语言C。C语言现在是当今软件工程师最宠爱的语言之一。里奇最初的贡献是开发了UNIX操作系统软件。他说，这里有一个小故事：他们答应为贝尔实验室开发一个字处理软件，要求购买一台小型电脑PDP-11/20，从而争取到10万美元经费。可是当机器购回来后，他俩却把它用来编写UNIX系统软件。UNIX很快有了大量追随者，特别是在工程师和科学家中间引起巨大反响，推动了工作站电脑和网络的成长。1970年，作为UNIX的一项“副产品”，里奇和汤姆森合作完成了C语言的开发，这是因为研制C语言的初衷是为了用它编写UNIX。这种语言结合了汇编语言和高级语言的优点，大受程序设计师的亲睐。&&&&&&&&&&&&?1983年，贝尔实验室另一研究人员比加尼·斯楚士舒普（B.Stroustrup），把C语言扩展成一种面向对象的程序设计语言C++。如今，数以百万计的程序员用它来编写各种数据处理、实时控制、系统仿真和网络通讯等软件。斯楚士舒普说：“过去所有的编程语言对网络编程实在太慢，所以我开发C++，以便快速实现自己的想法，也容易写出更好的软件。”1995年，《BYTE》杂志将他列入“计算机工业20个最有影响力的人”的行列。&&&&&&&&&&&&3）第三代电子计算机(年)&&&&?第三代电子计算机以中小规模集成电路作为基本电子元件，称为“集成电路时代”。计算机的主存储器开始使用体积更小，更可靠的半导体存储器代替磁芯存储器，机种开始多样化，系统化，外部设备不断增加，操作系统进一步发展和完善，提高了计算机的运行效率，也更加方便于使用。由于集成电路是通过半导体集成技术将大量的分离电子元件集成做在只有几平方毫米大的一块硅片上，从而使计算机的体积和耗电量进一步减小，可靠性更高，运算速度进一步加快。由于小规模和中规模集成电路的大量使用，第三代电子计算机的总体性能比第二代电子计算机提高了一个数量级，这时电子计算机在科学计算、数据处理和过程控制方面得到更加广泛的应用。&&&&&&&&&&&&硅谷&&&&?从19世纪末直到本世纪50年代以前，这个名叫圣克拉拉的地方，还是美国加利福尼亚州旧金山附近一处不起眼的水果产地，然而，这里却与电子技术有天然的渊源。当年德·福雷斯特试验电子管放大电路，正是在这一地区的帕洛阿托（PaloAlto）取得最后成功。当1971年《微电子新闻》编辑霍夫勒（D.Hoefler）将此地命名为“硅谷”时，这里已经变成了微电子技术的发祥地和计算机革命的摇篮。&&&&&&&&&&&&?硅谷的崛起主要得益于斯坦福大学，100多年前，美国铁路大王斯坦福（L.Stanford）为悼念早逝的独子小李兰·斯坦福，创建&&&&了这所莘莘学子们向往的大学。他斥巨资购买了5万公顷的大片牧场作为大学校园，校址就选在帕洛阿托。&&&&&&&&&&&&?30年代初，弗雷德里克·特曼（F.Terman）电气工程系教授身份出任斯坦福大学副校长。他在麻省理工学院的导师正是第一台模拟计算机的发明者布什。布什对学生们一再强调：“大学不应该作为专修学问的象牙塔，它要成为开发和应用科技成果的大本营。”特曼走马上任后，把这一思想付诸实施，决心从老斯坦福赠予学校的土地中划出579英亩，创建一个高科技的“斯坦福研究园区”——以斯坦福大学为中心，集研究、开发、生产、销售于一体的工业园区，这就是后来闻名于世的“硅谷”，特曼也因此被公认为“硅谷之父”。&&&&&&&&&&&&?1939年元旦，特曼的两位学生休利特（W.Hewlett）和帕卡德（D.Packard），在帕洛阿托自己住宅后的一个简陋的汽车库里，用仅有的538元资金开始创业，并且以掷硬币的方法决定谁的姓氏放在前面，从而创建了硅谷第一家公司——惠普（HP）公司，开创在汽车库里创业之河。&&&&&&&&&&&&?特曼建议惠普公司把音频振荡器作为惠普的第一个产品，售价仅54美元。令人惊讶的是，这种名叫HP200A的小产品很快有了订单。恰好碰到迪斯尼乐园拍摄电影《幻想世界》急等着使用，他们一下就卖出8台，使惠普公司创业第一年站住了脚跟。不久他们又研制出许多电子测试仪器，业务不断扩大。1941年，公司年销售额已超过了10万。在休利特和帕卡德领导下，以538元起家的惠普公司，1997年已是员工12万，拥有电子和电脑产品数万种，仅计算机产品的营业收入就达到355亿美元，仅次于蓝色巨人IBM，无可争议地位居电脑行业第二名。1989年，休利特和帕卡特创业的汽车库，作为“硅谷诞生地”而被确定为加利福尼亚州历史文物。&&&&&&&&&&&&?有惠普做榜样，特曼播下的火种逐渐燃成燎原之火。1951年，斯坦福大学毕业生瓦里安（R.Varian和S.Varian）兄弟，以他们发明的调速管为主要产品创建了瓦里安公司，租借了工业园4英亩土地，修建了硅谷第一座建筑。到1955年，有7家公司来硅谷办厂，1960年增加到32家。当1965年斯坦福研究园区正式建立时，这里已经集中了近70家高新技术企业，大都与硅晶体管和硅集成电路芯片关系密切。本世纪80年代，硅谷云集了近3000家电子、电脑企业；90年代后期，这类公司竟超过了7000家。新闻记者惊讶地写到：“这里的人远远不只是把沙子变成黄金，他们是在把沙子变成智能”。&&&&&&&&&&&&集成电路&&&&?1954年，成就了“本世纪最伟大发明”的晶体管之父肖克利，离开贝尔实验室返回故乡寻求发展，他的故乡恰好就在现在的硅谷。在硅谷嘹望山，肖克利宣布成立半导体实验室。1956年，以罗伯特·诺依斯（N.Noyce）为首的8位年轻的科学家从美国东部陆续加盟肖克利的实验室。他们的年龄都在30岁以下，学有所成，有获得双博士学位者，有来自大公司的工程师，有著名大学的研究员和教授，都处在创造能力的巅峰。&&&&&&&&&&&&?肖克利是天才科学家，却缺乏经营能力，对管理一窍不通。特曼评论说：“肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物，但他们又很难跟他共事。”1957年，在诺依斯带领下，8位青年一起“叛逃”，决心自行创办公司，这就是电脑史中八个天才“叛逆”的趣闻。肖克利实验室最后因经营不善，被另一公司收买。&&&&&&&&&&&&?1957年10月，地处美国东部的仙童照相器材和设备公司，为“八叛逆”投资了3500美元种子资金，组建起一家以诺依斯为首的仙童（Fairchild）半导体公司，仍在嘹望山租下一间小屋，着手制造一种双扩散基型晶体管，以便用硅来取代传统的锗材料。在诺依斯精心运筹下，“仙童”的业务逐渐有了较大发展，员工增加到100多人。同时，一整套制造晶体管的平面处理技术也日趋成熟，成功地制造出金属氧化物半导体（MOS）等器件。半导体平面处理技术为“仙童”们打开了一扇奇妙的大门，他们突然看到了一个极有希望的前景：用这种方法完全可以在硅芯片上集成几百个，乃至成千上万个晶体管。日，诺依斯在日记里详细地记录了这一闪光的设想。&&&&&&&&&&&&?几乎在同一时期，美国南部达拉斯市，德克萨斯仪器公司（TI）的青年研究人员基尔比（J.kilby）也想到了类似的技术创意。基尔比在伊利诺斯大学和威斯康星大学所学专业都是电子工程学，他从英国科学家达默的思想里获得了启发。达默早在1952年就指出，由半导体构成的晶体管，可以把它们组装在一块平板上而去掉之间的连线。根据这种想法，基尔比在笔记本上画出了设计草图。基尔比那年35岁，刚到TI公司工作不久。趁公司其他人员休假的时机，他独自实验这种“微模组件”，成功地把晶体管、电阻和电容等集成在微小的平板上，用热焊方式把元件以极细的导线互连，在不超过4平方毫米的面积上，大约集成了20余个元件。日，基尔比向美国专利局申报专利，这种由半导体元件构成的微型固体组合件，从此被命名为“集成电路”（IC）。&&&&&&&&&&&&?从那以后，基尔比一直供职于德州仪器公司，担任技术主管等职务，直到1970年才退出，成为德州AM大学教授。他一生共获得60余项发明专利，但最大的贡献，莫过于首次发明集成电路。当基尔比发明集成电路的消息传到硅谷，仙童半导体公司当即召集会议商议对策。诺依斯提出：可以用平面处理技术来实现集成电路的大批量生产，仙童公司开始奋起疾追。日，他们采用先进的平面处理技术研制出集成电路，也申请到一项发明专利。&&&&&&&&&&&&?1966年，基尔比和诺依斯同时被富兰克林学会授予美国科技人员最渴望获得的巴兰丁奖章。基尔比被誉为“第一块集成电路的发明家”，而诺依斯被誉为“提出了适合于工业生产的集成电路理论”的人。1969年，美国联邦法院最后从法律上承认了集成电路是一项“同时的发明”。&&&&&&&&&&&&?在基尔比和诺依斯发明集成电路不久后的1961年，德州仪器公司仅用不到9个月时间，研制出第一台用集成电路组装的计算机，标志着电脑从此进入它的第三代历史。该机共有587块集成电路，重不过300克，体积不到100立方厘米，功率只有16瓦。到了1964年，仙童公司“八叛逆”之一的摩尔（G.Moore）博士，以三页纸的短小篇幅，发表了一个奇特的理论。摩尔天才地预言说道，集成电路上能被集成的晶体管数目，将会以每18个月翻一番的速度稳定增长，并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔的这个预言，因集成电路芯片后来的发展曲线得以证实，并在较长时期保持着有效性，被人誉为“摩尔定律”。至此而后，集成电路迅速把电脑推上高速成长的快车道。&&&&&&&&&&&&4）第四代电子计算机(1970年以后)&&&&?这一代电子计算机的特点，以大规模集成电路作为基本电子元件，称为“大规模集成电路时代”。1968年，威斯汀豪斯公司和美国无线电公司公司研制出互补金属半导体集成电路（CMOS）。特点是能耗低、工艺简单、集成度高。大规模集成电路的出现，把电子计算机的运算器和控制器等核心部件制作在一块集成电路块上。这就使计算机朝大型化和微型化发展成为可能，而微型计算机的出现使得计算机更加普及和日益深入到社会生活的各个方面，同时为计算机的网络化创造了条件。微型计算机的出现和迅猛发展是计算机发展史上的重大事件。&&&&&&&&&&&&三、个人计算机的出现&&&&?1.微处理器发明1971年，英特尔公司宣称，他们首创了一种“开启集成电路新纪元”的半导体芯片，根据该公司提供的资料，“三个发明家共同创造了历史”，他们是霍夫（M.Hoff）、麦卓尔（S.Mazor）和费根（F.Faggin），他们已正式入选美国国家发明荣誉展厅，与爱迪生等120人同列在一起。&&&&&&&&&&&&?1971年1月，以霍夫为首的研制小组，完成了世界上第一个微处理器芯片。在3×4毫米面积上集成晶体管2250个，每秒运算速度达6万次。它意味着电脑CPU已经缩微成一块集成电路，意味着“芯片上的电脑”诞生。&&&&&&&&&&&&?第一块微处理器芯片已属大规模集成电路范畴。英特尔公司命名它为4004，第一个4表示它可以一次处理4位数据，第二个4代表它是这类芯片的第4种型号。这种数字代号沿用至今，就是现代所谓“386”、“486”等计算机俗称的最早源头。日，英特尔公司经过慎重考虑，决定在《电子新闻》杂志上刊登一则广告，向全世界公布4004微处理器。这一天，也演变为微处理器的诞生纪念日。&&&&&&&&&&&&?1972年4月，霍夫小组研制出另一型号的微处理器8008。在做了少许改进后，1975年又推出有史以来最成功的8位微处理器集成了约4800个晶体管，每秒执行29万条指令。8080型微处理器正式投放市场是在1974年，这种芯片及其仿制品后来共卖掉数以百万计，引发了汹涌澎湃的微电脑热潮。&&&&&&&&&&&&?在英特尔公司带动下，1975年，摩托罗拉公司也宣布推出8位微处理器年，霍夫研制小组的费根，在硅谷组建了Zilog公司，同时宣布研制成功8位微处理器Z-80。从此，可以放在指尖上的芯片电脑全方位地改变了世界。&&&&&&&&&&&&牛郎星与计算机革命&&&&?1974年12月，美国《大众电子》杂志一反常态，把翌年一月号的刊物提前投放，在封面刊登消息说：“世界第一套微型电脑组件挑战所有种类的商业电脑”。这台微型电脑组件名叫“Altair8800”，Altair即“牛郎星”。“牛郎星”发明人爱德华·罗伯茨（E.Roberts）是位电脑爱好者。60年代从海军陆战队退役后，在新墨西哥州阿尔伯克基市开了一家“微型仪器与自动测量系统公司”（MITS）。在竞争的压力下，他以每块75美元价格向英特尔购到8080微处理器，组装了一台很小的机器。恰好《大众电子》一直在寻找独家新闻，帮他命名为“牛郎星”。（由《大众电子》编辑所罗门的12岁的女儿提出）&&&&&&&&&&&&?人们普遍认为，这就是世界上第一台用微处理器装配的微型计算机。在金属制成的小盒内，罗伯茨装进两块集成电路，一块即8080芯片，另一块是存储器，最初仅有256B容量，后来才增加为4KB。需要用手拨动面板上8个开关输入程序；以几排小灯泡的明暗表示计算结果。这种机器每台只标价397元。“牛郎星”的反应出人意外，仅在1975年，MITS公司就卖出了它所能生产的2000台机器。这些电脑大都走进美国一些家庭的汽车库，购买者是初出校门的青年学生。罗伯茨把“牛郎星”定位在青年电脑迷身上，美国很快出现了一个电脑业余爱好者购买散件，在汽车库里自己组装微电脑的热潮。&&&&&&&&&&&&2.电脑游戏机&&&&?微处理器第一次最成功商业应用，居然不是电脑，而是人们从未想到的电脑游戏机。?1959年DEC公司推出PDP-1小型机配置了圆形屏幕的显示器，为交互式电子娱乐提供了可能性。为感谢林肯实验室的支持，奥尔森把首批PDP-1中的一台送给了母校麻省理工学院（MIT）。MIT的学生们认为科幻游戏或许更能发挥出PDP的优点，是格拉兹（S.Graetz）、拉塞尔（S.Russell）和考托克（A.Kotok），三位大学生共同编制出世界上第一件电脑游戏程序——“空间大战”。&&&&&&&&&&&&?“空间大战”游戏不久便在美国大学生中风靡一时，犹它大学的诺兰·布什内尔（N.Bushnell）就是大学生中的一位，他曾终日泡在学校计算机实验室玩这种游戏。1971年，已经在硅谷的安派克斯（Ampex）公司担任的工程师布什内尔，目睹惠普、英特尔创业成功，决心自己创一番事业。他把自己小女儿的房间改造成实验室，试制出第一种电脑游戏机“太空争霸”（ComputerSpace）。由于游戏难度太大，“太空争霸”没有被玩家们接受。&&&&&&&&&&&&?1972年，布什内尔建立了第一家游戏机公司，大名“雅达利”（Atari），取自他钟爱的日本象棋术语“将军”。阿尔科姆成了新公司第一位全职工程师。在不到两年的时间内，雅达利公司以每台1200元的售价卖出乒乓球游戏机10000台，又接着推出家庭使用的机型和其他的游戏机产品，公司销售额第三年就猛增至1500万美元。雅达利电脑游戏机以专用微处理器控制游戏规则，储存在集成电路卡里的节目越来越丰富，可随意拔插更换，并且添加了色彩和简单的音乐。其代表产品“雅达利2600”，成了美国家庭圣诞节送给孩子的最佳礼物。雅达利公司作为当时世界上最大的游戏机生产厂商，带头开创了一个新兴的电子电脑产业。布什内尔也“玩”成为“电脑游戏机之父”。&&&&&&&&&&&&3.车库里的“苹果”&&&&?两位青年同名，都叫史蒂夫。史蒂夫·乔布斯（S.Jobs）1955年出生，史蒂夫·沃兹奈克（S.Wozniak）比他大5岁，他们都是土生土长的硅谷人。读初中时，沃兹奈克就在电子技术上崭露头角，曾自己动手制作出第一台电脑——“干酪苏打水计算机”，结构与“牛郎星”类似，由此获得旧金山湾科学博览会一等奖。由于共同的爱好，他与乔布斯成为好友，两人进行的第一次商业冒险，是用沃兹奈克发明的一种电子装置“蓝盒子”盗打长途电话。1972年，乔布斯进入里德学院，只读了一年书，便中途辍学在俄勒岗一带的苹果园打工，后来进入雅达利公司。沃兹奈克辗转读了三所大学后，也于1973年辍学，进入惠普公司工作。两个好友保持着密切连系，是“家酿电脑俱乐部”的常客。乔布斯敏锐地看到了商机，他卖掉自己大众牌小汽车，又说服沃兹奈克卖了他的HP计算器，共凑了1300元创业资金。就在乔布斯家里的汽车库里，20世纪微型电脑的制造工业悄悄迈出第一步，这是第一次应客户要求成批生产的真正的微电脑产品。&&&&&&&&&&&&?日愚人节，乔布斯、沃兹奈克等人签署了一份协议，共同创办一家新的“车库”电脑公司。为了纪念乔布斯当年在苹果园打工的历史，公司取名苹果（Apple），标志是一个被咬了一口的苹果，因为“咬”（Bite）与“字节”（Byte）同音。他们生产的第一款电脑也就命名为“苹果Ⅰ”（AppleⅠ）。那一年，乔布斯才20岁。乔布斯四处游说为公司筹措资金，曾经在英特尔公司担任过一段时间销售经理的马克库拉（M.Maekkula）看出了微电脑的前景，愿意出资10万元就任公司董事长。苹果公司开始扩大规模，把工厂搬出了汽车库。1977年7月，沃兹奈克精心设计出另一新型微电脑，安装在淡灰色的塑料机箱内，主电路板用了62块集成电路芯片，1978年初又增加了磁盘驱动器。这种电脑达到当时微型电脑技术的最高水准，乔布斯命名它为“苹果Ⅱ”（AppleⅡ）。&&&&&&&&&&&&?随着苹果电脑带来的巨大收益，这家公司在短短5年时间内创造了神话般的奇迹。1976年，公司营业额超过20万美元；5年之后，营业额竟跃升至10亿美元，跨进美国最大500家公司的行列。留着小胡子的乔布斯，头顶着一只苹果的照片，被《时代》杂志刊登在封面，成为美国最年青的百万富翁。&&&&&&&&&&&&4.个人电脑的普及&&&&?70年代末，以苹果公司为代表的“车库”公司，短短几年就把微型电脑演成了大气候。而“蓝色巨人”在计算机革命浪潮中步子慢了半拍，其庞大机构又无法迅速作出反应，陷入十分尴尬的处境。迫于市场压力，IBM公司改变传统走出关键的一步。&&&&&&&&&&&&?日，IBM在纽约宣布IBMPC个人电脑出世，个人电脑以前所未有的广度和速度面向大众普及。IBMPC主机板上配置着64KB存储器，另有5个插槽供增加内存或连接其他外部设备。它还装备着显示器、键盘和两个软磁盘驱动器。它把过去一个大型电脑机房的全套装置统统搬到个人的书桌上。为了推广这种电脑，IBM还巧妙借助卓别林式小流浪汉形象，挥舞个人电脑，表示人人都能够使用。&&&&&&&&&&&&?《华尔街日报》评论说：IBM大踏步地进入微型电脑市场，可望在两年内夺得这一新兴市场领导权。果然，就在1982年内，IBMPC机卖出了25万台。第二年5月8日，IBM公司再次推出改进型IBMPC/XT个人电脑，增加了硬盘装置，当年就使市场占有率超过76％。从此，IBMPC就成为个人电脑的代名词，它甚至被《时代》周刊评选为“年度风云人物”，它是IBM公司本世纪最伟大的产品。全世界各地的电子电脑厂商也争相转产PC机，仿造出来的产品就是IBMPC兼容机。&&&&&&&&&&&&?由于个人电脑的巨大成功，1984年，IBM公司的规模已经比小沃森接手时扩大了40倍，年销售额达到260亿美元，连续多年被《幸福》杂志评为全美500家最大公司中最受好评的公司之一。全美的电脑总量也从万台猛增至1984年的1000万台。?1993年INTEL推出了80586芯片，开辟了“奔腾机”的新时代。根据这一档次CPU芯片的开发时间与相关技术指标，分别称为奔腾一代到奔腾四代，简记为PI、PII、PIII、PIV。此外，还有IBM/AMD、POWERPC以及ALPHA等公司或型号的CPU芯片，用它们组成的微型机性能有的超过了早期的巨型机的水平。&&&&&&&&&&&&5.微软公司崛起&&&&?IBMPC诞生不仅掀起了个人电脑的大普及，而且导致了软件工业的勃兴。其中，受益最大的是微软公司。早在1969年，美国西雅图湖滨中学8年级中学生比尔·盖茨（B.Getes）和他的高班同学保罗·艾伦（P.Allen），在学校唯一的一台PDP10小型电脑终端上，设计出第一个软件“三连棋”游戏。从此，电脑成为他们最钟爱的“玩具”，他俩甚至以所谓“西雅图交通数据公司”的名义，为市政当局开发了一种处理交通数据的电脑设备。&&&&&&&&&&&&?与乔布斯的经历类似，是牛郎星电脑为这位学生提供了空前的创业机遇。1974年12月，保罗·艾伦在报亭上偶尔发现《大众电子》配发的“牛郎星”照片，立即找到已经考入哈佛大学学法律的比尔·盖茨，共同为“牛郎星”研制出配套的BASIC软件。这种软件后来竟卖出了100万套。在BASIC软件成功的鼓舞下，1975年7月，19岁的比尔·盖茨走出人生中最关键的一步。他毅然放弃只差一年就到手的哈佛学位，与保罗·艾伦一起在阿尔伯克基市竖起“微软公司”的旗帜。微软”（Microsoft）取自于“微型”和“软件”二字，专门从事微电脑软件开发。比尔·盖茨为只有6名员工的小公司定下雄心勃勃的目标：每个家庭每张桌上都有一部电脑运行微软的软件。&&&&&&&&&&&&?1980年，当IBM“国际象棋”专案组需要为PC电脑配套操作系统软件时，找到了微软公司，可当时他们并不擅长编写这种软件。于是，比尔·盖茨介绍IBM到以研制CP/M操作系统闻名的数字研究（DR）公司联系。CP/M设计者加里·基尔多（G.Kildall）是美国海军研究生院教授，那天恰好不在家，而他太太又不愿在保密协定上签字，IBM代表只好请微软公司帮助解决。比尔·盖茨想起了西雅图软件天才帕特森（T.Paterson）曾编写过一个QDOS软件，正好可以改造为PC机的操作系统。微软公司购买到QDOS版权，并且在帕特森帮助下，完成了这件影响深远的磁盘操作系统MS-DOS软件。&&&&&&&&&&&&?MS-DOS伴随IBMPC电脑出征，由于所有PC个人电脑（包括其他厂商生产的兼容机）都需要安装MS-DOS，其用户后来竟超过3000万，历史上从来没有哪个软件能够达到如此庞大的用户数。微软公司依托MSDOS迅速崛起。&&&&&&&&&&&&四、现代通信枝术&&&&?通信是国民经济相社会发展、国防建设的神经系统，是信息传输的重要方式，因此各国都把通信技术放在优先发展的战略地位。目前，通信技术主要包括数字程控交换技术、综合业务数字通信网技术、光纤通信技术和数字微波、卫星通信技术等。进入20世纪90年代，世界上出现的信息高速公路建设高潮，位通信技术和通信产业的发展进入一个新的历史阶段。&&&&&&&&&&&&?1.数字程控交换技术?从电话接通到通话结束，都离不开电话线路的交换与接续的设备。1965年世界上第一部用电子计算机控制的电话交换机诞生，它利用预先编好的程序来控制电话的交换与接续。这种控制方式称为“存储程序控制”，简称“程控”；用程控交换机接续的电话机称为“程控自动电话”，即通常所说的程控电话。&&&&&&&&&&&&?程控交换机是现代通信网所用的主要设备，通过它对电话系统的运行进行控制。其突出优点是，只要改变程序的指令即可改变交换系统的操作，从而不仅使交换系统具有更大的灵活性、适应性和开放性，而且还便于开发新的通信业务，能灵活方便地为用户提供多种服务功能。&&&&&&&&&&&&?80年代发展起来的“数字程控交换机”是一种传输离散数字信号的交换机。它能把数字传输系统直接接到数字程控交换机上，使长途通信网设备简化，传输质量大大提高，传输容量也大大增加。目前，新一代程控电话交换机既能进行电话交换，又可实现分组数据交换，还可以组成综合业务数字通信网的交换系统。它能为用户提供2B+D数字接口，可在两条用户线上同时进行话音和数据的传输交换，能从事会议电话、可视图文、用户电报、电子信箱、传真等通信业务，为数字程控交换机的广泛应用和增值业务打开大门。&&&&&&&&&&&&2.综合业务数字通信网&&&&?所谓综合业务数字通信网（英文缩写为ISDN），是把电话网、电报网、传真网、数据网、电视广播网等，利用数字程控交换机和光纤传输系统综合、联结起来，从而实现信息收集、传递、处理和控制的一体化的计算机网。它是一种高度数字化、智能化和综合化的网络。综合业务数字通信网作为电信高技术的产物，在满足社会对用户传真、可视数据、可视电话、会议电视等非话音业务面显示出神奇功能，因而成为各国激烈竞争的通信领域。欧洲共同体12国已于1993年底投资70亿美元，拟分三阶段完成综合业务数字网。&&&&&&&&&&&&3.光纤通信&&&&?所谓光纤通信就是利用光波在光导纤维中传递信息。是现代信息传输技术革命中一朵艳丽之花。?光纤是用石英玻璃制造的，由两层组成，里面一层叫内芯，直径一般为几十微米或几微米，比一根头发丝还要细；外面一层叫包层，为保护光纤，包层外还往往覆盖一层塑料。光纤的抗拉强度低，使用时，通常把千百根光纤组合在一起并进行增强处理，制成像电缆一样的光缆，既能提高光纤强度，又使光纤系统的通信容量大大增加。&&&&&&&&&&&&?与一般通信系统相比、其不同之处在于光纤通信系统增加了光端机，并以光纤取代了电线。发信端和收信端的光线机，起着光电变换的转换作用。以电话通信为例，当人讲话时，电话机把话音变成电信号，作用到发信光端机上，使发信光端机的激光器发光；光传导射入到光纤中，经过光纤传到收信光端机；收信光端机再把光信号变为电信号，由电话机将电信号还原为话音。?光纤通信具有如下优点：&&&&&&&&&&&&?⑴通信容量大?光波的频带宽，通信光纤的工作波长为1.0~1.7微米，在理论上一根光纤可同时传送100亿路电话，100万套高质量电视节目。目前，商用单模光纤的通信潜力已达到200万路，比同轴电缆大1000倍左右。同时，光纤可以在同一条通路上进行双向传输，利用这一特性，用户可以通过交互信息系统与对方通话。?⑵传输损耗低?据测算，每公里损耗不到1分贝，比任何一种传统电缆的传输损耗都低。短距离通信可以不设中继站，远距离通信可少设中继站。&&&&&&&&&&&&?⑶经济轻便?铺设l万公里的同铀电缆要用铜5000吨，铅2万吨，而铺设同样路程的光缆，只需光导纤维几十公斤。?⑷抗干扰能力强?由于光纤用石英制造。传输频率极高的光波，不怕雷电袭击，也不受强磁场干扰。?⑸保密性能好&&&&&&&&&&&&?携带信息的激光只能在光纤内部传输，不会溢出，不易旁路窃听，保密性好，等等。?正因为光纤通信具有上述优点，所以发展非常迅速。由美、英、法三国研制的世界第一条穿越大西洋海底的通信光缆，全长6400公里，可同时让8万人在大西洋两岸打电话，另进行资料、声音、数据和图像的综合传输，现已投入使用。我国的光纤通信起步较晚，但近年来发展迅速，已有26个省、市、自治区兴建光缆通信工程。总长为3.2万公里的光缆骨干网将覆盖祖国大地，同时还将建成中日海底光缆，并通过它联通国际光缆网。&&&&&&&&&&&&?4.数字移动通信?数字移动通信和光纤通信一起．形成现代通信的两大技术发展趋势。所谓数字移动通信，是移动体之间或移动体与固定体之间的无线电信息传输和交换。它安装方便，组网迅速，机动性、灵活性、经济效益均好，是无线通信中有强大生命力的领域。这种移动通信系统使用无线、可拨号、可移动、携带和使用都很方便的蜂窝状电话机，可与市话局和长途电话局交联并用，不仅能订市内、长途和国际电话，还可传输数据和传真。移动电话使人们能在移动中相互通信，适应了当今社会快节奏、人员流动性强的需要。因此发展迅速。借助移动通信实现漫游，是迈向“个人全球通信”的一个重要步骤。2003年，全球移动通信用户数达到13.54亿，根据2004年的发展势头，2005年的全球移动通信用户数预计将达到17亿左右，2006年将突破20亿。&&&&&&&&&&&&5.卫星通信&&&&?卫星通信自60年代以来发展迅速。它是利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或两个以上地面站之间所进行的通信。一个卫星通信系统由通信卫星和地球站组成。&&&&&&&&&&&&?通信卫星在距赤道上空358000公里的轨道上，与地球的自转同步运行，此轨道的平面与赤道平面的夹角保持零度，使卫星相对地面静止不动，故称为定点同步卫星。每颗地球卫星可俯视地球1/3的面积，所以只要在定点同步转道上等距离分布3颗卫星，即可实现除南北极地区以外全球范围内的通信。于1999年10月开通的“全球星”系统低轨移动卫星通信系统，则连南北极地区也能覆盖到，实现全球移动电话漫游和全球寻呼。目前，通信卫星已发展到第六代。一颗卫星有几十个转发器，可同时提供几万路电话线路或转发几十套电视节目。&&&&&&&&&&&&?由于卫星通信不受地理条件限制，组网灵活、迅速，通信容量大，费用省．质量好．若把电话、电视或其他通信方式都统一采用卫星数字通信网，则既能改善传辅质量，又能提高通信效率。卫星通信的这些优点引起了世界各国的强烈关注，卫星通信事业迅速发展。目前，全世界已有166个国家与地区共建了887个地球站，通过太平洋、印度洋和大西洋上空的国际通信卫星，组成了一个全球通信网。全世界的全部电视转播业务和2/3的跨洋电信业务，已由这种高悬在赤道上空与地球同步运行的“信息乌”来承担。它把各种信息传递给居住在地球上各个角落的人们，人类栖息的“诺亚方舟”正在变成一个真正的“地球村”。&&&&&&&&&&&&&&&& 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