计算的历史

第一个算盘

巴比伦算盘是为了减少执行计算的时间而开发的。

如前一章所述，我们认为巴比伦人发明了复杂的计数法。

公元前 2700 年至 2300 年期间，可能出现了第一个算盘，一个连续的列表格，定义了60 位数字系统的阶数。

算盘 2.0

罗马算盘使用 10 位罗马数字来减少执行计算的时间。

图片：1911 年大英百科全书（公共领域）。

罗马人开发了罗马算盘，这是一种便携式、基于 10 的早期算盘版本，由巴比伦人使用。

这是世界上第一台手持计算机。罗马工程师、商人、税务员使用它。

模拟计算机

差分机（查尔斯·巴贝奇 1822 年）是一种机械装置，旨在减少计算复杂数学函数的时间。

分析机（查尔斯·巴贝奇 1833 年）是一种机械装置，设计了现代计算机元素，如算术、逻辑和内存。

这两台“计算机”都使用 10 位（十进制）机械齿轮来执行数学计算。

（查尔斯·巴贝奇的分析机。科学博物馆。伦敦）

数字计算机

数字计算机使用 0/1 开关执行计算。它们以二进制值（如 11100110）进行操作，与模拟值（如 230）形成对比。

动手试试

第一台电动数字计算机由德国的康拉德·楚泽设计并建造（1941 年）。

它使用 2600 个电气继电器作为 0/1 开关。时钟速度约为 5 赫兹。

Zuse Z3 的复制品。德国博物馆。慕尼黑。

电子计算机

第一代计算机（1945-1950 年）使用真空管作为二进制开关。

真空管比电气继电器快得多。

这些计算机的时钟速度在 500 千赫兹到 1 兆赫兹之间。

第二代计算机

第二代计算机（1950-1960 年）使用晶体管作为二进制 0/1 开关。

晶体管比真空管快得多。

第三代计算机

第三代计算机（1960 年）使用集成电路作为二进制开关。

集成电路比晶体管快得多。

计算机速度

第一台电子计算机每秒可以执行 5 个指令。

第一台电子计算机每秒执行 5000 个指令。

第一台 PC 每秒执行 500 万个指令。

AMD 是第一个达到每秒 10 亿个指令的 PC。

如今，iPhone 12 每秒可以执行 110 亿个指令。

从什么时候开始？它将何时结束？

从上面的历史中，您可以提取

• 计算机被设计用于进行计算
• 查尔斯·巴贝奇创造了第一台机械计算机
• 第一台数字计算机使用机电开关
• 真空管比机电开关快得多
• 晶体管比真空管快得多
• 集成电路比晶体管快得多
• 未来的计算机将比人脑更快吗？

比人类更聪明吗？

如果我们相信摩尔定律

2020 年，计算机拥有老鼠大脑的容量。

2030 年，计算机可能拥有人的大脑的容量。

来源：雷·库兹韦尔