什麼是計算機？計算機的類型、組件以及歷史上每一代特徵

我們解釋有關計算機的一切，包括計算機的類型、組件以及歷史上每一代的特徵。

電腦能夠高速、大量地處理資料。

什麼是計算機？

計算機是一種可程式化的、電子操作的數位機器，能夠高速處理大量資料。透過這種方式，它獲得有用的信息，然後將其呈現給操作員，或透過不同類型的電腦網路傳輸到其他系統。

電腦是人類近代史上創造的最通用、最強大、最具革命性的工具。它代表了第二次世界大戰後20世紀工業、科技革命的頂峰。

它在我們這個時代的出現和普及不僅永遠改變了世界上資訊處理的方式，而且還改變了工作和構思工作的方式、遠距離交流的方式、休閒方式以及許多其他日常領域。

它們基本上由大量積體電路、支援組件和電子擴展組成。然而，電腦在其快速發展的歷史中已經發生了根本性的變化，從龐大、笨重的安裝變成了佔據像我們褲子口袋一樣小的地方（就智慧型手機而言）。

計算機的大量組件可以分為兩個不同的類別，它們是：

• 硬體.系統的物理和有形部分，即其電氣和電子組件，它們履行各種基本功能，例如執行計算或為系統供電。在某種程度上，它相當於電腦的「身體」。

• 軟體.系統的無形的、數位的、抽象的部分，通常在模擬的虛擬環境中，即在使與使用者的互動更加友善的模擬中處理概念或表徵操作。這涵蓋了所有類型的程序，從基本程序（例如保持系統運行的作業系統）到隨後安裝的應用程式。按照這個比喻，就相當於電腦的「思維」。

另請參閱：硬體和軟體

電腦類型

大型主機每秒執行數百萬次計算和操作。

根據尺寸、功率和用途等特徵，電腦的類型有很大不同。其中，脫穎而出的是：

• 超級電腦。實際上，世界上最強大的設備是將多組不同的電腦整合到一個單元中，並且可以呈指數級增強。世界上最大的超級電腦位於中國國防科技大學，名為“天河二號”，每秒可執行約33.48兆次運算。

• 大型主機。它們也被稱為大型計算機，通常體積較大（至少與筆記型電腦相比），並且存在於一個國家的大公司或機構的精心冷藏的房間中，每秒執行數百萬次計算和操作。網路和電腦系統的資訊。

• 個人電腦 (PC)。設備一次可供單一使用者使用，允許他們執行各種任務，包括連接到電腦網路以及高速發送和接收資料。它們具有可變功率微處理器，是我們可以在任何技術商店購買的電腦類型。它們也稱為桌上型計算機。

• 可攜式電腦（筆記型電腦、上網本）。儘管這些確實是個人計算機，但我們單獨列出這些類型的設備，因為它們物理上很輕，設計用於戶外使用或放在公文包中隨身攜帶。雖然它們的功能不如PC，但在實用性和移動性上彌補了這一點。

• 平板電腦和手機。最新一代的技術設備（小工具）本質上是計算機，儘管其用途不同（通常更多的是娛樂或通訊），而且尺寸甚至比筆記型電腦更小。 「智慧型」手機是小型但功能強大的計算機，專用於電信和互聯網瀏覽，而平板電腦則是具有類似功能的小型觸控螢幕。

電腦的零件

從廣義上講，電腦系統或電腦由許多元素組成，這些元素聚集成三組或部分：

• 中央處理器（CPU）。 CPU代表中央處理單元，這是電腦的「大腦」的名稱，也就是它的邏輯電子核心。在那裡，邏輯運算在系統的處理器或微處理器中進行，並且固定記憶體和儲存單元被物理地佈置。後者稱為“硬碟”或“硬碟”，用於包含資訊。 CPU 又由以下部分組成：

• 算術邏輯單元（ALU）。 致力於執行支援系統的邏輯、數學或形式運算。

• 控制單元（UC）。 負責監控系統並確保其持續運作。

• 記錄。 哪些是系統運作產生的訊息，哪些是為系統回饋過程服務的。

• 記憶。記憶體是暫時儲存系統工作所需資訊的電子空間，因此也稱為工作記憶體。記憶有兩種形式：

• 隨機存取記憶體（RAM：隨機存取記憶體）。 它由一系列暫時佔用工作資訊的儲存單元組成。可以根據需要編寫和重寫。關閉和啟動系統會完全重置 RAM。

• 只讀記憶體（ROM：唯讀記憶體）。 電腦開始運作所需的最低基本資訊已在工廠註冊的空間，例如產生最複雜軟體流程的設定和最低配置。這種記憶可以被讀取數百萬次，但不能隨意更改。

• 外圍設備。週邊設備是電腦的非中心組件，即其附件或附件，可以在不改變系統核心操作的情況下更改或更換它們。這些設備可讓您從系統輸入（輸入）或提取（輸出）訊息，或同時執行這兩種操作（輸入-輸出）。週邊設備的範例包括顯示器、印表機、鍵盤、揚聲器等。

繼續：計算機的組件

計算機的演變

第四代，實現了積體電路的小型化。

計算機的歷史是最近的。然而，許多非數位甚至非電子設備可以被視為 處理大量資訊的前身：算盤或過去使用的機械計算設備就是這樣的例子。

此外，必須考慮任何電腦系統概念基礎的古老性，例如數學和演算法（公元 830 年）或計算尺（公元 1620 年）。然而，查爾斯·巴貝奇的《分析機》（1833 年）和赫爾曼·霍勒里斯的製表機（1890 年）被認為是第一台電腦。

然而，它們還無法與 20 世紀開始出現的系統相提並論。第二次世界大戰期間，在英國數學家艾倫·圖靈（Alan Turing，1912-1954）的領導下，各國科學家合作開發自動系統來破解敵方軍事密碼。

對方也開始實施這項策略，德國工程師 Konrad Zuse（1910-1995）發明了 Z1 自動計算器，隨後又推出了 Z2、Z3 和 Z4 版本，但由於戰爭。

第一台機電計算機Harvard Mark I誕生於1944年，是美國IBM公司的成果，其後繼者Colossus Mark I和Colossus Mark 2很快出現，此後又相繼研製出五代計算機，各有成就。 ：

• 第一代。它出現於 1951 年，由配備燈泡、液態汞細管和磁鼓的龐大計算器組成。操作員必須透過一系列打孔紙闆卡輸入控製程序，其中的資訊以二進位代碼（存在或不存在孔）加密。這一代的起點是UNIVAC計算機的商業化，該計算機重約30噸，需要一個完整的房間。

• 第二代。電腦世界的第一次革命是 1959 年電晶體的推出，它取代了真空管，實現了更快的運算、更小的系統物理尺寸以及更低的通風和冷卻需求。這些機器受益於歷史上第一種程式語言COBOL 的發明。

• 第三代。源自於 1957 年積體電路（矽晶片）的發明及其於 1964 年引入計算領域。多功能性到計算機行業。

• 第四代。由於積體電路的小型化，處理器和微處理器於 1971 年發明，隨之而來的是一場新的運算革命。晶片和微晶片變得廉價、強大且高效，它們的半導體技術使得小型、實用且功能強大的電腦得以發展。商用電腦現已成為生活和工作中不可分割的一部分，並且它們的第一個開放網路連接開始出現，這將在 1990 年產生互聯網。

• 第五代。從那時起，正確辨識電腦的代代就變得非常困難，因為革命性的變化不斷發生。但快速資訊載體（CD、DVD、隨身碟）、新的互連協議的出現，以及智慧型手機、平板電腦和整個觸覺和無線計算世界很久之後的出現，都是明顯的跡象，表明從2000 年代開始，新一代電腦席捲了整個世界。

第六代的特徵是什麼？我們還不知道。有些人指出量子電腦或人工智慧是他們未來可能的道路，但只有時間才能證明他們的觀點是否正確。

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