学文网【摘要】科技是创造力，是社会变革的最终决定力量了。科学技术是拥有让生产方式发生彻底变革的动力，计算机的诞生，使数字技术扩展到新的应用领域，适应人类进一步发展的需要。随着计算机的飞速发展，变成所有学科走向定量化与精确化的纽带。
【关键词】集成电路；硬件；软件；操作系统；数据处理
一、计算机发展的四个阶段
1.电子管数字计算机阶段
20世纪40-50年代，是第一代电子管计算机。经历了电子管数字计算机、晶体管数字计算机、集成电路数字计算机和大规模集成电路数字计算机的发展历程，其技术逐渐走向成熟。
2.晶体管数字计算机阶段
20世纪60-70年代，是对大型主机进行的第一次“缩小化”，可以满足中小企业事业单位的信息处理要求，成本较低，价格可被接受。
3.集成电路数字计算机阶
20世纪70-80年代，是对大型主机进行的第二次“缩小化”，使得个人计算机得到了很大的普及。可靠性有了显著提高，产品走向了通用化、系列化和标准化。
4.大规模集成电路计算机阶段
随着1964年IBM与美国航空公司建立了第一个全球联机订票系统，把美国当时2000多个订票的终端用电话线连接在了一起，标志着计算机进入了客户机/服务器阶段，这种模式至今仍在大量使用。在客户机/服务器网络中，服务器是网络的核心，而客户机是网络的基础，客户机依靠服务器获得所需要的网络资源，而服务器为客户机提供网络必须的资源。C/S结构的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器，大大减轻了服务器的压力。
5.Internet阶段
也称互联网、因特网、网际网阶段。互联网即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联网始于1969年，是在ARPA（美国***研究计划署）制定的协定下将美国西南部的大学（UCLA（加利福尼亚大学洛杉矶分校）、Stanford Research Institute（史坦福大学研究学院）、UCSB（加利福尼亚大学）和University of Utah（犹他州大学））的四台主要的计算机连接起来。此后经历了文本到***片，到现在语音、视频等阶段，宽带越来越快，功能越来越强。
6.云计算时代
从2008年起，云计算（Cloud Computing）概念逐渐流行起来，它正在成为一个通俗和大众化（Popular）的词语。云计算被视为“***性的计算模型”，因为它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能。企业与个人用户无需再投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过互联网来购买租赁计算力，用户只用为自己需要的功能付钱，同时消除传统软件在硬件，软件，专业技能方面的花费。云计算让用户脱离技术与部署上的复杂性而获得应用。云计算囊括了开发、架构、负载平衡和商业模式等，是软件业的未来模式。它基于Web的服务，也是以互联网为中心。
二、计算机的基本组成
计算机系统由硬件和软件两大部分组成。
硬件由输入设备，输出设备，存储器，运算器，控制器组成。输入设备是指计算机从外部获得信息的设备如鼠标，键盘，光笔，扫描仪，话筒，数码相机，摄像头，手写板等。输出设备是指把计算机处理信息的结果以人们能够识别的形式表示出来的设备如显示器，打印机，绘***仪，音箱，投影仪等。存储器如硬盘，光驱，U盘等。运算器是指机器内部系统通过机器可识别的二维码进行的算术运算和逻辑运算。控制器是指从存储器中取出指令，控制计算机各部分协调运行。而控制器和运算器整合在CPU中。
软件的组成一般为程序和有关文档资料的合称。软件可分系统软件（使用和管理计算机的软件）和应用软件（专为某一应用编制的软件）。常见的系统软件有：操作系统，数据库管理系统和程序设计语言。常见的应用软件有辅助教学软件，辅助设计软件，文字处理软件，信息管理软件和自动控制软件。
三、计算机的工作原理
计算机基本工作原理遵循冯・诺依曼原理。世界上第一台计算机基于冯・诺依曼原理，其基本思想是：存储程序与程序控制。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条指令，加以分析并执行规定的操作。到目前为止，尽管计算机发展了4代，但其基本工作原理仍然没有改变。根据存储程序和程序控制的概念，在计算机运行过程中，实际上有两种信息在流动。一种是数据流，这包括原始数据和指令，它们在程序运行前已经预先送至主存中，而且都是以二进制形式编码的。在运行程序时数据被送往运算器参与运算，指令被送往控制器。另一种是控制信号，它是由控制器根据指令的内容发出的，指挥计算机各部件执行指令规定的各种操作或运算，并对执行流程进行控制。这里的指令必须为该计算机能直接理解和执行。
四、计算机的特点
1.运算速度快、精度高。现代计算机每秒钟可运行几百万条指令，数据处理的速度相当快，是其他任何工具无法比拟的。
2.具有存储与记忆能力。计算机的存储器类似于人的大脑，可以“记忆“（存储）大量的数据和计算机程序。
3.具有逻辑判断能力。具有可靠逻辑判断能力是计算机能实现信息处理自动化的重要原因。能进行逻辑判断，使计算机不仅能对数值数据进行计算，也能对非数值数据进行处理，使计算机能广泛应用于非数值数据处理领域，如信息检索、***形识别以及各种多媒体应用等。
4.自动化程度高。利用计算机解决问题时，人们启动计算机输入编制好的程序以后，计算机可以自动执行，一般不需要人直接干预运算、处理和控制过程。
五、计算机的应用领域
计算机的应用领域已渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。计算机的主要应用领域如下：
1.科学计算（或数值计算）
科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。在现代科学技术工作中，科学计算问题是大量的和复杂的。利用计算机的高速计算、大存储容量和连续运算的能力，可以实现人工无法解决的各种科学计算问题。
2.数据处理（或信息处理）
数据处理是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。据统计，80%以上的计算机主要用于数据处理，这类工作量大面宽，决定了计算机应用的主导方向。
3.辅助技术（或计算机辅助设计与制造）
计算机辅助设计是利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设计，以实现最佳设计效果的一种技术。它已广泛地应用机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。计算机辅助制造是利用计算机系统进行生产设备的管理、控制和操作的过程。使用CAM技术可以提高产品质量，降低成本，缩短生产周期，提高生产率和改善劳动条件。计算机辅助教学是利用计算机系统使用课件来进行教学。课件可以用著作工具或高级语言来开发制作，它能引导学生循环渐进地学习，使学生轻松地从课件中学到所需要的知识。
4.人工智能（或智能模拟）
人工智能（Artificial Intelligence）是计算机模拟人类的智能活动，诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和***像识别等。现在人工智能的研究已取得不少成果，有些已开始走向实用阶段。例如，能模拟高水平医学专家进行疾病诊疗的专家系统，具有一定思维能力的智能机器人等等。
5.网络应用
计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。计算机网络的建立，不仅解决了一个单位、一个地区、一个国家中计算机与计算机之间的通讯，各种软、硬件资源的共享，也大大促进了国际间的文字、***像、视频和声音等各类数据的传输与处理。
六、计算机发展的未来展望
当今计算机科学发展趋势，可以把它分为三维考虑。一维是是向”高”的方向。性能越来越高，速度越来越快，主要表现在计算机的主频越来越高。而且计算机向高的方面发展不仅是芯片频率的提高，而且是计算机整体性能的提高。
另一个方向就是向“广”度方向发展。近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透。未来，计算机也会像现在的马达一样，存在于家中的各种电器中。你的笔记本，书籍都已电子化，包括未来的中小学教材，再过十几、二十几年，可能学生们上课用的不再是教科书，而只是一个笔记本大小的计算机，辅导书，练习题都在里面。不同的学生可以根据自己的需要方便地从中查到想要的资料。而且这些计算机与现在的手机合为一体，随时随地都可以上网，相互交流信息。
第三个方向是向”深”度方向发展，即向信息的智能化发展。网上有大量的信息，怎样把这些浩如烟海的东西变成你想要的知识，这是计算科学的重要课题，同时人机界面更加友好。目前计算机”思维”的方式与人类思维方式有很大区别，人机之间的间隔还不小。人类还很难以自然的方式。随着nternet的普及，普通老百姓使用计算机的需求日益增长，这种强烈需求将大大促进计算机智能化方向的研究。近几年来计算机识别文字技术已有较大提高，21世纪将更加迅速的发展。