现代人工智能的载体——计算机

现代人工智能的载体——计算机

计算机发展简史

这些年来,人们慢慢感受到人工智能技术的深入生活,人工智能也逐渐变成了人们生活中的一部分。手机,智能音箱等各种设备上都有丰富的人工智能应用,智能技术逐步改善着人们的生活。而现代人工智能的兴起离不开计算机技术的发展。
计算机发展的第一个阶段是电子管计算机,时间是1946年至1957年间,第二个阶段是晶体管计算机,1957年至1964年间,第三个阶段是集成电路计算机时代,时间是1964年至1980年左右,第四个阶段就是1980年至今,属于超大规模集成电路计算机时代。
第二次世界大战时期,第一个电子管计算机埃尼阿克ENIAC横空出世,埃尼阿克最初是为了计算射击参数才被造出来,但是也需要算很久才能够计算出结果,并且埃尼阿克的效率较低,重量达30吨,占地面积1500平方英尺,耗电量也十分惊人。后来计算机进入晶体管计算机时代,最初是贝尔实验室的三位科学家发明了晶体管,内容达到4k,每秒钟200000条指令,相对第一代计算机功能已经改善很多。第三个阶段里,德州仪器的工程师发明了集成电路,也就是我们常说的IC,计算机变得更小,功耗也降得很低,计算的速度更快了。第四阶段到如今的超大规模集成电路计算机,一个芯片集成了上亿的晶体管,速度更快,体积更小,价格更低,如今的计算机的性能也非常强大,能够处理各种各样的文件,进行许多非常高级的应用。
如今生物医学技术成为风口浪尖,类人类脑似乎成为新技术的突破口,下一代计算机可能就要基于生物技术。另外近两年来量子计算也成为人们关注的热点之一,2017年5月,中国科学院宣布造出光量子计算机,2019年1月,IBM展示了世界首款商业化量子计算机。不管怎样,计算机发展始终非常迅速,也非常具有革命性,高速的发展极大提高了计算性能,也复杂的问题处理提供了解决方案。

摩尔定律

相信摩尔定律大家都不会陌生,英特尔的创始人摩尔先生曾说,在同等的成本下,集成电路的性能每18-24个月便会提升一倍。在过去的几十年里,计算机硬件的性能在不断提升,但是似乎我们的体验没有太大变化,主要是因为软件不断变得复杂,吃掉了硬件提升的性能,所以我们使用的软件功能是在不断演进得更强大的。

计算机的分类

超级计算机
大型计算机
迷你计算机(服务器)
工作站
微型计算机

计算机的体系与结构

冯·诺伊曼体系:将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念机构:
必须有一个存储器,必须有一个控制器,必须有一个运算器,必须有输入设备,必须有输出设备,现代计算机都是冯诺伊曼机。
冯诺依曼机有其特有的有点,具备算数,逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。但冯诺伊曼机的瓶颈也存在,即CPU和存储器速率之间的问题无法调和(CPU经常空转等待数据传输)。

计算机的层次和编程语言

计算机最底层的是硬件逻辑层,包含门,触发器等逻辑电路。往上属于微程序机器层,编程语言是微指令集,微指令所组成的微程序直接交由硬件执行。传统机器层:编程语言是CPU指令集(机器指令),编程语言和硬件是直接相关的,不同架构的CPU使用的是不同的CPU指令集。一条机器指令对应一个微程序。一个微程序对应一组微指令。操作系统层是在软件和硬件之间的适配层,向上提供了简易的操作界面,向下对接了指令系统,管理硬件资源。汇编语言层:编程语言是汇编语言,汇编语言可以翻译成可执行的机器语言,完成翻译的过程的程序就是汇编器。高级语言层:常见的python,C,Java等语言就是高级语言,有几百种。最后就是应用层,如一些软件啊。

选购计算机入门

最后再讲一下,选购计算机的时候最基本的入门知识:
1.首先关注CPU,CPU是计算机的大脑,重要程度不言而喻,CPU的核数与线程数决定了其处理数据的能力,此外CPU的功耗等问题也会在实际用途中决定性能。
2.关注显卡,随着深度学习的兴起,很多技术人员会比较依赖显卡,使用GPU加速深度学习计算会极大提高效率,显卡也是做显示,以及玩游戏必备的,所以想要有较好的图形化使用体验,显卡是不能太差的。
3.内存,相信很多人都会关注内存,内存的大小决定了计算机能够运行软件的大小,当然是越大越好,而且要是2的n次方哦。
4.硬盘,如今固态硬盘也已经很便宜了,电脑中的操作系统最好是要放在固态硬盘中,固态硬盘速度远高于机械硬盘,而且更轻更不易损坏,就是价格稍高。
4.此外便是关注一下屏幕,电池续航,接口种类等。

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