コンピュータの歴史と未来（第2週）
コンピュータの歴史
初期のコンピューター：手動計算機➡️機械式計算機➡️コンピュータープロトタイプ
現代のコンピューター：チューブコンピューター➡️トランジスタコンピューター➡️集積回路コンピューター➡️超大規模集積回路
初期の手動計算支援
機能：計算プロセスをマークし、計算結果を記録し、デジタル計算を支援します
短所：計算ルールと計算ステップを記録できない
パスカル加算器：6ビットの加算と減算を実行できるギアデバイス
ライプニッツ：作らバイナリ加算器とすることができる、四則演算、1
バベッジ：行う差分エンジンを、機械サブビットスタック、計算機、コントローラ
ホレリス時計職人、電子パンチカードまとめ
電気部品のコンピュータプロトタイプ：Zuseによって発明されたZ1、Z2、Z3
一般的に受け入れられている「最初のコンピュータ」-ENIAC
短所：プログラムタイプの保存されていない、コンピュータによってプログラム手計装配線用
ENIACからEDVAC-電子離散可変自動コンピューターへ
ジョンフォンノイマンは、世界初のストアドプログラムコンピューターを発明しました。これは、現代のすべてのコンピューターのプロトタイプおよびモデルです。
コンピュータ開発の目標
初期の目標：自動計算を実現する方法
現在の目標：コンピューティングのコストを削減する方法
第一世代コンピューター1940〜1950
真空管を使用してデータを保存すると、機械よりも応答が速く、大量、高エネルギー消費、燃え尽きやすい
第二世代コンピューター1950〜
Bell Labsは、データを保存するトランジスタを発明し、小型、低コスト、低消費電力を実現しました
移植性のないオペレーティングシステムの作成、Fortran、Cobolの作成
第三世代コンピューター1965〜
Texas Instrumentsが集積回路を発明し、オペレーティングシステムはポータブルで、C言語が作成されました。
第4世代コンピューター1970〜
VLSI、より速く、より小さく、より安価
ムーアの法則
チップ密度は18か月ごとに2倍になり、CPUの価格は約18か月で2倍になります
コンピューター分類
マイクロコンピュータ（ワークステーション、PC）
サーバー（ミニコンピューター、中型コンピューター）
メインフレームコンピューター、スーパーコンピューター（スーパーコンピューター）
新しいコンピューティングモデル-クラウドコンピューティング
将来の計算-ムーアの法則から量子コンピューターへ
ムーアの法則はどのくらい持続できますか？
遭遇した障害：熱放散、トランジスタサイズの制限、漏電
ムーアの法則の失敗後
新しいコンピューター理論とコンピューティングモデル：量子コンピューター、生物学的コンピューター
量子コンピューティング
量子コンピューティングが提案されている：リチャード・フィリップスファインマンは、提案されたユニバーサル達成するために、量子コンピューティングシステムのアイデアを
量子物理学の世界をシミュレートするために必要な計算能力は、古典的なコンピュータで達成可能なものをはるかに超えています
古典的な計算：ビットは一度に1つの状態（0または1）のみを維持できます。たとえば、nビットは一度に2 ^ nの数値の1つしか保存できません。計算プロセスは入力データを受け入れて操作を完了することです。 、結果を出力する
量子計算：キュービットは、同時に複数の状態を維持できます。たとえば、nキュビットは、2 n個の数値をすべて同時に保存できます。計算プロセスは、2 n個の入力データを同時に受け入れ、操作を同時に完了し、出力2 ^ nです。その結果
実装の難しさ：外部環境からの分離により、良好な一貫性を維持できる⬅️矛盾➡️外部環境との良好な結合により、進化を制御し、結果を読み取る
コンピュータ分野における15年周期法
1965メインフレームの出現1980コンピュータの人気1995インターネットの人気