馮·諾依曼是如何奠定現代計算機的基礎的？

馮·諾依曼奠定了現代計算機的基礎，被世人尊稱為“計算機之父”。但在談到自己的理論和思想時，他謙虛地說，這些理論和思想是基於英國數學家圖靈和布爾的思想。1847年，布爾喬治發表了《思維規律研究》，創立了邏輯代數，成功地將形式邏輯簡化為壹種代數。布爾認為邏輯中的各種命題都可以用數學符號來表示，根據規則可以推導出與邏輯問題相對應的適當結論。布爾邏輯代數理論基於兩個邏輯值“真”和“假”以及三個邏輯關系“與”、“或”和“非”。這壹理論為數字電子計算機的二進制、邏輯元件和邏輯電路的設計鋪平了道路。1854年，布爾發表了他的代表作《布爾代數》，並在此基礎上，經過多年的發展，形成了現代計算機的理論基礎——離婁邏輯。信息論的創始人之壹香農(C.E.Sharnorn)在1938年的壹篇碩士論文中指出，布爾代數中的邏輯關系可以用二進制來表示，用“1”表示“真”，“0”表示“假”，從而可以用二進制來構造邏輯運算系統。指出以布爾代數為基礎，任何機械推理過程對電子計算機來說都可以像普通計算壹樣容易。香農將布爾代數與計算機二進制相關聯。被馮·諾依曼視為“人工智能之父”、“計算機之父”的艾倫·圖靈是個天才。22歲時被選為國子監研究員。他在1936的論文《論可數及其在密碼學中的應用》中，嚴格描述了計算機的邏輯結構，首次提出了計算機的通用模型——“圖靈”。二戰期間，圖靈在英國外交部工作，設計了壹種密碼破譯器(BOMBE)，實際上是壹種特殊的數字電子計算機，以繼電器為器件。這臺機器壹次次破解了敵人的密碼，為反法西斯戰爭的勝利做出了貢獻。從65438年到0945年，圖靈在英國國家物理研究所開始設計自動計算機，闡述了在程序員不知道機器運行細節的情況下，用子程序實現某些操作的思想，為高級計算機語言的誕生奠定了基礎。1950年，圖靈制作了壹臺體現其設計思想的計算機模型機“PIOLOT ACE”。同年5438年6月+10月，圖靈發表了論文《計算機器與智能》，設計了著名的圖靈測試，通過提問和回答的方式測試計算機是否具有和人類壹樣的智能。這種思維至今仍是計算機學術界討論的核心問題之壹。這篇論文在計算機學術界引起了極大的震動，奠定了人工智能理論的基礎。為了紀念圖靈對計算機科學的巨大貢獻，美國計算機協會設立了圖靈獎，每年頒發給為計算機科學做出巨大貢獻的科學家，堪稱計算機科學的諾貝爾獎。繼第壹代電子管、第二代晶體管、第三代中小規模集成電路、第四代大規模和超大規模集成電路之後，各種新技術、新工藝使計算機的發展向小型化、巨型化方向發展。開創制造超級計算機的領軍人物是被譽為“超級計算機之父”的美國著名科學家克萊博士。卡裏·基爾達爾(1929)出生於美國威斯康星州，大學畢業，擁有數學和電氣工程兩個學位。1957年，與奧林、安德森共同創立CDC公司。他們租用倉庫辦公。由於克雷設計的電腦結構合理，運行速度快，贏得了用戶的信任，訂單源源不斷，公司發展迅速。1961市場份額1.6%的小公司CDC和市場份額82%的巨頭公司IBM是計算機行業僅有的兩家勝出的公司。在克雷的帶領下，CDC公司開始向只有14名工程師的強大“超級大人物”IBM公司發起挑戰，其中軟件工程師4名，公司班34人。1964年，CDC公司成功研制出每秒運算300萬次、主存容量13百萬字節的巨型晶體管計算機CDC6600。該機是世界上最早用於科研的超大型計算機。它采用了“分布式計算”的結構，即處理功能分布到主機和多個從機。這種方式是計算機體系結構的壹大創新。CDC6600是公認的由計算機天才克萊設計制造的，也是公認的技術上的重大突破和創新。之後，克萊設計了各種各樣的超級計算機。他和公司全體人員壹起，對背板布線、改線、走線，壹起研究、設計、制造，在很多方面取得突破，包括馮·艾諾曼的“串行工作模式”突破為“並行工作模式”，首次突破每秒千萬、十億、十億次運算。從高度成功的“CARY-1”計算機到“CARY-4”計算機的發展，特別是20世紀90年代以來，克雷超級計算機壹直穩坐超級計算機的寶座，占世界市場份額的60%。著名的克雷博士不斷進取創新，被譽為“國家智慧之星”、“超級計算機之父”。1996 Crein死於車禍。與超級計算機發展相對的微型計算機的發展，幾乎壹直處於“軍閥混戰”的狀態1967年，惠普公司在大規模集成電路和發光二極管剛剛出現的情況下，成功開發出“HP35”袖珍計算器，為惠普公司帶來了1.2億的銷售收入。65438年至0977年2月，在電子學方面表現出特殊才能但大壹就輟學的年輕人史蒂夫·喬布斯和他的兩個同伴在壹個小車庫裏生產出壹臺蘋果微型電腦，並投放市場。1981 8月，“藍色巨人”IBM向世界宣布其第壹臺“個人電腦”PC誕生，並在世界各地銷售，成為家喻戶曉的品牌。在過去的二十年裏，微型計算機的發展變得越來越先進和小型化。筆記本電腦、掌上電腦、腕式電腦相繼研制成功，並且實用化、商品化。小小的“芯片”顯示出無限的魅力和無限的功能。這不禁讓人想起世界上第壹個芯片誕生的場景。在1971的壹個電腦展銷會上，壹個巨幅廣告上寫著:“芯片上的電腦，INTEL4004！”吸引了所有參觀者，世界上第壹個微處理器芯片誕生了，人們被英特爾的新創造震驚了。INTEL4004芯片的主要開發者是托德·霍夫(Tod Hoff)，1937年出生於美國曼徹斯特。雖然從小在農村長大，但他對科學有著濃厚的興趣，喜歡科普之類的雜誌，經常搞壹些小的化學實驗和電氣裝置，大學時學的是電氣工程專業。中學畢業時，他根據鐵路傳聲原理發明了“火車電子探測儀”。他在大學三年級。大學畢業後，他申請了美國國家科學基金會的研究獎學金，深入研究半導體技術，後來獲得了斯坦福大學的碩士和博士學位。英特爾成立於1968，霍夫被英特爾選中，任命為應用研究部經理。當時公司辦公條件很簡陋，設備和房子都是租來的。"需要是成功之母。"霍夫從壹個日本商人那裏得到壹份訂單，生產壹種新的極其復雜的臺式計算器芯片。面對棘手的問題，霍夫反復考慮在最少的芯片上實現“運算、控制、存儲”，靈感終於來了。霍夫立即記錄:首先，日本商人要求的邏輯電路被壓縮成三塊，分別是CPU、ROM和RAM第二，只讀存儲器用於為中央處理器提供驅動程序，隨機存取存儲器用於存儲數據。後來，霍夫設計了邏輯，幫助費金繪制了芯片布線的藍圖，刀子樂隊參與了研究。霍夫終於如願以償，在世界上第壹個微處理器上集成了2000多個晶體管，第壹個微處理器芯片INTEL4004誕生了。這具有劃時代的意義，霍夫也因此被譽為“二戰以來最有影響力的七位科學家之壹”。微軟壹直與比爾·蓋茨的名字緊密聯系在壹起。比爾蓋茨(1955 10)出生於西雅圖。他的父親是律師，母親是教師。他最喜歡的書是《世界圖書百科全書》，他說即使有光盤代替，他也不會放棄。讀中學的時候，他和他的長期合作夥伴保羅開始使用著名小型機制造商DEC生產的POP-10計算機。1968年，蓋茨和保羅在壹個計算機中心使用計算機，並找出了計算機中的錯誤，顯示了他們在計算機領域的天賦。在1974蓋茨進入哈佛大學學習法律之前，蓋茨和保羅在計算機方面已經做了大量的工作，尤其是在編程方面，而且小有名氣。他們最成功的開始是將他們開發的BASIC語言解釋器植入MITS公司的“Altair”計算機。1975年夏天，兩人在阿爾伯克基創立了微軟公司。他們只擁有世界微型計算機界第壹個標準軟件產品，即用於牛郎星微型計算機的4KB解釋器資本。20多年後的今天，僅“微軟”這個商標就價值超過1000億美元，公司市值已經超過7500億美元。從1981，微軟收購IBM生產的PC操作系統MS-DOS的所有權，到90年代的Windows軟件，從1994年開始全面轉向網絡領域，直到開發出電視-電腦-網絡互動的電腦軟件，蓋茨壹直是世人關註的焦點。網景公司是能在網絡瀏覽器領域挑戰微軟的公司。在網景公司開發出navigator之前，互聯網用戶在1993年使用了由伊利諾伊大學23歲的學生馬克·安德裏森(Mark Andriessen)設計的第壹個圖形瀏覽器馬賽克。這個軟件是第壹個使互聯網的萬維網被接受的軟件，它使互聯網用戶的數量上升到10多萬。事實上，自從馬賽克以來，成千上萬的人改變了他們的生活方式，學會了在電腦前漫遊世界。1994年，安德裏森與《侏羅紀公園》曾經赫赫有名的矽像公司的創始人吉姆·克拉克合作，創辦了網景公司。到1996年，互聯網上的大部分WWW瀏覽器都是網景的導航器，網景占了上風。但在1997年，微軟將網絡軟件、瀏覽器和其他操作系統產品緊密整合，搶占了大量地盤。面對強大的競爭對手，安德烈森不斷升級導航儀，開發壹體化的所見即所得的創作環境，壹方面喊著“跑快壹點，讓新產品能保持領先六個月以上，有強大的競爭力”，另壹方面又覺得“到了極限就累死了”。但是，人們要知道，微軟這個軟件巨頭能夠快速趕上，與其成功購買安德森開發的馬賽克軟件，並在此基礎上開發升級其瀏覽器有很大關系。