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2182技术科学计算机及其应用技术计算机种类【模拟计算机】一种用连续变化的电压来表示被运算量，并用电子线路构成基本运算部件的运算装置。它根据相似原理来解答各种问题，由运算部件、控制部件、排题板、输入和输出设备组成。其特点是能直接模拟所解答问题中的物理量，解题速度快，便于进行仿真研究：但计算精度不高，不易存贮信息，应用范围有限，主要用于解微分方程。随着微型计算机、智能控制仪大量进入自动控制领域，使它的发展更加受到限制。【数字计算机】以数字形式的量值在机器内部进行存贮和运算的电子计算机。由中央处理机、存贮器、输入、输出设备及软件组成。在数字计算机中数的表示采用二进制计数制。在该种数制中只有“0”和“1”两个码字，在机器中可用任何具有两种稳定状态的电子器件及状态信号来表征数量和进行运算，如触发器输出端电位的高和低。它被广泛应用于科学计算、数据处理、过程控制和人工智能等领域。计算机及其应用技术2183【机械式计算机】用机械零件实现运算的计算机。在17世纪初期，欧洲第一次出现了自动实现四种算术运算（加、减、乘、除）的机器。1623年，图根大学教授最早设计并建造了这种类型的计算机。1642年，法国哲学家和科学家巴斯卡设计了一台“自动”实现加减法的机械计数器，它包含表示十进制的六个转盘式“计数齿轮”。加减法运算是通过机械运动来实现的。1671年左右德国哲学家和数学家莱布尼兹制造了一台能自动实现乘法除法的计算器。莱布尼兹的机器是这类机器的先驱。当机械计算器在19世纪开始成批生产以前，它一直被看作学术上的珍品。1823年，英国科学家巴贝奇开始设计差分机和分析机，在分析机中使用两种卡片：一种称为操作卡片，用于指明所要执行的具体功能：另一种称为变量卡片，用于确定实际数据，在用卡片向机器输入一个程序或一组指令之后，再输入数据卡片。在巴贝奇的分析机中，包括两个主要部件，存贮室：分析机中维持指令和数据的一个区域：操作室：分析机中进行算术演算的一个区域。上述这些概念酷似20世纪的数字电子计算机，在原理上推进了一大步。它的出现，是人类用机器实现计算的第一步，并在计算机原理上奠定了一个良好的基础，但它的不足是明显的，主要有：(1)传动部分的惯性作用，计算速度受到限制：(2)用机械设备（齿轮、杠杆等）传递信息，既笨拙又不可靠。【机电式计算机】运算部件由继电器（机电式二进制开关）来实现的计算机。1941年，德国科学家轴斯设计并制造了第一台机电式计算机。在该计算机中，使用了浮点数表示。同时在美国，贝尔电话实验室也制造了几台专用继电器计算机。1944年，根据哈佛大学物理学家艾肯提出的通用机电式计算机的设计原理建造的2184技术科学Harward MarkI型计算机开始运行，与巴贝奇机器一样，MarkI的工作存贮器采用十进制计数齿轮。每条指令具有这样的格式：A1A2OP,其中OP为操作，A1、A2存放操作数的寄存器，A2同时作为有效结果的存放地。受二次世界大战的影响，加之对运算速度要求的提高，真空管的应用，使得机电式计算机的发展不快，在计算机发展史上它存在的时间较短。【电子管计算机】由电子管组装成的计算机。1946年美国的莫茨尼和埃克特制成了第一台可运算的电子管计算机。标志着电子计算机时代的开始。它的主要特征是：采用电子管组成基本逻辑电路，用磁鼓或延迟线作主存贮器，使用机器语言或汇编语言，主要用于科学计算。它造价高、体积大、耗电多，故障率高，平均稳定运转时间只能达到几小时。到20世纪50年代后期就被晶体管计算机所替代。中国于1958年制造出了第一台电子管计算机，运算速度2000次每秒。【晶体管计算机】用晶体管装配成的计算机。1956年，美国贝尔实验室为空军研制了一台晶体管计算机莱泼瑞康(Leprechan),字长18位，首次采用了直接耦合晶体管逻辑电路。到1958年，一批晶体管计算机产品陆续问世，投入市场，开始了晶体管计算机的时代。其主要特征是：采用晶体管作基本逻辑电路，磁芯作主存贮器，磁盘作外设，软件出现了面向过程的设计语言，如ALGOL、FORTRAN、COBOL,使用管理程序，速度达到几十万次到上百万次每秒。应用领域也从科学计算扩展到数据处理、自动控制、企业管理等方面。中国于1967年制成了第一台晶体管计算机，运算速度为5万次每秒。
