計算機（computer）俗稱計算機，是一種用于高速計算的現(xiàn)代電子計算機，可用于數(shù)值計算邏輯計算和記憶存儲。能夠根據(jù)程序自動運行、高速處理大量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代智能電子設(shè)備?？梢苑譃槌売嬎銠C、工業(yè)控制計算機、網(wǎng)絡(luò)計算機、個人計算機、嵌入式計算機有五種，比較高級的是生物計算機、光子計算機、量子計算機等。它由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，沒有安裝任何軟件的電腦稱為裸機。

計算機發(fā)明家約翰·馮·諾依曼。計算機是20世紀最先進的科技發(fā)明之一，對人類生產(chǎn)和社會活動產(chǎn)生了極其重要的影響，并以強大的生命力迅速發(fā)展。其應(yīng)用領(lǐng)域從最初的軍事科研應(yīng)用擴展到社會各個領(lǐng)域，形成了龐大的計算機產(chǎn)業(yè)，推動了全世界的技術(shù)進步，從而引發(fā)了深刻的社會變革，計算機遍布普通學(xué)校、企事業(yè)單位進入尋常百姓家，成為信息社會不可或缺的工具。

計算機的應(yīng)用在中國變得越來越普遍改革開放后，我國計算機用戶數(shù)量不斷上升，應(yīng)用水平不斷提高，尤其是互聯(lián)網(wǎng)、通信、多媒體等領(lǐng)域的應(yīng)用取得了良好的效果。從1996年到2009年3356年，計算機用戶從630萬增加到67103356萬，聯(lián)網(wǎng)計算機從2.9萬臺升至5940萬臺?；ヂ?lián)網(wǎng)用戶已經(jīng)達到3.16 億，無線互聯(lián)網(wǎng)有6.7 億移動用戶，其中移動互聯(lián)網(wǎng)用戶占15.173356億，全球第一。

ENIAC計算機

計算工具的發(fā)展從簡單到復(fù)雜、從低到高的不同階段，如從“結(jié)繩記事”中的繩結(jié)到算籌、算盤計算尺、機械計算機等。它們在不同的歷史時期發(fā)揮了各自的歷史作用，同時也啟發(fā)了現(xiàn)代電子計算機的發(fā)展思路。

1889年，美國科學(xué)家赫爾曼·何李樂發(fā)明了一種以電為基礎(chǔ)的電子制表機，用來存儲計算數(shù)據(jù)。

1930年，美國科學(xué)家萬涅瓦·布什創(chuàng)造了世界第一臺模擬電子計算機。

1946年2月14日，世界 美國第一臺電子計算機是由美國軍方定制的“電子數(shù)字集成計算機”Eniac   Electronic 3356 Digital   and   Calculators）它在賓夕法尼亞大學(xué)問世。ENIAC（中文名：埃尼阿克）它是由美國奧伯丁武器試驗靶場為滿足彈道計算的需要而研制的這個計算器使用了17840個電子管，尺寸為80英尺×8英尺，重量為28t（噸），功耗為170kW，運算速度為每秒5000次，成本約為487000美元。ENIAC的問世具有劃時代的意義，預(yù)示著電子計算機時代的到來。在接下來的60年里，計算機技術(shù)以驚人的速度發(fā)展，任何技術(shù)的性價比都可以在30年內(nèi)提高6個數(shù)量級。

 第一代：電子管數(shù)字機（1946—1958年）

電子管數(shù)字計算機

硬件方面，采用真空管作為邏輯元件，水銀延遲線作為主存儲器、陰極射線示波器靜電存儲器、磁鼓、磁芯；外部存儲器是磁帶。該軟件使用機器語言、匯編語言。應(yīng)用領(lǐng)域主要是軍事和科學(xué)計算。

特點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般每秒幾千到幾萬次）它很貴，但它為計算機的未來發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

 第二代：晶體管數(shù)字機（1958—1964年）

硬件操作系統(tǒng)、高級語言及其編譯器的應(yīng)用領(lǐng)域主要是科學(xué)計算和事務(wù)處理，并開始進入工業(yè)控制領(lǐng)域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高（一般是每秒10萬次，最多300萬次）性能比第一代計算機有很大提高。

 第三代：集成電路數(shù)字機（1964—1970年）

硬件方面，采用邏輯元件、小規(guī)模集成電路（MSI、SSI），主存還是用磁芯。軟件出現(xiàn)分時操作系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化、規(guī)模編程方法。特點是速度更快（一般每秒幾百萬到幾千萬次）而且可靠性顯著提高，價格進一步降低，產(chǎn)品通用化、系列化和標準化等。應(yīng)用領(lǐng)域開始進入文字處理和圖形圖像處理領(lǐng)域。

 第四代：大規(guī)模集成電路機器（1970年至今）

硬件方面，邏輯元件采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路（Large Scale Integrated circuit and very large scale integrated circuit）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)出現(xiàn)在軟件中、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和面向?qū)ο笳Z言等。1971年，世界 美國第一臺微處理器在美國硅谷誕生，開創(chuàng)了微型計算機的新時代。應(yīng)用范圍從科學(xué)計算、事務(wù)管理、過程控制逐漸走向家庭。

由于集成技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體芯片的集成度更高，每個芯片可以容納數(shù)萬甚至數(shù)百萬個晶體管，運算器和控制器可以集中在一個芯片上、于是，微處理器出現(xiàn)了，微處理器和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路被組裝成微型計算機，通常被稱為微型計算機或pc機。微型計算機體積小，價格便宜，使用方便，但其功能和運算速度已經(jīng)達到甚至超過了過去的大型計算機。另一方面，使用大規(guī)模、VLSI制作的各種邏輯芯片被做成巨型計算機，體積不是很大，但運算速度可以達到一億次甚至幾十億次。1983年，中國成功研制出每秒運算1億次的銀河I型超級計算機，1993年成功研制出每秒運算10億次的銀河II型通用并行超級計算機。這一時期還產(chǎn)生了新一代的編程語言數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟件。

隨著物理元、隨著設(shè)備的變化，不僅主機經(jīng)歷了升級，其外部設(shè)備也在不斷變化。如外存儲器，從陰極射線顯示管發(fā)展到磁芯、后來發(fā)展成通用磁盤的磁鼓現(xiàn)在變小了、容量更大、更快的光盤（CD—ROM）

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，各種計算機技術(shù)、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機的發(fā)展進入了一個快速而嶄新的時代，計算機已經(jīng)從單一的功能、體積大，功能復(fù)雜、體積微小、資源網(wǎng)絡(luò)化等。計算機的未來充滿了變數(shù)，毫無疑問性能會有很大的提升，但是實現(xiàn)性能的飛躍有很多種方法。然而，性能的大幅提升并不是計算機發(fā)展的必由之路電腦的發(fā)展也要越來越人性化，同時要注意環(huán)保等等。

計算機從出現(xiàn)開始就經(jīng)歷了機器語言、程序語言、簡單操作系統(tǒng)和Linux、Macos、BSD、第四代現(xiàn)代操作系統(tǒng)，如Windows，運行速度也有了很大的提高，第四代計算機的運算速度達到了每秒幾十億次。計算機也從只用于軍事科研發(fā)展到人人擁有計算機強大的應(yīng)用功能創(chuàng)造了巨大的市場需求，未來的計算機性能應(yīng)該是小型化的、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和巨型化發(fā)展方向。

巨型化

巨型是指為了滿足尖端科技的需求而高速發(fā)展、存儲容量大功能強的超級計算機。與人相處人們對計算機的依賴越來越大，特別是在軍事科研和教育領(lǐng)域，對計算機存儲空間和運行速度的要求會越來越高。此外，電腦的功能更加多樣化。

微型化

隨著微型處理器(CPU)隨著互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，微處理器被用于計算機中，這降低了計算機的尺寸和成本。另一方面，軟件業(yè)的迅速發(fā)展也提高了計算機的便利性的內(nèi)部操作系統(tǒng)，以及計算機 的外部設(shè)備也變得越來越完善。隨著計算機理論和技術(shù)的不斷進步，微型計算機已迅速滲透到全社會的各個行業(yè)和部門，成為人們的必需品的生活和學(xué)習。在過去的40年里，計算機的體積一直在縮小，而臺式計算機、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦變得越來越小，為人們提供了便利的服務(wù)。因此，未來計算機將繼續(xù)小型化和小型化。

網(wǎng)絡(luò)化

互聯(lián)網(wǎng)連接了全世界的電腦，從此進入了互聯(lián)網(wǎng)時代。電腦聯(lián)網(wǎng)徹底改變了人類世界，人們通過互聯(lián)網(wǎng)進行交流、交流（OICQ、微博等），教育資源共享（文獻查閱、遠程教育等）信息查閱共享（百度、谷歌）等等，尤其是無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，大大提高了人們使用網(wǎng)絡(luò)的便利性，未來電腦會進一步向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

人工智能化

計算機人工智能是未來發(fā)展的必然趨勢?，F(xiàn)代計算機具有強大的功能和運行速度，但與人腦相比，其智能和邏輯能力仍有待提高。人類在不斷探索如何讓計算機更好地反映人類的思維，讓計算機具備人類邏輯思維和判斷的能力它們可以通過思維與人類交流，摒棄以往依靠編碼程序運行計算機的方法，直接向計算機發(fā)出指令。

多媒體化

傳統(tǒng)計算機處理的信息主要是字符和數(shù)字。事實上，人們更習慣于圖片、文字、聲音、圖像和其他形式的多媒體信息。多媒體技術(shù)可以整合圖形、圖像、音頻、視頻、字符的整合使信息處理的對象和內(nèi)容更接近真實世界。

技術(shù)結(jié)合

電腦芯片圖片

計算機微處理器（CPU）以晶體管為基本部件，隨著處理器的不斷改進和升級，計算機的結(jié)構(gòu)和部件也會發(fā)生很大的變化。隨著光電技術(shù)、量子技術(shù)和生物技術(shù)的發(fā)展極大地促進了新型計算機的發(fā)展。

自20世紀80年代以來，算術(shù)邏輯單元和控制單元（兩者結(jié)合成一個中央處理器，即CPU）逐漸集成為一個集成電路，稱為微處理器。這種電腦的工作模式非常直觀：在一個時鐘周期內(nèi)，計算機首先從內(nèi)存中獲取指令和數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行指令，存儲數(shù)據(jù)，再獲取下一條指令。重復(fù)該過程，直到獲得終止指令。按照控制器的解釋，運算單元執(zhí)行的指令集是一組精心定義的簡單指令，數(shù)量非常有限。

中國現(xiàn)已成為電子信息產(chǎn)品制造大國，并逐步在全球產(chǎn)業(yè)分工體系中確立了重要地位中國 未來美國計算機產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)六大發(fā)展趨勢。

 大容量磁盤、環(huán)保顯示器越來越受歡迎；

 筆記本顯示器是偏光的；

 內(nèi)存技術(shù)替代，軟驅(qū)退出市場；

 無線應(yīng)用成為主流；

 IA服務(wù)器的市場份額將進一步提高；

 服務(wù)器低端市場細分加劇。

計算機是由硬件系統(tǒng)組成的（Hardware   system）和軟件系統(tǒng)（Software   system）兩部分組成的。

傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)的硬件單元通常可以分為輸入單元、輸出單元、算術(shù)邏輯單元、其中算術(shù)邏輯單元和控制單元統(tǒng)稱為中央處理單元（Central processing unit 3356)

 電源

電源是電腦中不可缺少的供電設(shè)備，其作用是將220V交流電轉(zhuǎn)換成電腦中使用的5V、12V、3.3V DC，其性能的好壞，直接影響其他設(shè)備的穩(wěn)定性，進而影響整機的穩(wěn)定性。本發(fā)明在筆記本電腦裝有鋰電池情況下，為筆記本電腦提供了有效的電源。

 主板

主板是電腦各部分工作的平臺它將電腦的各個部分緊密的連接在一起，各個部分通過主板傳輸數(shù)據(jù)。換句話說，電腦里最重要的東西“交通樞紐”It s都在主板上，它的穩(wěn)定性影響整機的穩(wěn)定性。

 CPU

CPU是中央處理器，是計算機的計算核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機指令和處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。CPU由運算器、控制器、寄存器、緩存和數(shù)據(jù)來實現(xiàn)它們之間的關(guān)系、控制和狀態(tài)的總線組成。CPU作為整個系統(tǒng)的核心，也是整個系統(tǒng)的最高執(zhí)行單元，所以CPU就成了決定電腦性能的核心部件，很多用戶都把它作為判斷電腦檔次的標準。

 內(nèi)存

內(nèi)存也稱為內(nèi)存或隨機存取存儲器（RAM），分為DDR內(nèi)存和SDRAM內(nèi)存，（但是SDRAM因為容量低，存儲速度慢，穩(wěn)定性差，已經(jīng)被DDR淘汰了）存儲器是一種電子存儲設(shè)備，由電路板和芯片組成它的特點是體積小速度快有電存儲無電清零，即電腦開機時可以將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，關(guān)機后會自動清除所有數(shù)據(jù)。內(nèi)存有DDR、DDR II、DDR III三類，容量1-64GB。

 硬盤

硬盤屬于外存儲器，而機械硬盤是用金屬磁盤做的，磁盤有記憶功能，所以無論是開機還是關(guān)機，存儲在磁盤上的數(shù)據(jù)都不會丟失。硬盤容量大，達到TB級別，大小3.5、2.5、1.8、1.0英寸等，接口有IDE、SATA、SCSI等等，SATA是最常見的。移動硬盤是以硬盤為存儲介質(zhì)，強調(diào)便攜性的存儲產(chǎn)品。市面上絕大多數(shù)移動硬盤都是基于標準硬盤，只有少數(shù)是微硬盤（1.8英寸硬盤等）基于，但是價格因素決定了主流移動硬盤是否基于標準筆記本硬盤。由于使用硬盤作為存儲介質(zhì)，移動硬盤的數(shù)據(jù)讀寫方式與標準IDE硬盤相同。移動硬盤大多使用USB、傳輸速度更快的接口，如IEEE1394，可以以更高的速度與系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。一種固態(tài)電子存儲芯片陣列硬盤，由控制單元和存儲單元組成（FLASH芯片）組成。固態(tài)硬盤在外觀和大小上與普通硬盤完全一致，但固態(tài)硬盤比機械硬盤速度更快。

 聲卡

聲卡是多媒體計算機不可缺少的硬件設(shè)備它的作用是將電腦中的聲音數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，送入音箱發(fā)出聲音。

 顯卡

顯卡配合顯示器輸出圖形、字符是連接顯示器和個人計算機主板的重要部件，其功能是轉(zhuǎn)換和驅(qū)動計算機系統(tǒng)所需的顯示信息，向顯示器提供行掃描信號并控制顯示器的正確顯示“人機對話”的重要設(shè)備之一。

運算速度快：計算機內(nèi)部電路可以高速準確地完成各種算術(shù)運算。現(xiàn)在計算機系統(tǒng)的運算速度已經(jīng)達到每秒 萬億次，微型計算機每秒可以達到1億次以上，解決了大量復(fù)雜的科學(xué)計算問題。例如：衛(wèi)星軌道的計算、大型水壩的計算、24小時天氣需要幾年甚至幾十年，但在現(xiàn)代社會，用計算機只需幾分鐘就能完成。

計算精確度高：科技的發(fā)展，尤其是尖端科技的發(fā)展，要求高度精確的計算。計算機控制的導(dǎo)彈之所以能準確命中預(yù)定目標，離不開計算機的精確計算。一般的電腦可以有十幾甚至幾十位（二進制）有效數(shù)字，計算精度可以從千分之幾到百萬分之幾，這是任何計算工具都達不到的。

邏輯運算能力強：計算機不僅能精確計算，還具有邏輯運算的功能，能對信息進行比較和判斷。計算機可以把數(shù)據(jù)參與運算、保存程序中間結(jié)果和最終結(jié)果，并可根據(jù)判斷結(jié)果自動執(zhí)行下一條指令，供用戶隨時調(diào)用。

存儲容量大：計算機的內(nèi)存具有存儲特性，可以存儲大量的信息，不僅包括各種數(shù)據(jù)信息，還包括處理這些數(shù)據(jù)的程序。

自動化程度高：由于計算機具有記憶和邏輯判斷的能力，人們可以把預(yù)先編制好的程序組放入計算機內(nèi)存中，在程序的控制下，計算機可以連續(xù)、自動工作，無需人工干預(yù)。

性價比高：幾乎每個家庭都會有一臺電腦，它變得越來越普及、隨著普及，計算機必將成為21世紀每個家庭不可缺少的電器之一。電腦發(fā)展很快，包括臺式機和筆記本。

信息管理

信息管理是以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)的計算機技術(shù)，輔助管理者提高決策水平和經(jīng)營策略。信息處理具體包括數(shù)據(jù)收集、存儲、加工、分類、排序、檢索出版等一系列工作。信息處理已經(jīng)成為現(xiàn)代計算機的主要任務(wù)。是現(xiàn)代管理的基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計，80%以上計算機主要用于信息管理，成為計算機應(yīng)用的主導(dǎo)方向。信息管理已經(jīng)廣泛應(yīng)用于辦公自動化、企事業(yè)單位的計算機輔助管理與決策、情報檢索、圖書館里、影視動畫設(shè)計、會計電算化及其他行業(yè)。

計算機的應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會的各個領(lǐng)域，正在日益改變著傳統(tǒng)的工作方式、學(xué)習和生活方式促進了社會的科學(xué)計算

科學(xué)計算是計算機最早的應(yīng)用領(lǐng)域，是指利用計算機完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)值計算問題。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中，科學(xué)計算的任務(wù)是龐大而復(fù)雜的。計算機的運算速度很快、存儲容量大，連續(xù)運算能力強，可以解決人工無法完成的各種科學(xué)計算問題。例如，工程設(shè)計、地震預(yù)測、氣象預(yù)報、火箭發(fā)射等等都需要計算機進行龐大而復(fù)雜的計算。

過程控制

過程控制是通過計算機實時收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，根據(jù)最優(yōu)值快速調(diào)整或控制被控對象。利用計算機進行過程控制，不僅可以大大提高控制的自動化水平，而且可以提高控制的及時性和準確性，從而改善勞動條件、提高產(chǎn)量和合格率。因此，計算機過程控制已在機械中得到應(yīng)用、冶金、石油、化工、電力等部門廣泛使用。

輔助技術(shù)

計算機輔助技術(shù)包括CAD、CAM和CAI。

1、計算機輔助設(shè)計（Computer   appearance design, referred to as computer aided design）

計算機輔助設(shè)計CAD是利用計算機系統(tǒng)輔助設(shè)計師進行工程或產(chǎn)品設(shè)計，以達到最佳設(shè)計效果的技術(shù)。CAD技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于飛機設(shè)計、船舶設(shè)計、建筑設(shè)計、機械設(shè)計、大規(guī)模集成電路設(shè)計等。利用計算機輔助設(shè)計可以縮短設(shè)計時間，提高工作效率，節(jié)省人力、物力和財力，更重要的是提高設(shè)計質(zhì)量。

2、計算機輔助制造（Computer   aied   Manufacturing, CAM）

計算機輔助制造CAM是通過計算機系統(tǒng)控制產(chǎn)品的過程輸入信息是零件的工藝路線和工程內(nèi)容，輸出信息是刀具軌跡。集成CAD和CAM技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)計產(chǎn)品生產(chǎn)的自動化，稱為計算機集成制造系統(tǒng)。一些國家已經(jīng)把計算機輔助設(shè)計和計算機輔助制造（Computer  ）計算機輔助測試（Computer   test）和計算機輔助工程（Computer engineering）形成一個完整的系統(tǒng)來進行設(shè)計、制造、測試和管理有機地結(jié)合在一起，形成一個高度自動化的系統(tǒng)，因此自動化生產(chǎn)線和“無人工廠”

3、計算機輔助教學(xué)（Computer   instruction, referred to as computeraided instruction）

計算機輔助教學(xué)是利用計算機系統(tǒng)進行課堂教學(xué)。教學(xué)課件可以用PowerPoint或Flash制作。CAI不僅可以減輕教師的負擔，而且可以使教學(xué)內(nèi)容生動形象、生動的圖像可以動態(tài)演示實驗原理或操作過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣學(xué)習興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)現(xiàn)代高素質(zhì)人才提供有效方法。