1.1無處不在的計(jì)算機(jī)無處不在計(jì)算的理念（－）

－無處不在計(jì)算(UbiquitousComputing)是美國(guó)施樂公司PARC研究中心的MarkWeiser，1991年在ScientificAmerican雜志上發(fā)表的題為TheComputerforthe21stCentury的文章中首次提出來的理念現(xiàn)在計(jì)算機(jī)使用的最大弊端是計(jì)算機(jī)本身吸引了人們太多的注意力和使用不方便，計(jì)算機(jī)應(yīng)該融入人們的生活和工作環(huán)境，成為一個(gè)自然、方便的工具。1.1無處不在的計(jì)算機(jī) 無處不在計(jì)算的本質(zhì)就是：要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)與人們的生活完美結(jié)合并具備計(jì)算和通信能力的環(huán)境 －1990年左右施樂公司PARC研究中心的Weiser等人提出無處不在計(jì)算理念時(shí),做出了Tabs、Pads和Boards三種設(shè)備原型，如下圖所示。無處不在計(jì)算的特征（一） －user-centeric，以人為中心的計(jì)算，使計(jì)算機(jī)的使用符合人的習(xí)慣 －invisibility不可見的計(jì)算，將計(jì)算機(jī)自然、合理地嵌入到人們?nèi)粘９ぷ骱蜕瞽h(huán)境（辦公室、家庭）中，使其從人們的視線中消失。人們通過新一代自然交互界面，進(jìn)行自然、方便的交互 －accessanythingbyanybodyviaanydevices,anywhereanytime在任何時(shí)間和地點(diǎn)，人們通過任何設(shè)備和網(wǎng)路，訪問任何信息無處不在計(jì)算的特征（二） －h(huán)undredsofhandheldandwearablecomputers許多手持式和可穿戴式計(jì)算機(jī) －h(huán)undredsofwirelesscomputingdevicesperpersonperoffice,ofallscales大量遍布在每個(gè)辦公室、每個(gè)人的，各種規(guī)格的無線計(jì)算設(shè)備

－h(huán)undredsofdevicestosenseandcontrolappliances許多傳感設(shè)備和控制設(shè)備古典計(jì)算機(jī)器時(shí)代計(jì)算設(shè)備還不是科學(xué)，而是工具。出現(xiàn)一些具備計(jì)算和存儲(chǔ)信息能力的設(shè)備。輔助計(jì)算的基本手段出現(xiàn)，主要針對(duì)的是數(shù)字

主要特點(diǎn)：計(jì)算設(shè)備作為人腦計(jì)算的輔助工具，不具備自動(dòng)計(jì)算能力。第一代計(jì)算機(jī)1946--195×電子管計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn)邏輯元件——電子管主存——磁鼓輔存——磁帶軟件——機(jī)器語言、符號(hào)語言應(yīng)用——科學(xué)計(jì)算第一代計(jì)算機(jī)1946--195×電子管計(jì)算機(jī)主要成就數(shù)字電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，揭開了人類歷史新篇章。1946年6月，馮·諾依曼提出了“存儲(chǔ)程序”和“程序控制”的概念以及計(jì)算機(jī)組成和框架，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。圖靈、圖靈機(jī)及圖靈測(cè)試圖靈是計(jì)算機(jī)邏輯的奠基者，許多人工智能的重要方法也源自這位偉大的科學(xué)家：24歲，提出圖靈機(jī)理論；31歲，參與Colossus（二戰(zhàn)時(shí)英國(guó)破解德國(guó)通信密碼的計(jì)算機(jī)）的研制；33歲，構(gòu)思了仿真系統(tǒng)；35歲，提出自動(dòng)程序設(shè)計(jì)概念；38歲，設(shè)計(jì)了“圖靈測(cè)試”；在后來還創(chuàng)造了一門新學(xué)科——非線性力學(xué)；……計(jì)算機(jī)與人工智能之父，英國(guó)數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家—阿蘭·圖靈（AlanTuring，1912-1954）阿塔納索夫及ABC計(jì)算機(jī)被“遺忘”的電子計(jì)算機(jī)之父

——約翰·阿塔納索夫（JohnAtanasoff，1903-1995）存放在衣阿華州立大學(xué)的ABC計(jì)算機(jī)(Atanasoff-BerryComputer)馮·諾伊曼及馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)1945年6月30日，馮·諾依曼發(fā)表“101頁(yè)報(bào)告”——FirstDraftofaReportontheEDVAC；1946年7、8月間，馮·諾依曼又提出了一個(gè)更加完善的設(shè)計(jì)報(bào)告“電子計(jì)算機(jī)邏輯設(shè)計(jì)初探”（Preliminarydiscussionofthethelogicaldesignofanelectroniccomputinginstrument）。

這兩篇報(bào)告的綜合設(shè)計(jì)思想，便是著名的“馮·諾依曼結(jié)構(gòu)（vonNeumannArchitecture）”。報(bào)告明確指出：

采用二進(jìn)制，不但數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制，指令也采用二進(jìn)制；

計(jì)算機(jī)由5部分構(gòu)成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出裝置；

程序由指令組成并和數(shù)據(jù)一起存放在存儲(chǔ)器中，機(jī)器按程序指定的邏輯順序，把指令從存儲(chǔ)器中讀出來并逐條執(zhí)行，從而自動(dòng)完成程序描述的處理工作。(即，“存儲(chǔ)程序”思想)現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父——馮·諾伊曼電子管計(jì)算機(jī)1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，注意ENIAC并不是基于“存儲(chǔ)程序”工作的計(jì)算機(jī)?。┰诿绹?guó)賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。5000次加法/秒體重30噸占地170m218800只電子管1500個(gè)繼電器功率150KW第二代電子計(jì)算機(jī)195×--196×晶體管計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn)邏輯元件——晶體管主存——磁芯輔存——磁盤軟件——高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言、操作系統(tǒng)應(yīng)用——除科學(xué)計(jì)算外，已應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、過程控制主要成就首次將晶體管用于計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)縮小了體積，減低了功耗，提高了速度和可靠性。發(fā)明了高級(jí)語言。首次提出了計(jì)算機(jī)的兼容問題，包括硬件兼容和軟件兼容。晶體管計(jì)算機(jī)晶體管與電子管的比較：

體積比電子管小很多

耗電大大降低

穩(wěn)定性有很大提高1955年，貝爾實(shí)驗(yàn)室使用800只晶體管組裝了世界上第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)TRADIC。(TransistorDigitalComputer)第三代電子計(jì)算機(jī)

196×--197×集成電路計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn)邏輯元件——大規(guī)模集成電路主存——半導(dǎo)體芯片輔存——磁盤軟件——編譯系統(tǒng)，各類高級(jí)語言、操作系統(tǒng)提出“摩爾定律”摩爾定律微芯片上集成的晶體管數(shù)目每18個(gè)月翻一番，價(jià)格降低一半集成狹電路度計(jì)算赤機(jī)集成電路與晶體管的比較：1964年4月7日，在IBM公司成立50周年之際，由年僅40歲的吉恩·阿姆達(dá)爾(Gene

Amdahl)擔(dān)任主設(shè)計(jì)師，歷時(shí)四年研發(fā)的IBM360計(jì)算機(jī)問世，標(biāo)志著第三代計(jì)算機(jī)的全面登場(chǎng)，這也是IBM歷史上最為成功的機(jī)型之一。第四朵代電級(jí)子計(jì)余算機(jī)19挖7×--現(xiàn)在酸大規(guī)侵模、母超大飼規(guī)模和集成煩電路琴計(jì)算孩機(jī)主要檢特點(diǎn)邏輯赤元件激—賓—大喇規(guī)模/超大朋規(guī)模盾集成吸電路或（LS孩I/雁VL術(shù)SI）主存皆—長(zhǎng)—LS銷I/故VL牧SI半導(dǎo)攏體芯筐片輔存惠—陽—怨磁盤剩、光率盤軟件百—塞—越高級(jí)海程序供設(shè)計(jì)職語言乳、操欣作系毫統(tǒng)應(yīng)用孕—臉—科恰學(xué)計(jì)拆算、初數(shù)據(jù)悲處理莊、過革程控至制，并進(jìn)哲入以偶計(jì)算封機(jī)網(wǎng)仔絡(luò)為于特征船的應(yīng)壟用時(shí)籃代第五政代電急子計(jì)維算機(jī)從20世紀(jì)80年代擾開始框，日多本、當(dāng)美國(guó)襯、歐瘋洲等請(qǐng)發(fā)達(dá)怖國(guó)家杠都宣壘布開脹始新照一代工計(jì)算副機(jī)的周研究投。人桿們普跑遍認(rèn)鳳為新息一代私計(jì)算稍機(jī)應(yīng)亞該是丑智能閱型的儲(chǔ)，它沖能模畝擬人乞的智任能行形為，駝理解拆人類借自然蝕語言找，并碗繼續(xù)廢向著訊微型挑化、孟網(wǎng)絡(luò)搜化發(fā)嘗展。旦綜合忠起來枕大概質(zhì)有以塔下幾漆個(gè)研久究方都向。人工泡智能襯計(jì)算諷機(jī)巨型遮計(jì)算決機(jī)多處裙理機(jī)激光贏計(jì)算靠機(jī)超導(dǎo)底計(jì)算常機(jī)生物燃晶體恥計(jì)算弓機(jī)（DN直A計(jì)算牛機(jī)）量子度計(jì)算1.源3計(jì)算漏機(jī)與朵計(jì)算量思維計(jì)算判思維?。–o熟mp咽ut棟at叨io幼na服l里Th遍in待ki齡ng）是槳運(yùn)用振計(jì)算忘機(jī)科奮學(xué)的命基礎(chǔ)嘗概念五進(jìn)行糖問題辯求解免、系紡統(tǒng)設(shè)吸計(jì)以墨及人擠類行激為理襖解等豆涵蓋紛計(jì)算產(chǎn)機(jī)科斥學(xué)之授廣度元的一佩系列舟思維且活動(dòng)厚。計(jì)算險(xiǎn)思維奇建立株在計(jì)婚算過恐程的只能力圓和限箭制之自上，株它是鹿選擇守合適董的方王式去問陳述斷一個(gè)釣問題爬，對(duì)姨一個(gè)狹問題透的相么關(guān)方脆面建找模并知用最爺有效斑的辦勁法實(shí)輸現(xiàn)問徐題的謠求解李，整纖個(gè)過巷程由疤人和件機(jī)器梳協(xié)同吩配合技執(zhí)行赴。計(jì)轉(zhuǎn)算方察法和譯模型孟使我某們敢影于去棕處理冷那些概原本霧無法痛由任竟何個(gè)崇人獨(dú)瀉自完槍成的覺問題犁求解例和系京統(tǒng)設(shè)沿計(jì)。計(jì)算邊思維艇表達(dá)踢體系（基恢本內(nèi)愿涵）周以憶真教稿授:計(jì)算但思維摘能力宵可以乎通過書熟練競(jìng)地掌款握計(jì)知算機(jī)畜科學(xué)丈的基脅礎(chǔ)概速念而爽得到裳提高:約簡(jiǎn)俯、嵌務(wù)入、末轉(zhuǎn)化筍、仿靜真、壞遞歸董、并鍬行、迷抽象膀、分像解、宗建模驗(yàn)、預(yù)蠅防、寒保護(hù)巨、恢隨復(fù)、慚冗余蘆、容伍錯(cuò)、申糾錯(cuò)輔、啟舊發(fā)式幻玉推理靜、規(guī)濟(jì)劃、贏學(xué)習(xí)抓、調(diào)翅度等AC圾M和IE益EE聯(lián)合鉆制定遙的CC谷19五91給出蓬了計(jì)偽算機(jī)蜓科學(xué)愁領(lǐng)域燥里重瓜復(fù)出槳現(xiàn)的12個(gè)核斤心概予念：計(jì)算偏思維源表達(dá)浙體系（基剝本內(nèi)藍(lán)涵）綁定添、大籌問題筒的復(fù)點(diǎn)雜性癥、概巴念模凍型和案形式核模型伏、一仍致性定和完腳備性每