小小芯片萬事通

內(nèi)容概要

這是幫助青少年朋友了解計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信息科技的一本好書，向大眾普及信息科技知識的科普名著。本書為內(nèi)容紛繁的計(jì)算機(jī)發(fā)展史理出了一條清晰的脈絡(luò)，對我國計(jì)算機(jī)事業(yè)發(fā)展的介紹尤其滿懷激情，對海峽兩岸科技人物的貢獻(xiàn)都有論述，這是本書的一個(gè)重要特點(diǎn)。 《小小芯片萬事通》新版的突出特色是圖文并茂，介紹科學(xué)知識廣博通俗而不失深度，敘述計(jì)算機(jī)的各種應(yīng)用行文樸實(shí)而不乏文采。讀者可以在書中觀覽科技群星的音容笑貌，對科學(xué)大師和發(fā)明家會(huì)不由自主地心向往之……

作者簡介

吳文虎，1936年生，浙江寧波人。清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授、博士生導(dǎo)師，全國高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì)副會(huì)長，我國著名計(jì)算機(jī)教育專家，北京高等學(xué)校教學(xué)名師。1997年獲“清華大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果特等獎(jiǎng)”，1998年獲“全國優(yōu)秀教師一等獎(jiǎng)”，1999年榮獲“首都勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆保?001

書籍目錄

總序引言無所不在的計(jì)算機(jī)“電腦”與人腦學(xué)習(xí)掌握計(jì)算機(jī)的意義計(jì)算機(jī)并不神秘第一章 從“指算”、“盤算”到“電算”  一、最早的計(jì)算  二、近代的計(jì)算  三、電子計(jì)算機(jī)誕生的前奏第二章 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程  一、第一代計(jì)算機(jī)——真空電子管計(jì)算機(jī)  二、馮·諾依曼和圖靈的計(jì)算機(jī)理論  三、第二代計(jì)算機(jī)——晶體管計(jì)算機(jī)（1958—1964年）  四、第三代計(jì)算機(jī)——集成電路計(jì)算機(jī)（1964—1970年）  五、第四代計(jì)算機(jī)的心臟——微處理器的發(fā)展（1971年—）  附：微處理器的制作流程  六、微型計(jì)算機(jī)工業(yè)的興起（1974年—）  七、我國計(jì)算機(jī)事業(yè)的起步與發(fā)展  八、二十一世紀(jì)的中國芯  九、錦上添花的計(jì)算機(jī)外部設(shè)備  十、多媒體計(jì)算機(jī)的普及第三章 無所不能的計(jì)算機(jī)  一、形形色色的計(jì)算機(jī)  二、計(jì)算機(jī)操作方式的改進(jìn)  三、計(jì)算機(jī)怎樣工作  四、高速神算  五、軌跡可求  六、風(fēng)云可測  七、系統(tǒng)控制與戰(zhàn)地“高參”  八、書海尋珍  九、“深藍(lán)”戰(zhàn)勝世界冠軍  十、“說得出”與“聽得懂”  十一、感受“另一個(gè)世界”  十二、指紋識別與“掃”入文字  十三、巡天遙看一千河  十四、解決數(shù)學(xué)難題  十五、自動(dòng)控制的方方面面  十六、“智能”汽車與“衛(wèi)星調(diào)度”  十七、電子“名醫(yī)”  十八、機(jī)器人的“大腦”  十九、設(shè)計(jì)制造一條龍——CAD/CAM技術(shù)  二十、高級裁縫與計(jì)算機(jī)畫像  二十一、“無紙化”，還是“數(shù)字化”？  二十二、告別了“火”與“鉛”的出版業(yè)  二十三、闖進(jìn)“藝術(shù)殿堂”的計(jì)算機(jī)  二十四、威力強(qiáng)大的“病毒武器”  二十五、勝人一籌的“戰(zhàn)略決策”  二十六、計(jì)算機(jī)娛樂的魅力  二十七、精彩紛呈的藝術(shù)盛宴  二十八、解析“計(jì)算機(jī)算命”第四章 通五洲、聯(lián)萬家的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)  一、Internet——一“網(wǎng)”打盡天下  二、小小寰球“地球村”  三、“Internet”的由來  四、Internet的增長趨勢  五、快捷的通信手段與新的交流方式  六、信息資源的共享  七、嶄新的信息傳播方式  八、遠(yuǎn)程教育與網(wǎng)上會(huì)診  九、新的文化娛樂方式  十、商家走進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)  十一、電子貨幣與網(wǎng)絡(luò)銀行  十二、企業(yè)的電子數(shù)據(jù)交換貿(mào)易  十三、商業(yè)物流的網(wǎng)絡(luò)化  十四、城市管理的嶄新實(shí)踐  十五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與“黑客”  十六、衛(wèi)星遙感通信與搶險(xiǎn)救災(zāi)第五章 未來的計(jì)算機(jī)  一、未來計(jì)算機(jī)世界的預(yù)測  二、網(wǎng)格計(jì)算與下一代互聯(lián)網(wǎng)展望  三、希望在你們身上后記

章節(jié)摘錄

　　第一章　從“指算”、“盤算”到“電算”　　人們今天已經(jīng)習(xí)慣在工作中使用計(jì)算機(jī)，天天見到個(gè)人計(jì)算機(jī)也覺得很平常。但是，現(xiàn)在的少年兒童除了計(jì)算機(jī)、算盤和計(jì)算器，恐怕就不知道還存在過其他的計(jì)算工具了?！　≡诮裉?，人們到商店購買日常生活用品或中小學(xué)生去上學(xué)，在手里拿一個(gè)集成電路制成的電子計(jì)算器，甚至有一臺筆記本電腦也已經(jīng)不算稀奇。但就在二十世紀(jì)七十年代末的時(shí)候，如果誰的手里有一只能夠進(jìn)行加、減、乘、除簡單運(yùn)算的計(jì)算器，就會(huì)招來不少羨慕的目光。現(xiàn)在，小朋友們要求家長去購買的計(jì)算機(jī)一定會(huì)是“雙核CPU”的，五六年前的先進(jìn)機(jī)型“奔騰Ⅲ”、“奔騰4”都已經(jīng)成了“明日黃花”。如果我們要了解計(jì)算機(jī)及其麻用的飛速發(fā)展，可以經(jīng)常到互聯(lián)網(wǎng)上瀏覽一番——這在十年前，對大多數(shù)人來說，還是不可想象的?！　≡陔娮佑?jì)算機(jī)飛速發(fā)展和大普及的今天，世界的發(fā)展日新月異！現(xiàn)代科技的進(jìn)步一日千里！　　如果我們要回顧電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史，就要從世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)埃尼亞克（ENIAC）的誕生說起，從那時(shí)到現(xiàn)在，這個(gè)新技術(shù)領(lǐng)域的真正開拓與發(fā)展不過只有六十多年的時(shí)間。　　如果算算我們今天常見的那種個(gè)人計(jì)算機(jī)的年齡，它只不過才30多歲?！　≡陔娮佑?jì)算機(jī)產(chǎn)生以前的漫長歷史時(shí)期中，人們是怎樣進(jìn)行計(jì)算，是怎樣不斷探索新的計(jì)算方法，研究發(fā)明新的計(jì)算工具的呢？讓我們對此做一個(gè)簡略的回顧?！　∫?、最早的計(jì)算　　人類的計(jì)算行為開始于感覺到“數(shù)”的重要性的時(shí)候。但是，這個(gè)起點(diǎn)距現(xiàn)在大約有多少年，可能誰也說不太準(zhǔn)。但是，“結(jié)繩記事”、數(shù)手指、刻痕記數(shù)記事、擺木棍（算籌）、畫沙盤、用算盤卻是古人曾經(jīng)使用過的初級計(jì)算方法。　　結(jié)繩記事與數(shù)手指　　在社會(huì)生產(chǎn)力水平低下的原始社會(huì)階段，人與人之間還沒有商品交易，人們最初對于事物只有“量”的概念，人類去數(shù)“數(shù)”的需求是很有限的。那時(shí)候，人們只知道比較兩群個(gè)體或兩個(gè)群體以上的整體之間的某些差異。例如，這座山比那座山大些，那棵樹比這棵樹高些，這群羊要比那群羊多些，等等。至于相比之下它們之間誰比誰大多少、高多少或多多少則無法表示。后來，由于生產(chǎn)、生活的需要日益增多，人類才慢慢地體會(huì)出了“數(shù)”的概念。最初的方法是利用結(jié)繩記事的方法，表示出數(shù)量的實(shí)質(zhì)，與此同時(shí)，人們發(fā)明了一些簡單的符號代表一些簡單的數(shù)量?！　∪祟惿鐣?huì)早期的數(shù)字并不與后來一樣，當(dāng)時(shí)只能用少數(shù)幾個(gè)符號表示少許的數(shù)量。最初，除了“1”和“2”以外，還沒有較大的數(shù)值名稱。在這個(gè)時(shí)期，人們點(diǎn)數(shù)的方法是：？1，2，2—1，：2-2，2-2-1，2-2-2，……”這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)只有兩個(gè)符號的緣故。等到“3”被發(fā)明使用時(shí)，人們點(diǎn)數(shù)的方法就有了“1，2，3，3-1，3—2，3—3，3—3—1，……”的方式?！?”的概念大概產(chǎn)生得更晚一些?！　『髞?，隨著思維與經(jīng)驗(yàn)的積淀，人們又學(xué)會(huì)了利用手指表示數(shù)量，并且用手指從事一些簡單的計(jì)算工作。這樣，人類就慢慢地增加了表示數(shù)目的數(shù)字。因?yàn)槿说膬芍皇钟惺畟€(gè)指頭，所以產(chǎn)生“十進(jìn)位”數(shù)字系統(tǒng)是十分自然的事情?！　‰m然利用手指計(jì)算是非常方便的，但這樣做的結(jié)果會(huì)經(jīng)常右“十個(gè)指頭”不夠使用的感覺。有的民族在古代就曾經(jīng)想用“手指加腳趾”的辦法來解決這個(gè)問題，因而發(fā)明過所謂的“二十進(jìn)位”。但是，手腳并用的方法也不能一勞永逸地解決日益增長的數(shù)量計(jì)算的問題，人們只好被迫改變單純靠數(shù)手指腳趾來計(jì)數(shù)的方法。這時(shí)，“石頭”和“樹枝”就成了人類最早的計(jì)算工具。雖然數(shù)手指的方法仍然同時(shí)在使用。　　運(yùn)籌帷幄　決勝千里——算籌與沙盤　　利用石頭或者樹枝計(jì)數(shù)，和用手指計(jì)算的情形差不多，開始時(shí)都是一個(gè)對應(yīng)一個(gè)的，最突出的優(yōu)點(diǎn)是破除了“數(shù)量限制”的問題。但是，利用石頭或樹枝計(jì)算也存在一個(gè)顯而易見的缺點(diǎn)，就是當(dāng)它們所代表的數(shù)量太多時(shí)，無法輕易讀出這一堆東西所代表的數(shù)量總值。為了解決這個(gè)矛盾，人們又學(xué)會(huì)了利用不同的堆置或排列方法，由此總結(jié)出了解決計(jì)算難題的公式。這種利用石頭或樹枝（木棍）從事計(jì)算的方法在古代中國被稱為“籌算”，所用的工具稱為“算籌”?！妒酚洝分杏涊d，劉邦曾經(jīng)贊揚(yáng)他的大謀士張良“運(yùn)籌策于帷帳之中，決勝于千里之外”，話中說到的“籌策”，指的就是“算籌”，“運(yùn)籌”就是用“算籌”來計(jì)算、做計(jì)劃，解決問題?！　」糯摹斑\(yùn)籌高手”，即當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)家或高級參謀，他們的計(jì)算技巧是很高的，計(jì)算時(shí)可以運(yùn)籌如飛，看得人眼花繚亂。直至今天，人們還在用“運(yùn)籌”、“籌算”這些詞語來表示做計(jì)劃、進(jìn)行思考的意思?！　≡趯W(xué)會(huì)使用算籌解決計(jì)數(shù)問題以后，有人想到了一種新的方法：在地上畫三條直線，在開始計(jì)算時(shí)，先把算籌一個(gè)個(gè)地放在最右邊的線上，當(dāng)這條線放滿十組時(shí)，就將它們?nèi)渴掌?，并在中間的線上放一個(gè)算籌，用以記錄右邊滿十的次數(shù)；同樣，當(dāng)中線擺滿十個(gè)時(shí)也將它們?nèi)渴掌?，而在左邊的線上放上一個(gè)算籌用以記錄中間滿十的次數(shù)。很明顯，這是十指計(jì)數(shù)方法的自然延伸。人們用這個(gè)方法進(jìn)行連續(xù)計(jì)算，就產(chǎn)生了最初的“十進(jìn)位”的概念。這種計(jì)算方法因?yàn)橥窃谏车厣线M(jìn)行，所以稱為“沙盤”。　　“算盤”與“盤算”　　沙盤在不斷使用的過程中，悄悄地演變成了早期的“算盤”。算盤是把一定數(shù)量的算珠（相當(dāng)于沙盤上的算籌）穿在竹簽上，然后用木框把它們固定起來。計(jì)算時(shí)，人們可以隨意設(shè)定某一列算珠為個(gè)位，它的左邊便按次序分別成為十位、百位、千位…，它的右邊則為小數(shù)位。古代及現(xiàn)代算盤的原理基本一致，但外在形式稍有不同。中國式的算盤是在框中加一橫木，把它分成上、下兩部分，上隔兩珠每珠代表五，下隔五珠每珠代表一；俄國式算盤則是十珠式；日本式的算盤是上隔一珠、下隔四珠?，F(xiàn)在，中國式和日本式的算盤仍然廣泛應(yīng)用在工商業(yè)之中。現(xiàn)在中國的不少算盤已經(jīng)是中日合璧的方式：上隔一珠、下隔五珠?！　∷惚P不但可以進(jìn)行加減計(jì)算，也可以處理乘除的問題。在相當(dāng)長的歷史時(shí)期內(nèi)，算盤曾經(jīng)是人類的主要計(jì)算工具，使用算盤進(jìn)行計(jì)算的方法稱為“珠算”?，F(xiàn)在，人們雖然還在用“盤算”這個(gè)老的詞匯，但實(shí)際上很多單位和個(gè)人卻早已開始“電算”了?！　《⒔挠?jì)算　　計(jì)算尺　　后來，又有人利用對數(shù)關(guān)系，制造出一種名叫“計(jì)算尺（Slide Rule）”的計(jì)算工具。計(jì)算尺是由兩把刻度相同對數(shù)比的滑尺及一支小游標(biāo)組成。只要移動(dòng)兩尺的距離及游標(biāo)，就可以輕易地求出計(jì)算的結(jié)果。計(jì)算尺適合應(yīng)用在乘除、對數(shù)及三角函數(shù)的計(jì)算。由于這些計(jì)算是工程設(shè)計(jì)人員大量的、經(jīng)常性的工作，使用計(jì)算尺就可以大大減輕計(jì)算工作量，因此計(jì)算尺被普遍應(yīng)用在工程計(jì)算方面。直到二十世紀(jì)六七十年代，拉計(jì)算尺還是工程師的一項(xiàng)必備的技能。　　應(yīng)該指出的是，計(jì)算尺的設(shè)計(jì)原理是以“量”的關(guān)系為主的，這種方法與算盤主要用“數(shù)”的設(shè)計(jì)原理有所不同?！　‰S著集成電路計(jì)算器及個(gè)人計(jì)算機(jī)在二十世紀(jì)七十年代末的迅速普及，這種應(yīng)用了幾百年的工程計(jì)算工具很快就“壽終正寢”了。　　手搖計(jì)算機(jī)　　1641年，青年工程師布萊茲?帕斯卡（Blaise Pascal）發(fā)明了第一部由輪盤和齒輪構(gòu)成的計(jì)算工具——手搖加法演算機(jī)。這種演算機(jī)在結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜，但使用上卻很簡單，只要按照規(guī)定把數(shù)值設(shè)入機(jī)器，然后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器搖柄，就可以得到演算的結(jié)果。這種機(jī)器可直接用數(shù)字設(shè)定資料，操作方法單純，所得結(jié)果以數(shù)字方式在讀數(shù)窗顯示，很容易使用，同樣可以解決加、減、乘、除等問題。　　帕斯卡的手搖演算機(jī)的原理很簡單，有點(diǎn)類似汽車上的里程表，只是把輪盤分成十等份，以每個(gè)等份代表一個(gè)數(shù)量單位，并在輪盤上標(biāo)記十個(gè)數(shù)字，然后利用輪盤向左或向右旋轉(zhuǎn)的方向表示加或減，并利用這個(gè)原理從事乘（連加）或除（連減）的運(yùn)算?！　耐庥^上看，最早的一個(gè)帕斯卡的演算機(jī)是一個(gè)長36厘米，寬13厘米，高8厘米的黃銅盒子。德國著名數(shù)學(xué)家萊布尼茨制作的乘法器可以進(jìn)行四則運(yùn)算，算得上是一種早期的計(jì)算機(jī)，但是沒有得到很好的推廣應(yīng)用。　　……

編輯推薦

　　從古至今，大概沒有哪一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展速度可以與計(jì)算機(jī)相比肩的了，令許多電腦界的泰斗人物的預(yù)言都成為笑柄。

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