小小芯片萬事通

內(nèi)容概要

這是幫助青少年朋友了解計算機技術(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)容紛繁的計算機發(fā)展史理出了一條清晰的脈絡(luò)，對我國計算機事業(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都有論述，這是本書的一個重要特點。 《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，敘述計算機的各種應(yīng)用行文樸實而不乏文采。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)計算機系教授、博士生導(dǎo)師，全國高校計算機基礎(chǔ)教育研究會副會長，我國著名計算機教育專家，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”，1998年獲“全國優(yōu)秀教師一等獎”，1999年榮獲“首都勞動獎?wù)隆保?001

書籍目錄

總序引言無所不在的計算機“電腦”與人腦學(xué)習(xí)掌握計算機的意義計算機并不神秘第一章 從“指算”、“盤算”到“電算”  一、最早的計算  二、近代的計算  三、電子計算機誕生的前奏第二章 電子計算機的發(fā)展歷程  一、第一代計算機——真空電子管計算機  二、馮·諾依曼和圖靈的計算機理論  三、第二代計算機——晶體管計算機（1958—1964年）  四、第三代計算機——集成電路計算機（1964—1970年）  五、第四代計算機的心臟——微處理器的發(fā)展（1971年—）  附：微處理器的制作流程  六、微型計算機工業(yè)的興起（1974年—）  七、我國計算機事業(yè)的起步與發(fā)展  八、二十一世紀的中國芯  九、錦上添花的計算機外部設(shè)備  十、多媒體計算機的普及第三章 無所不能的計算機  一、形形色色的計算機  二、計算機操作方式的改進  三、計算機怎樣工作  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”戰(zhàn)勝世界冠軍  十、“說得出”與“聽得懂”  十一、感受“另一個世界”  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、機器人的“大腦”  十九、設(shè)計制造一條龍——CAD/CAM技術(shù)  二十、高級裁縫與計算機畫像  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“藝術(shù)殿堂”的計算機  二十四、威力強大的“病毒武器”  二十五、勝人一籌的“戰(zhàn)略決策”  二十六、計算機娛樂的魅力  二十七、精彩紛呈的藝術(shù)盛宴  二十八、解析“計算機算命”第四章 通五洲、聯(lián)萬家的計算機網(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、遠程教育與網(wǎng)上會診  九、新的文化娛樂方式  十、商家走進了計算機網(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、城市管理的嶄新實踐  十五、計算機網(wǎng)絡(luò)與“黑客”  十六、衛(wèi)星遙感通信與搶險救災(zāi)第五章 未來的計算機  一、未來計算機世界的預(yù)測  二、網(wǎng)格計算與下一代互聯(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)慣在工作中使用計算機，天天見到個人計算機也覺得很平常。但是，現(xiàn)在的少年兒童除了計算機、算盤和計算器，恐怕就不知道還存在過其他的計算工具了?！　≡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)，在手里拿一個集成電路制成的電子計算器，甚至有一臺筆記本電腦也已經(jīng)不算稀奇。但就在二十世紀七十年代末的時候，如果誰的手里有一只能夠進行加、減、乘、除簡單運算的計算器，就會招來不少羨慕的目光?，F(xiàn)在，小朋友們要求家長去購買的計算機一定會是“雙核CPU”的，五六年前的先進機型“奔騰Ⅲ”、“奔騰4”都已經(jīng)成了“明日黃花”。如果我們要了解計算機及其麻用的飛速發(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?！　≡陔娮佑嬎銠C飛速發(fā)展和大普及的今天，世界的發(fā)展日新月異！現(xiàn)代科技的進步一日千里！　　如果我們要回顧電子計算機的發(fā)展歷史，就要從世界上第一臺電子計算機埃尼亞克（ENIAC）的誕生說起，從那時到現(xiàn)在，這個新技術(shù)領(lǐng)域的真正開拓與發(fā)展不過只有六十多年的時間。　　如果算算我們今天常見的那種個人計算機的年齡，它只不過才30多歲?！　≡陔娮佑嬎銠C產(chǎn)生以前的漫長歷史時期中，人們是怎樣進行計算，是怎樣不斷探索新的計算方法，研究發(fā)明新的計算工具的呢？讓我們對此做一個簡略的回顧。　　一、最早的計算　　人類的計算行為開始于感覺到“數(shù)”的重要性的時候。但是，這個起點距現(xiàn)在大約有多少年，可能誰也說不太準。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)使用過的初級計算方法?！　〗Y(jié)繩記事與數(shù)手指　　在社會生產(chǎn)力水平低下的原始社會階段，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。那時候，人們只知道比較兩群個體或兩個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)量的實質(zhì)，與此同時，人們發(fā)明了一些簡單的符號代表一些簡單的數(shù)量。　　人類社會早期的數(shù)字并不與后來一樣，當(dāng)時只能用少數(shù)幾個符號表示少許的數(shù)量。最初，除了“1”和“2”以外，還沒有較大的數(shù)值名稱。在這個時期，人們點數(shù)的方法是：？1，2，2—1，：2-2，2-2-1，2-2-2，……”這是因為當(dāng)時只有兩個符號的緣故。等到“3”被發(fā)明使用時，人們點數(shù)的方法就有了“1，2，3，3-1，3—2，3—3，3—3—1，……”的方式。“0”的概念大概產(chǎn)生得更晚一些?！　『髞?，隨著思維與經(jīng)驗的積淀，人們又學(xué)會了利用手指表示數(shù)量，并且用手指從事一些簡單的計算工作。這樣，人類就慢慢地增加了表示數(shù)目的數(shù)字。因為人的兩只手有十個指頭，所以產(chǎn)生“十進位”數(shù)字系統(tǒng)是十分自然的事情?！　‰m然利用手指計算是非常方便的，但這樣做的結(jié)果會經(jīng)常右“十個指頭”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”的辦法來解決這個問題，因而發(fā)明過所謂的“二十進位”。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)量計算的問題，人們只好被迫改變單純靠數(shù)手指腳趾來計數(shù)的方法。這時，“石頭”和“樹枝”就成了人類最早的計算工具。雖然數(shù)手指的方法仍然同時在使用?！　∵\籌帷幄　決勝千里——算籌與沙盤　　利用石頭或者樹枝計數(shù)，和用手指計算的情形差不多，開始時都是一個對應(yīng)一個的，最突出的優(yōu)點是破除了“數(shù)量限制”的問題。但是，利用石頭或樹枝計算也存在一個顯而易見的缺點，就是當(dāng)它們所代表的數(shù)量太多時，無法輕易讀出這一堆東西所代表的數(shù)量總值。為了解決這個矛盾，人們又學(xué)會了利用不同的堆置或排列方法，由此總結(jié)出了解決計算難題的公式。這種利用石頭或樹枝（木棍）從事計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)贊揚他的大謀士張良“運籌策于帷帳之中，決勝于千里之外”，話中說到的“籌策”，指的就是“算籌”，“運籌”就是用“算籌”來計算、做計劃，解決問題?！　」糯摹斑\籌高手”，即當(dāng)時的數(shù)學(xué)家或高級參謀，他們的計算技巧是很高的，計算時可以運籌如飛，看得人眼花繚亂。直至今天，人們還在用“運籌”、“籌算”這些詞語來表示做計劃、進行思考的意思。　　在學(xué)會使用算籌解決計數(shù)問題以后，有人想到了一種新的方法：在地上畫三條直線，在開始計算時，先把算籌一個個地放在最右邊的線上，當(dāng)這條線放滿十組時，就將它們?nèi)渴掌?，并在中間的線上放一個算籌，用以記錄右邊滿十的次數(shù)；同樣，當(dāng)中線擺滿十個時也將它們?nèi)渴掌穑谧筮叺木€上放上一個算籌用以記錄中間滿十的次數(shù)。很明顯，這是十指計數(shù)方法的自然延伸。人們用這個方法進行連續(xù)計算，就產(chǎn)生了最初的“十進位”的概念。這種計算方法因為往往是在沙地上進行，所以稱為“沙盤”?！　　八惚P”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。計算時，人們可以隨意設(shè)定某一列算珠為個位，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?，F(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。　　算盤不但可以進行加減計算，也可以處理乘除的問題。在相當(dāng)長的歷史時期內(nèi)，算盤曾經(jīng)是人類的主要計算工具，使用算盤進行計算的方法稱為“珠算”?，F(xiàn)在，人們雖然還在用“盤算”這個老的詞匯，但實際上很多單位和個人卻早已開始“電算”了?！　《?、近代的計算　　計算尺　　后來，又有人利用對數(shù)關(guān)系，制造出一種名叫“計算尺（Slide Rule）”的計算工具。計算尺是由兩把刻度相同對數(shù)比的滑尺及一支小游標組成。只要移動兩尺的距離及游標，就可以輕易地求出計算的結(jié)果。計算尺適合應(yīng)用在乘除、對數(shù)及三角函數(shù)的計算。由于這些計算是工程設(shè)計人員大量的、經(jīng)常性的工作，使用計算尺就可以大大減輕計算工作量，因此計算尺被普遍應(yīng)用在工程計算方面。直到二十世紀六七十年代，拉計算尺還是工程師的一項必備的技能?！　?yīng)該指出的是，計算尺的設(shè)計原理是以“量”的關(guān)系為主的，這種方法與算盤主要用“數(shù)”的設(shè)計原理有所不同?！　‰S著集成電路計算器及個人計算機在二十世紀七十年代末的迅速普及，這種應(yīng)用了幾百年的工程計算工具很快就“壽終正寢”了?！　∈謸u計算機　　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)成的計算工具——手搖加法演算機。這種演算機在結(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)入機器，然后轉(zhuǎn)動機器搖柄，就可以得到演算的結(jié)果。這種機器可直接用數(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的原理很簡單，有點類似汽車上的里程表，只是把輪盤分成十等份，以每個等份代表一個數(shù)量單位，并在輪盤上標記十個數(shù)字，然后利用輪盤向左或向右旋轉(zhuǎn)的方向表示加或減，并利用這個原理從事乘（連加）或除（連減）的運算。　　從外觀上看，最早的一個帕斯卡的演算機是一個長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行四則運算，算得上是一種早期的計算機，但是沒有得到很好的推廣應(yīng)用?！　　?/pre>




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





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