電腦是誰發明??? (5分)

發明者：艾克特及曼奇里（美國人）
年份：１９４５年
地點：美國賓夕法尼亞大學

要講電腦，先要提出電腦的位代號，英國的布爾建立布爾代數的一殷邏輯法，為現代的計算機及電腦奠下基礎。至於第一「台」電腦是設在賓夕法尼亞大學內，該電腦名為 ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)，中文名為「電子數字積分儀電腦」。

這台佔了整間房子的電腦重３０噸，用了一萬八千支真空管及六千個開關掣，ENIAC 每秒鐘可以進行五千次數字運算，不過此腦本身也有弱點，那便是缺乏記憶體，只是一部大型的計數機。

電腦晶片的出現：由於真空管本身體積較大，科學家貝爾在１９４８年發明電腦晶片代替真空管，令電腦的體積縮小了又不會散發大量熱力。後來艾克特及曼奇利聯同數學家范紐曼便共同解決電腦的弱點，令電腦能運算外，也能自行執行命令，這便是現時電腦的基本模式。




帕斯卡於1642年設計出了電腦的圖紙，連外殼和齒輪用什麼樣的金屬材料都作了認真的選擇，同年造出了一台電腦。這是世界上第一台齒輪式電腦。

帕斯卡的這台電腦可以計算到8位數字，表示數字的齒輪共16個，每個齒輪均分成10個齒，每個齒表示0～9中的一個數，並按大小排列。8 個齒輪在上面組成垂直齒輪組，從左到右構成8位讀數，分別表示個位數、十位數、百位數……千萬位數；另外8個齒輪在下面組成水準齒輪組，從左到右可以進行 8位數的加減。

帕斯卡發明的鐘錶式齒輪電腦，是機械式電腦的初級階段。它的外殼用黃銅製成，精緻美觀。但這台電腦的功能還很差，做乘法時必須用連加的方法；做除法時，也只能用連減的方法，而且這台機器需用一個小鑰匙撥動一下方能計算，每次計算結束，都必須復原到零位以後，方可重新計算，很不方便。在計算過程中它又常發生故障。但是帕斯卡電腦的發明對以後電腦的發展具有深遠的影響。帕斯卡一下子成了著名人物。

6年後，帕斯卡對自己發明的電腦提出了專利申請，1649年獲得專利權。當他的電腦在盧森堡宮展出時，成千上萬的人被吸引住了。帕斯卡自己也為這一偉大傑作而陶醉，他時常到盧森堡宮去看這件不朽的“藝術品”，深感自豪。帕斯卡電腦的發明是人類在計算工具上的新突破。它發明的意義遠遠超出了這台電腦本身的使用價值，它告訴人們用純機械裝置可代替人的思維和記憶。從此在歐洲興起了“大家來造思維工具”的熱潮。至今還有很多遊人和學者慕名前往盧森堡宮參觀這一歷史上的珍品——世界上第一台齒輪式電腦。

目前，帕斯卡發明製造的齒輪式電腦還保留有6台。其中5台在巴黎藝術和手工藝品博物館內，一台保存在德累斯頓的物理教學沙龍。這些電腦長約30～側釐米，寬15釐米，高10釐米，是科學史上難得的珍品。

帕斯卡一直被公認為世界上第一台齒輪式電腦的發明者，他也為自己的這一成就而感到無比自豪。但在帕斯卡發明之前，德國的數學家卡什爾已設計製造出6位數的齒輪式電腦。卡什爾是著名的東方語言學家，數學家。他對天文學也有頗深的研究。他常困於大量的數據計算，被繁雜的計算攪得精疲力盡。現實中的問題促使他創造一種新的得力的計算工具，來減輕計算上的沉重負擔。1623年，他開始著手構思設計，同年造出了樣機，以後又進行了一些改進。這台電腦的原理與帕斯卡的有相同之處，使用過程中也極易發生故障。從歷史上來看，人們對卡什爾發明電腦了解很少，它的社會影響極小，直到1958年，人們才在有關歷史資料中得知他發明齒輪式電腦的情況。因此，在談到第一個齒輪式電腦發明時，不能不提及卡什爾。實際上，卡什爾才是齒輪式電腦的第一個發明者。

艾克特及曼奇里 ar!!!

電腦的歷史發展

在本世紀人類歷史演進中，電腦 (Computer，又稱電子計算機) 確實對我們的日常生活增加不少便利，特別是將人類的思考方向與邏輯往前進展的更具前瞻性。生活在過去的年代不懂文字，常被人譏為文盲，然而在現在的社會中不了解電腦，只怕會被看做文明智障，所以不論是針對考試或是在實務上，我們都需對電腦的演進及組織架構有大致的了解。

一、 前言：開路先鋒 --- 先人的智慧

三千多年前的 中國人 發明了『 算盤 』。
三百年前， 法國的一位數學家 巴斯卡 利用齒輪推動的原理發明了『 加法器 』。
西元1673年德國人萊布尼茲(Gottfried van Leibniz)改良加法器，利用連續加法做乘法運算。
西元1801年法國人約瑟夫‧傑夸德(Joseph Jacquard)發明使用打孔卡片(Punched carboard card)控制的自動化織布機。對未來電腦的發展引進兩個重要的觀念：一、資訊可以在打孔卡片上編碼(Coded)；二、資訊可以儲存在卡片上，而且當這些卡片成串的組合在一起，就可以做為一連串的指令 - 實際上也就是程式。
西元1820年法國人湯姆斯改良萊布尼茲的機器，可做加、減、乘、除運算。
西元1833年英國數學家劍橋大學的查理‧巴貝基(Charles Babbage)完成一部差分機(Difference engine)，爾後並完成一部功能更強的機器，稱為分析機(Analytical engine)，這一部機器在觀念上與現代電腦極為相似，對計算機貢獻良多，因此被尊稱為「電腦之父」。至於分析機的有些構思是來自其密友兼同事 - 蘿蕾斯伯爵夫人(Countess of Lovelace)，即詩人拜侖(Byron)的女兒艾達‧奧古斯塔(Ada Augusta)的驚人見解。她被公認為"程式設計的鼻祖"(The first programmer)，她所研究就是一種用來送入分析機，並能使這部機器執行工作的指令。
西元1890年，美國政府授命赫勒里斯製造一部機器，來協助執行1890年美國人口普查工作。這部機器是以打孔片儲存資料，而且是由電力帶動的。由於這部機器的協助，人口普查的統計結果只花了三年的時間就完成了(如1880年度的人口普查資料花了七年的時間才統計完成，而且官員們還擔心著是否會遺漏了其中某些的細節)。
這些發明只是用來輔助計算的工具，它們都沒有記憶與儲存資料的功能， 因此不能稱為 『 電腦 』。

　

二、發展史：世界上第一部『 電腦 』是由 美國人毛琪雷與愛克特在 1946 年發明。隨著電腦科技之進步，『 電腦 』已由龐然大物演變到現在的微型電腦，也就是我們所稱的 個人電腦 ( Personal Computer ) 簡稱 PC。

第O代電腦(1939~1946) ：

電腦的試作機為1944年艾肯教授所完成的哈佛大學的 ASCC-MARK-I 。在MARK-I中，使用了3，000個以上的繼電器 (Relay)和多量的齒輪，MARK-I為電氣機械式的電腦。MARK-I 採用的構想與今天的電系統的構想，幾乎相同 。為執行計算，事先排定指令，編製程序手冊，並將它轉換於紙帶上，成為打孔的組合，指示機械，如此使機械能依循程序 手冊，實行計算。這種處理方式稱為，自動逐次控制方式。

第一代電腦(1946~1958)--真空管時期 ：

1946年，美國賓州大學的毛琪雷(Dr.John W.Mauchly)與愛克特(J.Presper Echert)，製造了第一部以真空管為電子元件的自動電腦， 稱為ENIAC(是Electronic Numerical Integrator And Calculator 的縮 寫，它的長度為50呎，寬30呎(佔地約42坪)，重30噸，共用了18800個 空管，是真空時期，也是第一代電腦的開始。ENIAC處理資料的媒體為打孔卡 片；計算機 讀進卡片的形式。乃遵循人類給予計算機的指令流程去做 的，也就說係採用插線 盤方式的。 但因人類可給予機器的指令種類及數量，是有限制的，因此無法要求其處理高水準的工作。

公元1945年，范諾曼(Dr. John Von Neumann)乃將作為控制方式的程式(Program)全部記憶於計算機的內部。這種將程 式記憶於電腦，以執行計算處理的方式，稱為內藏程式方式 (Stored Program Method)。公元1949年劍橋大學所完成的EDSAC，及1952年由賓州大學所完成的EDVAC等計算機都是採用此種原理。

自1952年 代就進入實用化時 代，在美國 經過試驗研究階段 後，電腦就成為商品出售，因而在民間企 業也開始使用。

2006-12-13 20:39:48 補充：
第二代電腦(1958~1963)--電晶體時期 ：由於全面性的 使用 電晶體，以及電腦內部的回路理論的發 達等，促進了演算或記憶的高速化和安 定化。在電路單元，使用真空管和使用電晶體，其性能和安定性方面有很大的差異。真空管的壽命比較短暫，與此比較電 晶體，其性能和安定性方面有很大的差異。真空管的壽命比較短暫，與此比較電晶體的壽命幾乎等於半永久的，其信賴 性也比真空管高100倍，從這些事實察知，電腦也迎接了電晶體的黃金時代。在此時代，出現了配合使用目的各種電腦，也就是製出 科學技術計算處理用，事務資料處理用，或能處理兩者的通用電腦。

2006-12-13 20:41:19 補充：
這時代的特色乃為編寫程式系統的運用。由於編寫程式系統的出現，那麼對於指揮電腦運轉的程式(處理程序手冊，程式)的編寫成為更容易。 編寫程式系統未被運用以前，人類以機器語言編寫程式。機器語言就是電腦所能理解的語言，是一種既繁雜又難於 應付的語言。因此，人們遂以人類容易了解的語言編寫一種程式，將人們所要處理的問題的程式語言轉換為機器語言， 然後再將機器語言轉換為人理的問題的程式語言轉換為機器語言，然後再將機器語言轉換為人類容易了解的語言。這 種編譯轉換語言的工作，交由電腦處理，就是編寫程式系統。 這時期，同時也啟用了一種適用於多種企業的共通業務 的應用程式。

2006-12-13 20:42:36 補充：
第三代電腦(1964~1971： 電晶體的時代維持了十年，1964年4月1日，電腦界的巨無霸－美國IBM 公司向全世界宣佈，使積體電路研製成功IBM 360型電腦，是第三代電腦的開始，電腦的速度又快了幾百倍。積體電路為，一個大小約1公厘四方的東西 ， 其中排組了電晶體或二極 體、電阻等電路，如將其擴大時則如照片的下 方所示者，其衵排組了約20 個電晶體，40個電 阻或電容器等性能的電路。由於採用積體電路，電腦的體型便顯得輕巧玲瓏了。但 是其更大的優點為促進電腦的高性能化，高信賴化，動作的高速化。電腦有各種各樣的規模，所謂規模之不同，係表示其演算速度，記憶容量，或事務 處理能力等各有差別。

1.電腦的發明過程及誰發明的?
要追溯電腦的發明，可以由中國古時開始說起，古時人類發明算盤去處理一些數據，利用撥弄算珠的方法，人們無需進行心算，通過固定的口訣就可以將答案計算出來。這種被稱為 『計算與邏輯運算』 的運作概念傳入西方後，被美國人加以發揚光大。直到十六世紀，發明了一部可協助處理乘數等較為複雜數學算式的機械，被稱為 『棋盤計算器』 ，但這時期只屬於純計算的階段，要到十九世紀才有急速的發展。
到了一九四三年，由美國人"侯活"先生及其同伴努力下發明了一部名為 『ASCC Mark I』 的可執行程式電腦。不只局限於計算繁雜的算式 ; 並且可作簡單的邏輯判斷，不過這部『電腦』未能普及應用，因為它的體積有 51 呎長，重逾 5 噸，開關掣也超過 60 組，差不多有一間房間般大，又怎可在家中使用呢 !
其後，由於真空管的發明，另一部可執行程式電腦 『ENIAC』 經美國軍方撥資研究下，以真空管取代機械操作，將所有部份都完全電子化，使用多達17,468支真空管而成，其作用與現今 CPU 中的半導體相若，這也是『家庭式』電腦時期的重要標誌。
基於 『半導體』 的發展，到了一九七二年，第一部真正的個人電腦誕生了。所使用的微處理器內包含了 2,300 個 『電晶體』 ，可以一秒內執行 60,000 個指令，體積也縮小很多。而世界各國也隨著 『半導體』 及 『電晶體』的發展去開拓電腦史上新的一頁。
電腦在生活上的運用
一、商業管理 　　
利用電腦系統協助處理文件、客戶資料、會計報表、商品資料、庫存狀況、進出貨記錄等，節省了大量的人力並提高準確性和速度。例如超級市場的收銀機在每銷售一項貨品時，便透過電腦系統的商品資料馬上標示價格，同時更新貨品庫存與進出貨狀況，而這一切在條碼機掃描貨品的一瞬間便處理完了。
二、金融處理 　　
有位銀行家說: 「如果沒有電腦，沒有任何一家銀行忙得過來」。從帳戶的存提款處理到自動提款機服務、支票交換、自動代繳水電費、代扣稅金等都要倚靠電腦。而股票市場的交易更完全是利用電腦系統整合達成的，目前我們已經可以坐在家裡利用網路直接買賣股票或查詢市場狀況，這一切都有賴於電腦的協助。
三、教育學習 　　
運用電腦學習是目前最新的趨勢，它沒有時間的限制，進度與內容也是隨個人的需求而調整，呈現的方式非常多樣化，除了傳統的文字還有聲音、影像、影片、動畫，有些甚至還做成遊戲。良好的學習軟體能夠以超越傳統書籍的方式呈現，增進學習效果與樂趣。
四、娛樂休閒 　　
娛樂休閒可是電腦的拿手絕活，從同學們熟悉的電動玩具，到大量運用電腦繪圖與影像合成科技的電影，都是電腦的傑作。目前最新的娛樂科技就是虛擬實境（Vitural Reality, VR）， 原本是用在模擬用途上，如駕駛飛機等，現在只要戴上VR頭盔及手套，透過電腦模擬的三度空間場景，就能進入完全的想像空間。
一、個人方面：
任何資料都可用電腦來整理與記錄保存，也可用來作為輔助學習工具，或利用無遠弗屆的網際網路〈Internet〉做資訊傳遞與交流，隨時掌握世界上最新的資訊和流行脈動。
三、學校方面：
電腦應用在學校方面，可分為行政與教學兩部分。就前者而言，校務行政電腦化，可簡化並節省人工作業的流程與時間。並有針對課程設計，結合文字、聲音、圖片動畫及視訊的「多媒體電腦輔助教學〈CAI〉」軟體，以「互動式」教學來強化教學效果。
利用多媒體電腦連上「臺灣學術網路〈TANet〉」或中華電信的「網際資訊網路〈Hinet〉」，便能透過網際網路遊歷在世界各國的網站中，做意見交流或選擇有興趣的課程學習，這種透過電腦網路的教學方式，稱為「遠距教學〈Distance Education〉。
3.電腦所帶來的問題
長時間使用電腦易有視力問題
長時間盯著電腦螢幕，可能導致眼睛酸澀、緊繃、流淚、視力模糊等問題。因近距離工作時，眼內睫狀肌需收縮，增加調節力，以便調焦使影像能正投射在視網膜上看清楚，若缺乏休息，將使睫狀肌不斷活動，操勞過度造成肌肉僵直或痙攣，產生酸澀脹痛之感，甚至無法調焦，而有一下子清楚、一下子模糊的現象。在高度專注於某事物時，眼皮眨眼次數會減少，使得淚液無法重新分布潤滑眼球，產生乾澀現象，對於配戴隱形眼鏡或乾眼症患者，更是雪上加霜，會發生眼睛紅和分泌物增加。
4.電腦在未來的發展
到了電腦全面普及的的這一天，人們任何事都開始依賴電腦，不論大至工業上的機組模型設計、飛行器建造，或是藝術方面服裝設計、美術創作，甚至小到日常生活中的家庭配菜、孩子讀書，無一不是利用電腦，人類到了沒有電腦已無法生存的地步.....終於有一天，有一台超級電腦得到一個結論：就是人類已經沒有存在這個世界的價值，它利用網路將訊息傳到每一台電腦，於是電腦開始破壞人類的生存系統，釋放在實驗室中的超級病毒，將人類一舉消滅！


腦（computer）的原來意義是『計算機』，也就是說，人類會發明電腦，最初的目的是幫助處理複雜的數字運算。而這種人工計算器的概念，最早可以追溯到十七世紀的法國大思想家帕斯卡。帕斯卡的父親擔任稅務局長，當時的幣制不是十進位，在計算上非常麻煩。帕斯卡為了協助父親，利用齒輪原理，發明了第一台可以執行加減運算計算器 。後來，德國數學家萊布尼茲加以改良，發明了可以做乘除運算的計算器。之後雖然在計算器的功能上多所改良與精進，但是，真正的電動計算機，卻必須等到西元1944年才製造出來。
而第一部真正可以稱得上電腦的機器，則誕生於1946年的美國，名字叫做ENIAC。這部電腦使用真空管來處理訊號，所以體積龐大（佔滿一個房間）、耗電量高（使用時全鎮的人都知道，因為家家戶戶的電燈都變暗了！），而且記憶容量又非常低（只有100多個字），但是，卻已經是人類科技的一大進展。而我們通常把這種使用真空管的電腦稱為第一代電腦。
由於真空管體機大，又常發生故障，因此又發明了第二代電腦：使用耗電少、體積小、價格也便宜的電晶體來處理訊號。
到了第三代電腦，使用體積更小、而且一小片的功能就等於數百個真空管的積體電路（ＩＣ）來處理訊號，到這個時候，電腦的體積也縮小了許多。
到了第四代電腦，利用了體積比ＩＣ更小，而功能更強的大規模積體電路（ＬＳＩ）來處理內部訊號，使電腦的能力日趨強大。而這時期也發展了微型積體電路，將電腦的中央處理裝置（ＣＰＵ，常聽到的Pentium系列就是指ＣＰＵ而言）全部安裝在一個電路板上，大大縮小了電腦體積，而發展出個人電腦（ＰＣ）。
我們現在正處在第四代電腦時代，而第五代電腦是什麼面貌呢？那就是人工智慧電腦。相信不久的將來，我們就能進入新的電腦時代