手摇式机械计算机
1878年由瑞典发明家奥涅尔
制造的手摇计算机，这是一
种齿数可变的齿轮计算机。
奥涅尔计算机的主要特点是，
它利用齿数可变的齿轮，代
替了莱布尼兹的阶梯形轴。
其中，字轮与基数齿轮之间
没有中间齿轮，数字直接刻
在齿数可变齿轮上，置好的
数在外壳窗口中显示出来。
它是后来流几十年的台式手
摇计算机的前身。
三、机械式计算机
➢
算盘珠毕竟要靠人手来拨动，其运算速远远比不上电
子计算器，而且也根本谈不上〞自动运算〞。因此人类便
一直想发明一种「神奇的机器」，这个重担自然而然地落
在数学家身上。
➢
1642年，法国数学家、物理学家和思想家帕斯卡发明
加法机，这是人类历史上第一台机械式计算机。帕斯卡从
加法机的成功中得出结论：人的某些思维过程与机械过程
➢ 公元前2000年的美索不达米亚人用泥板计数。
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最古老的计算工具：算筹
我国春秋时期出现的算筹是世界上最古老的计算工具。据 《汉书·律历志》记载：算筹是圆形竹棍，它长23.86厘米、 横截面直径是0.23厘米。到公元六、七世纪的隋朝，算筹 长度缩短，圆棍改成方的或扁的。根据文献记载，算筹除 竹筹外，还有木筹、铁筹、玉筹和牙筹。用算筹来记数和 四则运算很可能在西周时期已经开始了，一直沿用至元代 末年。
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“巨人”计算机
英国在第二次世界大战期间研制的“巨人”计算机
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➢ 1943年，英国科学家研制成功第一台“巨人”计算机，专 门用于破译德军密码。 “巨人”没有键盘，它用一大排 开关和话筒插座来处理程序，数据则通过纸带输入，纸带 以每小时50km以上的速度通过纸带阅读器。 “巨人”内 部有1500只电子管，配备5个以上并行工作的处理器，每 个处理器以每秒5000个字符的速度处理一条带子上的数据。 “巨人”上还使用了附加的移位寄存器，在运行时能同时 读5条带子上的数据。
➢ 明朝以后，算盘在世界各地流传开来，并出现了许多变种. 我们熟悉的常用语“三下五除二”、“七上八下”等，就 是起源于珠算口诀，这是最早的体系化算法。
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二、计算尺
17世纪欧洲出现 计算尺
在以1模1制受6681化235拟成到61201为年年计了当4年加，，算圆时，减英WA工形科Jm运i国具计学olleh算id人。算工anem，Ne冈尺作OaM对特。者puai数ge发，nrhn计发明特thr算ee明计别idm尺发对算是在便明数尺工计是了运，程算依有算这技尺据滑以是术上这尺后世人装一的，界员上特计乘上所光点算除最广标来尺运早泛，设，算的采因计并可用此。。 1620年，Edmund Gunter最先利用对数计算尺来计算乘除。6
第1章
计算机基础知识
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1.1 计算机概述
什么是计算机?
计算机是一种能按照事 先存储的程序，自动、
高速进行大量数值计算
和各种信息处理的现代
化智能电子装置。
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1.1.1 早期的计算装置（工具）
➢ 公元前3000年的古埃及人用结绳来记录土地面积和收 获的谷物。
➢ 进制计数法有许多种，人们最常用的是十进制，而古 代玛雅人则使用二十进制。
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1、逻辑代数
早在1847和1854年，英国 数学家布尔发表了两部重 要著作《逻辑的数学分析》 和《思维规律的研究》， 创立了逻辑代数。逻辑代 数系统采用二进制，是现 代电子计算机的数学和逻 辑基础。
英国数学家布尔
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2、计算机三原则
1939年，阿塔纳索夫提出 计算机三原则：采用二进 制进行运算；采用电子技 术来实现控制和运算；采 用把计算功能和存储功能 相分离的结构。
没有差别，因此可以设想用机械模拟人的思维活动。
Blaise Pascal
帕斯卡
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1674年造出更完善 的机械计算器“乘 法器”
Gottfried Wilhelm von Leibniz 莱布尼兹
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巴贝奇差分机
Charles Babbage
1822年，英国数学家巴贝奇发 明差分机，专门用于航海和天 文计算。这是最早采用寄存器 来存储数据的计算机，体现了 早期程序设计思想的萌芽。 第 一台差分机从设计到制造完成， 花费了整整十年。它可以处理3 个5位数，计算精度达到6位小 数。
➢ “巨人”的逻辑电路并不是用来完成通常的算术运算，而 是实现一连串的逻辑运算，因此， “巨人”并不是一种 数字计算机，但是它能在内部高速产生和存储数据，而且 运算顺序可以通过开关的操作加以改变，能把待破译消息 的某些特征通过插入电缆输入机器。它在继电器计算机和 现代电子计算机之间填补了空白。
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四、 第一台电子计算机（ENIAC）
阿塔纳索夫
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3、图灵与图灵机
1936年，年仅24岁的英国人艾兰·图灵发表了著名的 《论应用于决定问题的可计算数字》一文，提出思考 实验原理计算机概念。图灵把人在计算时所做的工作 分解成简单的动作，与人的计算类似，机器需要：（1） 存储器，用于储存计算结果；（2）一种语言，表示运 算和数字；（3）扫描；（4）计算意向，即在计算过 程中下一步打算做什么；（5）执行下一步计算。
➢ 1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃 尼阿克”（ENIAC）宣告研制成功。ENIAC的成功，是 计算机发展史上的一座纪念碑，是人类在发展计算机技术 的历程中，到达的一个新的起点。
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奠定现代计算机发展的 重要人物和思想
作为能够模拟人类思维的高级计算工 具，电子计算机有着严谨的数学理论基础 和精密的体系结构。1946年问世的ENIAC 堪称二十世纪人类最伟大的发明，它标志 着现代电子计算机时代的到来。但在 ENIAC问世之前，无数杰出的科学家为之 付出了艰苦的努力，有一些人的名字是应 当被永远铭记的。
算筹与圆周率
算筹为人类文明做出过巨大贡献，我国古代著名的数学家 祖冲之，就是借助算筹计算出圆周率的值介于3.1415926 和3.1415927之间；中国古代的天文学家也运用算筹，总 结出了精密的天文历法。
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一、算盘
➢ 随着计算技术的发展，在求解一些更复杂的数学问题时， 算筹显得越来越不方便了。于是在公元600年左右，中国 人发明了算盘，它结合了十进制计数法和一整套计算口诀 并一直沿用至今，被许多人看作是最早的数字计算机。 ➢ 算盘的变化