植物百科网
当前位置: 首页 农业百科

阐述冯诺依曼计算机的基本思想(计算机的历史1)

时间:2023-06-29 作者: 小编 阅读量: 1 栏目名: 农业百科

1926年,年仅23岁的冯-诺依曼拿到了化学工程学位,同年,也难倒了数学博士学位。冯-诺依曼经常去拜访这个项目的设计者,并受邀参与了埃尼阿克的设计工作。但是很不幸,埃尼阿克的设计工作进展缓慢,军方等不及了。埃德瓦克项目的设计理念,是设计团队的成果,因为署名的问题,冯-诺依曼这个名字得以千古流芳,有其偶然性。这些各式的、小巧的计算机,在性能上,能够秒杀冯-诺依曼花费几个月时间设计的,重量超过几十吨的计算机。

冯-诺依曼名字的由来

在中国,“冯”这个姓氏是很常见的。记得在上大学时,刚接触这个名字,有一种莫名的亲切感。但是,冯-诺依曼真的不姓冯。

冯-诺依曼出生在匈牙利首都布达佩斯,有个匈牙利语的名字,叫做亚诺什-诺依曼。他的父亲是一位顶尖的银行家,购买了一个爵位,诺依曼家族从此晋升为贵族,名字中也就多了中国人熟悉的“冯”字。

冯-诺依曼从小就展现出了惊人的数学天赋,小时候跟随父亲参加派对,就能在几秒钟的时间内,记住电话簿上整整一页的人名和电话。父亲希望他能子承父业,攻读商业,他的兴趣并不在这里,最终父子各让一步,冯-诺依曼读了化学专业。

1926年,年仅23岁的冯-诺依曼拿到了化学工程学位,同年,也难倒了数学博士学位。可见,在攻读化学专业时,并没有放下自己的爱好。在以后的日子里,冯诺依曼一直担任研究员、大学教授。

“埃德瓦克”的设计

20世纪30年代、40年代,全球各地的高校和研究所,兴起了研究和制作电子计算机的浪潮。从继电器时代,逐渐过渡到电子管时代。

为了加速二战的结束,1942年美国开展了曼哈顿计划,囊括了当时最顶尖的科学家。冯-诺依曼作为优秀的数学家,也收到了美国国防部的邀请,负责设计原子弹的外护层。要完成这项工作,需要大量的数学计算,所以,他需要一台全新的计算机,超过了当时的其他所有计算机性能。

即使是现在,设计一台超级计算机,还是一件很艰巨的任务。在1940年代,计算机还都是“专用”的,每台都有特定的指令,完成特定的计算。设计计算机,是要从头做起的,只有最顶尖的科学家,才能完成这项工作。

宾夕法尼亚大学当时正在设计一台通用计算机——电子数字积分计算机(The Electionic Numerical Integrator and Computer ENIAC),简称“埃尼阿克”。冯-诺依曼经常去拜访这个项目的设计者,并受邀参与了埃尼阿克的设计工作。但是很不幸,埃尼阿克的设计工作进展缓慢,军方等不及了。

于是,开始了一台新的计算机的设计——电子离散变量自动计算机(Electronic Discrete Variable Automatic Computer EDVAC),简称“埃德瓦克”。当然,冯-诺依曼也是设计团队中的一员。

埃德瓦克的设计比较顺利,几个月完成了项目。这个项目涉及到很多的新思想和新技术,主要解决数据的存储以及指令系统。这些有益的思考和成果,冯-诺依曼与1945年6月,撰写了一篇文章,对项目团队的设计理念进行了总结。这篇文章并没有公开发表过,算得上是一篇草稿,所以署名只有冯-诺依曼。

后来,这份草稿在全世界的研究人员里传播,大家都记住了冯-诺依曼这个名字。埃德瓦克项目的设计理念,是设计团队的成果,因为署名的问题,冯-诺依曼这个名字得以千古流芳,有其偶然性。但是,冯诺依曼开创性的研究,配得上这个殊荣。

冯-诺依曼体系结构影响

冯-诺依曼体系结构,主要包括五部分:中央算术器——负责计算,执行加减乘除运算;中央控制器——负责条件判断,执行吓一跳语句;存储器——负责存储计算结果;输入设备——负责输入计算参数;输出设备——负责展示计算结果。

计算机已经发展了几十年,还是在冯诺依曼描述的体系结构上演进。

现代计算机中,中央算术器和中央控制器,都集成在了中央处理器,也就是CPU。存储器的随着技术的发展,变成了一个多层次的结构,从快速的寄存器、CPU内置缓存、内存,到中速慢速的SSD硬盘、机械硬盘,再到慢速的CD、磁带等等。输入设备除了常见的鼠标、键盘,还有触控板、触摸屏、扫描仪等。输出设备有屏幕、打印机、网络等等。

计算机的形态也变得各种各样。台式机、笔记本这两类,是计算机应该没有人会反对。现在我们使用的手机、电视、汽车,都有CPU,都可以算得上是一台计算机。智能穿戴设备、智能平衡车、扫地机器人甚至智能马桶,都是计算机。这些各式的、小巧的计算机,在性能上,能够秒杀冯-诺依曼花费几个月时间设计的,重量超过几十吨的计算机。冯-诺依曼如果在世,是应该高兴呢,还是不高兴呢?

    推荐阅读
  • 空气含量中最多的气体(空气含量中最多的气体介绍)

    空气中含量最多的气体是氮气,氮气约占空气体积分数的百分比约为78%。通过实验测定,空气的成分按体积计算,氮气大约占78%、氧气占21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%,也就是说空气中含量最多的物质是氮气。氮气化学性质很不活泼,在高温高压及催化剂条件下才能和氢气反应生成氨气;在放电的情况下才能和氧气化合生成一氧化氮;即使Ca、Mg、Sr和Ba等活泼金属也只有在加热的情形下才能与其反应。

  • 文思豆腐羹如何做好吃(文思豆腐羹用什么豆腐)

    文思豆腐是一道有名的淮扬菜,需要的就是精湛的刀工,这样做出的文思豆腐会有嫩滑的口感,打造入口即化的口感。文思豆腐羹如何做好吃文思豆腐羹材料和做法步骤一、文思豆腐羹材料准备好豆腐400克,鸡脯肉,火腿还有香菇,再有准备好生菜,冬笋,调料需要准备盐和味精。

  • 结构性存款可以买理财吗(结构性存款是存款吗)

    雪球产品就是今年年初监管向信托公司进行窗口指导,要求叫停的产品。简单的说,这是一种高风险的金融衍生品,它通过持有一定结构的金融衍生品,来实现在某一特定情况下获利。这样的投资结构就能保证我不论涨,还是跌,只要在一定幅度内都可以盈利。交易期权等金融衍生品,是非常高风险的投资。

  • 正言厉色意思(正言厉色的意思)

    下面内容希望能帮助到你,我们来一起看看吧!正言厉色意思正言厉色,汉语成语,拼音是zhènɡyánlìsè,意思是形容板着脸,神情非常严厉。出自《汉书·王莽传》。宝玉突然想出一个主意,一本正经地给她讲扬州黛山林子洞耗子精偷香芋的故事,黛玉见他正言厉色,以为真有其事,后来才发现原来是在取笑她。

  • 面谈调薪酬有什么技巧(跟老板谈调薪的技巧有哪些)

    如果你在老板心目中分量很大,一般老板都会给你加薪的。和老板谈加薪时目的一定要明确,让老板知道你只是为了加薪,而不是辞职走人。和老板谈加薪后,一定要给老板一个考虑的时间,不要咄咄逼人,逼着老板加薪。老板也要有足够的思考时间,来考虑你是否值得加薪,给你加薪后对公司有没有什么影响。不仅口头上要表示感谢,工作中要更加努力,让老板觉得给你加薪是值得的。

  • 杏花有没有香味(杏花闻起来会特别香吗)

    杏树是中国著名的观赏树木,可配植于庭前、墙隅、道路旁、水边,也可群植、片植于山坡、水畔,是春季主要的观赏树种。杏花直径2至3厘米,先于叶开放。花梗短,长1至3毫米,被短柔毛。花萼紫绿色,萼筒圆筒形,外面基部被短柔毛。萼片卵形至卵状长圆形,先端急尖或圆钝,花后反折。花瓣圆形至倒卵形,白色或带红色,具短爪。

  • 减肥减肚子的方法(怎么减肚子呢)

    减肥减肚子的方法食用健康食品:酸奶与发酵的牛奶能激活消化必须的物质,有助于改善肠道微生物系统,从而防止腹部隆起。走路、喝水、按摩:走路及喝水有利腹部扁平。

  • 新坑翡翠手镯多少钱(新坑翡翠手镯的价格)

    新坑翡翠手镯多少钱?新坑翡翠手镯多少钱翡翠手镯作为大件翡翠制品,用料特别多,只有大块、质量好的翡翠原石才能打造成手镯,因此翡翠手镯的价格都比较高,商家们拿到质量比较好的原石也尽可能打造成手镯。具体到新坑种翡翠,因为大多数新坑种翡翠透明度都不高,质地也不够细腻,因此种水一般都是以糯种或豆种为主,极少出现冰种或冰种以上的种水,这样的翡翠价格价格自然不会太高,一个品质比较好的糯种翡翠手镯大概在十万以内。

  • 宁波毛蚶做法水煮几分钟(毛蚶煮多长时间可以吃)

    宁波毛蚶做法水煮几分钟毛蚬是很多人喜欢吃的食物,不过建议大家在做之前都要先用开水煮以下。强精益气,提高精液质量,增强精子活力。适用于治疗肾阳虚所致的阳痿、腰痛、小便频数及补五脏之气不足。可治疗全身水肿,小便不利等。能软化和保护血管,有降低人体中血脂和胆固醇的作用。

  • 2022洛阳湿地公园最新名单 洛阳生态公园最新消息

    国家级湿地自然保护区河南黄河湿地国家级自然保护区,面积24000公顷。国家级湿地公园嵩县陆浑湖国家湿地公园,面积4222.39公顷伊川伊河国家湿地公园,面积1384.36公顷。