计算机_人文社科

[拼音]：jisuanji

[外文]：computer

一般指具有数字运算、信息处理和逻辑推理等基本功能的机器。这种计算机人们通常称为电子计算机，它属于数字计算机类型。其特点是运算速度快，存储容量大，计算精确性高，具有通用性。它不仅能对数字自动计算，也能对声音、文字、图像等信息自动加工，并按逻辑规则进行分析、判断和推理，从而代替部分脑力劳动，增强人的认识能力，扩大人的认识范围。此外，还有模拟计算机和混合计算机。前者是以某些物理量的组合方式模拟有关数学运算的装置；后者是数字计算机和模拟计算机的综合。

中国古代使用的算盘是人类最早的计算工具。17世纪德国哲学家、数学家G.W.莱布尼茨在B.巴斯加尔工作的基础上设计的能进行四则运算的演算器，包含有推理机器的萌芽。他认为中国古代的阴(刟)、阳（-）组合是最早的二进制，与他的(0)、（1）组合的二进制相吻合。这种二进制数字运算已被现代计算机广泛采用。现代第一台电子计算机是1946年美国宾夕法尼亚大学研制的ENIAC，它由1.8万多个电子管组成，体积庞大。此后，计算机经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路的4代发展，现正进入超大规模集成电路的第5代计算机的研制阶段。第5代计算机不仅是器件上的变革，而且在体系结构上也与前 4代不同。它的出现，将使计算机人工智能化，并制造出知识处理的计算机。

计算机系统由硬件和软件组成。硬件是系统的设备部分，包括输入设备、存储器、运算器、控制器和输出设备等。软件是为了用户方便和充分发挥计算机效能，进行人机对话的手段。它包括操作系统、各种程序设计语言、编译程序、检查和诊断程序以及应用程序，通过它实现运算和逻辑推理活动的机械化、自动化。几何定理的机器证明就是将几何问题通过代数化达到机械化，把找出的算法用计算机语言写成程序，再交给机器自动证明。可是，那些指数式时间的算法，却很快就超出计算机的能力，设一台计算机每秒运算10⁶次，要处理复杂性函数f(n)=3ⁿ，其中n=60，则所需运算时间为1.3×10¹³世纪。这就是所谓的“组合爆炸”。国际象棋可供选择的步骤达10¹²⁰，是更大的“组合爆炸”，然而人能巧妙地绕过它，向前看几步就走一高着，这是人脑的优越性。受人脑工作方式的启发，设计了计算机的启发式程序，在人工智能方面取得了可喜的成果。

现有的计算机基本上还是诺伊曼型的，所采用的是程序内存、二进制数字计算、逐次控制的串行方式。它的逻辑结构建立在二值逻辑的基础上，用“1”和“0”代表“是”和“非”作逻辑运算，并通过电路中两种稳定状态(电位的高和低)来实现。人脑的神经元也有“兴奋”和“抑制”两种状态，符合“全或无”原理。人们常将计算机与人脑，特别是将它们的某些功能加以类比，用计算机模拟和放大人脑的功能，在这种意义上，计算机也被称为电脑。实际上，人脑复杂得多，它由10¹¹神经元组成错综的神经网络，具有多维功能，不仅能进行数字计算、传统逻辑思维，还能进行辩证思维，等等。它的工作方式是自编程序、集中控制与分散控制相结合的并行处理。所以，人脑不完全是诺伊曼型计算机，人脑工作原理还可以为研制非诺伊曼型新一代计算机提供原型。

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