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计算机基础：计算机的起源

人类自始至终一直在追求高效的计算工具，算盘的出现距今已经有2600多年了，它起源于中国。

1642年，法国物理学家帕斯卡采用与钟表齿轮类似的装置，制成了齿轮式加减法器，这是世界上最早的十进制加法机。

1673年，德国数学家莱布尼茨在帕斯卡的基础上发明了乘除法器，这是第一台可以运行完整四则运算的计算机。

1822年，英国数学家巴贝奇发明差分机，可以进行多项式的加法，这是最早采用寄存器（齿轮式装置）来存储数据的计算机。

1936年，美国数学家艾肯提出用机电方法而不是机械方法来实现巴贝奇的想法，在IBM公司的支持下，成功研制了MARK-I。

世界上第一台通用计算机埃尼阿克在1946年2月的美国宾夕法尼亚大学研制成功。 人类在追求高效计算工具的过程中，经历了计算工具、机械式计算机、通用数字计算机，埃尼阿克就是数字通用计算机。在计算机的发展过程中，我们需要记住上面几个重要的时间点。

图灵机是英国数学家图灵提出的一个可用于计算的模型，模型由一个控制器、一个读写头和一条无限长的纸带组成。纸带上有用于计算的数字或符号，控制器控制读写头在纸带上移动并读取或修改纸带上的数字或符号。发出读写命令的控制器内部有一个有限状态转换表, 状态转换表根据当前状态及从纸带读取的内容来确定下一个状态并控制读写头的移动，状态转换循环往复，直至完成计算。控制器内部的有限状态转换表可以理解为编写的程序。

图灵机并不是一台真正的计算机，而是一个可计算模型，真正实现图灵机可计算模型的是埃尼阿克。埃尼阿克的研制背景主要用于计算弹道数学模型，提高炮弹的命中率。在研制过程中，数学家冯·诺依曼加入了研制小组，他提出了用存储器来存储指令和数据，运算器只负责运算的计算机架构，并使用二进制替代十进制计数，降低了运算电路的复杂度，对机器来说二进制运算要比十进制运算简单的多。

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