电子计算机、晶体管计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机的区别

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 15:26:46

电子计算机、晶体管计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机的区别
电子计算机、晶体管计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机的区别

电子计算机、晶体管计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机的区别
电子计算机 晶体管计算机的差别是元件的不同.电子计算机用的是电子管.晶体管计算机用的就是晶体管~
利用量子学的量子计算机是实现量子计算的机器
生物计算机利用遗传工程技术,仿制出这种蛋白质分子,用来作为元件制成计算机.所以叫做生物计算机.
神经计算机..是没有的,只有神经网络计算机~有点象机器人了.~可以理解成机器人.道理是一样的.只是不象人.象计算机~
总的来说都是电脑的元件不用来分的~

世界上第一台计算机是1946年问世的。半个世纪以来,计算机获得突飞猛进的发展。在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展相提并论。人们根据计算机的性能和当时的硬件技术状况,将计算机的发展分成几个阶段,每一阶段在技术上都是一次新的突破,在性能上都是一次质的飞跃。
1.第一阶段 电子管计算机(1946~1957年)
主要特点是:
(1)采用电子管作为基本逻辑部件,...

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世界上第一台计算机是1946年问世的。半个世纪以来,计算机获得突飞猛进的发展。在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展相提并论。人们根据计算机的性能和当时的硬件技术状况,将计算机的发展分成几个阶段,每一阶段在技术上都是一次新的突破,在性能上都是一次质的飞跃。
1.第一阶段 电子管计算机(1946~1957年)
主要特点是:
(1)采用电子管作为基本逻辑部件,体积大,耗电量大,寿命短,可靠性大, 成本高。
(2)采用电子射线管作为存储部件,容量很小, 后来外存储器使用了磁鼓存储信息,扩充了容量。
(3)输入输出装置落后,主要使用穿孔卡片,速度慢,容易出去使用十分不便。 (4)没有系统软件,只能用机器语言和汇编语言编程。
2.第二阶段 晶体管计算机 (1958~1964年)
主要特点是:
(1)采用晶体管制作基本逻辑部件,体积减小,重量减轻,能耗降低,成本下降,计算机的可靠性和运算速度均得到提高。
(2)普遍采用磁芯作为贮存器,采用磁盘/磁鼓作为外存储器。
(3)开始有了系统软件(监控程序),提出了操作系统概念,出现了高级语言。
3.第三阶段 集成电路计算机 (1965~1969年)
主要特点是:
(1)采用中,小规模集成电路制作各种逻辑部件,从而使计算机体积小,重量更轻,耗电更省,寿命更长,成本更低,运算速度有了更大的提高。
(2)采用半导体存储器作为主存,取代了原来的磁芯存储器,使存储器容量的存取速度有了大幅度的 提高,增加了系统的处理能力。
(3)系统软件有了很大发展, 出现了分时操作系统, 多用户可以共享计算机软硬件资源。
(4)在程序设计方面上采用了结构化程序设计,为研制更加复杂的软件提供了技术上的保证。
4.第四阶段 大规模、超大规模集成电路计算机 (1970年至今)
主要特点是:
(1)基本逻辑部件采用大规模,超大规模集成电路,使计算机体积,重量,成本均大幅度降低,出现了微型机。
(2)作为主存的半导体存储器,其集成度越来越高,容量越来越大;外存储器除广泛使用软,硬磁盘外,还引进了光盘。
(3)各种使用方便的输入输出设备相继出现。
(4)软件产业高度发达,各种实用软件层出不穷,极大地方便了户。
(5)计算机技术与通信技术相结合,计算机网络把世界紧密地联系在一起
(6)多媒体技术崛起,计算机集图象,图形,声音,文字,处理与一体,在信息处理领域掀起了一场革命,与之对应的信息高速公路正在紧锣密鼓地筹划实施当中。
从20世纪80年代开始,日本,美国,欧洲等发达国家都宣布开始新一代计算机的研究。普遍认为新一代计算机应该是智能型的,它能模拟日的智能行为,理解人类自然语言,并继续向着微型化,网络化发展。
人类有一门学科叫仿生学,即通过对自然界生物特性的研究与模仿,来达到为人类社会更好地服务的目的。典型的例子如,通过研究蜻蜒的飞行制造出了直升机;对青蛙眼睛的表面“视而不见”,实际“明察秋毫”的认识,研制出了电子蛙眼;对苍蝇飞行的研究,仿制出一种新型导航仪——振动陀螺仪,它能使飞机和火箭自动停止危险的“跟头”飞行,当飞机强烈倾斜时,能自动得以平衡,使飞机在最复杂的急转弯时也万无一失;对蝙蝠没有视力,靠发出超声波来定向飞行的特性研究,制造出了雷达、超声波定向仪等;对“变色龙”的研究,产生了隐身科学和保护色的应用……
仿生学同样可应用到计算机领域中。
科学家通过对生物组织体研究,发现组织体是由无数的细胞组成,细胞由水、盐、蛋白质和核酸等有机物组成,而有些有机物中的蛋白质分子像开关一样,具有“开”与“关”的功能。因此,人类可以利用遗传工程技术,仿制出这种蛋白质分子,用来作为元件制成计算机。科学家把这种计算机叫做生物计算机。
生物计算机目前主要有以下几类:
1. 生物分子或超分子芯片:立足于传统计算机模式,从寻找高效、体微的电子信息载体及信息传递体入手,目前已对生物体内的小分子、大分子、超分子生物芯片的结构与功能做了大量的研究与开发。“生物化学电路” 即属于此。
2. 自动机模型:以自动理论为基础,致力与寻找新的计算机模式,特别是特殊用途的非数值计算机模式。目前研究的热点集中在基本生物现象的类比,如神经网络、免疫网络、细胞自动机等。不同自动机的区别主要是网络内部连接的差异,其基本特征是集体计算,又称集体主义,在非数值计算、模拟、识别方面有极大的潜力。
3. 仿生算法:以生物智能为基础,用仿生的观念致力于寻找新的算法模式,虽然类似于自动机思想,但立足点在算法上,不追求硬件上的变化。
4. 生物化学反应算法:立足于可控的生物化学反应或反应系统,利用小容积内同类分子高拷贝数的优势,追求运算的高度并行化,从而提供运算的效率。DNA计算机属于此类。
具有模仿人的大脑判断能力和适应能力、可并行处理多种数据功能的神经网络计算机,可以判断对象的性质与状态,并能采取相应的行动,而且可同时并行处理实时变化的大量数据,并引出结论。以往的信息处理系统只能处理条理清晰、经络分明的数据。而人的大脑却具有能处理支离破碎、含糊不清信息的灵活性,因而第六代计算机将在较大程度上类似人脑的智慧和灵活性。人脑有140亿神经元及10亿多神经键,人脑总体运行速度相当于每秒1 000万亿次的电脑功能。用许多微处理机模仿人脑的神经元结构,采用大量的并行分布式网络就构成了神经电脑。神经电脑除有许多处理器外,还有类似神经的节点,每个节点与许多点相连。若把每一步运算分配给每台微处理器,它们同时运算,其信息处理速度和智能会大大提高。神经电子计算机的信息不是存在存储器中,而是存储在神经元之间的联络网中。若有节点断裂,电脑仍有重建资料的能力,它还具有联想记忆、视觉和声音识别能力。神经电子计算机将会广泛应用于各领域。它能识别文字、符号、图形、语言以及声纳和雷达收到的信号,判读支票,对市场进行估计,分析新产品,进行医学诊断,控制智能机器人,实现汽车自动驾驶和飞行器的自动驾驶,发现、识别军事目标,进行智能决策和智能指挥等。日本科学家开发的神经电子计算机用的大规模集成电路芯片,在1.5厘米正方的硅片上可设置400个神经元和40 000个神经键,这种芯片能实现每秒2亿次的运算速度。美国研究出由左脑和右脑两个神经块连接而成的神经电子计算机。右脑为经验功能部分,有1万多个神经元,适于图像识别;左脑为识别功能部分,含有100万个神经元,用于存储单词和语法规则。

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