電子數(shù)字計(jì)算機(jī)是指參與運(yùn)算與存儲的數(shù)據(jù)是用0和l構(gòu)成的二進(jìn)制數(shù)的形式表示的，基本運(yùn)算部件是數(shù)字邏輯電路組成的計(jì)算機(jī)。

　　世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)是在1946年由美國的John W Mauchly和J Presper Eckert等人在賓夕法尼亞大學(xué)設(shè)計(jì)制造的。起名叫ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator)，它是用電子管作邏輯元件組裝起來的一臺電子數(shù)字計(jì)算機(jī)。近60年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，走過了從電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路到大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)的發(fā)展道路，現(xiàn)在正在向智能計(jì)算機(jī)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的方向發(fā)展。

　　20世紀(jì)40年代末到50年代中期的計(jì)算機(jī)都是采用電子管元件組成的，此時(shí)的計(jì)算機(jī)稱為第一代計(jì)算機(jī)，也就是電子管計(jì)算機(jī)，如mM公司的IBM701(1953．4)和IBM650(1954.11)。第一代計(jì)算機(jī)除采用電子管作為主要元件外，用光屏管或汞延時(shí)電路作存儲器，使用機(jī)器語言或匯編語言編寫程序，幾乎沒有什么系統(tǒng)軟件。這一代計(jì)算機(jī)的體積笨重、功耗大、運(yùn)算速度慢、可靠性差，并且維護(hù)使用困難。

　　20世紀(jì)50年代中期，晶體管發(fā)明了，它使計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化。晶體管很快代替電子管用到計(jì)算機(jī)上，形成了第二代計(jì)算機(jī)，即晶體管計(jì)算機(jī)。這一代計(jì)算機(jī)的代表產(chǎn)品如IBM公司的IBM7090(1959.11)、IBM7094(1962.9)，Burroughs公司的B5500。第二代計(jì)算機(jī)的主要特征是采用晶體管元件，開始使用磁芯和磁鼓作存儲器。進(jìn)入20世紀(jì)60年代以后，計(jì)算機(jī)的理論不斷成熟，硬件上引進(jìn)了通道技術(shù)和中斷系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)的硬件更加完善；軟件方面產(chǎn)生了FORTRAN、COBOL、ALGOL60、PL/1等高級程序設(shè)計(jì)語言和批量處理操作系統(tǒng)。在應(yīng)用方面，計(jì)算機(jī)不僅用來進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，而且開始用于數(shù)據(jù)處理和過程控制。和第一代計(jì)算機(jī)相比較，晶體管計(jì)算機(jī)各方面的性能都有了很大的提高，軟件和硬件日臻完善。

　　20世紀(jì)60年代中期，半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，制造成功了集成電路，計(jì)算機(jī)也開始采用中小規(guī)模集成電路作為計(jì)算機(jī)的主要元件，故第三代計(jì)算機(jī)又稱為中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)，如IBM公司的IBM360(中型機(jī))、IBM370(大型機(jī))；DEC公司的PDP.11系列小型計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)中的邏輯元件采用集成電路，使得計(jì)算機(jī)更加小型化，也大大降低了計(jì)算機(jī)的功耗，由于焊點(diǎn)和接插件的減少，進(jìn)一步提高了計(jì)算機(jī)的可靠性。在這一時(shí)期，軟件有了更進(jìn)一步的發(fā)展，有了標(biāo)準(zhǔn)化的程序設(shè)計(jì)語言和人機(jī)會(huì)話式的Basic語言，操作系統(tǒng)更加完善和普及，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)也有了相應(yīng)的發(fā)展。

　　1971年起，大規(guī)模集成電路制作成功，從而使計(jì)算機(jī)也進(jìn)入了第四代——大規(guī)模超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代。這一代的計(jì)算機(jī)的體積進(jìn)一步縮小，性能進(jìn)一步提高。使用了半導(dǎo)體存儲器作內(nèi)存儲器，發(fā)展了并行技術(shù)和多機(jī)系統(tǒng)，出現(xiàn)了精簡指令集計(jì)算機(jī)RISC。軟件系統(tǒng)工程化、理論化、程序設(shè)計(jì)自動(dòng)化，是軟件方面的主要特點(diǎn)。在研制出運(yùn)算速度達(dá)幾億、幾十億次每秒的巨型計(jì)算機(jī)的同時(shí)，微型計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展和迅速普及是至今仍處于第四代計(jì)算機(jī)時(shí)代的重要特征。

　　進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，計(jì)算機(jī)開始向“巨”(巨型化)、“微”(微小化)、“網(wǎng)”(計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化)、“智”(計(jì)算機(jī)智能化)、“多”(多媒體計(jì)算機(jī))的方向發(fā)展。

　　工業(yè)發(fā)達(dá)國家像美國和日本憑借自己的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，研制運(yùn)算速度達(dá)每秒幾百億次到上萬億次的巨型計(jì)算機(jī)，這些運(yùn)行速度極高、存儲容量很大和功能非常強(qiáng)的巨型計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于天文、氣象、地質(zhì)部門，也用于航天飛機(jī)、衛(wèi)星軌道計(jì)算及核武器研制等尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域和軍事部門。他們把研制巨型計(jì)算機(jī)的技術(shù)水平作為稱霸世界的一個(gè)標(biāo)志。我國從1983年由國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所研制成功銀河-I號億次巨型計(jì)算機(jī)開始，在20世紀(jì)90年代，先后研制成功銀河-II號10億次每秒通用并行巨型計(jì)算機(jī)、銀河．Ⅲ號百億次每秒并行巨型計(jì)算機(jī)和峰值運(yùn)算速度達(dá)到3840億次每秒浮點(diǎn)運(yùn)算的大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“神威I”，以及2002年8月29日宣布研制成功的名為“深騰1800”的萬億次每秒(1.0TFLOP/s)聯(lián)想高性能計(jì)算機(jī)，使我國成為世界上為數(shù)不多的能研制巨型計(jì)算機(jī)的國家之一?！吧裢蘒”和“深騰1800”的研制成功，是我國在巨型計(jì)算機(jī)研制和應(yīng)用領(lǐng)域取得的重大成果，是中國IT企業(yè)群體發(fā)展歷程中的一塊里程碑。它標(biāo)志著中國成為繼美國、日本之后，世界上第三個(gè)具備研制高性能計(jì)算機(jī)能力的國家。

　　微小化是指利用微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)，把計(jì)算機(jī)的體積進(jìn)一步縮小，價(jià)格進(jìn)一步降低，計(jì)算機(jī)的微小化已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要方向。各種便攜式計(jì)算機(jī)、筆記本式計(jì)算機(jī)和手掌式計(jì)算機(jī)的大量面世和使用，是計(jì)算機(jī)微小化的一個(gè)標(biāo)志。

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化是計(jì)算機(jī)發(fā)展的又一個(gè)趨勢。從單機(jī)走向網(wǎng)絡(luò)，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展的必然結(jié)果。所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化是指用現(xiàn)代通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來，組成一個(gè)規(guī)模大、功能強(qiáng)的可以互相通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)化的目的是使網(wǎng)絡(luò)中的軟件、硬件和數(shù)據(jù)等資源，能被網(wǎng)絡(luò)上的用戶共享。今天，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以通過衛(wèi)星將遠(yuǎn)隔千山萬水的計(jì)算機(jī)聯(lián)入國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，如Intemet。當(dāng)前發(fā)展很快的微機(jī)局域網(wǎng)正在現(xiàn)代企事業(yè)管理中發(fā)揮越來越重要的作用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。

　　計(jì)算機(jī)智能化是指使計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺和思維過程的能力，使計(jì)算機(jī)成為智能計(jì)算機(jī)。這也是目前正在研制的新一代計(jì)算機(jī)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。智能化的研究包括模擬識別、物形分析、自然語言的生成和理解、博弈、定理自動(dòng)證明、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)和智能機(jī)器人等等。目前，已研制出多種具有人的部分智能的“機(jī)器人”，可以代替人在一些危險(xiǎn)的工作崗位上工作。

　　多媒體技術(shù)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中最引人注目的高新技術(shù)之一。多媒體計(jì)算機(jī)就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和大眾傳播技術(shù)，來綜合處理多種媒體信息的計(jì)算機(jī)，這些信息包括文本、視頻圖像、圖形、聲音、文字等。多媒體技術(shù)使多種信息建立了有機(jī)的聯(lián)系，集成為一個(gè)系統(tǒng)，并具有交互性。多媒體計(jì)算機(jī)將真正改善人機(jī)界面，使計(jì)算機(jī)朝著人類接受和處理信息的最自然的方式發(fā)展。

　　數(shù)字計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是該類計(jì)算機(jī)輸入、處理、輸出和存儲的數(shù)據(jù)都是數(shù)字信息，這些數(shù)據(jù)在時(shí)間上是離散的。^[3]且存儲容量大、精度高、適應(yīng)性好以及處理能力強(qiáng)。^[4]