Turing model
1.Turing model由Alan Turing於1937年提出適用於普通的計算裝置2.Alan Turing提議所有的計算都可被特別種類的機器所執行,我們稱它為Turing model
- Data processors(資料處理器)
1.電腦就如同黑盒子一般,接受一個輸入的資料會處理接著創造且輸出資料
2.雖然這個Alan model可以定義電腦的功能,但是太普通了
- Programmable data processors(程序控制資料處理)
1.Turing model對普通電腦是一個很好的模式,這個模式對特殊運算機器增加了額外的元 素,那就是程式
2.程式是命令的集合,可以告訴電腦要對資料做什麼
- The universal Turing machine(普通的Turing機器)
1.這個機器如果有給予適當的程式它就可以做任何運算
2.它可以證明超級電腦與普通電腦可以做相同的事情,前提是我們必須給予它們相同的資料與程式
von Neumann Model
電腦在von Neumann model的基礎下把資料儲存於記憶體裡
在1944-1945年John von Neumann提出程式與資料的邏輯都是一樣的,所以程式也可以被儲存於記憶體裡
- Four subsystems(四個子系統)
von Neumann model把電腦硬體分成四個子系統分別為
1.記憶體
2.算術邏輯單元
3.控制單元
4.輸入輸出
- The stored program concept(程式儲存觀念)
1.von Neumann model說明程式也可儲存於記憶體裡
2.與早期電腦不一樣的地方在於資料室儲存於記憶體裡的
3.現代電腦的記憶體主要儲存程式與相吻合的資料
4.程式與資料都是以二進位方式儲存於記憶體,是一連串的0與1
- Sequential execution of instruction(命令的序列執行)
1.程式在von Neumann model裡是由命令的有限數字組成,在這模式裡,控制單元從記憶體 裡拿一個命令譯解並執行它 2.命令是一步一步執行的 3.命令可以要求控制單元跳至先前或下面隨意的命令,但是這並不代表命令不是一步一步 執行的 4.電腦基於von Neumann model規定程式是連續執行的 5.現今的電腦以這種方式執行程式是非常有效率的
Computer Components(電腦零件)
在von Neumann model下電腦硬體有四個零件,雖然我們可以有不同種類的記憶體與輸出輸入子系統等等
- Data(資料)
Von Neumann model清楚的定義電腦是資料處裡機器<接受輸入-處裡-輸出結果>
- Computer software(電腦軟體)
1.Turing mdel與von Neumann model主要的特色就是程式的觀念 2.雖然早期電腦並未把程式儲存於記憶體裡,但是它們仍然有使用程式的觀念 3.編制程序在早期電腦意思就是改變佈線系統或開啟/關閉集合的開關 4.因此，編至程序是在實際資造處理之前由操作員或工程師完成工作開始
- Programs(程式)
1.程式儲存於記憶體裡
2.程式是由執行的順序組成的
3.程式一步一步解決問題,這樣就是我們所說的演算法
4.電腦語言的觀念是因為使用符號表示二進位模式而誕生的
5.軟體工程學是程式的設計與編寫
6.作業系統原始功用是讓管理者藉由程式更容易接近電腦零件
History(歷史)
我們先簡單地看過計算機的歷史,我們把電腦的歷史分為三個時段1.Mechanical machine(機械機器)(1930年前)
在這段時間,一些運算機器被發明出來與現代的電腦觀念幾乎沒有相似之處2.The birth of electronic computers(電子計算機的誕生)(1930-1950)
在這個時段的早期電腦並未把程式儲存於記憶體裡,全部都是外部的程式以下有五個電腦在這段時間非常的顯著:
1.ABC
2.Z1
3.Mark I.
4.Colossus
5.ENIAC
第一台建立於von Neumann model的電腦於1950年被賓州大學製出,稱為EDVAC
在相同時間,另外一台相似的電腦EDSAC被Maurice Wilkes在英國劍橋大學所做出
3.Computer generation(電腦時代)(1950-今)
電腦於1950年以後或多或少都遵從von Neumann model,它們變得越來越快,小,便宜,但是功能都一樣
1.第一時代(真空管時代)(1950-1959)
這個時代是以商業電腦的出現為特徵2.第二時代(電晶體時代)(1959-1965)
在這個時代使用的是電晶體而非真空管了,兩個高階程式語言FORTRAN(用於科學)與COBOL(用於商業)的發明使得寫程式變得更加簡單
3.第三時代(積體電路時代)(1965-1975)
積體電路的發明大大減少了電腦的花費與體積,迷你電腦開始出現在市場上
罐頭程式,也就是軟體包變得隨手可得
4.第四時代(微處理器時代)(1975-1985)
在這個時代微電腦出現,第一個桌上型電腦Altair8800誕生
電腦網路也於這個時代出現
5.第五時代(現代電腦)(1985~)
在這可擴充的時代,筆記型電腦與掌上型電腦都出現了
改進了第二存儲器媒體(ex:CD-ROM,DVD...)多媒體的使用把虛擬與實體相互轉換
Social and Ethical issues(社會與倫理議題)
電腦科學創造了許多延伸的議題,目前最廣泛流行的就是:社會議題與倫理議題Social issues(社會議題)
電腦產生了一些爭議
1.Dependency(依賴)
一些人認為電腦使得人們的生活有著很大的差異並且太過依賴電腦
2.Social justices(社會公平)
這個議題的提倡者說在家使用電腦是很奢侈的,因為不是每人都買得起電腦
電腦的花費(如周邊產品,每個月的網路費)都對低收入戶有著極大的負擔
4.Digital divide(數位差距)
數位差距的議題包含了依賴與社會公平
這個觀念把社會分成兩團體:有著網路連結的社會階層與什麼都沒有的
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