電腦

電腦發展簡史
西元1642年法國數學家巴斯卡(Blasise Pascal)為了減輕他父親稅務局煩忙的工作，設計製造出一種會自動進位並可執行加減運算的齒輪傳動式加法器(adder)。隨後德國數學家雷布尼茲(Gottfried Wilhelm Leibnitz)加於改善，使能執行乘除運算。

西元1822年英國劍橋大學數學家巴貝奇(Charles Babbage)在研究對數表時設計一套差分機(differential engine)，由於當時的科技水準無法製造出非常精密的零件，因此該機並沒有完成，但他的構想極為珍貴，他認為這部機器應包括輸入、輸出、儲存、運算、控制等五個單元，與目前的電腦架構極為接近，可說是電腦的開山鼻祖。

西元1887年美國統計學家何樂禮(Herman Hollerith)博士利用打孔卡片儲存人口調查資料，並設計製造卡片處理機器，當卡片經過讀卡機時，有孔欄位便會通過電流，無孔欄位則無電流通過，經過十幾年之時間打孔卡片系統、手搖計算機、電動計算機等相繼發明問世，不過均是機械式的，操作較為笨拙、速率較慢，但卻宣告人們可以使用機械代替人工了。

西元1937年美國哈佛大學艾肯教授(Howard Aikan)據根據巴貝奇差分機的原理，研製一部自動順序控制計算器(Automatic Sequence ControlledCalculator)，稱為馬克一號(Mark I)，它是第一部以繼電器(relay)組成的電子計算器，它能在短短0.3秒內完成一個加法或減法計算。


第一代電腦（1946～1958）使用的電子元件為真空管。西元1946年美國賓州大學機械系毛克萊博士(J.W.Mauchly)得到美國陸軍的贊助以真空管製造電腦，當時美軍的興趣在於能快速計算出砲彈之彈道。毛克萊與其學生艾克特(J.P.Eckert)研發世界上第一部真空管電腦，命名為Electronic Numeric Integrator And Computer，簡稱ENIAC，1946年於美國賓州大學安裝成功。它是一部真正的電腦，共花費45萬美元、使用18000個真空管、每秒可執行300個乘法運算，佔1500平方呎。
第一代電腦其特色：(1) 真空管發出大量熱量，耗電大
                                    (2) 體積龐大
                                    (3) 可靠性低
                                    (4) 速率低，以毫秒計

第二代電腦（1959～1963）
西元1947年美國貝爾實驗室的三名科學家，J.Bardeen、H.W.Brattain、與W.Shockley等三人發明了電晶體(transistor)電子元件，電晶體使用半導體(semiconductor)使信號電流由一低電阻電路轉移(transfer)到一高電阻電路中，所以電晶體這個名詞是由轉移(transfer)與電阻器(resistor)這兩個字合併而成。1954年美國貝爾實驗室完成一部以電晶體為主的電腦TRADIC，它使用了800多個電晶體。電晶體很顯然地取代真空管成為電腦內部電路的基本組成元件。

第二代電腦與第一代電腦比較其特色：(1) 體積小、重量輕、壽命長
                                                                    (2) 速率快，以微秒計
                                                                    (3) 耗電少、成本低
                                                                    (4) 可靠性高
                                                                    (5) 以磁蕊為主記憶體，磁碟、磁帶為輔助儲存體
                                                                    (6) 已發展出FORTRAN、COBOL等高階程式語言
第三代電腦（1964～1970）電腦元件的製造技術又有新的突破。以蝕刻法製造出俗稱IC的積體電路(Integrated Circuit)。它是將許多電晶體濃縮在一個微小晶片(chip)中其面積約2.5*5公分，並使用多層印刷電路。除了體積縮小外，運算速度也快到億分之幾秒，不但在硬體上進步了，在軟體上也有重大的發展。西元1964年IBM公司使用積體電路製造360型電腦，是為第三代電腦的開始。
西元1965年，約0.25吋平方的小塊晶片上能含約1000個電路元件，到1970年增至15000個以上，稱為大型積體電路(Large Scale Integration Circuit)，簡稱LSI，如今已能容納七萬個以上了。
西元1969年美國史坦福大學泰德霍夫(Ted Hoff)博士，受雇於美國英代爾(Intel)公司，他將整個算術及邏輯單元做在單獨一塊晶片上，這樣設計成的中央處理單元(簡稱CPU)稱為微處理器(microprocessor)，實際體積比指甲還小，再與其他具有記憶、控制功能的晶片製作於印刷電路板上，造成設計與使用的巨大改變，小型電腦系統應運產生，個人電腦工業由萌芽，進而開花結果。
這一代的電腦除了體積縮小、速率加快、耗電減少、成本降低之外，諸如光學掃描器、磁性墨水閱讀機、超高速超容量磁碟機研發成功，更配合作業系統功能增強、BASIC、RPG等高階語言陸續推出，使電腦處理資料的能力大為提高。

第四代電腦（1970～ ）
使用超大型積體電路(Very Large Scale Integration)，簡稱VLSI，為電子元件。電腦體積更加縮小、功能愈大、價格卻愈便宜，由於軟體的配合，電腦應用範圍更加廣泛。由於電腦製作技術不斷的創新改良，電腦的“代”已經不是很明顯了，為了便於區別乃將使用VLSI者稱為第四代電腦。

第五代電腦
目前各先進國家均在研究一部具有人工智慧(artificial intelligence)簡稱AI的電腦，它不但能看、能聽、能說、能累積知識自行推理，它就是第五代電腦。