计算机英语Computer English
Unit1 Computer and Computer Science
Section A
计算机概述
Ⅰ介绍
所谓计算机，就是一台可以接收一组指令或者一个程序，然后以计算数据或者操纵其他形式的信息的方式来执行这个程序的电子设备。
得益于计算机的发展，现代世界涌现出众多先进科技。不同类型，不同尺寸的计算机，广泛地用于存储和处理从政府机密文件到银行交易，再到私人家庭账户的数据。计算机使用自动化作业的技术开辟了工厂流水的新纪元，并且增强了现代的通信体系。大到构建宇宙模型，小到天气预报，计算机在研究和应用技术领域充当着不可或缺的工具，。并且，计算机的使用本身就在推测这一领域开辟了新的发展空间（？）数据库服务和计算机网络使得各种各样的信息源可供使用。与此同时，这一先进的技术也使得个人隐私和商业隐私有了被侵犯的可能。计算机犯罪已经成为现代技术带来的风险的一部分。
Ⅱ发展历史
第一台加法器，电子计算机的前身，于1642年由法国科学家、数学家、哲学家Blaise Pascal发明。这台设备使用了一连串的带十个齿的轮子，每一个齿都代表了0-9中的一个数字。这些齿轮被连接在一起，推动相应的数字的齿轮前进或者后退就可以进行加法或者减法（相关内容自己百度）。在1670s，德国哲学家、数学家Gottfried Wilhelm Leibniz在这个机器基础上进行改进，发明了可以进行乘法的机器。
法国发明家Joseph-Marie Jacquard在设计自动织布机的时候，使用了薄薄的穿孔的木板来控制编织复杂的图案。在1880s期间美国统计学家Herman Hollerith 提出使用和Jacquard相同的穿孔板来处理数据的构想——运用一个通过电触点的穿孔卡片的系统（百度更清楚），统计1890年美国人口普查的信息。
- 分析机
在19世纪，英国的数学家和发明家Charles Babbage 提出了现代数字计算机的原理。他构想了许多机器，比如说差分机，用于处理一些复杂的数学问题。许多历史学者都认为，Charles Babbage和他的助手，数学家Augusta Ada Byron是现代数字计算机的真正先驱。Babbage的其中一个发明，差分机，具有许多现代计算机的特点。它有一个以一叠穿孔卡片的形式存在的输入流、一个保存数据的仓库、一个进行算数运算的工厂和一个产生永久性记录的打印机。遗憾的是Babbage没能把这个想法付诸实践，尽管当时在技术上这是有可能实现的。
- 早期计算机
模拟计算机在19世纪末期开始被建造。早期的模型通过旋转轴和齿轮的方式进行计算。这些机器用于求取一些无法求解的方程的近似值。开尔文勋爵制造了一台机械的潮水预测器，这也是一台专业的模拟计算机。在第一、二次世界大战期间，起初是机械的，后来变成电子模拟计算机系统，用于潜艇上的鱼雷轨迹预测和飞机上的轰炸瞄准器的控制器。另一个系统被设计用来预测密西西比河盆地春季洪水。
- 电子计算机
在第二次世界大战期间，一支科学家和数学家组成的团队，在Bletcheley公园，伦敦北部，发明了第一台全电子的数字计算机：Colossus。到1943年的december十二月为止，colossus包含了1500个真空管，正式投入运营。在Alan Turing带领的团队的使用下，它因为破译了德军用恩尼格码加密的广播消息获得了巨大的成功。
与此同时，在美国艾奥瓦州立学院，John Atanasoff 和Clifford Berry于1939年独立制造了电子计算机的原型机。这台原型机很快就完成了，之后相关的研究也完成得差不多了，但是与电子数字积分计算机ENIAC（1945）的发展相比，又有些相形见绌了。ENIAC被授予了一项专利，但是于几十年后被废除，也就是1973年，因为它包含了一些在Atanasoff-Berry计算机中第一次使用的原理。（侵权）
ENIAC包含了18000个真空管，拥有每分钟几百次的乘法运输速度，但是它的程序最初却是通过导线传送到处理器内的，并且必须要人工进行调整。随后机器在制造的时候就带有了程序存储装置，基于美籍匈牙利数学家John von Neumann（冯诺依曼）的理念。指令，就像数据一样，被存储在内存当中，将计算机从纸带阅读器
的速度限制中解放了出来，并且可以在解决另外的问题时不用重新将程序传入处理机。
在1950s末期，晶体管的使用标志着更小，更快，更通用的逻辑元件可能用于代替计算机中的真空管。因为晶体管花费非常少的能耗，并且有着比较长的寿命，这一变化使得这类计算机叫做第二代计算机。部件变得更小了，内部元件的间隔也变小了，制造的成本于此同时也变低了。
- 集成电路
随后在1960s集成电路出现，从而有可能将许多晶体管制作在一块硅衬底上，晶体管之间用覆镀在适当位置的导线相连接。集成电路的出现使得价格尺寸和废品率长远上得到根本的降低。微处理器也在1970s中期伴随着LSI、VLSI——成千上万的内部晶体管刻蚀在一块硅衬底上——的出现变成现实。
那么，再回过头来看看现代计算机处理开关值（0-1）的能力，计算机在1970s普遍能够同时处理8个开关值（0-1），也就是说，他们可以一次处理八位二进制的数。一组八位二进制数被称为一个字节（BYTE），每个字节包含了256中可能的开关组合（0-关，1-开）。每一组组合都等价于一条指令，或是一条指令的一部分，或者是一种特殊的数据类型，比如说代表了一个字符或者一个图案。举个例子：11010010，在这里可能代表了十进制数210，或者是一条指令高数计算机去比较两个数，一个数存储在对应的开关上，另一个存储在内存芯片上。
处理器的发展提升了计算机的速度，一次可以处理16,32或者64位的数据。完整的可识别的组合——所有操作指令的集合——又被叫做指令集。计算机能够一次处理的位数，指令集的大小，这两个要素同时促进着现代计算机速度的发展。
Ⅲ硬件
现代数字计算机不考虑尺寸的话，从概念上来讲都是大同小异的。尽管如此，他们还是可以基于性能和价格被分成好几类：
微型计算机、个人计算机：相对来说比较便宜的机子，通常是桌面计算机的尺寸（尽管笔记本小到可以装入公文包，掌上计算机可以装入口袋）
工作站：图形处理和通信能力得到增强的微型电脑，使得它能够胜任办公场景
小型计算机：通常来说对于个人使用太贵了，适用于商务，学校，或者实验室
大型机：大型，昂贵的机器，主要用于商务，政府部门，科研机构，
超级计算机：跑得超快
一台数字计算机表示一个单一的机器，相反，他是一个包含五大件的系统：
CPU、输入设备、输出设备、内存设备、通信的网络（叫做总线bus，连接了系统内部的部件，同时也连接了外部世界）
Ⅳ编程
一个程序是一条条指令组成的序列，告诉计算机硬件如何操纵数据。程序可以由硬件本身进行建立，也可以以软件的形式独立存在。在一些专业的，比较复杂的计算机中，一些操作指令被嵌入到了电路当中，常见的例子是，计算器、手表、微波炉、汽车引擎中的微型电脑。一般用途的计算机，从另一个方面讲，尽管包含了一些内置的程序（ROM中）或者指令（处理器芯片中），还是要以来外部的程序来执行一些有用的任务。一旦计算机被编好程，他就受限于软件所赋予的能力了。软件被广泛用于应用程序，执行各种不同的任务。
Ⅴ未来发展
当前有很多研究致力于制造出一台使用新兴的技术的计算机，比如说光学计算机，DNA计算机，神经元计算机，量子计算机等等。大部分计算机都是差不多的,能够处理许多可计算的含糊,仅仅被他们的存储容量和操作速度限制.可是,对于特定的问题,不同设计的计算机表现也不一样,举个例子,量子计算机有可能实现快速破解现代加密算法(通过量子因式分解)
一台计算机可以通过编程精准地解决问题,而无须考虑效率,可变条件,可能的捷径或者可能发生的错误.计算机程序的学习和适应,属于新兴的人工智能和机器学习领域.人工智能为基础的产品分为两类:模式识别系统和基于规则的系统.基于规则的系统尝试代表了人类专家使用的规则,发展成本昂贵.模式识别系统使用关于一个问题的数据产生结论.比如说,声音识别,字体识别,翻译和新兴的网购.
生词：
Banking 银行业务
Automation 自动化
Conjecture 推测猜想
Precursor 先驱
Loom 织布机
Perforated 穿孔的
Statistician 统计学家
Conceive 构想出
Punched card 穿孔卡片
Electrical contact 电触点
Compile 编译
Census 人口普查
Analytical Engine 分析机
Difference Engine 差分机
Deck 卡片组
Analogue 模拟的
Shaft 轴
Torpedo 鱼雷
Submarine 潜艇
Bombsight 轰炸瞄准器
Incorporate 包含，把……合并
Vacuum tube 真空管
Crack 破译
Encipher 把……译成密码
Prototype 原型机
Overshadow 使……相形见绌
Integrator 积分器
Overturn 推翻，废除
Paper-tape reader 纸带阅读器
Execution 执行；运行
Transistor 晶体管
Advent 出现
Versatile 多用途的
Spacing 间隔
Integrated circuit 集成电路
Fabricate 制作
Substrate 衬底
Etch 刻蚀
Datum 数据的复试
Decimal 十进制
Instruction set 指令集
Conceptually 概念上地
Palmtop 掌上电脑
Mainframe 主机，大型计算机
Bus 总线
Dedicated 专用的
Embed 把……嵌入
Circuitry 电路
Wristwatch 手表
Built-in 内置的
Neural 神经的
Encryption 加密
Algorithm 算法
Factoring 因式分解
Shortcut 捷径
