電子計算機(jī)（electronic computer）亦稱電腦，是一種以電子器件為基礎(chǔ)，不需要人工直接干預(yù)，能夠自動、高速、準(zhǔn)確地對各種信息進(jìn)行存儲和處理的工具，是一種由硬件和軟件組成的復(fù)雜自動化設(shè)備，1946年2月15日，人類第一臺電子計算機(jī)在美國誕生，一般認(rèn)為約翰·馮·諾依曼是電子計算機(jī)之父。電子計算機(jī)是一種用于高速計算的電子計算機(jī)器，它既可以進(jìn)行數(shù)值計算，又可以進(jìn)行邏輯計算，還具有存儲記憶功能。
計算的分類方法較多，可按其結(jié)構(gòu)原理、用途和綜合性能3種分類方式進(jìn)行分類。按照結(jié)構(gòu)原理（處理的對象及其數(shù)據(jù)的表示形式）可將計算機(jī)分為模擬計算機(jī)、數(shù)字計算機(jī)和混合式計算機(jī)。按照用途可將計算機(jī)分為通用計算機(jī)和專用計算機(jī)。按照計算機(jī)的運(yùn)算速度、字長、存儲容量等綜合性能指標(biāo)，可將計算機(jī)分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、personal computer等。
傳統(tǒng)上，現(xiàn)代計算機(jī)包含至少一個處理單元（通常是中央處理器（CPU））和某種形式的存儲器。處理器件執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算，并且排序和控制單元可以響應(yīng)于存儲的信息改變操作的順序。外圍設(shè)備包括輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿等）、輸出設(shè)備（顯示器屏幕、打印機(jī)等）以及執(zhí)行兩種功能（例如觸摸屏）的輸入/輸出設(shè)備。從外部來源檢索信息，并使操作結(jié)果得以保存和檢索。
中國計算機(jī)事業(yè)經(jīng)過40 多年的發(fā)展，已擁有 80多家生產(chǎn)廠家，500 多個計算中心，已形成了自己的計算機(jī)工業(yè)體系并具備了相當(dāng)?shù)挠嬎銠C(jī)硬件、軟件和外部設(shè)備的生產(chǎn)能力。微機(jī)也實現(xiàn)了國產(chǎn)化,并逐步走向普及化和家庭化。
2021年12月12日，國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的通知為計算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展按下“加速鍵”，推動計算機(jī)融入千行百業(yè)。
2022年，全國軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)超3.5萬家，累計完成軟件業(yè)務(wù)收入108126億元，同比增長11.2%，增速較上年同期回落6.5個百分點。
發(fā)展歷程
簡單的手動設(shè)備可以幫助人們進(jìn)行計算。在工業(yè)革命初期，各式各樣機(jī)械出現(xiàn)，自動完成冗長而乏味的任務(wù)，例如織機(jī)的編織圖案。更復(fù)雜的機(jī)器是模擬電子計算機(jī)在20世紀(jì)初出現(xiàn)，通過模擬電路進(jìn)行復(fù)雜特定的計算。電動制表機(jī)主要由示數(shù)裝置、穿孔機(jī)、讀卡裝置和分類箱組成，以表達(dá)很龐大的數(shù)據(jù)，用以儲存計算資料，又稱模擬電子計算機(jī)。第一臺數(shù)字電子計算機(jī)出現(xiàn)于1946年2月15日，隨著電腦的速度，功耗和多功能性則不斷增加，機(jī)械計算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)完全被電子計算機(jī)所取代。
計算工具的發(fā)展
隨著社會的進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展，人類用于計算的工具經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從低級到高級的發(fā)展過程，在人類的文明史上相繼產(chǎn)生了諸如算盤、計算尺、手搖機(jī)械計算機(jī)和電動式機(jī)械計算機(jī)等計算工具。
在計算尺出現(xiàn)之前，珠算算盤也簡稱算盤，是中國古代傳統(tǒng)的計算工具。在加減法方面運(yùn)算速度不亞于現(xiàn)在的計算器。
在發(fā)明計算機(jī)之前，計算尺是科學(xué)研究、技術(shù)革新，工程設(shè)計和生產(chǎn)實踐過程中使用最為廣泛、最便捷、最富有使用價值的計算工具。不僅能做加、減、乘、除、乘方、開方運(yùn)算，甚至可以計算三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)。
手搖式機(jī)械計算機(jī)由搖柄、數(shù)字鍵、殼體和顯示器幾部分組成，計算時全靠手工操作，可做四則混合運(yùn)算及乘方、開方運(yùn)算。
近代計算機(jī)的發(fā)展
第一代電子管計算機(jī)(1946-1957)
1946年2月15日，人類第一臺電子計算機(jī)——電子數(shù)字積分計算機(jī)（ENIAC Electronic Numerical And Calculator）在美國誕生。機(jī)器被安裝在一排2.75m高的金屬柜里，占地面積為170m2左右，總重量達(dá)到30t；用十進(jìn)制計算，每秒能運(yùn)算5000次加法，比機(jī)械式計算機(jī)快1000倍。第一代計算機(jī)主要器件是電子元件, 雖然該計算機(jī)的體積較大, 但是它的儲存容量比較少。這樣就導(dǎo)致該計算機(jī)消耗電能的速度比較快, 穩(wěn)定性非常小。該類型計算機(jī)主要是在科研中應(yīng)用, 主要是使用匯編語言, 所以不具備具體的軟件系統(tǒng)。但是，它卻標(biāo)志著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了新的電子計算機(jī)時代，人類社會從此大步邁進(jìn)了電腦時代的門檻。
第二代晶體管計算機(jī)(1958-1964)
1958年，IBM研制出第一臺全部使用晶體管的計算機(jī)。晶體管計算機(jī)主要以晶體管為基本元件，用磁芯作為主存儲器，外存儲器采用磁盤、或盒式錄音磁帶等；程序設(shè)計采用COBOL和Fortran等高級語言；在軟件方面還出現(xiàn)了操作系統(tǒng)。以晶體管取代電子管，使計算機(jī)體積縮小、壽命增長、價格和功耗降低、性能穩(wěn)定，運(yùn)算速度提高(每秒運(yùn)算可達(dá)幾十萬次)，為其廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
第三代集成電路計算機(jī)(1964-1971)
1964年4月，美國IBM公司研制成功第一個采用集成電路的計算機(jī)系列IBM360，成為計算機(jī)發(fā)展的第三個里程碑。集成電路計算機(jī)以集成電路作為基本元件，可以使更多的元件集成到單一的半導(dǎo)體芯片上，從而使計算機(jī)的體積變得更小，功耗更低,速度更快(運(yùn)算速度每秒可達(dá)幾十萬次到幾百萬次)，可靠性有更大的提高；用半導(dǎo)體存儲代替了磁芯存儲器；在軟件方面，操作系統(tǒng)日臻完善。計算機(jī)設(shè)計思想已逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化，應(yīng)用范圍更加廣泛。儲存器體積不斷減少，能源消耗情況也不斷的降低，整體運(yùn)算速度以及安全性得到不斷的提升。此外，該類型計算機(jī)能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，也能在企業(yè)管理以及自動控制多個領(lǐng)域中應(yīng)用，呈現(xiàn)很強(qiáng)的應(yīng)用能力。
第四代大規(guī)模集成電路計算機(jī)(1971-現(xiàn)在)
1976年，蘋果微型計算機(jī)出世，它開始了個人電腦的歷史。此后由于大規(guī)模集成電路的研制獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，各種大型計算機(jī)相繼出世，并且一個比一個運(yùn)算速度快。隨著操作系統(tǒng)的通俗化和電腦多媒體功能的實現(xiàn)，電腦已遠(yuǎn)不僅僅是一臺計算機(jī)器，它參與并干預(yù)人們的生活達(dá)到了使人類離不開。
發(fā)展現(xiàn)狀
2022年，全國軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)超3.5萬家，累計完成軟件業(yè)務(wù)收入108126億元，同比增長11.2%，增速較上年同期回落6.5個百分點。盈利能力保持穩(wěn)定。2022年，軟件業(yè)利潤總額12648億元，同比增長5.7%，增速較上年同期回落1.9個百分點，主營業(yè)務(wù)利潤率回落0.1個百分點至9.1%。軟件業(yè)務(wù)出口保持增長。2022年，軟件業(yè)務(wù)出口524.1億美元，同比增長3.0%，增速較上年同期回落5.8個百分點。其中，軟件外包服務(wù)出口同比增長9.2%。
中國服務(wù)器規(guī)模龐大，但核心器件依然依賴高度進(jìn)口。服務(wù)器作為數(shù)字化時代的基石，IDC預(yù)測到 2025 年，中國區(qū) x86 服務(wù)器市場規(guī) 模將達(dá)到 407 億美元，5 年 CAGR 約為 12.82%。但是國產(chǎn)品牌服務(wù)器廠商，核心部件（CPU、內(nèi)存、 HDD、GPU等）高度依賴進(jìn)口，缺乏定價權(quán)。
2021年12月12日，國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的通知為計算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展按下“加速鍵”，推動計算機(jī)融入千行百業(yè)。
計算機(jī)配置
計算機(jī)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成的。硬件系統(tǒng)是指計算機(jī)中的電子線路和物理裝置。它們是看得見，摸得著得實體，是計算機(jī)的物質(zhì)基礎(chǔ)。而軟件系統(tǒng)是指計算機(jī)系統(tǒng)使用的各種程序和文檔資料的總稱，軟件的主體是程序。其中硬件系統(tǒng)包括控制器、運(yùn)算器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備；軟件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序及應(yīng)用程序。
產(chǎn)品外觀
計算機(jī)外觀構(gòu)成包括主機(jī)和外設(shè)，主機(jī)又包括運(yùn)算器、控制器、內(nèi)存儲器、外設(shè)接口，外設(shè)包括輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、外儲存器。輸入設(shè)備是將各種形式的輸入信息轉(zhuǎn)換為機(jī)器可識別的編碼形式的設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)等。輸出設(shè)備是將計算機(jī)的輸出信息轉(zhuǎn)換為人可接受的信息形式的設(shè)備，如顯示器、打印機(jī)等
硬件系統(tǒng)
硬件系統(tǒng)具體可以分為運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。
運(yùn)算器
運(yùn)算器由算術(shù)/邏輯單元（ALU）、ALU寄存器、累加器和狀態(tài)條件寄存器組成，它是數(shù)據(jù)的加工/處理部件，執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。相對控制器而言，運(yùn)算器接受控制器的命令而進(jìn)行動作，即運(yùn)算器所進(jìn)行的全部操作都是由控制器發(fā)出的控制信號來指揮的。
運(yùn)算器是對各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算加工的核心部件，因而亦被稱作為算數(shù)邏輯單元，可進(jìn)行“加減乘除”的算數(shù)計算和“與或非”的邏輯運(yùn)算，主要由通用寄存器、狀態(tài)寄存器、累加器以及關(guān)鍵算數(shù)邏輯單元等構(gòu)成。
控制器
控制器由程序計數(shù)器（Pc）、地址緩沖寄存器（AR）、數(shù)據(jù)緩沖寄存器（DR）、指令寄存器（IR）、指令譯碼器、操作控制器（含時序產(chǎn)生器）組成，其核心是操作控制器（包括時序產(chǎn)生器），其他都是寄存器。控制器是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個計算機(jī)系統(tǒng)的操作。主要有以下幾個功能。
（1）控制器負(fù)責(zé)從內(nèi)存中取出一條指令，并指出下一條指令在內(nèi)存中的地址。
（2）控制器對指令進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號，發(fā)往運(yùn)算、處理部件，控制完成規(guī)定的操作，如一個算術(shù)/邏輯運(yùn)算操作、一次內(nèi)存讀/寫操作或一個輸入/輸出操作。控制器指揮并控制CPU與內(nèi)存和輸入/輸出設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送與處理。
控制器可看作是計算機(jī)的大腦和指揮中心，通過對計算機(jī)輸入指令的分析與調(diào)控，實現(xiàn)各部件操作，與運(yùn)算器并合為計算機(jī)系統(tǒng)的中央處理器（CPU）。
CPU是計算機(jī)的核心，它具有如下4方面的基本功能。
（1）指令控制
程序的順序執(zhí)行過程稱為指令控制。CPU的運(yùn)行嚴(yán)格按程序規(guī)定的順序進(jìn)行，這個順序不能有任何顛倒。
（2）操作控制
每一條指令的功能往往都是由若干個最基本操作（被稱為微操作）的組合來實現(xiàn)的，不同的指令，其微操作也不同。因此，CPU通過控制這些微操作來控制一條指令的取、分析和執(zhí)行。CPU中的控制器其核心是操作控制器，由它產(chǎn)生操作控制信號（微命令），發(fā)往相應(yīng)的運(yùn)算、處理部件來控制完成這些微操作。
（3）時間控制
對各種微操作實施時間上的定時稱為時間控制。由操作控制器發(fā)出的各種操作控制信號哪個先發(fā)出，哪個后發(fā)出，這些信號要保持多長時間，規(guī)定的操作才能完成，什么時候這個信號可以撤銷等，所有問題都是時間控制問題。在CPU的設(shè)計中，這些問題被稱為時序問題。
（4）數(shù)據(jù)加工
數(shù)據(jù)加工就是對數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。
存儲器
存儲器是計算機(jī)中記憶存儲的部件。存儲器既能夠接收和保存數(shù)據(jù)，又能夠向其他部件提供數(shù)據(jù)。存儲器分為內(nèi)存和外存兩大類。存儲設(shè)備存儲功能的實現(xiàn)需要半導(dǎo)體材料的支持。計算機(jī)運(yùn)行過程中，計算機(jī)系統(tǒng)需把存儲設(shè)備中存儲的內(nèi)容納入計算機(jī)內(nèi)部存儲設(shè)備中，之后利用計算機(jī)CPU讀取這些內(nèi)容，以滿足計算機(jī)用戶需求。
存儲器有兩個方面的內(nèi)容，一是主存，二是輔存。外存從最早的軟盤變革到后面的HDD及光盤。主存就是內(nèi)存，是計算機(jī)系統(tǒng)中的重要存儲器之一，現(xiàn)階段很多運(yùn)行的計算機(jī)信息基本都是在主存中存放的。內(nèi)存有兩個方面的內(nèi)容，一是RAM，就是可讀存儲器，二是ROM，就是只讀存儲器。輔助存儲器是外存，外存中的信息一定要通過外存、內(nèi)存間的數(shù)據(jù)交換方可完成。
光盤是通過激光束來記錄和讀取二進(jìn)制信息的光存儲產(chǎn)品。光盤采用聚碳酸酯制成，軌道中凹痕和凸痕記錄二進(jìn)制的“0”和“1”，其上覆蓋一層薄鋁反射層，最后再覆蓋一層透明膠膜保護(hù)層。U盤是采用通用串行總線 (USB) 接口技術(shù)與計算機(jī)連接工作的存儲器。其接口規(guī)范決定了其與系統(tǒng)傳輸?shù)乃俣龋渲蠻SB 1.1接口能提供12 Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率；USB 2.0接口能提供480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。U盤體積小巧，可以隨身攜帶，存儲容量一般為幾GB左右。例如人們喜愛的mp3就是一個具有播放音樂功能的U盤。
移動硬盤是以硬盤為存儲介質(zhì)，強(qiáng)調(diào)便攜性的移動存儲器。移動硬盤也支持即插即用和熱插拔。移動硬盤的特點是可以提供相當(dāng)大的存儲容量，如200GB，而目前的U盤卻難以實現(xiàn)。
輸入設(shè)備
鍵盤和鼠標(biāo)是計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備。通過鍵盤可以向計算機(jī)輸入各種指令、程序、數(shù)據(jù)等。輸入設(shè)備還包括觸摸屏、數(shù)字轉(zhuǎn)換器等
輸入設(shè)備是將人們熟悉的信息形式變換成計算機(jī)能接收并識別的信息形式的設(shè)備。輸入的信息形式有數(shù)字、字母、文字、圖形、圖像、聲音等多種形式。送人計算機(jī)的只有一種形式就是二進(jìn)制數(shù)據(jù)。一般的輸入設(shè)備只用于原始數(shù)據(jù)和程序的輸入。常用的輸人設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等。輸人設(shè)備與主機(jī)之間通過接口連接。
設(shè)置接口主要有以下幾個方面的原因一是輸人設(shè)備大多數(shù)是機(jī)電設(shè)備，傳送數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主機(jī)，因而需用接口作數(shù)據(jù)緩沖；二是輸入設(shè)備表示的信息格式與主機(jī)的不同，用接口進(jìn)行信息格式的變換；三是接口可以向主機(jī)報告設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，傳達(dá)主機(jī)的命令等。
輸出設(shè)備
輸出設(shè)備是將計算機(jī)運(yùn)算結(jié)果的二進(jìn)制信息轉(zhuǎn)換成人類或其他設(shè)備能接收和識別的形式的設(shè)備，輸出信息的形式有字符、文字、圖形圖像聲音等。輸出設(shè)備與輸入設(shè)備一樣，需要通過接口與主機(jī)相聯(lián)系。常用的輸出設(shè)備有打印機(jī)、顯示器、繪圖儀等。外存儲器也是計算機(jī)中重要的外部設(shè)備它既可以作為輸人設(shè)備，也可以作為輸出設(shè)備，常見的外儲設(shè)備有磁盤（驅(qū)動器）和光盤（驅(qū)動器），它們與輸入/輸出設(shè)備一樣，也要通過接口與主機(jī)相連。
輸出設(shè)備是計算機(jī)與人間實施信息交互的部件之一，其功能就是輸出數(shù)據(jù)。可以使計算機(jī)將不同信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，例如圖片、數(shù)字等等。輸出設(shè)備可以把計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)結(jié)果在人們面前進(jìn)行直接的展現(xiàn)，從而可以使計算機(jī)信息處理工作處于系統(tǒng)狀態(tài)中，把計算機(jī)工作向人進(jìn)行反映。顯示器是微型計算機(jī)必備的“軟拷貝”輸出設(shè)備，比較常見的是陰極射線管顯示器 (CRT) 和液晶顯示器 (LCD) 。
軟件系統(tǒng)
軟件系統(tǒng)具體為操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序及應(yīng)用程序三種。其中，主流的操作系統(tǒng)分為DOS操作系統(tǒng)、Windows操作系統(tǒng)、UNX操作系統(tǒng)、Linux；驅(qū)動程序分為語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；應(yīng)用程序主要為信息管理軟件、輔助設(shè)計軟件、實時控制軟件。
操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)(OperatingSystem，OS)是管理計算機(jī)硬件與軟件資源的計算機(jī)程序。負(fù)責(zé)指揮計算機(jī)硬軟件系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致的工作。其任務(wù)一方面是管理好計算機(jī)的硬軟件全部資源，使它們充分發(fā)揮作用；另一方面是為計算機(jī)和用戶之間提供接口、為用戶提供一個便捷的計算機(jī)使用環(huán)境，使用戶不必掌握計算機(jī)的底層操作，而是通過操作系統(tǒng)提供的功能去使用計算機(jī)。
目前市面上主流的操作系統(tǒng)有：
（1）DOS操作系統(tǒng)
dos(DiskOperationSystem），磁盤操作系統(tǒng)是一個單用戶單任務(wù)的操作系統(tǒng)。自1981年推出1.0版，發(fā)展至今已升級到6.2版，DOS的界面用字符命令方式操作，用戶通過鍵盤命令對計算機(jī)進(jìn)行各種操作及管理，而且只能運(yùn)行單個任務(wù)。
（2）Windows操作系統(tǒng)
Windows是微軟在1985年11月發(fā)布的第一代窗口式多任務(wù)操作系統(tǒng)，它使PC進(jìn)入了圖形用戶界面(GraphicUserInterface，gu)時代它以可視化的窗口、直觀的ICON、按鈕、菜單將豐富多彩的系統(tǒng)功能展現(xiàn)給用戶用戶可以借助鼠標(biāo)、觸筆等通過單擊或雙擊圖標(biāo)、按鈕、菜單選項，以對話的形式實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能，并在運(yùn)行過程中隨時獲得系統(tǒng)的幫助，無須記憶過多的操作命令。目前在Windows系統(tǒng)下，已建立了辦公自動化、數(shù)據(jù)庫管理、程序設(shè)計等各種集成開發(fā)環(huán)境，使用者的應(yīng)用和開發(fā)提供了理想的界面。Windows主要有桌面版、服務(wù)器版和移動版三個版本。
（3）UNX操作系統(tǒng)
unix操作系統(tǒng)設(shè)計是從小型機(jī)開始的，從一開始就是一種多用戶、多任務(wù)的通用操作系統(tǒng)，它為用戶提供了一個交互、靈活的操作界面，支持用戶之間共享數(shù)據(jù)，并提供眾多的集成的工具以提高用戶的工作效率，同時能夠移植到不同的硬件平臺。
（4）Linux操作系統(tǒng)
Linux是一套免費使用和自由傳播的類似UNIX的操作系統(tǒng)。用戶不用支付任何費用就可以獲得它和它的源代碼，并且可以根據(jù)自己的需要對它進(jìn)行必要的修改，無償對它使用，無約束地繼續(xù)傳播。Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在計算機(jī)上實現(xiàn)全部的UNI特性，具有多任務(wù)、多用戶的能力，而且還包括了文本編輯器、高級語言編譯器等應(yīng)用軟件。它還包括帶有多個窗口管理器的X-Windows-圖形用戶界面，是一個功能強(qiáng)大、性能出眾、穩(wěn)定可靠的操作系統(tǒng)。
驅(qū)動程序
（1）語言處理程序
用于程序設(shè)計的語言，經(jīng)歷了機(jī)器語言、匯編語言到高級語言的發(fā)展過程。
語言處理程序的主要功能是把用戶編制程序用的源程序翻譯成計算機(jī)硬件所能識別和處理的目標(biāo)代碼，以便使計算機(jī)能執(zhí)行用戶以各種程序設(shè)計語言所描述的任務(wù)。不同編程語言的源程序?qū)?yīng)于不同的語言處理程序。常見的語言處理程序按其翻譯方法的不同可以分為解釋程序與編譯程序兩大類。前者對源程序的翻譯采用邊解釋邊執(zhí)行的方法,不生成目標(biāo)程序，稱為解釋執(zhí)行；后者必須先將源程序翻譯成目標(biāo)程序，才開始執(zhí)行，稱為編譯執(zhí)行。
計算機(jī)所能接受的語言與計算機(jī)硬件所能識別和執(zhí)行的語言并不一致。計算機(jī)所能接受的語言很多,如機(jī)器語言(用0、1代碼按機(jī)器的語法規(guī)則組成的語言)、匯編語言(將機(jī)器語言符號化的語言)、高級程序設(shè)計語言(能表達(dá)解題算法的面向應(yīng)用程序的接近人類語言的計算機(jī)語言如BASIC、Fortran、Pascal、、VB、VC、Visual FoxPro、Delph語言以及Java、Python、C#等)。計算機(jī)的硬件所能識別和執(zhí)行的只有機(jī)器語言。
（2）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫就是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量相關(guān)數(shù)據(jù)，方便用戶訪問的計算機(jī)軟、硬件資源組成的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理軟件一起組成了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有各種類型，目前許多計算機(jī)都配有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如Foxpro、ACCESS數(shù)據(jù)庫、Oracle數(shù)據(jù)庫、SQL Server等，而且各種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也在不斷發(fā)展中。
應(yīng)用程序
由于計算機(jī)具有高速運(yùn)算和邏輯判斷能力，又能夠存貯自己所執(zhí)行的程序，并能很方便的更換這些程序，因而計算機(jī)的通用性極強(qiáng)。為了解決各種計算機(jī)應(yīng)用問題而編制的軟件叫做應(yīng)用軟件或?qū)Ｓ密浖?。應(yīng)用軟件是除了系統(tǒng)軟件以外，用戶根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需要而使用程序設(shè)計語言開發(fā)的程序及其文檔，主要包括信息管理軟件、輔助設(shè)計軟件、實時控制軟件等。需要注意的是只有當(dāng)將系統(tǒng)軟件安裝后，才能再安裝應(yīng)用軟件。
計算機(jī)類型
根據(jù)計算機(jī)的原理、使用方式及規(guī)模可以分為數(shù)字計算機(jī)、模擬計算機(jī)和數(shù)字模擬混合計算機(jī)；工作站、服務(wù)器、通用計算機(jī)和專用計算機(jī)；超級計算機(jī)、小巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、工作站和微型機(jī)。
按照計算機(jī)原理分類
按照計算機(jī)原理可分為數(shù)字計算機(jī)、模擬計算機(jī)和數(shù)字模擬混合計算機(jī)。
(1) 數(shù)字計算機(jī)處理的數(shù)據(jù)都是數(shù)字量。
(2) 模擬計算機(jī)處理的數(shù)據(jù)為連續(xù)的電壓、溫度、速度等模擬量，基本運(yùn)算部件由運(yùn)算放大器構(gòu)成的微分器和積分器, 通用函數(shù)運(yùn)算器等運(yùn)算電路組成。
(3) 數(shù)字模擬混合計算機(jī)是綜合了上述兩種計算機(jī)的優(yōu)點而設(shè)計的計算機(jī)，處理的數(shù)據(jù)既可以是數(shù)字量, 也可以是模擬量。
按照使用的方式分類
按照使用方式計算機(jī)可以分為工作站、服務(wù)器、通用計算機(jī)和專用計算機(jī)。
（1）服務(wù)器是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的一臺中樞計算機(jī)，保存數(shù)據(jù)庫并連接客戶端，為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的客戶機(jī)提供文件服務(wù)、打印服務(wù)等，因而要求服務(wù)器具有較好的數(shù)據(jù)交換性能、較高的可靠性和擴(kuò)展能力。
（2）工作站是由高性能的微型計算機(jī)系統(tǒng)、輸入輸出設(shè)備以及專用軟件組成，應(yīng)用于復(fù)雜的工程計算和計算機(jī)輔助設(shè)計、制造等特定領(lǐng)域，能提供友好的人機(jī)界面和高效率的工作平臺。
（3）通用計算機(jī)具有較強(qiáng)的通用性，是為解決各種問題而設(shè)計的計算機(jī)。它具有一定的運(yùn)算速度，有一定的存儲容量, 帶有通用的外部設(shè)備, 配置各種系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。
（4）專用計算機(jī)為解決某一特定的問題而設(shè)計的計算機(jī)。它的硬件和軟件的配置依據(jù)解決特定問題的需要而定，并不求全。
按計算機(jī)規(guī)模分類
按照1989年由電氣與電子工程師協(xié)會提出的運(yùn)算速度分類法，計算機(jī)可分為超級計算機(jī)、小巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、工作站和微型機(jī)六種。
（1）超級計算機(jī)是計算機(jī)中價格最貴、功能最強(qiáng)的計算機(jī)，主要使用在尖端科學(xué)領(lǐng)域，如戰(zhàn)略武器的設(shè)計、空間技術(shù)、石油勘探、中長期天氣預(yù)報等，如美國CDC公司的Cray系列機(jī)、我國研制的銀河系列機(jī)等均屬此類。
（2）大型機(jī)通常都安裝在機(jī)架（Frame）上，這些計算機(jī)具有大容量的內(nèi)存和外存，可進(jìn)行并行處理，具有速度高、容量大、處理和管理能力強(qiáng)的特點，主要使用在大銀行、大公司、高等學(xué)校和科研院所當(dāng)中。
（3）小巨型機(jī)是指力求保持或略為降低巨型機(jī)性能的前提下，較大幅度降低其價格后生產(chǎn)的計算機(jī)，如美國Convex公司的C系列計算機(jī)等。
（4）小型機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、不需要長期培訓(xùn)就可以維護(hù)和使用的特點，受到了中小用戶的歡迎，如美國迪吉多的PDP系列計算機(jī)、VAX系列計算機(jī)。
（5）工作站是介于personal computer和小型機(jī)之間的一種高檔微機(jī)，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力、高性能的圖形功能和內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)功能，如 HP、SUN 公司生產(chǎn)的工作站。
（6）現(xiàn)在使用的計算機(jī)通常都是個人計算機(jī)，也稱微型計算機(jī)，簡稱微機(jī)，具有輕、小、（價）廉、易（用）的特點。
計算機(jī)的特點
運(yùn)算速度快、計算精度高
計算機(jī)的運(yùn)算速度是以每秒鐘可執(zhí)行多少百萬條指令（MIPS）來衡量的。現(xiàn)代計算機(jī)的運(yùn)算速度為數(shù)萬MIPS，因此計算速度是相當(dāng)快的。如在天氣預(yù)報中，求解一個包含幾百個未知數(shù)的代數(shù)方程若用人工計算的話，需要幾十年的時間，而使用計算機(jī)只需要幾秒鐘的時間，并且使用計算機(jī)計算可以得到很高的計算精度。
記憶能力強(qiáng)
計算機(jī)的存儲器類似于人的大腦，可以“記憶”（存儲）大量的數(shù)據(jù)，以備隨時調(diào)用。存儲器不但能存儲大量的信息，而且可以快速、準(zhǔn)確地存入和取出這些信息。如一本750萬字的圖書可以保存在U盤中，并且可以快速地進(jìn)行查找、排序、編輯等操作。
可靠的邏輯判斷能力
計算機(jī)可以對字母、符號、漢字和數(shù)字的大小和異同進(jìn)行判斷、比較，從而確定如何處理這些信息。另外，計算機(jī)還可以根據(jù)已知的條件進(jìn)行判斷和分析，確定要進(jìn)行的工作。因此，計算機(jī)可以廣泛地應(yīng)用到非數(shù)值數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，如信息檢索、圖形識別及各種多媒體應(yīng)用領(lǐng)域。
工作自動化
計算機(jī)的內(nèi)部操作是根據(jù)人們事先編制好的程序自動執(zhí)行的，無需人工干涉。只要將程序設(shè)計好，并輸入到計算機(jī)中，計算機(jī)就會依次取出指令、執(zhí)行指令規(guī)定的動作，直到得出需要的結(jié)果為止。
計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
科學(xué)計算
科學(xué)計算是計算機(jī)最早的應(yīng)用領(lǐng)域，它是指利用計算機(jī)來完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)值計算問題。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中，科學(xué)計算的任務(wù)是大量的和復(fù)雜的。利用計算機(jī)運(yùn)算速度高、存儲容量大和連續(xù)運(yùn)算能力強(qiáng)的特點，可以解決人工無法完成的各種科學(xué)計算問題。例如，工程設(shè)計、地震預(yù)測、氣象預(yù)報、火箭發(fā)射等都需要由計算機(jī)承擔(dān)龐大而復(fù)雜的計算工作。
信息管理
信息管理是以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，輔助管理者提高決策水平，改善運(yùn)營策略的計算機(jī)事務(wù)處理技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計，80%以上的計算機(jī)主要用于信息管理領(lǐng)域，信息管理已成為計算機(jī)應(yīng)用的主導(dǎo)方向。
過程控制
過程控制是利用計算機(jī)實時采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、按最優(yōu)值迅速地對控制對象進(jìn)行自動調(diào)節(jié)或自動控制。計算機(jī)過程控制已在機(jī)械、冶金、石油、化工、電力等行業(yè)部門得到廣泛的應(yīng)用。
輔助技術(shù)
計算機(jī)輔助設(shè)計 (CAD)
計算機(jī)輔助設(shè)計是利用計算機(jī)系統(tǒng)輔助設(shè)計人員進(jìn)行工程或產(chǎn)品設(shè)計，以實現(xiàn)最佳設(shè)計效果的一種技術(shù)，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、機(jī)械、電子、建筑和輕工等領(lǐng)域。
計算機(jī)輔助制造 (CAM)
計算機(jī)輔助制造是利用計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品的加工和控制，輸入的信息是零件的工藝路線和工序內(nèi)容，輸出的信息是刀具的運(yùn)動軌跡。
計算機(jī)輔助教學(xué) (CAI)
計算機(jī)輔助教學(xué)是利用計算機(jī)課件為基礎(chǔ)進(jìn)行集圖、文、聲、像為一體的多媒體課堂教學(xué)技術(shù)。
人工智能
人工智能（Artificial Intelligence，AI）的主要目的是用計算機(jī)來模擬人的智能，其主要任務(wù)是建立智能信息處理理論，進(jìn)而設(shè)計出可以展現(xiàn)某些近似人類智能行為的計算機(jī)系統(tǒng)。目前的主要應(yīng)用方向有：機(jī)器人（Robots）、專家系統(tǒng)（Expert System，ES）、模式識別（Pattern Recognition）和智能檢索（Intelligent Retrieval）等。
現(xiàn)代計算機(jī)發(fā)展方向
納米計算機(jī)
納米計算機(jī)是用納米技術(shù)研發(fā)的新型高性能計算機(jī)，體積約是人頭發(fā)直徑的千分之一，性能比傳統(tǒng)的計算機(jī)強(qiáng)大很多，而且有著極強(qiáng)的導(dǎo)電性。當(dāng)前，納米計算機(jī)是主要的研究方向之一，當(dāng)前計算機(jī)所使用的芯片大多是有硅芯片，有硅芯片對體積有一定的要求，當(dāng)體積縮小到一定程度時，再將其面積縮小其電量損耗就會加大，而通過結(jié)合納米技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)薄膜晶體管取代傳統(tǒng)晶體管，有效解決當(dāng)前集成電路計算機(jī)中的弊端，加之納米計算機(jī)的預(yù)計生產(chǎn)成本也比較低，因此納米計算機(jī)具有廣闊的應(yīng)用前景。
生物計算機(jī)
生物計算機(jī)又稱仿生計算機(jī)，生物計算機(jī)通過生物芯片替代了半導(dǎo)體晶體管，使其更加可靠、體積更小，并能夠?qū)φ麄€運(yùn)算過程進(jìn)行優(yōu)化。由于生物的遺傳形狀主要是由脫氧核糖核酸決定的，DNA是具有基因編碼的雙鏈大分子，且蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)等信息都儲存在DNA的雙鏈分子中，所以，生物計算機(jī)具有很強(qiáng)的信息儲存能力。另外，由于通過控制脫氧核糖核酸的狀態(tài)可以有效控制DNA的信息，而且生物計算機(jī)具有很強(qiáng)的信息處理能力，這為生物計算機(jī)帶來了很多優(yōu)勢，不僅表現(xiàn)在功率高體積小，而且存儲和芯片也具有一定的可靠性。當(dāng)前生物計算機(jī)主要有兩個方向，一方面是將計算機(jī)中的半導(dǎo)體元件利用有機(jī)化合物元件進(jìn)行替代；另一方面則是對人腦結(jié)構(gòu)、思維規(guī)律等方面進(jìn)行深入研究，以此為依據(jù)進(jìn)行生物計算機(jī)的研發(fā)。
光子計算機(jī)
光子計算機(jī)主要是通過利用光信號進(jìn)行信息處理和存儲的新型計算機(jī)，其在進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲時主要利用的是光子和光運(yùn)算，而且當(dāng)對數(shù)據(jù)處理錯誤時不會影響到最終的結(jié)果。隨著光學(xué)的研究和發(fā)展，如今光學(xué)工程領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的成就，在實際的生產(chǎn)和發(fā)展過程中不少電運(yùn)算已經(jīng)被光運(yùn)算取代，例如：光學(xué)反射折射鏡、激光器等光學(xué)元件已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的電子設(shè)備。而光學(xué)在計算機(jī)中的應(yīng)用主要是利用光信號進(jìn)行信息運(yùn)算和傳輸，與集成電路計算機(jī)相比，光子計算機(jī)具有其優(yōu)勢：首先，光子計算機(jī)的穩(wěn)定性更強(qiáng)，由于集成電路計算機(jī)中存在電荷，容易受到磁場的干擾而使運(yùn)行過程受到影響，而光子計算機(jī)中則不存在這一干擾因素，因此會相對穩(wěn)定；其次，光速高達(dá)3×108m/s，光子計算機(jī)的運(yùn)行速度非常快，遠(yuǎn)超集成電路計算機(jī)；最后，光子計算機(jī)的儲存量相對較大，由于不是電磁干擾，光束的光子互聯(lián)密度較大，因此光子計算機(jī)的存儲量也相對較大。
量子計算機(jī)
量子計算機(jī)在進(jìn)行處理和存儲數(shù)據(jù)時, 會根據(jù)量子算法, 采用一量子比特的形式進(jìn)行儲存數(shù)據(jù), 所以, 量子計算機(jī)在數(shù)據(jù)處理的速度上有了很大的進(jìn)步。量子計算機(jī)是未來計算機(jī)發(fā)展的一大方向，量子計算機(jī)在傳輸信息的速度上具有傳統(tǒng)計算機(jī)無法比擬的優(yōu)勢，但是受到技術(shù)水平的限制，量子計算機(jī)尚未能展開實踐，目前還處于理論階段，各國都對量子計算機(jī)的實踐有所設(shè)計，但均存在這樣或者那樣的缺點，最終沒有落實到實際中。
發(fā)展趨勢
巨型化
巨型化是指為了適應(yīng)尖端科學(xué)技術(shù)的需要，發(fā)展高速度、大存儲容量和功能強(qiáng)大的超級計算機(jī)。
微型化
目前, 微型計算機(jī)的體積已經(jīng)很小,，可以放在桌面上或像公文包一樣提在手上，甚至還有掌上計算機(jī)。
網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)化是指利用計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，把各個地區(qū)的計算機(jī)互聯(lián)起來，組合成一個規(guī)模巨大的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)一個地區(qū)，一個國家乃至全世界的信息資源共享。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化是指用現(xiàn)代通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)把分布在不同地點的計算機(jī)互聯(lián)起來，組成一個規(guī)模大、功能強(qiáng)的可以互相傳輸信息的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)化的目的是使網(wǎng)絡(luò)中的軟、硬件和數(shù)據(jù)等資源能被網(wǎng)絡(luò)上的用戶共享。今天，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以將遠(yuǎn)隔千山萬水的計算機(jī)聯(lián)入國際網(wǎng)絡(luò)。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)單位中發(fā)揮越來越重要的作用，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是信息社會的重要技術(shù)基礎(chǔ)。
?智能化
智能化是指利用計算機(jī)運(yùn)算速度快、記憶力強(qiáng)和邏輯推理嚴(yán)密的特點來模擬人腦思維的過程，進(jìn)而完成人腦不可能勝任的復(fù)雜工作，稱為人工智能。
計算機(jī)信息技術(shù)不斷向智能化、微型化的方向發(fā)展，有利于社會公眾隨時隨地帶來便捷的智能工具辦公，獲得更多有用信息，增強(qiáng)交流和業(yè)務(wù)效能，更好滿足人們現(xiàn)代化需求。第四次工業(yè)革命完成之后，多個行業(yè)發(fā)展的各個環(huán)節(jié)不斷滲入規(guī)范化生產(chǎn)管理，促進(jìn)計算機(jī)信息技術(shù)成為社會公眾生產(chǎn)、生活的主要工具。為人們提供豐富多彩的人性化選擇和服務(wù)，有效推進(jìn)社會不斷進(jìn)步和發(fā)展，同時持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化人機(jī)交互體系成為該技術(shù)持續(xù)探究的主要領(lǐng)域。人們和計算機(jī)的交互在將來更加便捷，能有效擴(kuò)充文字，增加多種語言，甚至出現(xiàn)視網(wǎng)膜識別等。智能化計算機(jī)呈現(xiàn)出快速的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，計算機(jī)體系能在瞬時完成多項指令，更好地使用平行處理技術(shù)。計算機(jī)包含較多處理芯片，實現(xiàn)多種、復(fù)雜使命的高效完成。例如，計算機(jī)信息技術(shù)就是人類登上太空，探究太空的主要設(shè)備，和人類大腦具有相似功能，能為人們學(xué)習(xí)、生活和工作帶來方便；另外，現(xiàn)代化VR技術(shù)、AI等技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，促進(jìn)人們仿佛身臨其境，虛擬技術(shù)真實模仿特定環(huán)境，有效減少現(xiàn)實成本的付出，獲得更加良好的應(yīng)用成果。
多媒體化
傳統(tǒng)的計算機(jī)處理的信息主要是字符和數(shù)字。多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)可以集圖形、圖像、音頻、視頻、文字為一體，使信息處理的對象和內(nèi)容更加接近真實世界。
互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)有效突破主要通過電視廣播和報紙等途徑獲得相關(guān)信息資源，造成信息存在嚴(yán)重延遲的局限性，幫助人們可從多種途徑及時獲得更多信息，同時結(jié)合信息和事件發(fā)表自己的意見和觀點。信息技術(shù)發(fā)展到相應(yīng)階段出現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)，有效縮短人們之間信息的傳送距離，是多媒體的主要特征之一。近些年，電腦和生活關(guān)系日益緊密，主要由于數(shù)字晶片和多媒體技術(shù)不斷成熟發(fā)展。數(shù)字化多媒體在將來發(fā)展中獲得長足進(jìn)步，為計算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展提供有力的支撐和保障。
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淺談現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向與趨勢.中國知網(wǎng).2023-06-21
淺析計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的歷程與方向.中國知網(wǎng).2023-06-21