当前位置:求职简历网 > 知识 > 正文

1623年

新兴技术 在技术史上,新兴技术是指21世纪发展的一系列最尖端的技术,技术融合是其得特点,原先不同的技术逐渐共享资源来完成类似的工作,如原来的语音,数据,视频技术互相交互影响,创造更有
新兴技术

在技术史上,新兴技术是指21世纪发展的一系列最尖端的技术,技术融合是其得特点,原先不同的技术逐渐共享资源来完成类似的工作,如原来的语音,数据,视频技术互相交互影响,创造更有效率的新技术。

原子能技术

原子能(或称核能)是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc2 ,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放:1、核裂变,打开原子核的结合力。2、核聚变,原子的粒子熔合在一起。3、核衰变,自然的慢得多的释能形式。

原子能是人类历史上的一项伟大发现,这离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的应用奠定了基础。原子能技术是核物理发展的必然结果。质能关系式的提出,核蜕变的研究,使20世纪出的许多科学家认识到原子里蕴藏着极大的能量。然而,只有这种知识还不足以实现原子能的利用,甚至核物理和量子力学的奠基人也对利用原子能抱有悲观态度。

发展

19世纪末 英国物理学家汤姆逊发现了电子。

1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。

1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。

1898年居里夫人与居里先生发现新的放射性元素钋。

1902年 居里夫人经过三年又九个月的艰苦努力又发现了放射性元素镭。

1905年爱因斯坦提出质能转换公式。

1914年 英国物理学家卢瑟福通过实验,确定氢原子核是一个正电荷单元,称为质子。 1935年 英国物理学家查得威克发现了中子。 1938年 德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。

1945年8月6日和9日 美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。

1954年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。实现核发电,是原子能技术的里程碑。1954年,前苏联和美国建造了实验性核电站,解开了核电应用的序幕。建造核电站的技术性比制造核武器要困难复杂些,对中子数的控制,对能量的转化等更成为科学家有待迫切解决的重要问题。尽管核聚变能使一种既干净有较理想的能源,甚至有人认为,她最终能解决人类的能源问题,但由于现实条件的种种困难,也许还要经过几十年的研究才能实现核聚变的发电。

在1945年之前,人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时,原子弹诞生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。

影响

20世纪对人类社会发展由极大影响的集中技术中,核技术应用所引起的争议最大。自1945由美国制造的原子弹在日本爆发以后,核阴影笼罩全球,自此以后,超级大国之间的核竞赛,更构成了对人类的极大威胁。不仅如此,核能发电也引起人们的争议,特别是1979年美国三哩岛的核事故,1986年前苏联切尔诺贝尔利核电厂的核事故接连发生。2011年3月11日,日本发生里氏9.0级地震并引发海啸,造成福岛第一核电站发生核泄漏事故,部分核辐射污染随风扩散,部分放射性污水被排入大海。由于地理位置相邻,核辐射对中国部分地区人民的生命安全带来了很大的隐患。由此,在国际上引发了科学技术界和公众舆论关于核电厂安全性的大辩论。

空间技术

空间技术,是探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术,亦称航天技术。1957年10月4日,苏联成功发射了世界上第一颗人造地球卫星,标志着人类跨入了航天时代。由此兴起的航天技术在以后的近半个世纪里获得了迅速发展。航天技术的发展使人类挣脱地球引力的羁绊进入广袤无垠的外层空间成为现实,同时,也为军事活动提供了新的场所。外层空间已成为一个新战场。

发展

人类探空活动的历史,大致经历了气球、火箭、人造卫星等几个阶段.

18世纪80年代,就有科学家利用气球升空进行科学考察。

20世纪20年代,各种气球(主要是氢气球和氮气球)已在科学考察、交通运输、军事侦察等方面发挥了不小的作用。然而,气球的结构决定了它只能上升到50千米左右,大气密度的降低使气球对更高的空间只能望"空"兴叹。要到更高的空间进行科学探索,必须依靠另外的运载工具,这种运载工具就是火箭。火箭是中国首先发明的。中国在元、明朝期间应用的火箭武器是现代火箭的始祖。

1903年,俄国科学家齐奥尔科夫斯基发表了题为《利用喷气仪器研究宇窗空间》的论文,提出了利用火箭探索宇宙空间的思想,建立了著名的齐奥尔科夫斯基公式.

1926年3月,美国物理学家戈达德独立地研究了火箭的推进原理,设计、制造并发射了世界上第一枚液体火箭。此后,许多国家的科学家在政府的支持下,开展了对火箭制造和发射的研究。

1942年10月,德国制造并成功地发射了第一枚军用液体火箭V-2。战后,科学家们利用V-2和它的改进型作为新的工具来探测50千米以上的空间,获得了许多关于高层空间的资料。到了50年代后期,火箭的运载能力已达到发射人造卫星的水平。为了实施地球物理年的计划,美国和前苏联积极筹划发射科学卫星.

1957年10月4日,前苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星,他标志着“就、空间时代”的真正开始。

1957年第一颗人造地球卫星

1958年美国发射了人造地球卫星。

1970年中国也发射了人造地球卫星。从此以后,各种人造卫星陆续升天,至今已有4800多颗,其中我国有50多颗。

人类进入宇宙空间主要是由载人宇宙飞船和地球轨道空间站实现的。

1961年4月12日,前苏联第一个发射了载人飞船,把宇航员加加林送入地球轨道,运行108分钟后安全返回地面,开辟了人类航天的新纪元,标志着人类空间技术进入了新的时代。 1969年7月16日,美国成功地利用"土星-V"运载火箭发射阿波罗飞船,把宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林送上月球,并于7月25日返回地球。

1973年5月14日,美国又利用"土星-V"火箭将82吨重的"天空实验室1号"送入太空,并以阿波罗飞船为交通工具,先后把3批共9名宇航员送进实验室,进行了20多项科学研究。在此期间,前苏联则以建立空间站为重点开展一系列的探空活动。

1971年到1986年,先后发射了"礼炮"1至7号空间站、"和平号"宇宙轨道站。并分期分批发射"联盟号"、"进步号"、"宇宙号"等飞船,与"礼炮号"空间站对接,为空间站输送各种仪器、燃料、生活用品以及更换宇航员和研究人员。

第三次技术革命

1981年世界上第一架航天飞机试航成功

1982年,前苏联有两名宇航员在"礼炮7号"上度过了211天,创造了宇航员空间飞行时间的纪录。除了美国和前苏联之外,由前联邦德国、英国、法国、比利时等10个西欧国家参加的欧洲空间局,也于1983年11月28日成功地发射了"太空实验室1号"空间站。

第47届宇航联的大会于1996年10月在北京召开,大会的主题是扩大空间的应用范围。与会者公认,下个世纪将是太空世纪,航空航天产业将是经济增长的切入点。许多国家和地区,如美国、俄罗斯、欧洲、日本等,都计划投入大量人力物力,发展航天飞机、空间站、太空车等,进一步开发和利用太空资源。

影响

正面影响:

空间技术不断发展,卫星种类不断增多,不仅为科学研究提供了新的观测手段,也促进了电子、喷气、真空、低温、半导体、电子计算机、遥感遥控、激光和材料等新技术的发展。

负面影响:

太空污染加剧,空间碎片成隐患。正当人们雄心勃勃进军太空,一次又一次庆祝征服太空的辉煌胜利,盘点着从空间获取的巨大利益的时候,忽然发现一个严重的疏忽——不知不觉间已经对空间环境造成严重的污染。

据都亨介绍,50年以来,空间碎片总数已经超过4000万个,总质量已达数百万千克,大于10厘米、地面望远镜和雷达能观测到的空间碎片平均每年增加200个,总数已经超过10000个。

激光技术

激光是20世纪60年代的新光源。由于激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点而得到广泛应用。激光加工是激光应用最有发展前途的领域之一,激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。现已发现的激光工作物质有几千种,波长范围从软X射线到远红外。激光技术的核心是激光器,激光器的种类很多,可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。根据不同的使用要求,采取一些专门的技术提高输出激光的光束质量和单项技术指标,比较广泛应用的单元技术有共振腔设计与选模、倍频、调谐、Q开关、锁模、稳频和放大技术等。

发展

1917年,爱因斯坦在用统计平衡观点研究黑体辐射的工作中得出一个重要结论:自然界存在着两种不同的发光方式,一种叫自发发射;另一种叫受激发射。

1940年前后,有人在气体放电实验研究中观察到例子发转现象。但是由于当时没有把受激辐射、例子数翻转、谐振腔几个概念联系起来,因此始终未能提出激光器的概念。

第二次世界大战后,微波技术的发展推动了波普学的发展,从而研制出微波波段的激光器。

1958年,美国的肖洛和汤斯以及稍后苏联的巴索夫和普罗赫洛夫等人都提出激光基本原理性方案。于是,在1960年建成世界上第一台红宝石激光器。红宝石激光器是出现,标志着一种最新颖的光源——激光诞生了。

激光技术的应用

农业:用一定波长一定强度的激光照射水稻、小麦等种子,发现了发芽早、成熟早、病虫害少等现象,可以培育出新的优良品种。

医疗卫生:用激光进行虹膜切除和视网膜凝结等眼科手术的疗效非常显著;用功率较大的激光作为“光刀”可以进行切割、气化或烧灼手术,可以治疗某些恶性肿瘤。

工业:激光可用于导向、测距、精密测长、切割等。

军事:如果发展极大的激光器就有可能制造出反坦克、飞机、甚至导弹的激光武器。利用红外激光扫描摄影机能够在完全武广的黑夜拍摄出极为清晰的侦察照片来。

激光辐射的危害

对眼睛的伤害:激光的亮度比太阳、电弧亮度高数十个数量级,会对眼睛造成严重的损伤。眼睛如果收到激光的直接照射,由于激光的强烈加热效应,会造成视网膜损伤,引起视力下降,严重时可瞬间致盲。

对皮肤的伤害:皮肤如果受到激光的直接照射,特别是受到聚焦后光束的照射,会使皮肤灼伤,并且这种灼伤很难愈合。激光功率密度十分大,伤害力更大,会造成严重烧伤。

生物技术

生物技术(biotechnology),是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术。它主要包括发酵技术和现代生物技术。

因此,生物技术是一门新兴的,综合性的学科。

发展

我国石器时代后期,利用谷物造酒,这是最早的发酵技术。

公元前221年,周代后期,制造豆腐、酱和醋。一直沿用至今。

公元10世纪,有了预防天花的活疫苗。

到了明代,就能广泛种植疫苗以预防天花。

公元前6000年,已开始啤酒发酵。

公元前4000年,已开始制作面包。

1680年荷兰人吕霍克(Leenwenhoek)制成了显微镜,人们才知道生物的存在。

19世纪60年代,法国科学家L.Pasteur(1822~1895)首先证实发酵是由微生物引起的,并建立了微生物的纯种培养技术,从而为发酵技术的发展提供了理论基础,使发酵技术纳入了科学的轨道。

1878年,啤酒酵母单一培养技术。

1881年,细菌的纯粹培养技术。

1920年,工业生产中开始采用大规模的纯种培养技术发酵化工原料丙酮、丁醇。

1929年,抗生素盘尼西林发现。

1946年,用细菌生产出氨基酸。

1950年,在青霉素大规模发酵生产的带动下,发酵工业和酶制剂工业大量涌现,广泛应用于医药、食品、化工、制革和农副产品加工等部门。

1952年,用微生物转化荷尔蒙获得成功.

1953年,沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构.

1972年,美国斯坦福大学构建 了第一个重组DNA分子.

1977年,在美国旧金山建立了世界上第一家遗传工程公司.

遗传学的建立及其应用,产生了遗传育种学,于60年代取得了辉煌的成就,被誉为“第一次绿色革命”。

生物工程的核心基因工程。

第三次技术革命

克隆技术

基因工程可能带来的隐患

1、对人的权利的挑战。由于要获得个人的全套基因组非常容易,人们担忧,一旦个人遗传密码被破解和记录在案,那些有基因缺陷的人很有可能遭到歧视。由遗传基因引起的种族仇视、性别歧视和年龄歧视也必然会成为更严重的全球性问题。遗传密码的被滥用还会导致社会和政治事件的发生。政治野心家、战争狂人、宗教极端分子、恐怖集团和精神变态者,都有可能把遗传密码作为实现其邪恶目的的手段。

2、长生不老会贬损生命的价值和意义。随着人类基因组学的深入研究和基因工程的发展,延长人的寿命也不是没有可能,但所引发的伦理问题也是不能回避的。家预言,凭借破译全盘基因密码,人类将可活上1200岁。在未来社会,如果人的寿命是很长很长,甚至可能到了长生不死的地步,那么人类是否还需要繁衍后代,就成了一个不得不考虑的问题。生命的延长或长生不老,同时会导致生命价值的泯灭。如果利用基因工程技术可将生命无限延长,人类还会不会珍爱生命、惜时如金呢?

3、转基因生物对环境的危害。“基因污染”有可能成为人们在21世纪新的忧患。自然界中生物通过有性繁殖使染色体重组而产生基因交换,同样基因工程作物也通过有性繁殖的过程将基因扩散到其他同类作物上,即遗传学上的“基因漂散”。许多研究资料表明,大量种植经遗传改良的植物会导致编码有利性状的转基因转移到这些植物的野生种和近缘种中。基因漂散的结果可能使某些野生物种从转基因中获得新的性状,如耐寒、抗病、速长等,具有更强的生命力而且,没有天敌,于是会打破自然界的生态平衡。对自然界的生物多样性形成严重威胁。

4、转基因食品的安全性问题。人类对自身DNA和基因的了解还十分有限,有97%的人类基因由于不知道它们的功能,还被认为是“废品”。因此,转基因技术本身还有待发展。食品直接关系到人类的健康,基因食品对人体必须无毒无副作用。但基因食品缺乏较长时间的安全性试验,已有资料表明,转基因食品可能诱发癌症并传递给下一代以及导致失调,可能需要30年或更长的时间。由于可能产生的生物突变,会在基因食品中产生新的毒素。基因食品还有可能使人体产生过敏反应。转基因食品的安全性已经成为一个社会问题,已从单纯的生物遗传学扩大为涉及生态环境、社会伦理甚至政治和国际贸易的焦点问题。

计算机发展

计算工具的演化经历了由简单到复杂、从低级到高级的不同阶段,如从“结绳记事”中的绳结到算筹、算盘计算尺、机械计算机等。它们在不同的历史时期发挥了各自的历史作用,同时也孕育了电子计算机的雏形和设计思路。

计算工具发展

史前时代(1623——1895):

1623年:德国科学家契克卡德(W.Schickard)制造了人类有史以来第一台机械计算机,这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。

1642年:法国科学家帕斯卡(B.Pascal)发明了著名的帕斯卡机械计算机,首次确立了计算机器的概念。

1674年:莱布尼茨改进计算机,使之成为一种能够进行连续运算的机器,并且提出了“二进制”数的概念。(据说这个概念来源于中国的八卦)

1725年:法国纺织机械师布乔(B.Bouchon)发明了“穿孔纸带”的构想。

1805年:法国机械师杰卡德(J.Jacquard)根据布乔“穿孔纸带”的构想完成了“自动提花编织机”的设计制作,在后来电子计算机开始发展的最初几年中,在多款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。

1822年:英国科学家巴贝奇(C.Babbage)制造出了第一台差分机,它可以处理3个不同的5位数,计算精度达到6位小数。

1847年:英国数学家布尔(G.Boole)发表著作《逻辑的数学分析》。

1854年:布尔发表《思维规律的研究——逻辑与概率的数学理论基础》,并综合自己的另一篇文章《逻辑的数学分析》,从而创立了一门全新的学科-布尔代数,为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础。

1868年:美国新闻工作者克里斯托夫。肖尔斯(C.Sholes)发明了沿用至今的QWERTY键盘。

1873年:美国人鲍德温(F. Baldwin)利用自己过去发明的齿数可变齿轮制造了第一台手摇式计算机。

1886年:美国人Dorr E. Felt (1862-1930), 制造了第一台用按键操作的计算器。

1890年:美国在第12次人口普查中使用了由统计学家霍列瑞斯(H.Hollerith)博士发明的制表机,从而完成了人类历史上第一次大规模数据处理。此后霍列瑞斯根据自己的发明成立了自己的制表机公司,并最终演变成为IBM公司。

1895年:英国青年工程师弗莱明(J.Fleming)通过“爱迪生效应”发明了人类第一只电子管。

第1代:电子管数字机(1911——1946年):

1911年6月15日,美国华尔街金融投资家弗林特投资霍列瑞斯的制表机公司,成立了全新的CTR公司,但公司创立之初并没有涉足任何电子领域,反而生产诸如碎纸机或者土豆削皮机之类的产品。

1912年:美国青年发明家德。福雷斯特(L.De Forest)在帕洛阿托小镇首次发现了电子管的放大作用,为电子工业奠定了基础,而今日的帕洛阿托小镇也已成为硅谷的中心地带。

1924年:硅谷之父特曼担任斯坦福大学教授,对创建HP、成立斯坦福工业园区起到决定性作用。2月,由霍列瑞斯创办的制表机公司几经演变,最终更名为国际商用机器公司,即我们今天看到的IBM。

1935年:IBM制造了IBM601穿孔卡片式计算机,该计算机能够在一秒钟内计算出乘法运算。

20多岁的德国工程师楚泽(K.Zuse)研制出了机械可编程计算机Z1,并采用了二进制形式,其理论基础即来源于布尔代数。

1937年:11月,美国AT&T贝尔实验室研究人员斯蒂比兹(G. Stibitz)制造了电磁式数字计算机“Model-K”。

1939年:元旦,美国斯坦福大学研究生比尔。休利特(B.Hewllet)和戴维。帕卡德(D.Packard)正式签署企业合伙协议,创办了Hewllet-Packard(HP)公司,即国内通称的惠普公司。

9月,贝尔实验室研制出M-1型计算机。

1941年:楚泽完成了Z3计算机的研制工作,这是第一台可编程的电子计算机。可处理7位指数、14位小数。使用了大量的真空管。每秒种能作3到4次加法运算,一次乘法需要3到5秒。

1942 年:时任美国依阿华州立大学数学物理教授的阿塔纳索夫(John V. Atanasoff)与研究生贝瑞(Clifford Berry)组装了著名的ABC(Atanasoff-Berry Computer)计算机,共使用了300 多个电子管,这也是世界上第一台具有现代计算机雏形的计算机。但是由于美国政府正式参加第二次世界大战,致使该计算机并没有真正投入运行。

1943年:10月,绰号为“巨人”的用来破译德军密码的计算机在英国布雷契莱庄园制造成功,此后又制造多台,为第二次世界大战的胜利立下了汗马功劳。

第一代计算机

(电子管):

ENIAC

1946年

这是人类历史上真正意义的第一台电子计算机,占地170平方米,耗电150千瓦,造价48万美元,每秒可执行5000次加法或400次乘法运算。共使用了18000个电子管。

第三次技术革命

EDVAC( 1950年)

第一台并行计算机,实现了计算机之父“冯。诺伊曼”的两个设想:采用二进制和存储程序。

第2代:晶体管数字机(1947——1958年):

1947年:12月23号,贝尔实验室的肖克利 (William B. Shockley),布拉顿(John Bardeen),巴丁 (Walter H. Brattain)创造出了世界上第一只半导体放大器件,他们将这种器件重新命名为“晶体管”。从左到右依次为:肖克利,布拉顿和巴丁

1948 年:6月10日,香农在《贝尔系统技术杂志》(Bell System Technical Journal)上连载发表了他影像深远的论文《通讯的数学原理》,并于次年在同一杂志上发表了自己的另一著名论文《噪声下的通信》。在这两篇论文中,香农阐明了通信的基本问题,给出了通信系统的模型,提出了信息量的数学表达式,并解决了信道容量、信源统计特性、信源编码、信道编码等一系列基本技术问题。两篇论文成为了信息论的奠基性著作,此时尚不足三十岁的香农也成为了信息论的奠基人。

12月,ENAIC的两位缔造者共同创办了世界上第一家电脑公司“埃克特—莫契利计算机公司”(EMCC)。

英国剑桥大学数学实验室的Wilkes和他的小组建成了一台存储程序的计算机EDSAC,输入输出设备仍是纸带。

1950年:东京帝国大学的Yoshiro Nakamats发明了软磁盘,从而开创了计算机存储的新纪元。

10月,阿兰。图灵发表自己另外一篇及其重要的论文《机器能思考吗》,从而为人工智能奠定了基础,图灵也获得了“人工智能之父”的美誉。甚至有人说在第一代电脑占统治地位的那个时代,这篇论文我们可以把它看作第五代,第六代电脑的宣言书。

1951年:6月14日,当时已在雷明顿—兰德(Remington-Rand)公司任职的莫契利和埃克特再次联袂制造的UNIVAC计算机正式移交美国人口普查局使用,从而使电脑走出了实验室,开始为人类社会服务,从此人类社会进入了计算机时代。

6月,王安创办了王安实验室,即王安电脑公司的前身,从此开始了王安电脑传奇般的历程。

1952 年:1月,由计算机之父,冯。诺伊曼(Von Neumann)设计的IAS电子计算机EDVAC问世。这台IAS计算机总共采用了2300个电子管,运算速度却比拥有18000个电子管的“埃尼阿克”提高了10倍,冯。诺伊曼的设想在这台计算机上得到了圆满的体现。

1953年:4月7日,IBM正式对外发布自己的第一台电子计算机 IBM701。并邀请了冯。诺依曼、肖克利和奥本海默等人共150名各界名人出席揭幕仪式,为自己的第一台计算机宣传。

8月,IBM发布了应用与会计行业的IBM702计算机。

IBM推出了中型计算机IBM650,以低廉的价格和优异的性能在市场中获得了极大的成功,至此,IBM在市场中确立了领导者的地位。

贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC。

9月,IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统 IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)

1957年:8月,“数字设备公司”(简称DEC)在美国波士顿成立。创立者是来自于麻省理工学院的肯。奥尔森(K.Olsen)。此后的数十年中,DEC公司依*自己的PDP系列,开创了小型机时代。

10 月,诺依斯(N. Noyce)、摩尔(R.Moore)、布兰克(J.Blank)、克莱尔(E.Kliner)、赫尔尼(J.Hoerni)、拉斯特(J.Last)、罗伯茨(S.Boberts)和格里尼克(V.Grinich)共同从晶体管之父肖克利的实验室出走,创办了仙童(fairchild)公司,这就是历史上著名的“八天才叛逆”,从此,才有了我们熟悉的intel, AMD,IDT等等一大批我们熟知的企业。

1958年:11月,IBM推出了自己的IBM709大型计算机,这时IBM公司自IBM701以来性能最为优秀的电子管计算机,但同时它也是IBM最后一款电子管计算机。

第二代计算机(晶体管):

TRADIC(

1954年

IBM公司制造的第一台使用晶体管的计算机,增加了浮点运算,使计算能力有了很大提高。

IBM 1401

( 1958年)

这是第二代计算机中的代表,用户当时可以租用。

第3代:集成电路数字机(1959——1970年):

1959年:2月6日,来自曾开发出第一台晶体管收音机的TI公司的基尔比(J.Kilby)向美国专利局申报专利“半导体集成电路”。

1959年:7月30日,仙童公司向美国专利局申请专利“半导体集成电路”。

1960年:麻省理工学院教授约瑟夫。立克里德(J.Licklider)发表了著名的计算机研究论文《人机共生关系》,从而提出了分时操作系统的构想,并第一次实现了计算机网络的设想。

1962年:供职于蓝德公司的保罗。巴兰发表了一篇具有里程碑式意义的学术报告《论分布式通信》,在文中他首次提出了“分布式自适应信息块交换”,这就是我们称之为“分组交换”的通讯技术。

1963年:8月,控制数据公司(CDC)的西蒙。克雷(S. Cray)博士带领自己的研发小组研制成功CDC6600巨型机,CDC6600仍属于第二代电脑,共安装了35万个晶体管。

1965年:DEC公司推出了PDP-8型计算机,标志着小型机时代的到来。

1968年:IBM公司首次提出“温彻斯特/Winchester”技术,探讨对硬盘技术做重大改造的可能性。4月,“通用数据公司”(简称DGC)成立,创办人为从DEC离职的PDP-8设计师卡斯特罗。

1968年:7月18日,从仙童公司辞职的戈登。摩尔(Gordon.Moore),罗伯特。诺伊斯(Robert.Noyce),威廉。肖克利(William.Shockley)共同创立了Intel公司,从此为计算机的发展和普及做出了不可磨灭的贡献。

1968年:12月9日,美国加利福尼亚大学的恩格巴特(Douglas Englebart)博士发明了世界上第一只鼠标。它的工作原理即通过底部小球的滚动带动枢轴转动,并带动变阻器改变阻值来产生位移信号,信号经计算机处理,屏幕上的光标就可以移动。

恩格巴特博士设计鼠标的初衷就是想通过这种简便的操作方式来代替繁琐的键盘操作,但是在鼠标诞生最初的十多年中人们并没有认识到这种操作方式的简便性,直到1984年苹果Macintosh的诞生才改变了人们的陈旧观念。

(另有一种说法为恩格巴特博士于1964年发明了世界上第一只鼠标,并于1968年的IEEE会议上正式对外公布了其发明。)

1969年:DGC公司推出了自己的小型机Nova,成功的打入了一直被DEC把持的小型机市场,并成为当年最为红火的新兴企业。

贝尔实验室的ken Thompson,Dennis Ritchie在一部PDP-7上开发了Unix操作系统。

1969年:5月1日,桑德斯(Jerry Sanders)从仙童公司辞职,并利用十万美元创立了AMD公司。

10月29日,阿帕网美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)节点与斯坦福研究院(SRI)节点实现了第一次分组交换技术的远程通讯,这也标志着互联网的正式诞生。

第三代计算机

(集成电路):

IBM360(

1964年

在IBM成立50周年之际,由年仅40岁的吉恩。阿姆达尔(G. Amdahl)担任主设计师,历时四年研发的IBM360计算机问世,标志着第三代计算机的全面登场,这也是IBM历史上最为成功的机型。

第三次技术革命

第4代:大规模集成电路机(1970年至今):

1971年:来自《电子新闻》的记者唐﹒赫夫勒依据半导体中的主要成分硅命名了当时帕洛阿托地区,硅谷由此得名。

1973年:5月22日,由施乐PARC研究中心的鲍伯﹒梅特卡夫组建的世界上第一个个人计算机局域网络--ALTO ALOHA网络开始正式运转,梅特卡夫将该网络改名为“以太网”。

1983年:1月,苹果公司推出了研制费用高达5000万美元的丽萨(Lisa)电脑,这也是世界上第一台商品化的图形用户界面的个人计算机,同时这款电脑也第一次配备了鼠标。

1984年1月24日,苹果公司推出了划时代的Macintosh计算机,不仅首次采用了图形界面的操作系统,并且第一次使个人计算机具有了多媒体处理能力。

1985年11月,在经历了多次延期之后,微软公司终于正式推出了Windows操作系统。

1988年:11月2日,由 23岁研究生罗伯特。莫里斯编制的“蠕虫”病毒在互联网上大规模发作,这也是互联网第一次遭受病毒的侵袭,从此,计算机病毒逐渐传播开来。

第四代计算机(大规模和超大规模集成电路):

Apple II

(1977年)

NMOS6500 1MHz CPU,4KB RAM 16KB ROM,这是计算机史上第一个带有彩色图形的个人计算机

IBM PC(

1981年

)

采用了主频为4.77MHz的Intel 8088CPU,内存64KB,160KB软驱,操作系统是Microsoft提供的MS-DOS

Compaq Desktop PC(

1986年

)

采用了Intel 80386 16MHz CPU,640KB内存,20MB硬盘,1.2M软驱,是计算机史上第一台386计算机。

互联网发展

Internet的最早起源于美国国防部高级研究计划署DARPA(Defence Advanced Research Projects Agency)的前身ARPAnet,该网于1969年投入使用。由此,ARPAnet成为现代计算机网络诞生的标志。

发展

从六十年代起,由ARPA提供经费,联合计算机公司和大学共同研制而发展起来的ARPAnet网络。最初,ARPAnet主要是用于军事研究目的,它主要是基于这样的指导思想:网络必须经受得住故障的考验而维持正常的工作,一旦发生战争,当网络的某一部分因遭受攻击而失去工作能力时,网络的其他部分应能维持正常的通信工作。ARPAnet在技术上的另一个重大贡献是TCP/IP协议簇的开发和利用。作为Internet的早期骨干网,ARPAnet的试验并奠定了Internet存在和发展的基础,较好地解决了异种机网络互联的一系列理论和技术问题。

1983年,ARPAnet分裂为两部分,ARPAnet和纯军事用的MILNET。同时,局域网和广域网的产生和逢勃发展对Internet的进一步发展起了重要的作用。其中最引人注目的是美国国家科学基金会ASF(National Science Foundation)建立的NSFnet。NSF在全美国建立了按地区划分的计算机广域网并将这些地区网络和超级计算机中心互联起来。NFSnet于1990年6月彻底取代了ARPAnet而成为Internet的主干网。

NSFnet对Internet的最大贡献是使Internet向全社会开放,而不象以前的那样仅供计算机研究人员和政府机构使用。1990年9月,由Merit,IBM和MCI公司联合建立了一个非盈利的组织―先进网络科学公司ANS(Advanced Network &Science Inc.)。ANS的目的是建立一个全美范围的T3级主干网,它能以45Mbps的速率传送数据。到1991年底,NSFnet的全部主干网都与ANS提供的T3级主干网相联通。

Internet的第二次飞跃归功于Internet的商业化,商业机构一踏入Internet这一陌生世界,很快发现了它在通信、资料检索、客户服务等方面的巨大潜力。于是世界各地的无数企业纷纷涌入Internet,带来了Internet发展史上的一个新的飞跃。

互联网的机遇和挑战

随着电子计算机技术的普及,越来越多的人会使用计算机。特别是“上网(internet)”已经成为人们获取信息、进行交流的重要工具。不论是孩子,还是老人,都能“坐在家中,知晓天下事”。

互联网给全世界带来了非同寻常的机遇。人类经历了农业社会、工业社会,当前正在迈进信息社会。信息作为继材料、能源之后的又一重要战略资源,它的有效开发和充分利用,已经成为社会和经济发展的重要推动力和取得经济发展的重要生产要素,它正在改变着人们的生产方式、工作方式、生活方式和学习方式。

首先,网络缩短了时空的距离,大大加快了信息的传递.使得社会的各种资源得以共享。

其次,网络创造出了更多的机会,可以有效地提高传统产业的生产效率,有力地拉动消费需求,从而促进经济增长。推动生产力进步

第三,网络也为各个层次的文化交流提供了良好的平台。

互联网的确创造了一个奇迹,但在奇迹背后,存在着日益突出的问题,给人们提出了极大的挑战。比如,信息贫富差距开始扩大,财富分配出现不平等;网络的开放性和全球化,促进了人类知识的共享和经济的全球化。但也使得网络安全和信息安全成为非常严峻的问题;网络的竞争已成为国家间和企业间高技术的竞争和人才的竞争;网络带来信息的全球性流通,也加剧了文化渗透,各国都在为捍卫自己的网络文化而努力。中国拥有悠久的文化,如何使得这种厚重的文化在网络上得以延伸,这个问题显得尤其突出。

系统科学出现

系统科学

系统科学是以系统为研究 对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群。它着重考察各类系统的关系和属性,揭示其活动 规律,探讨有关系统的各种理论和方法。系统科学的理论和方法正在从自然科学和 工程技术向社会科学广泛转移。人们将系统科学与 哲学相互作用,探讨系统科学的哲学问题,形成了 系统哲学。

系统科学领域中的“

老三论

”、“

新三论

系统论、控制论和信息论是二十世纪四十年代先后创立并获得迅猛发展的三门系统理论的分支学科。虽然它们仅有半个世纪,但在系统科学领域中已是资深望重的元老,合称“老三论”。人们摘取了这三论的英文名字的第一个字母,把它们称之为SCI论。

耗散结构论、协同论、突变论是二十世纪七十年代以来陆续确立并获得极快进展的三门系统理论的分支学科。它们虽然时间不长,却已是系统科学领域中年少有为的成员,故合称“新三论”,也称为DSC论。

系统论

系统论是由贝塔朗菲创建的,它是从系统的角度考察整体与部分、部分与部分、结构与功能等关系,以揭示其本质和规律的理论。系统论的研究方法包括系统分析法、系统模型法、系统决策法等。

美籍奥地利人、理论生物学家L.V.贝塔朗菲(L.Von.Bertalanffy)创立的。他在1932年发表“抗体系统论”,提出了系统论的思想。1937年提出了一般系统论原理,奠定了这门科学的理论基础。但是他的论文《关于一般系统论》,到1945年才公开发表,他的理论到1948年在美国再次讲授“一般系统论”时,才得到学术界的重视。确立这门科学学术地位的是1968年贝塔朗菲发表的专著:《一般系统理论基础、发展和应用》(《GeneralSystemTheory;Foundations,Development, Applications》),该书被公认为是这门学科的代表作。

瑞典斯德哥尔摩大学萨缪尔教授 1976年一般系统论年会上发表了将系统论。控制论、信息论综合成一门新学科的设想。在这种情况下,美国的《系统工程》杂志也改称为《系统科学》杂志。我国有的学者认为系统科学应包括“系统概念、一般系统理论、系统理论分论、系统方法论(系统工程和系统分析包括在内)和系统方法的应用”等五个部分。我国著名科学家钱学森教授。多年致力于系统工程的研究,十分重视建立统一的系统科学体系的问题自1979年以来,多次发表文章表达他把系统科学看成是与自然科学、社会科学等相并列的一大门类科学,系统科学象自然科学一样也区分为系统的工程技术(包括系统工程、自动化技术和通讯技术);系统的技术科学(包括支筹学、控制论、巨系统理论、信息论);系统的基础科学,(即系统学);系统观(即系统的哲学和方法论部分,是系统科学与马克思主义的哲学连接的桥梁四个层次)。这些研究表明,不久的将来系统论将以崭新的面貌矗立于科学之林。

值得关注的是,我国学者林福永教授提出和发展了一种新的系统论,称为一般系统结构理论。一般系统结构理论从数学上提出了一个新的一般系统概念体系,特别是揭示系统组成部分之间的关联的新概念,如关系、关系环、系统结构等;在此基础上,抓住了系统环境、系统结构和系统行为以及它们之间的关系及规律这些一切系统都具有的共性问题,从数学上证明了,系统环境、系统结构和系统行为之间存在固有的关系及规律,在给定的系统环境中,系统行为仅由系统基层次上的系统结构决定和支配。这一结论为系统研究提供了精确的理论基础。在这一结论的基础上,一般系统结构理论从理论上揭示了一系列的一般系统原理与规律,解决了一系列的一般系统问题,如系统基层次的存在性及特性问题,是否存在从简单到复杂的自然法则的问题,以及什么是复杂性根源的问题等,从而把系统论发展到了具有精确的理论内容并且能够有效解决实际系统问题的高度。

控制论

控制论是由维纳创立的。它是从整体上研究系统行为的科学,在研究方法上,按照研究对象的信息流程,通过信息处理、变换和反馈等手段,从功能行为上控制、揭示其变化发展的内部机制和外部效应,它通过信息变换解决了施控与被控之间的矛盾。控制论方法一般包括黑箱方法、反馈方法、功能模拟方法等。控制论创始人维纳在他的《控制论》一书把“控制论”定义为控:“关于机器和生物的通讯和控制的科学”。

维纳少年时是一位天才的神童,他11岁上大学,学数学,但喜爱物理、无线电、生物和哲学,14岁考进哈佛大学研究生院学动物学,后又去学哲学,18岁时获得了哈佛大学的数理逻辑博士学位。1913年刚刚毕业的维纳又去欧洲向罗素和希尔伯特这些数学大师们学习数学。正是多种学科在他头脑里的汇合,才结出了控制论这颗综合之果。维纳在1919年研究勒贝格积分时,就从统计物理方面萌发了控制论思想。第二次世界大战期间,他参加了美国研制防空火力自动控制系统的工作,提出了负反馈概念,应用了功能模拟法,对控制论的诞生起了决定性的作用。1943年维纳与别格罗和罗森勃吕特合写了《行为、目的和目的论》的论文,从反馈角度研究了目的性行为,找出了神经系统和自动机之间的一致性。这是第一篇关于控制论的论文。这时,神经生理学家匹茨和数理逻辑学家合作应用反馈机制制造了一种神经网络模型。第一代电子计算机的设计者艾肯和冯。诺依曼认为这些思想对电子计算机设计十分重要,就建议维纳召开一次关于信息、反馈问题的讨论会。1943年底在纽约召开了这样的会议,参加者中有生物学家、数学家、社会学家、经济学家,他们从各自角度对信息反馈问题发表意见。以后又连接举行这样的讨论会,对控制论的产生起了推动作用。1948年维纳的《控制论》出版,宣告了这门科学的诞生。

控制论的发展

在控制论产生后不久,就出现了两个比较活跃的分支领域。

一是工程控制论。它是由控制论的基本概念和方法同反馈放大器理论、伺服机器理论相互渗透从而产生的。我国著名科学家钱学森也是工程控制论的创始人之一。他在1958年出版的《工程控制论》艺术,是这个学科的奠基性文献之一。工程控制论成为电子线路、电力机械、气动和液动等自动化系统的理论基础。

二是生物控制论。它用控制论的方法研究生物体系统和生物体的各种生理系统的自动调节和控制机理。以电子计算机作为技术工具,运用现代控制论的方法和概念,对生物系统进行分析研究,有助于弄清生物体运动的规律,揭示生物新陈代谢的控制于调节、遗传信息的控制与调节等生命活动的秘密,大大促进了生物学、分子生物学、生理学、神经生理学和神经心理学的发展,同时它又有助于人们更好地模仿精巧的生物体的控制机理,制造各种仿生装置,推动了仿生学的发展和人工智能的研究。

控制论的意义

控制论具有十分重要的理论意义和实践意义,它体现了现代科学整体化发展趋势,为现代科学技术提供了新的思路和科学方法。我国际60年代初就开始翻译介绍控制论的著作,在经济、人口、能源、生产管理等方面,开始运用控制论建立数学模型。如投入产出模型、人口模型等,在运用中都取得了良好的效果。

信息论

信息论是由香农创立的。他是研究信息的输入、存储、处理、传递和反馈的系统过程的力量。信息论的研究方法包括图试识别法、生物信息法等。

信息论的发展

信息论的创始人是贝尔电话研究所的数学家香农(C.E.Shannon1916——),他为解决通讯技术中的信息编码问题,把发射信息和接收信息作为一个整体的通讯过程来研究,提出通讯系统的一般模型;同时建立了信息量的统计公式,奠定了信息论的理论基础。1948年香农发表的《通讯的数学理论》一文,成为信息论诞生的标志。申农创立信息论,是在前人研究的基础上完成的。1922年卡松提出边带理论,指明信号在调制(编码)与传送过程中与频谱宽度的关系。1922年哈特莱发表《信息传输》的文章,首先提出消息是代码、符号而不是信息内容本身,使信息与消息区分开来,并提出用消息可能数目的对数来度量消息中所含有的信息量,为信息论的创立提供了思路。美国统计学家费希尔从古典统计理论角度研究了信息理论,苏联数学家哥尔莫戈洛夫也对信息论作过研究。控制论创始人维纳建立了维纳滤波理论和信号预测理论,也提出了信息量的统计数学公式,甚至有人认为维纳也是信息论创始人之一。在信息论的发展中,还有许多科学家对它做出了卓越的贡献。法国物理学家L.布里渊(L.Brillouin)1956年发表《科学与信息论》专著,从热力学和生命等许多方面探讨信息论,把热力学熵与信息熵直接联系起来,使热力学中争论了一个世纪之久的“麦克斯韦尔妖”的佯谬问题得到了满意的解释。英国神经生理学家(W.B.Ashby)1964年发表的《系统与信息》等文章,还把信息论推广应用芋生物学和神经生理学领域,也成为信息论的重要著作。这些科学家们的研究,以及后来从经济、管理和社会的各个部门对信息论的研究,使信息论远远地超越了通讯的范围。

耗散结构理论

耗散结构理论是由普里戈金等人创立的。该理论内容是:一个远离平衡态的开放系统(力学的或物理、化学、生物、社会、经济的),当其变化达到一定的阈值,通过涨落有可能发生突变,由原来的混沌无序状态,转化为一种在空间上、时间上或功能上有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定有序的结构,由于需要与外界交换物质和能量才能维持,所以叫做耗散结构。研究这种结构的形成、性质、稳定和演变的规律的科学就是耗散结构理论。

耗散结构理论的创始人是伊里亚·普里戈金(Ilya Prigogine)教授,由于对非平衡热力学尤其是建立耗散结构理论方面的贡献,他荣获了1977年诺贝尔化学奖。普里戈金的早期工作在化学热力学领域,1945年得出了最小熵产生原理,此原理和翁萨格倒易关系一起为近平衡态线性区热力学奠定了理论基础。普里戈金以多年的努力,试图把最小熵产生原理延拓到远离平衡的非线性区去,但以失败告终,在研究了诸多远离平衡现象后,使他认识到系统在远离平衡态时,其热力学性质可能与平衡态、近平衡态有重大原则差别。

19世纪存在着两种对立的发展观。一种是以热力学第二定律为依据推演出的退化观念体系,它认为,由于能量的耗散,世界万物趋于衰弱,宇宙趋于“热寂”,结构趋于消亡,无序度趋于极大值,整个世界随着时间的进程而走向死亡;另一种是以达尔文的进化论为基础的进化观念体系,它指出,社会进化的结果是种类不断分化、演变而增多,结构不断复杂而有序,功能不断进化而强化,整个自然界和人类社会都是向着更为高级、更为有序的组织结构发展。显然,物理学与生物学、社会学中的这两种观点至少表面上在发展观上是根本对立的。难道生命系统与非生命系统之间真的有着完全不同的运动规律吗?为此,物理学家普利戈金创立了“耗散结构论”,他认为,无论是生命物质还是非生命物质,应该遵循同样的自然规律,生命的过程必然遵循某种复杂的物理定律。

以普里戈金为首的布鲁塞尔学派又经过多年的努力,终于建立起一种新的关于非平衡系统自组织的理论──耗散结构理论。这一理论于1969年由普里戈金在一次“理论物理学和生物学”的国际会议上正式提出。

自组织现象是指自然界中自发形成的宏观有序现象。在自然界中这种现象是大量存在的,理论研究较多的典型实例如:贝纳德(Bé nard)流体的对流花纹,贝洛索夫-扎鲍廷斯基(Belousov-Zhabotinsky)化学振荡花纹与化学波,激光器中的自激振荡等。自组织理论除耗散结构理论外,还包括协同学、超循环理论等,它们力图沟通物理学与生物学甚至社会科学,对时间本质问题等的研究有突破性进展,在相当程度上说明了生物及社会领域的有序现象。

普里戈金认为,自组织现象是普通存在的。激光是一个自组织的系统,光粒子能够自发地把自己串在一起,形成一道光束。这道光束的所有光子能够前后紧接,步调一致地移地。飓风也是一个自组织的系统。自组织系统的机理是对称性破缺。这种对称性破缺的序都不包含在外部环境中,而根源于系统内部,外部环境只是提供触发系统产生这种序的条件,所有这种序或组织都是自发形成的。

在《确定性的终结》(The End of Certainity)一书中,普里戈金还接受了比希里歇尔(Christof K.Biebracher)等对“自组织”的观点:“自然界中的组织不应也不能通过中央管理得以维持;秩序只有通过自组织才能维持。自组织系统能够适应普遍的环境,即系统以热力学响应对环境中的变化作出反应,此种响应使系统变得异常地柔韧且鲁棒,以抗衡外部的扰动。我们想指出,自组织系统比传统人类技术优越,传统人类技术仔细地回避复杂性,分层地管理几乎所有的技术过程 。

皮亚杰的“自我调节”中“调节”是有目的性结构化的涵义。普里戈金则超越了皮亚杰。他用“自组织”而不是“自动调节”,他的“自组织”超越了附带预定的或目的性的结构化的调节概念,转向开放的组织。“自组织不是目的论的(teleological)(向预定的目的运行);它甚至也不是目的性的(teleonomic)(有目的地适应环境,如生活的维持和生活的功能)。相反,自组织是开放的概念。未来从现在(和过去)之中演变而来,依赖于已经发生与仍在继续发生的交互作用。”

耗散结构是自组织现象中的重要部分,它是在开放的远离平衡条件下,在与外界交换物质和能量的过程中,通过能量耗散和内部非线性动力学机制的作用,经过突变而形成并持久稳定的宏观有序结构。

耗散结构理论提出后,在自然科学和社会科学的很多领域如物理学、天文学、生物学、经济学、哲学等都产生了巨大影响。著名未来学家阿尔文·托夫勒在评价普里戈金的思想时,认为它可能代表了一次科学革命。

协同学

协同学弟有赫尔曼·哈肯创立的。它是“研究系统各部分是怎样合作并通过自组织来产生空间时间或结构功能的”理论。它的主要思想是:系统的宏观性质、宏观行为由系统内各子系统的性质和协同作用决定。子系统的协同作用导致序参量的产生,而所产生的序参量又反过来支配者子系统的行为,以至于形成了最后的有序结构。

协同学的发展

协同学是20世纪70年代初联邦德国理论物理学家H.哈肯创立的。60年代初激光刚一问世哈肯就注意到激光的重要性,并立即进行系统的激光理论研究。在深入研究激光理论的过程中,哈肯发现在合作现象的背后隐藏着某种更为深刻的普遍规律。他在1970年出版的《激光理论》一书中多处提到不稳定性,为后来的协同学准备了条件。1969年哈肯首次提出协同学这一名称,并于1971年与R.格雷厄姆合作撰文介绍了协同学。1972年在联邦德国埃尔姆召开第一届国际协同学会议。1973年这次国际会议论文集《协同学》出版,协同学随之诞生。1977年以来,协同学进一步研究从有序到混沌的演化规律。1979年前后联邦德国生物物理学家M.艾根将协同学的研究对象扩大到生物分子方面。

突变论

突变论是由R.托姆提出的。它是与拓扑学、奇点理论以及结构稳定性为主要数学工具,专门研究各种形状、结构的非连续突然变化即研究质变现象的理论。它考察了某种系统从一种稳定态到另一种稳定态的跃进过程及其机理,揭示了突变过程的内在奥秘,大大开阔了人类认识事物变化的视野。

突变论的发展

突变论最初由荷兰植物学家和遗传学家德弗里斯(Hugo Marie de Vrier,1848~1935)提出。他根据进行多年的月见草(Oenthera lamarckiana)实验的结果,于1901年提出生物进化起因于骤变的‘突变论’,历史上曾发生了重大影响,使许多人对达尔文的渐变进化论产生了怀疑。但后来的研究表明,月见草的骤变是较为罕见的染色体畸变所致,并非进化的普遍规律。

后来突变论被重新定义和提出,它是20世纪60年代末法国数学家R.托姆为了解释胚胎学中的成胚过程而提出来的。1967年托姆发表《形态发生动力学》一文,阐述突变论的基本思想,1969年发表《生物学中的拓扑模型》,为突变论奠定了基础。1972年发表专著《结构稳定与形态发生》,系统地阐述了突变论。70年代以来,E.C.塞曼等人提出著名的突变机构,进一步发展了突变论,并把它应用到物理学、生物学、生态学、医学、经济学和社会学等各个方面,产生了很大影响。

知识相关

知识推荐

求职简历网为你分享个人简历、求职简历、简历模板、简历范文等求职简历知识。

Copyrights 2018-2023 求职简历网 All rights reserved.