计算机的实现的理论基础

计算机的实现

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1.1 计算机理论提出

1.1.1 图林机理

1936年，阿兰.图灵提出了一种数学上的抽象的计算机模型，这个模型被称为图灵机，并在数学上验证了其理论上的可能性，现在所有的计算机运行原理都符合图林机的运作原理，图灵也因为在计算机上巨大成就，计算机科学界的最高奖也被称为“图灵奖”，这个奖有计算机科学界的“诺贝尔奖”之称。

1.1.2 冯·诺依曼提出计算机在工程上的实现原理

1946年冯·诺依曼提出计算机在工程上被实现的可能性，并给出了一个完整的计算机基本组成结构，也即冯诺·依曼结构，冯诺依曼给出了这个计算机在工程上的实现结构后，很多的学院和厂家就开始着手计算机具体设计工作。

1.2 计算机的工程实现

1.2.1 遵循计算机原理，实现计算机的材料可以有很多

现在的计算机是使用电子器件实现，容易给大家造成一种错觉，好像计算机就应该是电子器件实现的，实际上只要符合计算机的原理，任何材料都可以用来设计计算机，比如早期的有些计算机就是机械实现的，目前研制中的量子计算机和生物计算机，就不是电子器件的，随着科技的发展，可能还有出现各种新型材料的计算机。

1.2.2 机械计算机

美国发明家丹尼尔·希利斯就设计了一台机械式的计算机“万年钟”，当初设计这台计算机的初衷就是为了让几万年后还能够正常的运行，让以后的人类也能够窥探现如今的科技。据说当初就是希望使用机械式的方式实现的，部件之间全部采用齿轮转动来传递信息，所有运行的动能来自于太阳能的转换，

1.2.3 通过游戏也可以模拟一台计算机

有一款叫做我的世界的游戏，这个游戏是一个像素点游戏，不清楚的朋友可以上网搜索下，像素点游戏就是使用一个一个的小方块搭建你设计的世界，使用java语言进行开发的，记得有一个很有意思的玩家，这个玩家在我的世界中，使用像素点根据计算机的原理搭建了一台计算机，完全可以工作运行，根据输入的结果得到我们需要的结果。

1.2.4 明白计算机的实现原理，你也可以搭建一台自己的计算机

所以只要你明白了计算机的工作原理，你也可以自己搭建一台简单的机械式的或者电子式计算机，对于理解计算机原理还是很有帮助的。所以与电子/计算机相关的理工科毕业的学生，在学完了相关计算机的原理性课程后，都应该有能力搭建出一台如何计算机原理的简易计算机。

1.2.5 为什们使用电子器件实现计算机

机械式计算机的速度非常的慢，因此向运行速度更快的电子计算机过度是必然的事情。

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