计算机，顾名思义是一种能够进行计算的机器。中国唐代发明的算盘是世界上第一种手动式计算工具，国外一些数学家也发明了一些机械式的计算器，但是随着时代的发展，手工或者机械的方式并不能满足越来越大量的计算需求。马克思曾经说过“现实的需求比十所大学更能推动社会进步”，进而无数科学家为之奋斗。

计算机科学的奠基人：阿伦·图灵

在二战期间，为了能够彻底破译德国的军事密电，图灵设计并完成了真空管机器，多次成功破译了德国的作战密码，为反法西斯战争的胜利做出了卓越的贡献。他在计算机科学方面的主要贡献有两个：一是建立图灵机模型，奠定了可计算理论的基础；二是提出图灵测试阐述了机器智能的概念。

图灵机的概念是现代可计算理论的基础。图灵证明，只有图灵机能解决的计算问题，实际计算机才能解决；如果图灵机不能解决的问题，则实际计算机也无法解决。图灵机的能力概括了数字计算机的计算能力。因此，图灵机对计算机的一般结构、可实现性和局限性都产生了深远的影响。

1950年10月，图灵在哲学期刊《Mind》上又发表了一篇著名论文《Computer Machinery and Intelligence》（计算机器与智能）。他指出，如果一台机器对于质问的响应与人类做出的响应完全无法区别，那么这台机器就具有智能。今天人们把这个论断称为图灵测试，它奠定了人工智能的理论基础。

为纪念图灵对计算机科学的贡献，美国计算机学会（ACM）于1966年创立了“图灵奖”，每年颁发给在计算机科学领域做出杰出贡献的研究人员，被誉为计算机业界和学术界的诺贝尔奖。

现代计算机之父：冯·诺依曼

他和他的同事们研制了人类历史上第二台电子计算机EDVAC，对后来的计算机体系结构和工作原理上有重大影响。在EDVAC中采用了“存储程序”的概念，以此概念为基础的各类计算机统称为冯·诺依曼计算机。60多年来，虽然计算机系统从性能指标、运算速度、工作方式、应用领域等各方面与当时的计算机有很大的差别，但基本结构没有变，都称为冯·诺伊曼计算机。但是冯·诺伊曼自己也承认，他的关于计算机“存储程序”的想法都来自图灵，因此图灵也被称为现代计算机之父。

电子计算机的问世

目前，大家公认的第一台电子计算机是在1946年2月由宾夕法尼大学研制成功的ENIAC。

ENIAC长30.48米，宽6米，高2.4米，占地面积约170平方米，30个操作台，重达30英吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17,468根真空管（电子管）7,200根晶体二极管，1,500 个中转，70,000个电阻器，10,000个电容器，1500个继电器，6000多个开关，计算速度是每秒5000次加法或400次乘法，是使用继电器运转的机电式计算机的1000倍、手工计算的20万倍。

第一代电子计算机：电子管计算机（1946-1958年）

硬件方面，逻辑元件采用的是真空电子管，主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。

缺点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。

第二代电子计算机：晶体管计算机（1958-1964年）

软件方面的操作系统、高级语言及其编译程序应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般为每秒数10万次，可高达300万次）、性能比第1代计算机有很大的提高。

第三代电子计算机：集成电路计算机（1964-1970年）

硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。特点是速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。

第四代电子计算机：大规模集成电路计算机（1970年至今）

硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。

由于集成技术的发展，半导体芯片的集成度更高，每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管，并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器，并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机，就是我们常说的微电脑或PC机。微型计算机体积小，价格便宜，使用方便，但它的功能和运算速度已经达到甚至超过了过去的大型计算机。另一方面，利用大规模、超大规模集成电路制造的各种逻辑芯片，已经制成了体积并不很大，但运算速度可达一亿甚至几十亿次的巨型计算机。我国继1983年研制成功每秒运算一亿次的银河Ⅰ这型巨型机以后，又于1993年研制成功每秒运算十亿次的银河Ⅱ型通用并行巨型计算机。这一时期还产生了新一代的程序设计语言以及数据库管理系统和网络软件等。

随着物理元、器件的变化，不仅计算机主机经历了更新换代，它的外部设备也在不断地变革。比如外存储器，由最初的阴极射线显示管发展到磁芯、磁鼓，以后又发展为通用的磁盘，现又出现了体积更小、容量更大、速度更快的只读光盘（CD-ROM）。