世界当代科技史- 第16部分

投入运行，并获得巨大成功。克雷原是控制数据公司的设计师。他愿意研制　

巨型机，CDC6600等计算机就是他主持设计的。但公司不给他足够的支持，　

于是他建立了克雷实验公司，并研制了Cray—I型机。它是当时世界上最大　

的巨型机，但体积很小，主机占地面积仅7平方米，售价只有500—800万美　

元，向量运算速度最高竟达每秒2。5亿次。到1979年，Cray—I型机已售出　

16台。　

　　　　　80年代以来，日本加速研制巨型机。1982年，日本富士通公司制成的　

FAVP—200机，速度达每秒5亿次。1983年，日立公司制成的S810/20，　

速度达到每秒　6。5亿次。1985年，日本富士通公司制成了每秒　10亿次的　

FAVP—400机。这些机型的运算速度超过了美国当时生产的最快的计算　

机。对此，美国不甘落后，决心重新夺回领先地位。1986年，克雷公司研制　

成Cray—2型机，运算速度达到每秒10。2亿次。　

　　　　　巨型机在武器研制、导弹及航空航天飞行器的设计、气象预报、卫星图　

像处理、资源分析等各方面有广泛的应用，发挥了巨大的作用。　

　　　　　70年代，计算机发展最为重要的事件是微机的产生与发展。大规模集成　

电路的应用，使计算机的体积越来越小，功耗大大降低，微处理器和微型计　

算机便随之诞生了。1969年，英特尔公司32岁的工程师特德·霍夫（1937　

—）接受了研制小型集成电路片的任务。经过潜心研究，他提出了微处理器　

的方案：把计算机逻辑电路做在一块硅片上，并把整个计算机的集成电路片　

减少为3块。1971年，霍夫和他的助手把2250个晶体管集成在一块0。6×0。8　

英寸的硅片上，制成了单片式的中央处理器，即微处理器。英特尔公司同年　

生产出Intel4004微处理器及由它构成的MCS—4微型计算机。1972年，该　

公司又生产出In…tel8008微处理器和MCS—8微型计算机。微处理器问世以　

来，发展异常迅速，差不多两年就换代一次。微处理器从4位、8位、发展　

到16位、32位。1981年，英特尔公司、贝尔实验室等公司都生产出了32　

位微处理器。到1980年，全世界的微处理器已超过了1亿台，它的应用广泛　

程度远远超过了计算机。同时，微型计算机逐步实现了系列化，速度达每秒　

几十万至几百万次，主存容量为64K至128K，整机体积大大缩小。单片微型　

计算机也已生产出来。　

　　　　　从70年代后期，个人计算机开始兴起。1977年，美国的Apple公司将　

AppleⅡ计算机投放市场。以后，各种型号的个人计算机如雨后春笋，纷纷涌　

现。IBM公司于80年代初推出了IBMPC、IBMPC／XT等。该公司的产品功能　

先进、价格便宜，在市场上很受欢迎。　

　　　　　微型计算机功能齐全、价格低廉、体积小、精巧灵活，在科研、生产、　

军事、商业、学校、机关以及家庭都得到了广泛应用，成为信息技术中十分　

重要的角色。　


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　　　　　中国于1958—1959年先后研制成小型和大型电子管计算机。1967年，　

第二代晶体计算机投入运行。1970年，集成电路计算机研制成功。1975年，　

每秒百万次以上的大型集成电路计算机出现。同时，微型计算的产量成倍增　

长。中国的计算机业虽然起步晚，但发展迅速，与世界先进水平的差距不断　

缩小。1983年，中国研制成了速度达每秒亿次的巨型计算机——银河Ⅰ号。　

90年代初，中国又研制出速度为每秒10亿次的银河Ⅱ号巨型机。　

　　　　　　（3）电子计算机发展趋势　

　　　　　从80年代初开始，电子计算机开始向第五代超大规模集成电路发展。　

　　　　　1982年，日本组建了“新一代计算机研究所”，率先展开了对第五代计　

算机的研究。这种计算机与前四代的冯·诺伊曼机完全不同。它以人工智能　

为基础，其特点在于它把简单的信息处理　（计算和数据处理）改变为知识处　

理。设想中的第五代电子计算机能够翻译10万单词的自然语言，知识库存放　

1亿个知识项，运算速度达每秒1万亿次。它是由超大规模集成电路构成的　

包含有各种硬件和软件的整机系统。据1984年日本通产省宣布，第五代计算　

机开发计划进展顺利，第一阶段的任务已经完成。1989年11月，日本政府　

又展示出第五代电子计算机工程的中期研究成果。已经制成的并列推理型计　

算机由64个推理机、1个中央运算机和可进行自然语言处理的“双重处理装　

置”等三部分构成。它具有记忆、联想和推理功能，相当于小学六年级学生　

的智能水平。　

　　　　　面对日本咄咄逼人的进展，美国也不甘落后，迅速参与角逐。1982年，　

美国高级军事研究计划局制定了“战略计算机和生存战略战术研究计划　

SCC”，预算投资为10亿美元，由21家公司、企业组成技术联合体，开发第　

五代电子计算机。1983年，美国又成立了以IBM公司和斯坦福大学力中心的　

11家公司和7所院校的联合体，协作研制第五代电子计算机。经过努力，斯　

坦福大学也设计出几种专家医疗系统。它们能与医生对话。当医生提供病人　

病史和化验结果后，它们能够帮助医生诊断。但这些计算机还不能代替专家　

思维，不能独立工作。　

　　　　　英国、法国、原联邦德国和原苏联等国也纷纷制订计划，开展对第五代　

计算机的研究，并取得了一定进展。　

　　　　　中国也在积极致力于第五代电子计算机的研究开发，而且获得了可喜的　

成就。1988年8月，中国山西电子工业研究所和北京航空航天大学联合研制　

出一台CLM—Ⅰ型智能性计算机。这是中国在第五代智能电子计算机研究方　

面的第一个重要成果。此外，西安交通大学的郑守琪教授和同事们，经过5　

年艰苦的研究，也于1989年5月成功地研制出一台智能性电子计算机。“八　

六三”计划自1987年实施以来，在通用图像处理环境、图形编辑与拼接软件、　

语言信号快速处理、单呼语音识别、汉字识别等方面，也都取得了阶段性成　

果。　

　　　　　目前，开发第五代电子计算机的全球竞赛正在激烈进行。虽然它尚在孕　

育之中，但它的呱呱坠地已是翘首可待了。　

　　　　　光计算机是目前正在极力追求的另一个颇有希望的目标。它由光信号控　

制数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理。理论上，光计算机的运算速度可　

达每秒1万亿次，存贮容量比目前使用的大几万亿倍。而且光器件耗能非常　

低。1990年，贝尔电话公司美国实验室研制成世界上第一台光子信息处理　

机。其光子元件的交换速度为每秒1亿次。　


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　　　　　80年代末，超导技术取得重大突破。90年代伊始，美国就研制出了超导　

半导体。这使得超导计算机的产生成为可能。它将以速度极快、功耗极小等　

突出优点，成为下一世纪计算机的佼佼者。　

　　　　　从本世纪70年代开始，人们对生物计算机展开了研究。它将具有超过电　

子计算机和光计算机的优异性能。可以预见，未来的计算机将更加多姿多彩。　

　　　　　目前，在拓宽计算机应用领域方面，多媒体技术正在兴起。它把文字、　

数据、图形、图像和声音等信息媒体作为一个集成体由计算机来处理。计算　

机、数据库、家用电器和通信设备组成一个完整的网络，各种信息可以四通　

八达。多媒体系统的建立将使信息技术发展到一个新阶段，对人类社会产生　

重大影响。到那时，可视电话进入家庭，你可以看到远在大洋彼岸的亲人的　

音容笑貌；职员可以坐在家里上班；农民可以坐在家里种田；学生不出家门　

就可以上课，而且可以与老师通过电视互相问答。多媒体技术已经成为各国　

竞争的一个目标。国际上提出一个口号：“多媒体技术——下一代的浪潮”！　

美国于1993年提出了所谓的“信息高速公路计划”，并已开始实施。日本利　

用其光纤通信的先进技术，在发展多媒体系统上紧追美国其后。欧洲各国、　

韩国、台湾等国家和地区也都纷纷制定各自的“信息高速公路计划”。围绕　

多媒体技术的全球竞争正逐步展开。中国也正在积极投入到市场竞争中。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3。通信技术的发展　



　　　　　通信网络是人类社会的神经系统。当代通信技术取得的惊人进步，是以　

往任何时代无法相比的。60年代中期，卫星通信迅速崛起。70年代后期，光　

纤通信开始出现。80年代，数字通信系统进入实用阶段。各种先进通信手段　

的广泛应用，使今天的地球变小了，使世界上相隔的人们有了更紧密的联系。　

　　　　　　（1）卫星通信　

　　　　　1957年，世界上第一颗人造地球卫星发射成功，开拓了人类利用卫星通　

信的新时期。　

　　　　　早在1945年，英国的科学幻想小说家克拉克（1917—）就曾提出了卫星　

通信的设想。他在英国《世界无线电》杂志上发表了“地球外的中继”的论　

文。文章指出，用地球同步卫星作中继站，就可以转送地球上通信站发送的　

微波通信信息和电视信息；如果在赤道上空的静止轨道上相距　120°设置3　

颗卫星，就可以建成覆盖全球的卫星通信网。当时，克拉克所说的纯属一种　

大胆的幻想。但不到20年，这一幻想竟变成了现实。克拉克具有惊人的预见。　

他于1959年预言人类将在1969年6月前后首次登月，结果真的如他所料。　

　　　　　从克拉克提出卫星通信设想到现在，卫星通信经历了两个阶段：1945—　

1965为卫星通信实验阶段；1965年，以后卫星通信进入了实用阶段。　

　　　　　1958年12月，美国发射了第一颗军用通信卫星“斯柯尔号”。它是单　

向传输延迟通信卫星，上面带有一盘录音磁带，录制了美国总统的圣诞贺词。　

由地面发出信号触发号，卫星就向地球播放了录音。1960年8月，美国发射　

了“回声1号”人造卫星。它是用聚酯材料制成的一个直径30米的大气球。　

表面涂以金属薄层，可将地面发射的微波信号反射回大地。它是无源通信卫　

星，通信容量仅为1路双向电话，而且需要大功率的地面发射机和高灵敏度　

的接收机，但收到的信号仍十分微弱。因此，各国以后基本上不再采用无源　

通信卫星系统了。1962年7月，美国发射了“电星1号”人造卫星。它是历　


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史上第一颗有源通信卫星，携带3600个太阳能电池和无线电转发器等电子设　

备，能够接收地球发来的信号，经中继放大，再返回地球。通过“电星1号”　

的转播，人类首次将电视广播节目送过了大西洋，实现了17年前克拉克提出　

的“地球外中继”的设想。但是“电星1号”还不能与地球保持同步，而同　

步地球卫星的发射是建立全球性卫星通信系统的首要条件。1963—1964年，　

美国发射了3颗试验性的地球同步卫星，其中1964年10月发射的“辛康3　

号”获得完全成功。它重39公斤，装有两部转发器，可各通一路电视。它在　

太平洋上空同步静止轨道成功地定位，并向美国转播了在日本举行的奥运会　

实况。“辛康3号”发射成功的第二天，以美国通信卫星公司为首、11个国　

家参加的“国际通信卫星组织”成立。1965年，“国际通信卫星组织”共同　

投资，发射了“晨鸟”通信卫星。与此同时，原苏联也发射了它的第一颗“闪　

电Ⅰ型”实用通信卫星。它的轨道是奇特的高椭圆轨道，周期为12小时，每　

天两次飞经原苏联本土上空，覆盖其境内时间达15小时。几颗这样的卫星顺　

序飞行，可提供24小时连续通信。1974年7月，原苏联发射了第一颗正式　

的地球同步轨道卫星。　

　　　　　　“晨鸟”通信卫星的发射使用，标志着通信卫星从试验阶段进入了实用　

阶段。到1980年底，国际通信卫星已发展到第五代，通信容量由1965年的　

240话路增至12000话路。同时，通信卫星的寿命增长，租用一条线路的价　

格更为便宜。　

　　　　　由于卫星通信系统具有容量大、覆盖面广、通信距离远等优点，所以其　

发展非常迅速，应用范围日益广泛。卫星通信一出现就被用于军事。在　80　

年代初，美国提出的“星球大战计划”中，通信卫星与其他卫星扮演着十分　

重要的角色。在幅员辽阔的国家，通信卫星被用作国内通信。1972年，加拿　

大发射了“安烈克”号卫星，解决了国内地理隔绝地区的通信问题。70年代　

后期，卫星教育逐渐兴起。印度尼西亚把一所大学的授课，经卫星转播给另　

外10所大学；学生还可以通过返回的电话信道经卫星发问。1983年10月，　

商业卫星通信业务发展起来。它能承担各种数字通信业务，包括电话、电传、　

高低速传真、高低速数据等。　

　　　　　中国于1984年发射了第一颗地球同步试验通信卫星，成为世界上第五个　

发射通信卫星的国家。1986年2月，中国又发射了一颗实用的地球同步通信　

卫星。到1991年，中国已发射了5颗通信卫星，有卫星转发器12个，其波　

束已能覆盖全国。它们承担了电话、传真、电视、广播、数据通信、图像传　

递等业务。许多部门都已建立起专业卫星通信网。　

　　　　　悄然兴起的甚小卫星数据站（VSAT），是80年代卫星通信方面颇具重要　

意义的新成就。它是一种带有收发功能的小型卫星通信地球站。它的通信天　

线口径小，只有1。2—1。8米；它设备紧