“电子计算机”这个名称现在已经不能完全反映其本质了，因为计算机的能力目前已大大超过了计算的范畴，而成为解放人类智力的工具。电子计算机是人类智力的大规模放大和延长，它模拟人的大脑功能，弥补了人的智力局限性，所以又获得了另外一个雅号——电脑。

需要是发明之母。计算技术是随着人类社会的发展而发展的。人的手指是最早的计算工具。以后，石块、树枝、砂粒也都成了计算工具。古代人的结绳记事是一个进步，而中国出现的算盘，则可称得上是一次飞跃了。算盘至今还有生命力，用它进行加减法的运算，要比计算机速度快，而加减法占了运算总数的80%。

1823年，英国的却尔斯 · 白佩治意图制造一架差分机，1834年又想搞一架分析机，结果都没有成功。一直到1946年，才在美国的宾夕法尼亚大学里，出现了世界上最早的电子计算机，它由18，800个电子管组成，重达三十吨，用一次耗电140瓩，占地140平方米。到今天，电子计算机已经经历了电子管（五十年代）、晶体管（六十年代）、集成电路（六十年代中期）、大规模集成电路（七十年代）四代，在日本等一些先进国家，目前已在着手进行高度智能化的第五代计算机的研制工作，并取得了一定成果。

一、人类社会已经进入以电子计算机为中心的信息时代

1.从技术革命的主要标志看。

第一次技术革命开始于十八世纪六十年代，其主要标志是蒸汽机的广泛应用；第二次技术革命发生在十九世纪七十年代，其主要标志是电力的广泛应用；第三次技术革命开始于本世纪四十年代，现在还在继续发展，其主要标志就是电子计算机的产生与应用。电子计算机的诞生、原子能的利用、空间技术的开发，这是本世纪四十、五十年代科学技术的重大突破，而计算机则是一个里程碑，电子计算机的应用和计算技术的不断提高，是促使当今社会生产、社会生活的面貌发生日新月异变化的决定性因素。

2.从信息传递的需要来看。

有人估计，人类的科学知识景，在十九世纪是每五十年翻一番，廿世纪中叶是每十年翻一番，七十年代每五年翻一番，目前已出现了每三年翻一番的趋势。化合物总数，1880年仅1200种，到1950年达100万种，现在已经有400万种了。目前每天有六千到八千篇科学论文发表，每隔20个月论文数字就要翻一番。为了充分地、有效地利用这样大量的信息知识，提高信息传递的质量和速度，就需要新的得力的工具，而能够担当得起这个任务的，只有电子计算机。

3.从电子计算机本身的发展看。

近几年，电子计算机已经发展到了惊人的地步。（1）运转速度不断提高；（2）存储容量不断扩大；（3）整机体积不断缩小；（4）编制程序更为简易；（5）程序操作更为省力；（6）工艺技术更为先进；（7）应用范围更为普及；（8）购置价格更为低廉；（9）运转费用更为经济。

以程序设备为例，美国商用机器公司的磁带卷存储器，每台可存放的信息量是3.8×10¹²，有二十台这样的机器，就可以把美国国会图书馆的二千万册图书全部储存起来。最近，又研制出一种光盘，每片的信息储存量是100亿位，一平方厘米可以存放一本300页的书，五片光盘就可以储存一部大英百科全书。

以价格为例，1979年，1980年进入市场的16 K和64 K两种超大规模集成电路程序器，在短短三、四年间，价格就下降到原来的二十分之一。这些都为电子计算机的广泛应用创造了良好条件。

4.从微型机在国外的销售情况看。

在许多国家，微型机已经相当普及。全世界年产微机数百万台，微机芯片数亿片，销售额达五十亿美元，预计每年将递增30%，1985年已达100亿美元以上。在美国，年收入二万美元以上的家庭，有73%拥有家用微机，估计美国目前应用微机已达一千万台，大、中、小型电子计算机已达70万台，这挂计算机相当于四百亿人的劳动力。目前电子工业和电脑工业每年的销售额是一万亿美元以上，估计到八十年代末可达四万亿美元，将成为仅次于钢铁、汽车、化学品工业的第四个大工业。据日本电子机械工业学会估计，十年后，日本电子工业的产值将超过钢铁和汽车工业。然而，微型机的销售也还面临着许多困难和问题，不容忽视。

5.从各国发展微电子工业的措施看。

世界各国都在摩拳擦掌，全力以赴，研究和发展微型机，并进一步推向应用和普及。

美国由于新技术的兴起，电脑业巨头异军突起，已在当今美国十大富豪中占据了不少席位，1983年美国十大富豪中有三个是电脑业巨头，资产均在10 ~ 20亿美元之间。美国政府已经把人工智能电子计算机作为今后五年的重点开发项目之一，五角大楼要求国会拨款十多亿美元以支持新的超级计算机的研制。估计到1988年，美国学生与电子计算机的比例将达20：1或10：1。

日本目前一场以生产自动化为主要内容的新技术革命正在兴起，主要标志之一就是机器人的广泛应用。日本政府正把研制高性能机器人作为今后发展尖端技术的重点之一。通产省宣布实施两项计划：第一项是投资一亿美元的八年计划，生产一种运算速度比美国现有的超级计算机还快一百倍的计算机；第二项是投资五亿美元的十年计划，研制人工智能电子计算机。同时，日本还在中小学里大力推广电脑教学。

法国着重抓电子信息、自动化，全国已建立了二百个微电子学习中心，对青少年进行微电子启蒙教育。

联邦德国普及得最快，各经济部门正在广泛应用电脑，平均每七个人中就有一个人使用电脑控制的机器或设备。

英国英国首相撒切尔夫人亲自抓微电子发展。英国政府不但制定了政策和措施，还任命了一名专管信息技术的工业部长。1982年还举行了国际信息技术会议。前年和去年，拨款3.5亿英镑支持信息技术的研究和发展。

苏联已决定在使用自动化机器、机器人成套设备、计算机设备方面广泛实行工艺流程自动化，以此作为加快科技进步的主要方向。

据报道，西方各国去年用在电子工业上的投资比1983年增加35%，达60亿美元，其中35亿属美国企业。日本去年已经是世界电子工业发展最快的国家。

总之，我们应该认识到，微电子技术是信息社会的基础。我们要做大型计算机，但微型机的研究和应用是今天的重要课题。微电子技术是衡量一个国家现代化的重要标志，是实现翻两番的带头工业，也是新技术革命的领航技术和突破口。

二、第五代电子计算机的发展情况

计算机的运算速度是我们追求的重要目标之一，1930年，机械计算机的运算速度是1次/秒，1940年机电计算机是10次/秒，1945年电子管计算机是10³次/秒，1960年晶体管计算机10⁴次 · /秒，1970年集成电路计算机是1亿次/秒。

纽曼提出计算机应包括中央处理机、存储器、运算器、输入输出装置。前四代计算机都没有离开这个范畴。但第五代计算机进行了很大的改革，采用了新的平行的体系结构、新的存储组织、新的程序语言、新的操作方法，它可以处理符号，所以日本人给第五代计算机起名叫“知识信息处理系统”。现在世界上大部分的工作都是非数学性的，如化学就不全靠计算，大部分都靠推理，生物学、医学、法律、企业管理也是靠推理，主要靠符号的推论。专业人员希望计算机能帮助他们摆脱信息处理的压力，因此日本人正在开拓第五代电子计算机，目标是建立一个专家系统。一旦计算机能够作出医生诊断病情的行为，使电子计算机同专家一样，把教科书上的知识同实践经验结合起来，对病情作出判断，就没有理由不承认计算机是有智能的。

1958年，有人预测十年之内将由电脑夺得世界棋赛的冠军；十年后，没有出现，但科学家兴趣不减；二十年后，电脑果然夺得了冠军，它的下棋能力超过了的99%的人，剩下的1%是那些不会下棋的人，乱下一气，没有谱，它对付不了。

与计算机相比，人的智力活动有哪些局限性呢？1. 人处理信息的速度不如计算机；2. 人发生差错的机会比计算机多；3. 人的记忆容量不能充分利用：4. 人的记忆牢固性、准确性不如计算机；5. 存储在大脑中的信息常常互相干扰；6. 人脑连续工作的时间不如计算机；7. 人脑的有效服务期限仅几十年；8. 人容易受外界环境的影响；9. 人会病、老、死；10. 人还有其他兴趣、情绪、习惯，一天中最高工作效率时间有限。

目前世界上研制第五代计算机最下功夫的是日本，下面介绍一些日本的情况：

日本的人口稠密度是美国的四十倍，能源自给率仅15%，但日本有最宝贵的财产——人力，而且日本的劳动力质量高，一是文化程度高，二是勤劳，因此他们有信心搞信息工业，有信心发展知识密集型工业。1981年5月，日本第一次向全世界宣布了第五代计算机的研制发展规划：1. 十年内拨款4.5亿美元；2. 聘请几百名第一流科学家参加；3. 研究九十年代和九十年代以后使用的电子计算机；4. 实现人机对话；5. 使新的计算机能学习、能联想、能推论；6. 改变只有人才有理智的认识。

日本人感到，以前日本人创造力不够，仿造力强，这种情况要改变。他们认为，电子计算机工业可以在各项工业中发挥领先作用，发展本国的计算机工业可以使日本在世界经济中具有更多讨价还价的力量，取得对国内外技术施加影响的力量。1982年4月14日，由日本政府提供资金，成立了新一代电子计算机技术研究所。现在，计算机试制的第一批文件已经发表了，第一批专家已经聘定了，周密的计划已制定完毕了。近几年来，日本又派出专门人员到美、英、联邦德国等国考察新一代人工智能计算机的开拓性工作。所以，目前日本人已经了解了贯穿人工智能计算机技术的一切重大课题，做好了准备工作。现在对知识的了解，最清楚的莫过于日本人，连英国和法国也承认日本的规划是明智的、有远见的。

日本人的集体性很强，他们讲过一句话：如果你们要问日本的成功经验，那只有一个，就是集体追求知识。现在他们搞第五代计算机的开发就是用的这个办法。日本东京有个新一代电子计算机技术研究所，简称ICOT，有四十位研究人员，平均年龄30岁，来自两个国立实验室和全国各个公司，这些公司都是研制计算机类产品的前驱，如富士通、日立、松下、日电、三菱、夏普、东芝等。这个机构的主任是个爱好冒险的人，知识丰富，具有创新精神，他把以前别人对日本人的传统看法——创造力不强一扫而光。日本人认为这个机构搞的是计算机革命，也是社会革命。在这个机构的组成上，日本通产省起了很大作用。通产省对新兴工业的政策是协助解决在成长过程中遇到的困难，在它接到第五代电子计算机研制计划的初步报告后，立即向世界宣布，并决定在十年内投资4、5亿美元，如加上各企业的赞助，总额可达8.5亿美元，实际上估计可达10亿美元。日本还同时制定了研制超高速电子计算机的计划，作为第五代计算机的一个部分。

日本为什么这样重视第五代计算机的研制呢？一是工艺上的原因，二是社会的原因，三是知识的原因，四是经济的原因。从长远看，社会、知识、经济的原因是最大的动力。第五代计算机能提高生产率，能成为人们的智力助手，能节约能源和资源，能应付一个老年人社会，能扩大人类生活的功能，这些都是日本人之所以如此看重第五代计算机的出发点。

但是应当指出的是，第五代计算机体系结构尚处于初级研究阶段。无论在基本概念和基础理论上，还是在模拟试验和具体的硬件实现方面，都需要进行十分深入的探讨和研究，才有可能逐步形成合适而通用的新一代计算机体系结构。