第一台电子计算机是John Atanasoff和学生Clifford Berry从1937开始制造，1942测试成功的，但这台计算机的程序是固定的，不能进行编程。

世界上第一台可编程的电子计算机（ENIAC）出现于稍后的二次世界大战期间，主要用于军事用途。那时的计算机是使用模拟信号的电子计算机，体积巨大，耗能也巨大，达174千瓦，相当于近六千台现代的笔记本电脑（30瓦左右）。

（第一台可编程的计算机ENIAC，图片来源：http://en.wikipedia.org/wiki/File:Eniac.jpg）

不论是中文还是英文，顾名思义，计算机是执行计算任务的机器，可以按照编制好的程序自动进行数学和逻辑运算。几乎在出现的同时，人们还用另一个名字称呼计算机：electronic brain，就是我们今天经常叫的另一个名字：“电脑”。这很容易理解，人脑和电脑最相似的地方在于信息处理。计算机可以做一些人脑做的任务，对一些大量重复的任务计算机甚至做得更好、更精确。

计算机的信息处理离不开三大核心功能：信息存储（数据库）、运算（运行程序）、反馈（存储经运算后产生的新信息或更新存储的信息）。在人脑中可以很容易地看到对应的信息处理功能。如人的信念、记忆等对应电脑的信息存储功能；思考、计划类似电脑的程序运行过程；学习、训练、尝试等对应于电脑的反馈功能。

我们在学校中被反复灌输的一个概念是：“结构决定功能”。就是说具体的功能总是由相应的特殊结构决定的。决定信息处理功能的基本结构必定包括数据存储结构，进行计算的结构，与外界联系的输入/输出结构，和保证这些结构正常运行的协调、控制结构（执行控制）。对电脑来说，这些结构统称为CPU，即中央处理器。挑选电脑时，比较CPU的技术指标是比较判断电脑信息处理功能强弱最重要的指标。

在传统的计算机中，CPU的各组成部分有大致相同电子结构，就是由大量的小电路组合成的网络系统，在这个网络中小电路由电子开关控制开通或关闭。所有的信息存储和运算都是在这个电子网络中实现的。

（集成电路内部电路图，图中“-|<”或“>|-”机构代表了电子开关。图片来源：http://www.dianziaihaozhe.com/ziliao/555-shijijichengdianluneibudianlutu/）

这些小电路代表了最基本的数字信息，开通时为“1”，关闭是为“0”（即二进制系统）。一个小电路就是一个基本的字节，信息存储可通过复制这些最基本小电路（字节）实现的，即不同字节上的不同开/关组合可代表了不同的信息。另外，以小电路为基本单位，还可以设计构建逻辑电路，用来控制其它小电路的状态，最终可以实现数学计算和逻辑运算。在有限的结构内，以电子开关为核心的小电路的数目越多，数据存储和运算能力就越大，信息处理的功能就越强大。

（具有四个与非门逻辑电路的7400集成电路芯片。图片来源：http://en.wikipedia.org/wiki/File:7400.jpg）

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