[[File:电子计算机3.jpg|350px|缩略图|右|<big>第一台电子计算机</big>[http://file.elecfans.com/web1/M00/90/DB/o4YBAFzONTeAfVFWAABeoCLlr1k308.png 原图链接][http://m.elecfans.com/article/928579.html 来自 电子发烧友网 的图片]]]

第一代计算机的输入输出设备种类非常有限。通常的输入用设备是[[打孔卡|打孔卡片]]的读卡机，用来将指令和数据导入内存；而用于存储结果的输出设备则一般是磁带。随着科技的进步，输入输出设备的丰富性得到提高。以个人计算机为例：键盘和鼠标是用户向计算机直接输入信息的主要工具，而[[显示器]]、[[打印机]]、[[扩音器]]、[[耳机]]则返回处理结果。此外还有许多输入设备可以接受其他不同种类的信息，如[[数码相机]]可以输入图像。在输入输出设备中，有两类很值得注意：第一类是二级存储设备，如[[硬盘]]，[[光碟]]或其他速度缓慢但拥有很高容量的设备。第二个是计算机[[网络]]访问设备，通过他们而实现的计算机间直接数据传送极大地提升了计算机的价值。今天，国际[[互联网]]成就了数以千万计的计算机彼此间传送各种类型的数据。

简单说，计算机程序就是计算机执行指令的一个序列。它既可以只是几条执行某个简单任务的指令，也可能是可能要操作巨大数据量的复杂指令队列。许多计算机程序包含有百万计的指令，而

即便如此，软件开发的过程仍然进程缓慢，不可预见且遗漏多多。应运而生的[[软件工程]]学就重点面向如何加快作业进度和提高效率与质量。

在计算机诞生后不久，人们发现某些特定作业在许多不同的程序中都要被实施，比如说计算某些标准数学函数。出于效率考量，这些程序的标准版本就被收集到一个“库”中以供各程序调用。许多任务经常要去额外处理种类繁多的输入输出接口，这时，用于连接的库就能派上用场。

在不断地完善中，操作系统又引入了时间共享机制——并发。这使得多个不同用户可以“同时”地使用机器执行他们自己的程序，看起来就像是每个人都有一部自己的计算机。为此，操作系统需要向每个用户提供一部“[[虚拟机]]”来分离各个不同的程序。由于需要操作系统控制的设备也在不断增加，其中之一便是硬盘。因之，操作系统又引入了文件管理和目录管理（文件夹），大大简化了这类永久储存性设备的应用。此外，操作系统也负责安全控制，确保用户只能访问那些已获得允许的文件。

除了以上这些核心功能，操作系统还封装了一系列其他常用工具。其中一些虽然对计算机管理并无重大意义，但是于用户而言很是有用。比如，[[苹果公司]]的Mac OS X就包含视频剪辑应用程序。

一些用于更小规模的计算机的操作系统可能没用如此众多的功能。早期的微型计算机由于记忆体和处理能力有限而不会提供额外功能，而嵌入式计算机则使用特定化了的操作系统或者干脆没有，它们往往通过应用程序直接代理操作系统的某些功能。

起初，体积庞大而价格昂貴的数字计算机主要是用做执行科学计算，特别是军用课题。如ENIAC最早就是被用作[[火炮]]弹计算和设计[[氢弹]]时计算断面[[中子]]密度的（如今许多超级计算机仍然在模拟核试验方面发挥着巨大作用）。澳大利亚设计的首部存储程序计算机CSIR Mk I型负责对水电工程中的集水地带的降雨情形进行评估。还有一些被用于解密，比如[[英国]]的“巨像”可编程计算机。除去这些早年的科学或军工应用，计算机在其他领域的推广亦十分迅速。

从一开始，存储程序计算机就与商业问题的解决息息相关。早在[[IBM]]的第一部商用计算机诞生之前，

随着计算机便宜起来，创作性的[[艺术]]工作也开始使用它们。人们利用合成器，计算机图形和[[动画]]来创作和修改声音，图像，视频。[[视频游戏]]的产业化也说明了计算机在娱乐方面也开创了新的历史。

机器人技术实质上是[[人工智能]](AI人工智慧)领域中的[[物理]]表达环节。所谓[[人工智能]](AI人工智慧)是一个定义模糊的[[概念]]但是可以肯定的是这门学科试图令计算机拥有目前它们还没有但作为人类却固有的能力。数年以来，不断有许多新[[方法]]被开发出来以允许计算机做那些之前被认为只有人才能做的事情。比如读书、下棋。然而，到目前为止，在研制具有人类的一般“整体性”智能的计算机方面，进展仍十分缓慢。

20世纪50年代以来计算机开始用作协调来自不同地方之信息的工具，美国军方的贤者系统（SAGE）就是这方面第一个大规模系统。之后“军刀”等一系列特殊用途的商业系统也不断涌现出来。

90年代之後，在電話數據機MODEM 技術成熟後，由窄頻的電話撥接，升級成為寬頻數據，這代表網路新時代來臨，由慢跑的速度改變而成開車的速度，也同時改變電腦使用者習慣，更大大普及網路連絡傳訊的方式，如即時通或SKYPE等等，以往只能文字傳訊提升至影音傳輸；而雲端、大數據時代造就了各種新型態行業，如網路商店、網路電商、網路拍賣、網路銷售、網路遊戲、網路設計及架設，以及越來越普遍性的雲端數據資料庫或備份庫，正在時時優化及改變現有人類的生活。

自问世以来数字[[计算机]]在速度和能力上有了可观的提升，迄今仍有不少课题显得超出了当前计算机的能力所及。

量子计算机，顾名思义，利用了[[量子物理]]世界的超常特性。一旦能够造出[[量子计算机]]，那么它在速度上的提升将令一般傳統计算机难以望其项背。

在当今世界，几乎所有专业都与计算机息息相关。但是，只有某些特定职业和学科才会深入研究计算机本身的制造、编程和使用技术,用来诠释计算机学科内不同研究领域的各个学术名词的涵义不断发生变化，同时新学科也层出不穷。

全球有三个较大规模的致力于计算机科学的组织：[[英國電腦學會]]；[[美国计算机协会]]（[[ACM]]）；[[电气电子工程师协会|美国电機电子工程师协会]]。

== 參考文獻 ==