本文不涉及具体的编程，而是从远到今来看计算机的发展史及展望它的未来。

1. 计算机早期历史

计算机的实质：

极其简单的组件，通过一层层的抽象，来做出复杂的操作。

计算机中的很多东西，底层其实都很简单，让人难以理解的，是 一层层精妙的抽象。像一个越来越小的俄罗斯套娃。

关于计算的历史：

提到的设备：算盘 → 步进计算器 → 差分机 → 分析机 → 打孔卡片制表机

1. 公元前 2500 年，算盘出现，为十进制，功能类似一个计数器。
2. 公元前 2500 年-公元 1500 年：星盘、计算尺等依靠机械运动的计算设备出现
3. 公元 1613 年：computer 的概念出现，当时指的是专门做计算的职业，
4. 1694 年：步进计算器出现，是世界上第一台能自动完成加减乘除的计算器。
5. 1694-1900 年：计算表兴起，类似于字典，可用于查找各种庞大的计算值，但每次改设计了就需要做一张新表。
6. 1823 年：差分机的设想出现，可以做函数计算，但计划最后失败。
7. 19 世纪中期：Charles Babbage 提出了 "差分机", 在构造差分机期间，想出了分析机，设想存在可计算一切的通用计算机。Lovelace 给分析机写了假想程序，因此成为了第一位程序员。
8. 1890 年：打孔卡片制表机。原理：在纸上打孔→孔穿过针→针泡入汞→电路连通→齿轮使计数+1。人口普查 10 年一次. Herman Hollerith 的打孔卡片制表机大大提升了效率。

2. 电子计算机

电子计算机元器件变化：

继电器→真空管→晶体管

计算机的出现背景：

20 世纪人口暴增，科学与工程进步迅速，航天计划成形。以上导致数据的复杂度急剧上升、计算量暴增，对于计算的自动化、高速有迫切的需求。柜子大小的计算机发展到房间大小

电子计算机的发展：

哈佛 Mark 1 号：使用继电器，用电磁效应，控制机械开关，缺点为有磨损和延迟。（IBM 1944 年做的）

bug（故障：最早是因为有虫子飞进去导致故障）。

巨人 1 号：使用真空管（三极管），制造出世界上第一个可编程的计算机。但编程麻烦，还要配置

1946 年 宾夕法尼亚大学的ENIAC：第一个电子通用数值积分计算机。

1947 年 贝尔实验室做出了晶体管，使用的是固态的半导体材料，相对真空管更可靠。IBM 很快全面转向晶体管。

硅谷的典故：很多晶体管和半导体的开发都是这里做的。而生产半导体最常见的材料是硅

肖克利半导体 → 仙童半导体 → 英特尔

1950s 空军 ANFSQ-7： 真空管到达计算极限。

1957 年 IBM 608： 第一个消费者可购买的晶体管计算机出现。

3. 布尔逻辑和逻辑门

计算机为什么使用二进制：

1. 计算机的元器件晶体管只有 2 种状态，通电（1）&断电（0），用二进制可直接根据元器件的状态来设计计算机。
2. 而且，数学中的“布尔代数”分支，可以用 True 和 False（可用 1 代表 True，0 代表 False）进行逻辑运算，代替实数进行计算。
3. 计算的状态越多，信号越容易混淆，影响计算。对于当时每秒运算百万次以上的晶体管，信号混淆是特别让人头疼的的。

布尔代数

1. 变量：没有常数，仅 True 和 False 这两个变量。

2. 三个基本操作：NOT（非门）/AND（与门）/OR（或门）。

   特殊的逻辑运算——XOR （异或门）

3. 为什么称之为“门”：控制电流流过的路径（开关）

4. 二进制

二进制的原理，存储单元 MB/GB/TB 解释

计算机中的二进制表示：单个数字 1 或 0，1 位二进制数字命名为位(bit),也称 1 比特。

字节（byte）的概念：

1byte=8bit，即 1byte 代表 8 位数字。最早期的电脑为八位的，即以八位为单位处理数据。为了方便，将八位数字命名为 1 字节（1byte）。

byte 在电脑中的单位换算：

1kb=2^10bit = 1024byte =1000b

1TB=1000GB

1GB=十亿字节=1000MB=10^6KB

32 位与 64 位电脑的区别

32 位的最大数为 43 亿左右 32 位能表示的数字：0——2的32次方-1，一共2的32次方个数

64 位的最大数为 9.2*10^18

正数，负数，整数，浮点数的表示
美国信息交换标准代码 - ASCII, 用来表示字符
UNICODE 1992 年诞生，是字符编码标准， 解决 ASCII 不够表达所有语言的问题

5.算数逻辑单元 - ALU

什么是算术逻辑单元

命名：简称 ALU，Arithmetic&Logic Unit

组成：ALU 有 2 个单元，1 个算术单元和 1 个逻辑单元（Arithmetic Unit 和 Logic Unit）

作用：计算机中负责运算的组件，处理数字/逻辑运算的最基本单元。

英特尔 74181

算术单元

1）基本组件：

• 由半加器、全加器组成

• 半加器、全加器由 AND、OR、NOT、XOR 门组成

2）加法运算

1 组件：AND、OR、NOT、XOR 门

2 元素：输入 A，输入 B，输出（均为 1 个 bit，即 0 或 1）

3）半加器：

• 作用：用于计算个位的数字加减。

• 输入：A，B

• 输出：总和，进位

抽象：

sum:总和 carry：进位

4 ）全加器：

作用：用于计算超过 1 位的加法（ex：1+1+1），由于涉及进位，因此有 3 个输入（C 充当进位）。

还可以用半加器与全加器做 8 位数的加法

溢出的概念

内容：在有限的空间内，无法存储位数过大的数，则称为溢出。

说明：第 8 位的进位如果为 1，则无法存储，此时容易引发错误，所以应该尽量避免溢出。

逻辑单元

作用：执行逻辑操作，如 NOT、AND、OR 等操作，以及做简单的数值测试。（检测数字是否为 0 的电路）

ALU 的抽象

作用：ALU 的抽象让工程师不再考虑逻辑门层面的组成，简化工作。

ALU 抽象成一个 “V” 符号

Flag 标志（是否相等，是否小于，是否溢出等等）

6. 寄存器和内存

当玩游戏、写文档时如果断电，进度会丢失，这是为什么？

原因是这是电脑使用的是 RAM（随机存取存储器），俗称内存，内存只能在通电情况下存储数据

Gated Latch - 锁存器：利用 AND、OR、NOT 逻辑门，实现存储 1 位数字的器件。（门锁）

Register - 寄存器：1 组并排的锁存器（存8位）

矩阵：以矩阵的方式来存放锁存器的组合件，n * n 门锁矩阵可存放 n^2 个锁存器，但同一时间只能写入/读取 1 个数字。（早期为 16*16 矩阵）

数据选择器/多路复用器 (Multiplexer)：一组电线，解码 8 位地址，输入 2 进制的行址&列址，定位到单个锁存器

内存（RAM）：随机存取存储器，由一系列矩阵以及电路组成的器件，可根据地址来写入、读取数据。类似于人类的短期记忆，记录当前在做什么事情。

7. 中央处理器（CPU)

• CPU（Central Processing Unit）：中央处理单元，负责执行程序。通常由寄存器/控制单元/ALU/时钟组成。与 RAM 配合，执行计算机程序。CPU 和 RAM 之间用“地址线”、“数据线”和“允许读/写线”进行通信。

• 指令：指示计算机要做什么，多条指令共同组成程序。如数学指令，内存指令

• 时钟：负责管理 CPU 运行的节奏，以精确地间隔，触发电信号，控制单元用这个信号，推动 CPU 的内部操作。

  • 时钟速度：CPU 执行“取指令→解码→执行”中每一步的速度叫做“时钟速度”，单位赫兹Hz，表示频率。

  • 超频/降频：

    • 超频，修改时钟速度，加快 CPU 的速度，超频过多会让 CPU 过热或产生乱码。

    • 降频，降低时钟速度，达到省电的效果，对笔记本/手机很重要。

• 微体系框架：以高层次视角看计算机，如当我们用一条线链接 2 个组件时，这条线只是所有必须线路的抽象。

8. 指令和程序

• 指令：指示计算机要做什么的代码（机器码），多条指令共同组成程序。如数学指令，内存指令。
  • 注:指令和数据都是存在同一个内存里的。
• 指令集：记录指令名称、用法、操作码以及所需 RAM 地址位数的表格。

指令的执行

• 原则：

  • RAM 每一个地址中，都存放 0 或 1 个数据。

  • 特定的数字组合，就表示为一个指令，否则表示一个值。

• LOAD 指令：

  • 计算机会按地址的顺序，读取 RAM 中所记录的指令/数据。

  • 计算机接受到指令后，如 LOAD_A，则通过数据线将数据传至寄存器 A。

• ADD 指令：

  • ADD B A 指令告诉 ALU，把寄存器 B 和寄存器中的数字加起来，存到寄存器 A 中。

• JUMP 指令：

  • 遇到 JUMP 指令，程序会跳转至对应的 RAM 地址读取数据。

  • JUMP 指令可以有条件跳转（如 JUMP-negative，是负数才跳转），也可以无条件跳转。

真正现代 CPU 用更多指令集。位数更长。
1971年的英特尔 4004 处理器，有 46 个指令
如今英特尔酷睿 i7, 有上千条指令

9. 高级 CPU 设计

• 缓存：在 CPU 中的小块 RAM，用于存储批量指令。

  • ? 缓存命中：想要的数据已经在缓存里

  • ? 缓存未命中：想要的数据不在缓存里

  • ? 脏位：缓存里每块空间，有个特殊标记，叫脏位，用于检测缓存内的数据是否与 RAM 一致。

• 多核处理器：一个 CPU 芯片中，有多个独立处理单元

现代 CPU 如何提升性能：

早期通过加快晶体管速度，来提升 CPU 速度。但很快该方法到达了极限。

后来给 CPU 设计了专门除法电路+其他电路来做复杂操作：如游戏，视频解码

缓存：

为了不让 CPU 空等数据，在 CPU 内部设置了一小块内存，称为缓存，让 RAM 可以一次传输一批数据到 CPU 中。（不加缓存，CPU 没位置放大量数据）

缓存也可以当临时空间，存一些中间值，适合长/复杂的运算。

脏位（Dirty bit）：储存在缓存中与 RAM 不一致的数据

空等原因：从 RAM 到 CPU 的数据传输有延迟（要通过总线，RAM 还要时间找地址、取数据、配置、输出数据）。

缓存同步：

缓存同步一般发生在 CPU 缓存已满，但 CPU 仍需往缓存内输入数据。此时，被标记为脏位的数据会优先传输回 RAM,腾出位置以防被覆盖，导致计算结果有误。

指令流水线：

作用：让取址→解码→执行三个步骤同时进行。并行执行指令，提升CPU性能。

原本需要 3 个时钟周期执行 1 个指令，现在只需要 1 个时钟周期。

设计难点：数据具有依赖性 跳转程序

数据依赖性解决方法：乱序运行、预测分支（高端 CPU）

并行处理 - parallelize，乱序执行 - out-of-order execution，推测执行 - speculative execution， 分支预测 - branch prediction

同时运行多个指令流（多核 CPU）

多核处理器：一个 CPU 芯片中，有多个独立处理单元。但因为它们整合紧密，可以共享一些资源。

超级计算机（多个 CPU）

在一台计算机中，用无数个 CPU，做怪兽级的复杂运算，如模拟宇宙形成。09:34 多个 ALU

超级计算机，中国的"神威 太湖之光"

10. 早期的编程方式

早期，程序如何进入计算机

程序必须人为地输入计算机。早期，电脑无内存的概念，人们通过打孔纸卡等物理手段，输入数据（数字），进入计算机。

早期计算机的编程

• 打孔纸卡/纸带：在纸卡上打孔，用读卡器读取连通电路，进行编程。原因，穿孔纸卡便宜、可靠也易懂。62500 张纸卡=5MB 数据

• 插线板：通过插拔线路的方式，改变器件之间的连接方式，进行编程。

• 面板****开关（1980s 前）：通过拨动面板上的开关，进行编程。输入二进制操作码，按存储按钮，推进至下一个内存位，直至操作完内存，按运行键执行程序。（内存式电脑）

现代计算机基础结构——冯诺依曼计算机

冯诺依曼架构 - Von Neumann Architecture：冯诺依曼计算机的标志是，一个处理器(有算术逻辑单元)+数据寄存器+指令寄存器+指令地址寄存器+内存

第一款取得商业成功的家用计算机: Altair 8800

11. 编程语言发展史

伪代码：用自然语言（中文、英语等）对程序的高层次描述，称为“伪代码”

汇编器：用于将汇编语言装换成机器语言。一条汇编语句对应一条机器指令。

助记符（汇编器）

软件

早期二进制写代码

早期，人们先在纸上写伪代码，用"操作码表"把伪代码转成二进制机器码，翻译完成后，程序可以进入计算机并运行。（手工转二进制，很快就烦了）

汇编器&助记符

用 "助记符” 写代码（LOAD_A 14）为了把助记符转二进制，汇编器诞生 (Assembler)

作用：汇编器读取用"汇编语言"写的程序，然后转成"机器码"

最早高级编程语言“A-0”

葛丽丝·霍普 (Grace Hopper) - 哈佛1号计算机首批程序员, 海军军官， 设计了编程语言 A-0。Grace 1952 年做了第一个编译器 (Compiler)，实现 A-0。

开始广泛应用的高级编程语言 FORTRAN

1957 年由 IBM1957 年发布，平均来说，FORTRAN 写的程序，比等同的手写汇编代码短 20 倍，FORTRAN 编译器会把代码转成机器码。但它只能运行于一种电脑中。

通用编程语言——COBOL

1959 年，研发可以在不同机器上通用编程语言。"普通面向商业语言"，简称 COBOL

每个计算架构需要一个 COBOL 编译器，不管是什么电脑都可以运行相同的代码，得到相同结果。

现代编程语言:1960s-2000

1960s 起，编程语言设计进入黄金时代。

1960：LGOL, LISP 和 BASIC 等语言

70 年代有：Pascal，C 和 Smalltalk

80 年代有：C++，Objective-C 和 Perl

90 年代有：Python，Ruby 和 Java

12. 编程基础 - 语句和函数

变量, 赋值语句：

如：a=5，a是变量，把数字 5 放a里面.这叫"赋值语句"。

if 判断，while 循环，for 循环（比较基础就不细说了）
函数：当一个代码很常用的时候，我们把它包装成一个函数（也叫方法或者子程序），其他地方想用这个代码，只需要写函数名即可。

13. 算法入门

算法：解决问题的基本步骤

大O表示法-Big O notation（算法）的复杂度：算法的输入大小和运行步骤之间的关系，来表示运行速度的量级

归并排序 - Merge sort：算法复杂度为O（n*log n），n是需要比较+合并的次数，和数组大小成正比，log n是合并步骤所需要的的次数，归并排序比选择排序更有效率

Dijkstra 算法：一开始复杂度为O(n2)，后来复杂度为O（nlog n +I）

14. 数据结构

数组 - Array
字符串 - String：注——字符串在内存里以0结尾
矩阵 - Matrix
结构体 - Struct
指针 - Pointer
节点 - Node
链表 - Linked List：链表可以是循环的也可以是非循环的，非循环的最后一个指针是0
队列 - Queue：先进先出（FIFO——first in first out）
栈 - Stack：后进先出(LIFO)
树 - Tree
二叉树 - Binary Tree
图 - Graph

注：不同数据结构适用不同场景

15. 阿兰·图灵

可判定性问题

是否存在一种算法，输入正式逻辑语句 输出准确的"是"或"否"答案？

阿隆佐邱奇，Lambda算子

美国数学家 阿隆佐·丘奇，开发了一个叫"Lambda 算子"的数学表达系统，证明其不存在。

图灵机

只要有足够的规则，状态和纸带，图灵机可以解决一切计算问题。和图灵机一样完备，叫做图灵完备。

停机问题

证明图灵机不能解决所有问题。

图灵测试

向人和机器同时发信息，收到的回答无法判断哪个是人，哪个是计算机，则计算机达到了智能程度。

16. 软件工程

对象 Object：对象可以包括其他对象，函数和变量。

面向对象编程 (Object Oriented Programming)：把函数打包成对象的思想叫做“面向对象编程”，面向对象的核心是隐藏复杂度，选择性的公布功能。

API （Application Programming Interface）：API控制哪些函数和数据让外部访问，哪些仅供内部。

集成开发环境, IDE （Integrated Development Environments）
调试 （debug）

文档和注释 (readme, comment)：文档一般放在一个叫readme的文件里，文档也可以直接写成“注释”，放在源代码里，注释是标记过的一段文字，编译代码时，注释会被忽略。注释的唯一作用是帮助开发者理解代码。

版本控制 (Version control)：又称源代码管理
质量控制 (Quality Assurance testing，QA)：测试可以统称“质量保证测试”，作用是找bug

Beta, Alpha：beta版软件，即是软件接近完成，但没有完全被测试过，公司有时会向公众发布beta版，以帮助发现问题。alpha是beta前的版本，一般很粗糙，只在内部测试

17. 集成电路与摩尔定律

本集重点：晶圆的制作流程：光刻 (04:21~07:42)

分立元件（ Discrete components）与数字暴政（Tyranny of Numbers）

一开始，计算机都有独立组件构成，叫"分立元件" ， 然后不同组件再用线连在一起，这会导致计算机的构成很复杂，这个问题叫做数字暴政

数字暴政：意思是如果想加强电脑性能，就要更多部件，这导致更多线路，更复杂，所以很难做。（是 1960 年代工程师碰到的问题）

集成电路与仙童半导体

封装复杂性：与其把多个独立部件用电线连起来，拼装出计算机，不如把多个组件包在一起，变成一个新的独立组件。这种新的独立组件就叫集成电路（IC）

仙童半导体（用硅做成）让集成电路变成了现实。为了不用焊接或用一大堆线，发明了印刷电路板（PCB），他通过蚀刻金属线的方式把零件连接到一起

光刻0421（Photolithography）

用光把复杂图案印到材料上。我们把一片薄片状的硅叫做晶圆（ Wafer），通过一系列生产步骤，将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺叫做光刻。

光刻胶 Photoresist、光掩膜 Photomask

摩尔定律 （Moore’s Law）：每两年左右，得益于材料和制造技术的发展 ，同样大小的空间，能塞进两倍数量的晶体管

进一步小型化会碰到的问题

1、由于光的波长限制，精度已到极限。

2、量子隧穿效应：当晶体管非常小，电极之间可能只距离几个原子，电子会跳过间隙，会产生漏电问题

18.操作系统

操作系统 (Operating systems）

操作系统也是一种程序，不过它有操作硬件的特殊权限，可以运行和管理其他程序。

批处理 （Batch processing）：一个程序运行后会自动运行下一个程序。
外部设备 （Peripherals）
设备驱动程序（Device drivers）
多任务处理 （Multitasking）：操作系统能使多个程序在单个CPU上同时进行的能力，叫做“多任务处理”
虚拟内存 （Virtual Memory）：多程序处理带来了一个程序所占用内存可能不连续的问题，导致程序员难以追踪一个程序，为了解决这个问题操作系统会把内存地址虚拟化，这叫“虚拟内存”。
动态内存分配 （Dynamic memory allocation）：虚拟内存的机制使程序的内存大小可以灵活增减，叫做“动态内存分配”，对程序来说，内存看上去是连续的。
内存保护（Memory Protection）：给每个程序分配单独的内存，那当这个程序出现混乱时，它不会影响到其他程序的内存，同时也能有效地防止恶意程序篡改其他程序，这叫做内存保护。

1970年代，计算机足够便宜，大学买了让学生用，多个学生用多个 "终端" 连接到主机

多用户分时操作系统（Multics）：用来处理多用户同时使用一台计算机的情况，即每个用户只能用一小部分处理器，内存等，
Unix

19. 内存&储存介质

纸卡 (Paper punch cards)

问题：读取慢 难修改 难存临时值

延迟线存储器 (Delay Line Memory)

利用线的延迟在线里存储数据，又叫顺序存储器或者循环存储器。

存在问题：1 不能随意调出数据

? 2 难以增加内存密度

磁芯 (Magnetic Core Memory)

利用电磁感应原理；成本高

磁带 （Magnetic Tape）

访问速度慢

磁鼓 （Magnetic Drum Memory）
硬盘 （Hard Disk Drives）
内存层次结构 （Memory Hierarchy）

在计算机中，高速昂贵和低速便宜的内存混合使用以取得一个平衡

软盘 （Floppy Disk）
光盘 （Compact Disk）

原理：光盘表面有很多小坑，造成光的不同反射，光学传感器会捕获到，并解码为 1 和 0

固态硬盘（Solid State Drives）：里面是集成电路

20. 文件系统

为什么要采用文件格式?

可以随便存文件数据，但按格式存会更方便

TXT 文本文件：ASCII

WAV 音频文件：每秒上千次的音频采样数字
BMP 图片文件：像素的红绿蓝 RGB 值
文件系统：很早期时空间小，整个存储器就像一整个文件。后来随容量增长，多文件非常必要
目录文件：用来解决多文件问题，存其他文件的信息，比如开头，结尾，创建时间等

平面文件系统 - Flat File System：文件都在同一个层次，早期空间小，只有十几个文件，平面系统够用

解决文件紧密的排序造成的问题

1. 把空间划分成一块块

2. 文件拆分存在多个块里

碎片整理

文件的增删改查会不可避免的造成文件散落在各个块里，
如果是磁带这样的存储介质就会造成问题，所以做碎片整理

分层文件系统 - Hierarchical File System：有不同文件夹，文件夹可以层层嵌套

21. 压缩

压缩的好处：能存更多文件，传输也更快
游程编码 （Run-Length Encoding）
无损压缩 Lossless compression
霍夫曼树 Huffman Tree

字典编码 Dictionary coders, 游程编码 和 字典编码 都是无损压缩
感知编码 Perceptual coding
有损压缩 jpeg 格式
时间冗余 Temporal redundancy
MPEG-4 视频编码

22. 命令行界面

本集重点：计算机早期同时输入程序和数据（用纸卡/纸带）
运行开始直到结束，中间没有人类进行操作，
原因是计算机很贵，不能等人类慢慢输入，执行完结果打印到纸上 (02:34)

到1950年代，计算机足够便宜+快，人类和计算机交互式操作变得可行
为了让人类输入到计算机，改造之前就有的打字机，变成电传打字机 (02:44~05:38)

到1970年代末，屏幕成本足够低，屏幕代替电传打字机，屏幕成为标配 (07:24)

00:32 人机交互 Human-Computer Interaction
00:50 早期输出数据是打印到纸上，而输入是用纸卡/纸带一次性把程序和数据都给进去
03:00 QWERTY 打字机的发展，克里斯托弗·莱瑟姆·肖尔斯 发明于 1868 年
05:38 电传打字机 Teletype machine
06:32 命令行界面 Command line interface
06:38 ls 命令
08:22 早期文字游戏 Zork (1977年)
08:47 cd 命令

23. 屏幕与 2D 图形显示

00:05 PDP-1 计算机。键盘和显示器分开，屏幕显示临时值
01:14 阴极射线管 Cathode Ray Tube (CRT)
01:38 CRT 有两种绘图方式：
矢量扫描 Vector Scanning
光栅扫描 Raster Scanning

02:14 液晶显示器 Liquid Crystal Displays (LCD)，像素 (Pixel)
03:32 字符生成器 Character generator
03:45 屏幕缓冲区 Screen buffer
05:09 矢量命令画图
06:34 Sketchpad, 光笔 (Light pen)
09:00 函数画线，矩形

24. 冷战和消费主义

本集重点：冷战导致美国往计算机领域投入大量资源 (00:00~01:43)

范内瓦·布什 预见了计算机的潜力，提出假想机器 Memex
帮助建立 国家科学基金会，给科学研究提供资金 (01:43~03:43)

1950 年代消费者开始买晶体管设备，收音机大卖
日本取得晶体管授权后，索尼做了晶体管收音机，为日本半导体行业崛起埋下种子 (03:43~04:29）

苏联 1961 年把宇航员加加林送上太空，导致美国提出登月
NASA 预算大大增加，用集成电路来制作登月计算机 (04:29~06:27)

集成电路的发展实际上是由军事应用大大推进的，阿波罗登月毕竟只有 17 次
美国造超级计算机进一步推进集成电路 (04:29~07:11)

美国半导体行业一开始靠政府高利润合同活着，忽略消费者市场，1970年代冷战渐消，行业开始衰败
很多公司倒闭，英特尔转型处理器 (07:11~08:23)

末尾总结：政府和消费者推动了计算机的发展
早期靠政府资金，让技术发展到足够商用，然后消费者购买商用产品继续推动产品发展 (08:23~10:41)

25.个人计算机革命

本集：全是历史故事
00:18 1970年代初成本下降，个人计算机变得可行
01:51 Altair 8800
02:32 比尔·盖茨 和 保罗·艾伦写 BASIC 解释器
03:45 乔布斯提议卖组装好的计算机，Apple-I 诞生
04:40 1977年出现3款开箱即用计算机：
"Apple-II"，"TRS-80 Model I"，"Commodore PET 2001"

06:26 IBM 意识到个人计算机市场
IBM PC 发布，采用开放架构，兼容的机器都叫 IBM Compatible (IBM 兼容)
生态系统产生雪球效应：
因为用户多，软硬件开发人员更愿意花精力在这个平台
因为软硬件多，用户也更乐意买 "IBM 兼容" 的计算机

08:44 苹果选封闭架构，一切都自己来，只有苹果在非 "IBM 兼容" 下保持了足够市场份额

26. 图形用户界面 (GUI)

01:10 图形界面先驱：道格拉斯·恩格尔巴特（Douglas Engelbart）
03:20 1970年成立 帕洛阿尔托研究中心（Palo Alto Research Center）
03:29 1973年完成 Xerox Alto(施乐奥托) 计算机
04:42 举例：写一个简单的 GUI 程序
06:38 1981年的 Xerox Star system(施乐之星系统)
08:18 史蒂夫·乔布斯去施乐参观
07:45 所见即所得 WYSIWYG
09:15 1983年推出 Apple Lisa
09:31 1984年推出 Macintosh
10:12 1985年推出 Windows 1.0，之后出到 3.1
10:43 1995年推出 Windows 95 提供图形界面
11:08 1995年微软做失败的 Microsoft Bob

27. 3D 图形

01:15 线框渲染 Wireframe Rendering
01:39 正交投影 Orthographic Projection
01:50 透视投射 Perspective Projection
02:14 网格 Mesh
02:37 三角形更常用因为能定义唯一的平面
03:09 扫描线渲染 Scanline Rendering
05:04 遮挡 Occlusion
05:19 画家算法 Painter's Algorithm
06:09 深度缓冲 Z Buffering
07:45 Z Fighting 错误
07:51 背面剔除 Back Face Culling
08:53 表面法线 Surface Normal
09:33 平面着色 Flat Shading
09:43 高洛德着色 Gouraud shading, 冯氏着色 Phong Shading
10:06 纹理映射 Texture Mapping
11:24 图形处理单元 GPU, Graphics Processing Unit

28. 计算机网络

02:05 局域网 Local Area Networks - LAN
02:36 媒体访问控制地址 Media Access Control address - MAC
02:55 载波侦听多路访问 Carrier Sense Multiple Access - CSMA
05:18 指数退避 Exponential Backoff
05:36 冲突域 Collision Domain
07:08 电路交换 Circuit Switching
07:36 报文交换 Message Switching
10:20 分组交换 Packet Switching

29. 互联网

02:23 IP - 互联网协议 - Internet Protocol
03:00 UDP - 用户数据报协议 - User Datagram Protocol
03:41 校验和 - Checksum
05:26 TCP - 传输控制协议 - Transmission Control Protocol
08:21 DNS - 域名系统 - Domain Name System
10:47 OSI - 开放式系统互联通信参考模型 - Open System Interconnection

30. 万维网

01:01 超链接 Hyperlinks
02:20 URL - 统一资源定位器 - Uniform Resource Locator
03:01 HTTP - 超文本传输协议 - HyperText Transfer Protocol
04:13 HTML - 超文本标记语言 - HyperText Markup Language
04:24 写一个简单网页，用到了 <h1> <a> <h2> <ol> <li> 标签
06:04 第一个浏览器和服务器是 Tim Berners-Lee 花了 2 个月在 CERN 写的
06:32 1991年正式发布，万维网就此诞生
07:19 开始讲搜索引擎的故事
07:40 Jerry 和 David 的万维网指南 后来改名成 Yahoo
07:52 搜索引擎 JumpStation
09:07 搜索引擎 Google
09:20 网络中立性

31. 计算机安全

01:00 Secrecy, Integrity, Availability
保密性, 完整性, 可用性
01:49 Threat Model 威胁模型
03:14 身份验证 (Authentication) 的三种方式：
What you know, 你知道什么
What you have, 你有什么
What you are, 你是什么****
07:34 访问控制 Access Control
08:48 Bell LaPadula model 不能向上读取，不能向下写入
11:00 隔离 Isolation, 沙盒 Sandbox

32. 奇点，天网，计算机的未来

01:21 普适计算 Ubiquitous Computing
04:55 奇点 Singularity
06:51 把工作分为4个象限，讨论自动化带来的影响
10:15 机器人的存在时间可能长过人类，可以长时间探索宇宙