童年时代
在人们致力于发展电子计算机的同时，电子技术也在迅速地发展。1904年，英国工程师约翰·安布罗斯·弗莱明研制成功了二极管。为了进一步增加阴极电子发射能力，1906年，美国的德福雷斯特在二极管的两个电极加了一栅状的金属网，做成了第一只电子三极管。它比继电器开关速度快1万倍。1919年，爱克尔斯和约尔丹把一对三极管连接起来，制成了一个电子管触发器，出现了脉冲电路技术，使电子技术的发展和应用更加迅速而广泛。到20世纪40年代初，设计和制造电子计算机的主要技术条件已经成熟。
军事上的迫切需要是加速计算机研制的巨大推动力。1942年，美国宾夕法尼亚大学莫尔学院电子系与美国陆军设在附近的阿贝丁弹道研究试验室合作，负责为陆军计算火力表。这项任务紧迫而又困难，每张表都要计算几百条弹道，而一个熟练的计算员用台式计算机计算一条飞行时间为60秒的弹道要花20小时，用大型的微分分析仪也需要15分钟。这与当时的战争需要极不相称。从战争一开始，阿贝了试验室就不断地对微分分析仪作技术上的改造以满足战争的紧迫需要。要解决这一严峻问题，就必须研制新的高速计算工具。
当莫奇利提出了一份题为《高速电子计算装置》的报告后，立即受到了协作组军方代表戈德斯泰因的高度重视，并在1943年4月9日的方案讨论会上取得了陆军的支持。当时估计，大约需要1.7万个电子管，7万个电阻，1万个电容，经费15万美元，这确实是一项巨大的风险计划。这台被命名为“电子数值积分计算机”，简称ENIAC的第一台高速计算机，于1943年6月开始试制。
承担研制工作的莫尔小组包括戈德斯泰因、莫奇利及24岁的工程师艾克特等人。整个研制过程曲折而又艰辛，但他们齐心协力，克服了重重困难。1945年底，这台标志人类计算工具历史性变革的巨型机宣告竣工。该机共用了18000多个电子管，重达30多吨，运算速度为每秒5000次，用它进行弹道计算，速度比人工计算提高了数千倍。电子计算机的初露头角就显示了巨大的威力。
埃妮娅卡的计算机历史上开创了一个新的纪元。它采用电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存贮信息，为高速计算机的研制展示了一个广阔的天地，使电子计算机真正进入了现代发展的新时期。自此，人们倾注了巨大的热情来研究和发展这一崭新的计算工具。
埃妮娅卡的诞生也存在许多缺点。首先，它是个庞然大物，重30多吨，占地面积16.7平方米，耗电高达150千瓦。其次，它的存贮容量很小，由于计算结果无处可存。只能穿在卡片上再次输入，这就使得电子计算机的快速特点无法发挥（输入卡片是机械操作）。第三，埃妮娅卡也没有真正的控制器（它的程序是外插型的），每算一题，须事先把大量的运算部件像积木一样重新插接，组成新的解题布局，这样，为了进行几分钟的数学计算，准备工作要几小时甚至一两天的时间，这种情况犹如慢牛配快马，极不适应。
从历史上看，计算机作为科学计算用的机器而诞生的，当时软件很简单，用户又是专家，因而如何降低造价便成了主要矛盾，早期的计算机设计人员便以降低造价为宗旨，追求计算机硬件设计的简洁性，而把大量的功能扩展工作留给了软件，几十年过去了，计算机的硬件结构几乎未变，但是软件却由几百条指令发展到几万条、几十万条指令，使得软件设计、检查、维护、修改都十分困难，成为计算机设计的主要矛盾。
50年代后期，随着晶体管制造工艺逐步成熟及其实用化和大批量的生产，为计算机过渡到第二代准备了条件。同时，美籍华人王安提出了利用磁性材料进行存贮的原理，麻省理工学院的德福雷斯特提出了用圆环小磁芯存贮数据的观点，并于1956年制成了磁芯存贮器。这样，第二代计算机的制造指日可待。
最初的第二代计算机采用的是分立的晶体管器件，由于成本价格等因素，当时制成的只是供军用的小型机。1958年以后，美国才开始生产第一批非军用的通用晶体管计算机。
1958年4月，IBM公司经过认真细致的反复比较，最终决定生产晶体管计算机，以取代电子管计算机。同年11月，美国费尔克公司生产的大型通用晶体管计算机，其性能远远超过了以往的电子计算机。此后，原联邦德国、法国、意大利、前苏联，也都先后开始批量生产晶体管计算机。这样，计算机开始大踏步进入了第二代。
随着集成电路的问世，计算机的研究也进入了新的发展时期。1961年，得克萨斯仪器公司与美国空军共同研制成功第一批试验性的装载在飞机或导弹上的集成电路计算机。1962年，美国出现了许多集成电路机载火箭用计算机。1964年4月7日，IBM公司宣布研制成功360系列计算机，该系统机成为第三代计算机的代表。随后，原联邦德国、英国、前苏联、日本等相继研制了自己的计算机。我国从1971年起开始生产集成电路计算机。
第三代计算机的发展重点是小型机。集成电路的应用，使计算机体积减小，功能增强，体积、重量和功能之间的矛盾得以缓解。第三代计算机的重要标志是集成电路。集成电路使计算机的可靠性、体积、速度、功能、成本等方面有了大幅度的改善。第三代计算机的运算速度和内存容量比第二代计算机提高了一个多数量级，价格性能比大幅度下降，通用性提高，软件支持成倍增加，有力地推动了计算机的普及。
少年时代
第四代计算机是主要的机型就是微型计算机，也称为微型电脑、微电脑。微型计算机被广泛应用于军事、科研、生产、生活等各个领域。微型计算机是一种通用的器件，放在哪儿，就可以在哪儿起作用。它具有计算机、储存、分析等多种功能，从飞机、导弹、卫星、家用电器、自控机床到电子游戏机都可见到微型计算机的身影。
在美国西海岸加利福尼亚的旧金山以南的克拉拉有一个狭长的山谷。以前是一片果园，如今成了世界四大微电子基地之一，文明世界的“硅谷”。
随着半导体集成技术和工艺的快速发展和大规模集成电路的制造成功，美国开始制造大规模集成电路计算机。1967年，美国无线电有线公司制成了军用试验型的大规模集成电路计算机LIMAC。1969年，自动化公司制成了大规模集成电路计算机D一200。军用大规模集成电路试验机的成功，为制造民用大规模集成电路机积累了经验。ILLIAC—IV计算机，是世界上第一台全面使用大规模集成的计算机，它的制造成功标志着第四代计算机的开始。
青年时代
捷足先登的日本
具有远见卓识的日本通商产业省提出了研制用于90年代的新型计算机——第五代计算机的目标。与前四代相比，这代计算机无论在设计思想、体系结构、应用领域等各个方面都将产生革命性的变化。
这项计划是早在1978年就由日本通产省提出的。基于计算机产业的发展趋势和为了在信息产业战胜美国，日本决定在新一代机上下功夫，以期在90年研制成功“以知识信息处理”为主体的第五代计算机，成为日本经济、工业、学术文化、教育、日常生活等社会活动的重要工具。
1981年10月，在东京正式召开了第五代计算机的国际学术会议，并把他们的设想公布于众。接着，置国外计算机界的各种疑虑和批评于不顾，在1982年4月正式成立了新一代计算机研究所，全国各大公司和试验室精选出来的40多位年轻计算机专家聚集在一起，投资总数达9亿美元。
新一代计算机的功能将以计算为主过渡到以推理、联想和学习为主；处理的对象将以数据为中心过渡到以知识为中心；它的工作方式将以迁就机器的限定式过渡到迁就用户的自然方式，包括应用自然语言、图像、声音等各种手段与机器打交道。新一代的计算机完全可以称为知识信息处理系统。
就在日本五代机计划提出之时，超大规模集成电路技术日趋成熟。在软件方面，从70年代初人工智能技术逐步实用化后，其中的推理与知识库技术，向人们展示了计算机处理符号、处理知识的可能性。
这样，新型计算机的软件、硬件技术基础已基本具备，日本人正是抓住了这个机会，不失时机地决定让第五代计算机发挥出超大规模集成电路的技术特点，利用人工智能技术处理符号、处理知识，使第五代计算机成为知识信息处理系统。
1984年11月，第二届五代机大会在日本召开了，新一代计算机研究所的研究人员在会上详细地介绍了他们第一阶段取得的成果。日本第五代机初期的研究成果是惊人的，它也进一步证明了第五代机的计划是明智的，代表着计算机发展的必然趋势。
日本第五代机的初步成功给世界以猛烈的一击，世界各国纷纷行动起来，并展开了第五代机的激烈竞争。
后来居上的美国
日本的第五代机一上马，立刻引起了美国有关方面的高度重视。面对这次挑战，美国人并没有等闲视之，而是和日本展开了激烈的竞争。美国的目的很明确：遏制日本在超级计算机领域的发展势头。
虽然美国计算机界表面上并不承认日本的威胁，但在行动上却没敢怠慢。与日本不同的是，美国不只是一个计划，而是好几个计划同步进行。美国国防部计划研制能看、听、说和思维的计算机，在6年内投资6亿美元。1983年，在政府的支持下，13家高技术公司集中了他们最优秀的科研人员在得克萨斯创办了“微电子技术和计算机技术研究中心”。在软件工程方面，国防部提出了STARS计划，其重点在于开发高质量的软件开发支持环境。
不甘寂寞的英国
英国有着十分坚实的科学研究基础。在计算机的历史上，年轻的数学家图灵曾在理论上为计算机的发展奠定了基础，世界上最具权威的计算机科学奖就是以他的名字命名的。在人工智能方面，也有十分雄厚的理论基础。但由于种种原因，英国计算机的发展稍有些落后，特别是新一代计算机方面起步较晚。
在新的挑战面前，英国急起直追。英国政府组织了一个专门委员会研究第五代计算机，并计划在以后的5年时间内，拨出2.5亿英镑发展第五代计算机。
西欧：群策群力
不论是在现代物理学还是在其它科学方面，西欧各国的合作研究都显示出了强大的联合优势。这个极具凝聚力的团体在新一代计算机研究方面也决心与美日争雄。1985年7月17日，巴黎会议宣布尤里卡计划正式诞生。在这项旨在大力发展高技术的尤里卡计划中，第五代计算机的发展是重点之一。
计划中，欧共体准备研究速度为每秒300亿次浮点运算，存储容量为64位10亿字节的大型向量计算机；速度为每秒100亿次浮点运算的高速并行计算机；研制新式的巨型磁盘和多处理机系统；建立软件工程研究中心，开发多语言的电子文件信息系统；重视人工智能研究，研制专家系统开发工具；在半导体电子技术和微处理技术方面有所突破。
前苏联：不甘落后
就在尤里卡计划提出的几天之后，在莫斯科的国家首脑会议上，前苏联通过“东方尤里卡”计划——“经互会到2000年科技发展综合纲要”。其中也包括了新一代计算机的研制计划：如研制每秒100亿次的大型机、先进的工业机器人、微电子技术等。
与此同时，世界其它国家也纷纷行动起来，向新一代计算机进军。我国领导人也十分重视新一代计算机和人工智能的开发，力争跟上世界先讲水平。
五代机，美国独占鳌头
在日本，通产省带头进行了第五代机研制后，的确取得了不小的成绩。但对于日本来说，“第五代”的确是个极困难的课题。它不仅包括了成百上千个硬件的复杂组合，而且还有软件难题。“同步处理”问题尤其使日本计算机专家为难，这对于计算机历史并不十分悠久、计算机理论基础不如美、西欧雄厚的日本计算机界来说，是不难理解的。而具有雄厚实力的美国，成功地解决了这些技术难题，并跃到日本之前。
1989年，英特尔公司研制成了一种新型的个人计算机芯片80486，集成度从30万个一跃超过了100万个晶体管。80486能极大地加快计算机的运算速度。一块80486芯片能完成以前的三种芯片，这样就减少了三块芯片之间联系所需要的时间，从而极大地提高了运算速度。
1989年，美国超级计算机也有了创新，克雷－1型超级计算机研制成功，它运用单个高速处理器达到了令人惊奇的计算能力。
在新一代机的研制成本上也有大幅度下降。超级计算机通常高达200万－1000万美元。美国思维机器公司开发了CM一ZA的新型超级计算机，它有4000个处理器，每秒能处理1.5亿条指令，价格降到50万美元，从而具有极强的竞争力和吸引力。
“五代机”与“人工智能”
第五代电子计算机，实际上就是人工智能机器。
计算机实现“人工智能”化，就是使它具有人的某些智能，如理解能力、适应能力和思维能力等。这就要求计算机具有高速运算处理的能力，通过视觉、听觉、触觉和嗅觉等传感器接受各种信号，利用合理的程序进行判断、推理，并及时作出正确的反应。它的“表现”就像人一样，所以叫做“人工智能”。例如：
下棋是一种高级的智力活动。如果把各位“大师”的下棋经验输入计算机，那么，计算机就可以与人对垒，并且战胜棋手。
利用计算机进行逻辑推理，证明大量的数学定理，也是人工智能的表现。
利用计算机把一种文字翻译成另一种文字，这也是一种人工智能。目前，这种文字翻译的准确率已达到80%～90%。
现在，邮局里的邮件自动分拣机能够识别邮政编码，以便按地区分拣信件，每小时可分拣几万封信哩！
以上便是第五代电子计算机的部分功能。人工智能实际上是一门脑力放大的科学。
1920年，捷克作家卡雷尔·卡柏尔以机器人与人类对立为主题，写了一部名叫“洛萨姆万能机器人公司”的歌剧，剧中设想该公司生产大量的高性能机器人，并向世界各国输出，于是各国工厂的失业者剧增，这激起了工人们的愤怒，他们涌进工厂，砸毁机器人。公司方面则把武器交给机器人对工人进行镇压。后来又研究出了带有感情的机器人。这些机器人突然反过来憎恨驱使他们的人。于是。他们开始袭击人类，想把人类全部杀光。作者借此来诅咒现代文明。
1950年，英国科普作家阿西莫夫写了一本书名为《我们是机器人》的书。该书反映了把人作为助手而征服人类的机器人形象。书中告诫人们不要忽视技术发展引起的社会后果，还提出了使机器人不致于加害人类的发展原则——机器人学三原则。
1954年，美国的戴柏尔发表了《运用于重复进行业的通用工业机械人》一文，并申请了专利。但他所设计的只是重复进行放下和抓起操作的机器。1960年美国机械和铸造公司研制成功实用化的产品“伐荷杜兰”型机器人。后来尼梅特公司又开发“尼梅特”型机器人，并使其成为产品。
然而，真正称得上人工智能研究工作的第一个奠基人是英国的图灵。1937年，当时年仅24岁的他就在一篇关于“理想计算机”的论文中提出了天才的设想，这就是大家知道的图灵机。他令人信服地论证和说明了任何需要精确地加以确定的计算过程能够由图灵机来完成。1950年，他在《计算机能思维吗？》一文中不仅给人工智能下了定义，而且还论证了人工智能的可能性。他的许多思想都大大超过了同时代的人。
控制论的创始人维纳等人，信息论的奠基人申农，神经控制论的创始人麦克卡洛和匹茨，以及博养论的创始人，被称为“计算机之父”的冯·诺依曼，还有阿什比等都是人工智能的第一批先驱者，他们的理论和工作为人工智能的创立奠定了基础。50年代，有许多科学家和工程在这方面进行了探索。1956年，申家和麦卡锡广泛收集了有关人工智能研究的13篇论文，汇编了《自动机研究》一书。
1956年夏季，在美国新罕布什尔州的达特莫斯大学，正式以人工智能为名义的一次创造性聚会标志着人工智能的诞生。
参加这次聚会的有当时的年轻数学助教、现斯坦福大学教授麦卡锡，以及他的三位朋友：哈佛大学年轻数学和神经学家、现麻省理工学院教授明斯基，IBM以及公司信息研究中心负责人洛切斯特和贝尔试验室信息部数学研究员香农，还有IBM公司的莫尔和塞缪尔，麻省理工学院的塞尔夫利奇和索罗孟夫，以及兰德公司和卡内基工科大学的纽厄尔和西蒙等十几名青年学者。他们举办了为期两个月的夏季学术谈论班，讨论机器能智问题。经麦卡锡提议，在会上正式使用人工智能这一术语，从而开创了人工智能作为一门独立学科的研究方向。麦卡锡因而被称为“人工智能之父”。
电脑辅助软件工程及物件导向程序设计，系利用电脑本身已具备的功能，来协助程序设计师，但是，若我们让电脑自己来撰写程序，又是什么样的情形呢？这个想法触动了人工智能的发展，人工智能一词曾被用来叙述电脑自我思考的能力。人工智能己被无数的科幻小说当作主题，特别是描述关于具有人性的机器人，配备人工智能的“头脑”！
这其实并不难想像，在不久的将来，当机器人的制造、程序设计及电脑科技不断地突飞猛进，“人工人类”的出现其实是指日可待的。值此进步的同时，人工智能在许多更实际的应用上有所发展，其中最普遍的就是专家系统。专家系统是将一系列规则依逻辑顺序编码，使电脑能依照过去的经验来预测未来发生的状况，最常见的例子，便是个人电脑上的“辅助”屏幕，通常当你“卡”在某个电脑程序时，它就会显现出来。根据以往的经验，专家系统会“知道”用户的难处大概在什么地方，进而提供有用的协助。
人工智能程序设计的另一个例子是语音辨识、电脑辅助软件工程及自动机械控制。在人工智能的研究上，最新的大转变是在神经网方面的发展，这与局域网（LANs）、广域网（WANs）没有任何关联，反而是一个根据动物脑中的互动所模拟出的电脑程序。根据生物学者的观点，个别的电脑细胞——神经细胞单位，并不记得任何东西，或是执行任何逻辑反应，必须要与其他神经细胞同工，就像古老的谚语所说的：“一个完整的个体，要比由各部分所组成的总合来得好。”在电脑程序设计中，神经网络代表具有副程序的程序，而这些副程序已被设计成具有经验累积的功能，所以程序越经使用，功能越强，目前这个领域的发展尚未明朗化，但前途看好。
人工智能工作的成功面可分为二，一是人工智能已成功地应用在许多的商业产品上，例如专家系统，而且这些应用已与其他电脑程序设计产生了密不可分的关系；其次则如自然语言程序设计或神经网络一般，虽然在商品化上仍有许多争议，但这些人工智能的研究学者仍在学术界、电脑制造业与软件业的基础实验室中努力的工作。
生物计算机
被称为第六代计算机的生物计算机，其主要原材料是借助生物工程技术（特别是蛋白质工程）生产的蛋白质分子，以它作为生物集成电路——生物芯片。在生物芯片中，信息以波的形式传递。当波沿着蛋白质分子链传播时，会引起蛋白质分子链中单链、双键结构顺序的改变。因此，当一列波传播到分子链的某一部位时，它们就像硅集成电路中的载流子（电流的载体叫做载流子）那样传递信息。由于蛋白质分子比硅芯片上的电子元件要小得多，彼此相距很近很近，因此，生物元件可小到几十亿分之一米，元件的密集度可达每平方厘米10～100万亿个，甚至1000万亿个门电路。
生物芯片具有天然的立位化结构，它的密集度比平面型的硅集成电路高3～5个数量级。这就意味着，生物计算机每完成一项运算，所需的时间仅为目前硅集成电路计算机的万分之一。与普通计算机不同的是，由于生物芯片的原材料是蛋白质分子，所以，生物计算机既有自我修复的功能，又可直接与生物活体结合。同时，生物芯片具有发热少、功耗低、电路间无信号干扰等优点。
电子计算机的发展
第一台电子计算机于1946年在美国制成，取名叫恩尼亚克。它是一个由1万8千多个电子管制成的庞然大物，占地面积达140平方米，重量有30多吨，耗电约140千瓦，它的计算速度为每秒5干次。
此后，电子计算机的发展十分迅速，迄今已发展了4代。
第一代电子计算机（1947年－1957年）的主要特征是采用电子管组成的基本逻辑电路，使用机器语言或者汇编语言编制程序。它主要应用于科学计算。
我国电子计算机的研制工作始于1956年，到1958年制造出我国第一台电子管计算机。它的运算速度为每秒两千次。
第二代电子计算机（1957年～1967年）的主要特征是采用晶体管作基本逻辑电路，同时开始使用面向过程的程序设计语言，如ALGOL、FOR?TRAN、COBOL语言等，第二代电子计算机的运算速度已提高到每秒几十万次至上百万次。它的使用范围也由科学计算扩展到数据处理、自动控制、企业管理等各方面。
我国的第一台晶体管计算机于1967年制成。它的运算速度是每秒5万次。
第三代电子计算机（1965年－1970年）的主要特征是采用中小规模集成电路作基本逻辑电路。所谓集成电路就是将多个晶体管和电阻元件等集中做到一块硅片上，而制成门电路、触发器等具有一定逻辑功能的电路器件。第三代电子计算机的操作系统得到发展与普及。会话语言如BASIC语言、APL语言等被广泛应用。计算速度可达到每秒几百万次甚至上亿次。
我国的第一台集成电路计算机于1970年研制成功。
第四代电子计算机（1970年至今）的主要特征是使用了大规模集成电路。一般把一块硅片上集成100个门电路以上或上千个晶体管元件以上的集成电路叫做大规模集成电路。在这一代，电子计算机的发展趋势是向两端发展，即出现了运算速度超过亿次的巨型计算机和极其灵活的微处理器及以微处理器为核心组装的微型计算机。目前，在普通中小学及家庭中使用的电子计算机就是这种微型电子计算机。
近十多年来，软件系统的飞速发展是这一代计算机的又一明显特征。高级语言、操作系统、数据库、各类应用软件的研究和应用越来越深入、完善，使计算机的应用普及到现代社会的每个领域。
我国于1975年开始研制大规模集成电路。亿次巨型计算机于1983年研制成功。微型计算机在我国的产量成倍增长，并且推出了面向青少年和家庭的中华学习机。
第五代电子计算机目前还在设想和研制阶段。虽然某些国家的一些部门宣称他们研制出了第五代电子计算机，但都没有得到公认。
对第五代电子计算机有如下一些设想。
一些人按照前四代电子计算机的发展规律推断，认为第五代电子计算机将是超大规模集成电路计算机。即由集成度超过万个门或超过10万个元件的集成电路组装的电子计算机。
也有人认为第五代电子计算机将在结构形式的元器件上有一个较大的飞跃，即光计算机。所谓光计算机是用光学元器件取代部分电子元件做成的计算机。目前磁光记录技术得到了迅速的发展，磁光存储器不久将进入实用阶段。
生物计算机的研制工作也取得了很大的进展。目前生物计算机的研制工作正沿着两个不同的方向进行。第一种，是在传统数字式计算技术的轨道上发展起来的，其主攻方向是用某种有机物分子取代半导体元器件，因此这种生物计算机也被称作分子计算机。第二种，是设想计算机的转换开关由蛋白质（酶）来承担，这种生物计算机的运算过程实际上是蛋白质分子与周围环境相互作用的过程。生物计算机在图像识别和“感知”化学物质等方面将可能优于现在的电子计算机。
另外一些专家对第五代电子计算机主要是从功能方面提出了设想。他们认为，第五代电子计算机除了在高速度、大容量方面继续保持发展势头外，在功能方面应从以计算为主过渡到以推理、联想和学习为主，它处理的对象应从以数据为中心过渡到以知识为中心，它的工作方式应对用户更为“友好”，用户可以使用自然语言、图像、声音等各种手段与它打交道。到那个时候“计算机”这个名词就应该改了。第五代电子计算机应该被称为知识信息处理系统。
