楊裕富建築數位教學網

軟體戰爭

電腦軟體的發展

一，電腦概述

電腦(computer)它的全名為電子計算機(electronic computer)，又稱電算機或計算機，俗稱電腦。它是由不同功能的電子零件及機械裝置組合而成，因為它能執行算術運算，所以被稱為電子計算機，加上它也能做邏輯運算及比較，以判斷事情的真假，有如人類大腦一般，所以又稱為電腦。依美國無線電工程師協會對電子計算機所下的定義：電腦為一部能接受資料的機器，將資料加於運算處理，以產生結果。其實更明確的說法是：電腦為一部能按預先儲存程式之控制並對輸入資料加於處理以產生結果的機器。

二，電腦軟體產業的發展

電腦軟體最初是附屬於硬體之下的，經由硬體製造商提供或顧客自行開發而來的，所以並沒有軟體產業，直到1955年，電腦使用公司（Computer Usage Company）在紐約成立，是軟體產業的開端。由麥肯錫公司的調查分析得知，軟體產業的發展史可分為五階段，(1)1949年至1959年，為客戶訂製大型的軟體，(2)1959年至1969年，獨立軟體產品出現，(3)1969年至1981年，商用軟體公司出現，(4)1981年至1994年，大眾化消費軟體，(5)1994年以後的網際網路加值服務。

電腦軟體的發展

中國人的算珠觀念可說是電腦0與1運算概念的緣起。這項概念在中國人的算盤中被充分運用，成為人類最早期的運算器，算珠的上下撥動即為電腦的「up and down」和「on and off」概念，也是今日所有電腦運算的基礎。

軟體(software)就是程式，它有效地控制硬體，軟體與硬體缺一不可，就像人一樣，身軀與精神也是缺一不可的。電腦軟體是指能照人的指令來運算部分往往許多動作是固定的，也早就完成的，這些就如電腦的機械語言、程式語言、程式、套裝程式等等。電腦軟體的發展最早為機械碼或機械語言，然後很快的就轉進到接近人類自然語言的（數學語言）的各種電腦語言，並應人類各種需求而發展出各種套裝軟體。從八位元電腦到十四位元電腦、從磁碟作業系統、視窗九五作業系統、到目前的Windows XP作業系統，電腦軟體的發展可謂日新月異。

電腦軟體的定義：程式設計師透過程式語言寫出電腦程式，讓電腦可以執行特定功能，而所寫出的一個程式或多個程式的結合，來執行特定的任務，便可稱為電腦軟體。

電腦軟體的種類，電腦軟體可分為系統軟體（Systems Software）和應用軟體（Applications Software）。（圖1）

（圖1）電腦軟體的種類

（1）系統軟體用於控制電腦系統，主要功能乃是用來操作電腦的周邊設備，以及維持電腦正常運作的工具軟體等。是指所有和電腦操作有關的程式，包括作業系統軟體MS-DOS、Windows，程式語言軟體BASIC、PASCAL、C等、以及資料庫管理系統軟體dBASE、FoxPro和服務程式等等。

（2）應用軟體主要功能乃是處理使用者的資料以及工作，讓使用者可以依據工作特性，進行相關數據計算，以便得到結果。是指適用於實際作業上，用於解決特別問題或執行特殊工作的軟體，應用軟體非常廣泛，幾乎各行各業都可以用得上，例如排版軟體、電腦繪圖軟體、生產管理、庫存管理、薪資計算、水電費單、人事系統、航空定位系統等等。另有工具性應用軟體如PE2，PE3，SPE3，WORD，LOTUS 1-2-3，文書處理及排版系統等等都是這類的軟體，不勝枚舉。

（3）系統軟體和應用軟體最大的區別在於，應用軟體和硬體設備無直接聯繫，是由系統軟體控制硬體設備，完成預定之工作；例如文書作業軟體無法直接控制印表機列印文件，須透過系統軟體控制印表機執行工作。其間之關係如下圖，最接近使用者的是應用軟體，最遠的則是硬體，彼此之間的橋樑就是作業系統。

（圖2）

（圖2）各類電腦軟體關係圖

電腦軟體的發展可依製作的技術分成下列幾個時期（表1）

● 第一代電腦（1941～1958），軟體是電腦的靈魂，軟體之於電腦，猶如思考之於人一般，一旦電腦配合不同的程式，就可被賦予不同的功能，並執行不同的任務。程式語言則為人類與電腦溝通的橋樑，在1941年由第一位程式設計師Arnold Fast為Konrad Zuse公司的Z3電腦設計程式，Z3並成為世界上第一部可程式化的電腦。

● 第二代電腦（1959～1963），已發展出FORTRAN、COBOL等高階程式語言，IBM華生實驗室(Watson Lab)的John Backus率領手下團隊於一九五七年開發出第一套高階電腦程式語言FORTRAN(Formula Translator)，成為科學界第一個，也是科技領域中最廣為使用的電腦語言。FORTRAN使科學家與工程師們能首度使用較接近人類一般的語言形式撰寫程式，例如以「C=A/B」取代過去利用0與1等數字撰寫的機器語言。到了1960年，Mark I/II開發小組開發出COBOL語言，其目的在於創造一種易於了解，且不限定只能在某一型式電腦上執行的電腦語言。COBOL在當時已有跨越不同系統平台的概念。

● 第三代電腦（1963～1970），1963年，美國官方發表ASCII(American Standard Code for Information Interchange)，它包含128種不同0與1的組合，將英文字母、阿拉伯數字及標點符號的編碼標準化，成為現代電腦系統中的標準英文字元編碼。

這一代的電腦除了體積縮小、速率加快、耗電減少、成本降低之外，更配合作業系統功能增強、BASIC、RPG等高階語言陸續推出，使電腦處理資料的能力大為提高。

● 第四代電腦（1970～），由於軟體的配合電腦應用範圍更加廣泛，電腦製作技術不斷的創新改良，使用VLSI者稱為第四代電腦。

● 未來的電腦

目前各先進國家均在研究具有人工智慧(artificial intelligence)簡稱AI的電腦，它能看、能聽、能說、能累積知識自行推理，稱為第五代電腦。

（表1）電腦級軟體的發展表

世代
主要零件
主記憶體
主要軟體
代表電腦
速度

第一代
真空管
磁蕊
Core memory
機器語言

組合語言
ENIAC
ms

第二代
電晶體
磁蕊
Core memory
FORTRAN

COBOL
TRADIC
us

第三代
積體電路
IC
BASIC

RPG
IBM360
ns

第四代
大型LSI或超大型積體電路VLSI
半導體
高階語言

物件導向語言
　
ps

第五代
人工智慧與專家系統
　
LISP，
PROLOG
自然語言
Mesh
　

軟體是以程式設計達成任務的，程式語言是人與電腦溝通的一個橋樑。如何下達指令要是依程式語言的不同而異。以下為幾種常見的電腦語言：

一、機器語言

機器語言(machine language)是中央處理單元內部所使用的語言，也是唯

一能辨識的語言，它由一系列有意義的0和1所組成，用來指揮電腦。

二、組合語言

組合語言(assembly language)又稱符號語言，將機器語言的資料以符號

表示。組合語言對人們而言，較容易記憶，設計、維護均較容易。但人看得懂，電腦卻看不懂，必須將ADD AX,CX翻譯成 0000 0011 1100 0001，電腦才

看得懂，才曉得去執行加法的命令。這個負責翻譯的程示稱為組譯器

(assembler)。

三、高階程式語言

高階程式語言(high level language)為問題導向語言，專為各種應用程式而設計的語言，其語法已經接近人類日常生活用語，簡單易記。這種程式語言必須經過編譯器(compiler)或解譯器(interpreter)翻譯為機器語言，才可執行。

常用的高階語言有下列數種：

1.、FORTRAN 語言，意為公式轉換。發展於西元1954年，是人們使用電腦的第一種高階語言，數值計算特別強，主要用於科學與工程應用。

2.、COBOL 語言，意為通用商業語言。於西元1959年由美國電腦廠商、用戶、與政府共組機構所制定的語言。

3.、ALGOL 語言，意為演算法語言。於西元1957年問世，使用正規語法(normal grammer)定義。在學術界、國際刊物常用來做為表達演算法的一種語言。

4.、PL/1 語言是綜合上列三種語言的優點而發展出來。於西元1965年安裝於IBM電腦。適用於商業及工程科學。

5.、BASIC 語言，意為初學者通用符號指令碼。於西元1965年發展出來的。它是當今初學者最先接觸到的電腦程式語言。早期的BASIC缺乏結構化，因此不如其他語言有威力。今天的BASIC已經改善，並增加模組的功能。

6.、PASCAL 語言，於西元1968年由瑞士Jensen和Wirth所提出，它是一種結構良好的程式語言，具有動態性的資料型態、遞迴性副程式功能、具有集合型態、及區域性結構等特性。

7.、C 語言，於西元1972年美國貝爾實驗室所創，它具有高階語言的優點，並有低階語言的效率。它具結構化、執行速度快、可攜性高，可在多種不同機器上執行，適合用來設計作業系統及開發應用軟體。它可執行於MS-DOS、Windows、UNIX等作業系統，小從個人電腦大至超級電腦，C語言程式均能執行，最適合用來做為教學用的程式語言。

電腦軟體方面的發展已朝向人性化發展，軟體安裝簡易和自動化，軟體的安裝透過視窗作業系統下，變得簡易許多，大多數的軟體，只需將該軟體的光碟片，在Windows XP下置入光碟機中，便可自動執行安裝程序。在安裝過程中，藉由軟體所提供的安裝精靈功能，使用者只需透過滑鼠，點選按鈕，回答一些簡單的問題即可完成軟體的安裝。
軟體功能更強大，整合性的套裝軟體及軟體中包含了不只一種軟體，還包含了其他相關配合的軟體，例如Office套裝軟體包含了World、Excel、Powerpoint等等，提供使用者更完善的操作環境。在網路蓬勃發展下，網路化的發展及網頁化的介面，透過網路作整合工作的軟體也逐漸增加。

除了一般圖示工具列外，3D立體圖形化的介面，在圖形處理軟體方面，更以3D立體圖形達到立顯的效果，可立即作修改或確認。

參考文獻

01.朱俊銘，2003，電腦軟體相關智慧財產權法制之探討，台灣大學法律學研究所碩士論文。

02.戴輝權，2003，軟體開發程序之量測，佛光人文社會學院資訊學研究所碩士論文。

03.Mitchell,W.J;劉育東譯，1995，建築的設計思考:設計運算與認知,胡氏圖書。

04.許慶芳，1997，計算機概論-Windows 95版，松崗電腦。

05.甘博隆、王志浩，1993，國中電腦入門教師手冊，康和。

06.楊裕富建築數位教學網http://www.yuntech.edu.tw/~yangyf/hh/hhc105.html

	電腦軟體的發展
	作者：陳玥錚