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1、计算机基础教程第一章计算机基础教程第一章1本讲稿第一页，共十五页基本要求v了解计算机技术发展过程及发展趋势了解计算机技术发展过程及发展趋势v了了解解计计算算机机的的应应用用范范围围及及不不同同应应用用领领域域的的特点特点v了解信息技术的发展趋势了解信息技术的发展趋势2本讲稿第二页，共十五页主要内容主要内容1.1 计算机的发展计算机的发展 1.2 信息技术概述信息技术概述 1.3 计算机在信息社会中的应用计算机在信息社会中的应用3本讲稿第三页，共十五页18121812年差分机年差分机 查尔斯查尔斯.巴贝奇巴贝奇 1834年设计的分析机年设计的分析机 1.1 计算机的发展计算机的发展 1.1.1
2、近代计算机近代计算机由许多轮子组成的保存数据的存储库；由许多轮子组成的保存数据的存储库；运算装置；运算装置；能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据以及输出结果的装置。以及输出结果的装置。4本讲稿第四页，共十五页现代计算机体系结构现代计算机体系结构冯冯诺依曼机：诺依曼机：“存储程序存储程序”的的概念概念五十多年来，计算机系统基本结五十多年来，计算机系统基本结构没有变。构没有变。英国科学家艾兰英国科学家艾兰.图灵图灵建立图灵机（建立图灵机（Turing machineTuring machine）模型，）模型，奠定了可计算理论的基础；奠定了可计算理论的
3、基础；提出图灵测试，阐述了机器智能的概提出图灵测试，阐述了机器智能的概念，奠定了人工智能的理论基础。念，奠定了人工智能的理论基础。美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯.诺依曼诺依曼5本讲稿第五页，共十五页1.1.2 电子计算机的问世电子计算机的问世1946年年2月由宾州大学研月由宾州大学研制成功的制成功的ENIACENIAC电子计算机时代的到来电子计算机时代的到来 Electronic Numerical Integrator And Calculator电子数字积分计算机电子数字积分计算机:重达重达30吨吨:占地占地250m2:启动功耗启动功耗150000瓦瓦:18000个电子管个电子管:保
4、存保存80个字节个字节6本讲稿第六页，共十五页1.1.3 计算机的分代计算机的分代时代年份器件软件应用一 46-58电子管机器语言汇编语言 科学计算二58-64晶体管高级语言数据处理工业控制 三64-71集成电路操作系统文字处理图形处理四71年迄今大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领域7本讲稿第七页，共十五页1.1.4 计算机的分类计算机的分类 按综合性能按综合性能指标分类指标分类巨型机：巨型机：速度最快、处理能力最强速度最快、处理能力最强例如：曙光例如：曙光4000L644GB4000L644GB内存，浮点运算达每秒内存，浮点运算达每秒3 3万亿次万亿次 大型、通用、较快、较强大型、通用
5、、较快、较强大型机：大型机：作作“客户机客户机/服务器服务器”的服务器的服务器 作作“终端终端/主机主机”的主机的主机 小型机：小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短规模小，结构简单，设计试制周期短 工艺先进、使用维护简单工艺先进、使用维护简单 工作站：工作站：介于介于PCPC与小型机之间与小型机之间 高分辨率、大容量内外存，图形功能较强高分辨率、大容量内外存，图形功能较强微型计算机：微型计算机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜小、巧、轻、使用方便、价格便宜中央处理器：一个芯片中央处理器：一个芯片网络计算机：网络计算机：基于基于JavaJava技术的瘦客户机系统技术的瘦客户机系统 8本讲稿第八
6、页，共十五页1.1.5 未来新型计算机未来新型计算机1光子计算机：光子计算机：利用光子作为信息的传输媒体。利用光子作为信息的传输媒体。2 2生生物物计计算算机机（分分子子计计算算机机）：生生物物计计算算机机在在2020世世纪纪8080年代中期开始研制，其最大的特点是采用了生物芯片。年代中期开始研制，其最大的特点是采用了生物芯片。3 3量量子子计计算算机机：是是指指利利用用处处于于多多现现实实态态下下的的原原子子进进行行运运算算的计算机，这种多现实态是量子力学的标志。的计算机，这种多现实态是量子力学的标志。9本讲稿第九页，共十五页1.2 信息技术概述信息技术概述1.2.1 现代信息技术基础知识现
7、代信息技术基础知识v1.信息与数据信息与数据病历卡上记载病人的体温病历卡上记载病人的体温39是数据。数据是数据。数据39本本身是没有意义的。当数据以某种形式经过处理、描述或与身是没有意义的。当数据以某种形式经过处理、描述或与其它数据比较时，才能成为信息。其它数据比较时，才能成为信息。“某个病人的体温是某个病人的体温是39”，这才是信息，信息是有意义的。，这才是信息，信息是有意义的。信息信息 各种事物的变化和特征的反映 数据数据 信息的载体。例如：数值、文字、语言、图形、图像等。10本讲稿第十页，共十五页v2.信息技术信息技术 Information Technology 联合国教科文组织对信息
8、技术的定义如下：应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练方法和管理技巧；上述方面和技巧和应用；计算机及其与人、机的相互作用；与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。11本讲稿第十一页，共十五页1.2.2 现代信息技术的内容现代信息技术的内容 1.信息基础技术信息基础技术 微电子技术微电子技术 当今世界新技术革命的基石当今世界新技术革命的基石 光电子技术光电子技术 采用光子作为信息的载体采用光子作为信息的载体 2.信息系统技术信息系统技术 信息获取技术信息获取技术 传感技术、遥测技术和遥感技术传感技术、遥测技术和遥感技术 信息处理技术信息处理技术 计算机技术成为现代信息技术的核心计算机技术成
9、为现代信息技术的核心 信息传输技术信息传输技术 光纤通信技术、卫星通信技术等光纤通信技术、卫星通信技术等 信息控制技术信息控制技术 利用信息传递和反馈来实现利用信息传递和反馈来实现 信息存储技术信息存储技术 缩微品、磁盘、光盘缩微品、磁盘、光盘 通通信信技技术术、计计算算机机技技术术和和控控制制技技术术合合称称为为3C3C（CommunicationCommunication、ComputerComputer和和Control Control）技术。）技术。3.信息应用技术信息应用技术如信息管理、信息控制、信息决策。如信息管理、信息控制、信息决策。12本讲稿第十二页，共十五页1.2.3 未来信
10、息技术的发展趋势未来信息技术的发展趋势 数字化数字化 大量信息可以被压缩，并以光速进行传输。大量信息可以被压缩，并以光速进行传输。多媒体化多媒体化 文文字字、声声音音、图图形形、图图像像、视视频频等等信信息息媒媒体体与与计计算算机机集集成成在在一一起起，以接近于人类的工作方式和思考方式来设计与操作。以接近于人类的工作方式和思考方式来设计与操作。高速度、网高速度、网络络化、化、宽频带宽频带 下一代的下一代的InternetInternet技术。技术。智能化智能化 在在超超媒媒体体的的世世界界里里，软软件件代代理理收收集集任任何何可可能能想想要要在在网网络络上上取取得得的的信信息。息。13本讲稿第
11、十三页，共十五页1.3 计算机在信息社会中的应用计算机在信息社会中的应用 计算机的应用类型计算机的应用类型1.科学计算科学计算2.数据处理数据处理3.电子商务电子商务4.过程控制过程控制5.CAD/CAM/CIMS6.多媒体技术多媒体技术 7.7.虚拟现实虚拟现实8.人工智能人工智能 计算机的主要应用领域计算机的主要应用领域1.工商：工商：电子商务、电子商务、CAD/CAM2.教育：教育：多媒体教育、远程教育多媒体教育、远程教育3.医药：医药：CAT、MRI、远程医疗、远程医疗4.政府：政府：电子政府电子政府5.娱乐：娱乐：虚拟现实、电影特技虚拟现实、电影特技 6.科研：科研：数据采集、计算分析数据采集、计算分析7.家庭：家庭：家庭信息化家庭信息化 14本讲稿第十四页，共十五页课外练习课外练习P19 思考题：思考题：1，6，715本讲稿第十五页，共十五页