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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载第一章 电脑基础学问运算机应用基础 课程是一门公共课, 也是一门学习运算机的启蒙课程,是学习其它运算机课程的基础；21 世纪是信息技术高速进展的时代, 信息化是人类社会生产力进展的重要 标志,信息化的核心是运算机枝术；学习和把握运算机基本学问和具备基本的 运算机应用才能,不仅能帮忙我们解决专业中遇到的问题,而且仍能丰富自己的文化内涵,提高整体素养,充分发挥运算机在拓展思维方面的作用,将自己的学习、生活、工作方式步入一个新的阶段；第一讲 运算机文化的概念和运算机的进展简史教学内容 1运算机文化的概念 2电子运算机产生之前的状况
2、 3第一台电子运算机 4运算机进展 5运算机的分类 6运算机的特点 7电子运算机的进展趋势 8第五代电子运算机 9. 新一代电子运算机 10电子运算机的应用领域目的要求 明白“运算机文化 ” 一词的来源,懂得运算机文化的内容；明白电子运算机产生之前的背景,激发同学学习运算机的爱好；识记各代运算机的特点、现代运算机的分类和特点；明白电子运算机的进展趋势、第五代电子运算机、新一代电子运算机、电子运算机的应用领域；教学重点 运算机文化的内容；各代运算机的特点、现代运算机的分类和特点；电子运算机的进展趋势、电子运算机的应用领域；教学难点 运算机与文化相联系；名师归纳总结 - - - - - - -第
3、1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载讲授内容一、运算机文化的概念1运算机文化一词的由来运算机文化一词起源于 1981 年召开的第三次世界运算机训练会议 World Conference on Computer in Education ,3rd ,1981,简称 WCCE 81；当时,微型机的进展正处在起步阶段,一批与会学者高瞻远瞩,预见运算机技术对人类社会进展的深远影响,呼吁人民要高度重视运算机学问的训练,在这次会议上,人们首次使用了 “运算机文化 ” Computer Literacy一词；2运算机文化的内容这里所提的运算机文化,就是“运
4、算机应用学问与应用才能”；包括：1运算机基础学问2操作系统Word 2000、电子表格软件Excel 2000、3常用办公软件：文字处理软件电子幻灯 PowerPoint 2000使用；4多媒体和网络的基础学问 二、运算机的进展简史（一）电子运算机产生之前我国春秋时期显现的算筹是世界上最古老的运算工具；随着运算技术的进展,在求解一些更复杂的数学问题时,算筹显得越来越不便利了；于是在大约六、七百年前,中国人创造了算盘,它结合了十进制计数法和一整套运算口诀并始终沿用至今,被很多人看作是最早的数字运算机；世界上第一台机械式运算机 法国科学学家 Pascal 创造的齿轮式加减 法器；德国数学家 Lei
5、bniz 创造了乘法运算机；英国数学家 Babbage设计和制造了差分机和分析机；1847 年英国数学家布尔 Boole创立了布尔代数,奠定了运算机进行规律 运算的基础；1936 年英国科学家图灵 Turing发表了题为 论可运算数及其在判定问题 中的应用的闻名论文,奠定了运算机的理论和模型基础；美籍匈牙利数学家冯 诺依曼 Von Neumann 确立了现代运算机的基本结 构,被称为冯 .诺依曼结构；其主要特点为：（1）运算机由五大部件组成；（2）在运算机中,全部信息都采纳二进制编码来表示；（3）运算机采纳储备程序的工作原理；（二）第一台电子运算机名师归纳总结 1946 年 2 月 15 日,
6、世界上第一台通用电子数字运算机“埃尼阿克 ”（ENIAC ）第 2 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载宣告研制胜利； “埃尼阿克 ”的胜利,是运算机进展史上的一座纪念碑,是人类在进展运算技术的历程中,到达的一个新的起点；（三）运算机进展1第一代：电子管运算机时代19461958 ；这一代运算机的主要特点是采纳电子管作为基本器件,运算速度一般是每秒数千次至数万次；2其次代：晶体管运算机时代19591964 ；这一时期电子运算机的基本器件为晶体管,因而缩小了体积, 降低了寿命,提高了运算速度和牢靠性（一般每秒十万次,可高达
7、300 万次）,而且价格不断下降；后来又采纳了磁芯储备器,使速度得到进一步的提高；3第三代：集成电路运算机时代19651970 ；这个时期的运算机硬件采纳中、小规模集成电路（IC）作为基本器件,计算机的体积更小,寿命更长,功耗、价格进一步下降,而速度和牢靠性相应地有所提高,运算机的应用范畴进一步扩大；4第四代：大规模、超大规模集成电路运算机时代1971 至今 ；ULSID ）、中心采纳超大规模集成电路（VLSID ）和极大规模集成电路（处理器 CPU 高度集成化是这一时的运算机的主要特点；有两个重要大事需要留意：一是1971 年 11 月,美国 Intel 公司研制胜利了 Intel4004
8、微处理器,并在此基础上公布了世界上第一台微型运算机 MCS-4；二是 1981 年 8 月, IBM PC （Personal Computer）微型运算机开发胜利,这是 新型的个人运算机,也是最早的 16 位微型机产品；（四）我国运算机的进展（五）运算机的分类运算机可分为模拟运算机和数字运算机两大类；数字运算机按用途又可分为专用运算机和通用运算机；依据美国电气和电子工程师协会（IEEE）1989 年提出的标准来划分的,即把运算机分成巨型机、小巨型机、大型主机、小型主机、工作站和个人运算机等 6 类 巨型机 Supercomputer 小巨型机 Minisupercomputer 大型主机 M
9、ainframe 小型机 Minicomputer ,or:Minis 工作站 Workstation 个人运算机 Personal Computer （六）运算机的特点（ 1）处理速度快；运算机快速处理的速度是标志运算机性能的重要指标之一,也是她的一个主要性能指标；衡量运算机处理速度的尺度一般是用运算名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载机一秒钟时间内所能执行加法运算的次数；（2）储备容量大,储备时间长期；（ 3）运算精确度高；运算机可以保证运算结果的任意精确度要求；这取 决于运算机表示数据的才能；
10、（ 4）规律判定才能；运算机不仅能进行算术运算,同时也能进行各种逻 辑运算,具有规律判定才能；（ 5）自动化工作的才能；只要人预先把处理要求,处理步骤,处理对象等必备元素储备在运算机系统内,运算机启动工作后就可以不在人参加的条件下自动完成预定的全部处理任务；这是运算机区分于其它工具的本质特点；（七）电子运算机的进展趋势（1）巨型化： 进展高速度,大储备容量,强功能的超大型运算机；这主 要是满意如军事,天文,气象,原子,航天,核反应,遗传工程,生物工程等 学科争论的需要；同时也是运算机人工智能,学问工程争论的需要；（2）微型化： 运算机的微型化是以大规模集成电路为基础的；运算机的 微型化是当今世
11、界运算机技术进展的最为明显,最为广泛的趋势；（3）网络化： 运算机网络是运算机技术和通信技术结合的产物；用通信 线路及通信设备把各别的运算机连接在一起形成一个复杂的系统就是运算机 网络；这种方式扩大了运算机系统的规模,实现了运算机资源（硬件资源和软 件资源）的共享,供应提高了运算机系统的协同工作才能,为电子数据交换提 供了条件；（4）智能化： 运算机的智能化是运算机技术（硬件技术和软件）进展的 一个高目标；智能化是指运算机具有仿照人类较高层次智能活动的才能：模拟人类的感觉、行为、思维过程；使运算机具有视觉 ,听觉 ,说话 ,行为,思维 ,推理 ,学习 ,定理证明 ,语言翻译 等的才能；（八）第
12、五代电子运算机被称为“ 智能运算机”第五代电子运算机是智能电子运算机,它是一种有学问,会学习,能推理 的运算机,具有能懂得自然语言,声音,文字和图像的才能,并且具有说话的 才能,使人机能够用自然语言直接对话,它可以利用已有的和不断学习到的知 识,进行思维,联想,推理,并得出结论,能解决复杂问题,具有聚集,记忆,检索有关学问的才能；（九）新一代电子运算机 DNA 生物运算机： DNA 生物运算机是美国南加州高校阿德拉曼博士 1994 年提出的奇思妙想,它通过掌握 DNA 分子间的生化反应来完成运算；但目前流行的 DNA 运算技术都必需将DNA 溶于试管液体中；这种电脑由一堆装着有机液体的试管组成
13、,很是笨拙；光子运算机： 光子运算机利用光子取代电子进行数据运算、传输和储备；在光子运算机中,不同波长的光代表不同的数据,这远胜于电子运算机中通过名师归纳总结 电子“0” 、“ 1” 状态变化进行的二进制运算,可以对复杂度高、运算量大的任第 4 页,共 5 页务实现快速的并行处理；光子运算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载量子运算机： 量子运算机与传统运算机原理不同,它是建立在量子力学的 原理上工作的；经典粒子在某一时刻的空间位置只有一个,而量子客体就可以 存在于空间的任何位置,具有波粒二象性,
14、量子储备器可以以不同的概率同时储备 0 或 1,具有量子叠加性； 假如量子运算机的CPU 中有 n 个量子比特, 一次操作就可以同时处理 2n 个数据,而传统运算机一次只能处理一个数据；例如,具有 5000 个量子位的量子运算机,可以在30 秒内解决传统超级运算机要100 亿年才能解决的大数因子分解问题；除具有高速并行处理数据的才能外,量子运算机仍将对现有的保密体系、国家安全意识产生重大的冲击；（十）运算机的主要应用 谁来举一些运算机应用的例子？（提问）早期的运算机主要应用于科学运算；随着运算机技术、通信技术、软件技 术的快速进展,运算机应用领域不断扩大,已经深化到人类社会活动的各个领 域；归
15、结起来,主要有如下几个方面；（1）科学和工程运算领域；度高,差错率低；以数值运算为主要内容,要求运算速度快,精确（2）数据处理领域； 以数据的收集、分类、统计、分析、综合、检索、传递为主要内容；（3）办公自动化领域； 以办公事务处理为主要内容；（4）自动掌握领域； 以自动掌握生产过程、实时过程、军事项目为主要 内容；（5）运算机帮助领域； 以在工程设计、生产制造等领域帮助进行数值计 算、数据处理、 自动绘图、 活动模拟等为主要内容； 主要用于工程设计, 教学,生产领域；如 帮助设计（ CAD ）、帮助制造（ CAM ）、帮助教学（ CAI ）、帮助 工程（CAE ）、帮助检测（CAT）等；特殊是近年来的 CIMS ,集成 CAD、CAM 、MIS 在一起,就是一个自动化的工厂；（6）人工智能领域； 以模拟人的智能活动、规律推理、学问学习为主要 内容；主要用于机器人的争论、专家系统等领域；如自然语言懂得、定理的机 器证明、自动翻译、图象识别、声音识别、环境适应、电脑医生等；（7）文化消遣领域； 以运算机音乐、影视、嬉戏为主要内容；如家庭影 院等；启示与争论运算机产生的背景和进展趋势说明白科学进展的什么规律？名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页