第1章计算机与信息社会.ppt

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1、大学计算机基础大学计算机基础计算机教研室计算机教研室计算机教研室计算机教研室 廖建涵廖建涵廖建涵廖建涵 2011-92011-9高等教育21世纪课程教材计算机基础教育课程体系改革教材任课教师简介任课教师简介姓名：姓名：廖建涵廖建涵所属部门：所属部门：公共卫生学院计算机教研室公共卫生学院计算机教研室办公室：办公室：综合楼综合楼916电话电话:5358249电子信箱：电子信箱：课程简介课程简介本课程包括本课程包括本课程包括本课程包括大学计算机基础大学计算机基础大学计算机基础大学计算机基础和和和和AccessAccess数据库应用数据库应用数据库应用数据库应用技术教程技术教程技术教程技术教程主要内容

2、有：主要内容有：主要内容有：主要内容有：计算机的基本原理和计算机系统的构成计算机的基本原理和计算机系统的构成计算机的基本原理和计算机系统的构成计算机的基本原理和计算机系统的构成 PCPC基本操作和操作系统的基础知识基本操作和操作系统的基础知识基本操作和操作系统的基础知识基本操作和操作系统的基础知识 Windows XPWindows XP的使用方法的使用方法的使用方法的使用方法 文字处理软件文字处理软件文字处理软件文字处理软件WordWord 电子表格软件电子表格软件电子表格软件电子表格软件ExcelExcel 数据库软件数据库软件数据库软件数据库软件AccessAccess的使用的使用的使用

3、的使用 计算机网络、多媒体技术、计算机安全知识及其应用，计算机网络、多媒体技术、计算机安全知识及其应用，计算机网络、多媒体技术、计算机安全知识及其应用，计算机网络、多媒体技术、计算机安全知识及其应用，InternetInternet初初初初步知识等。步知识等。步知识等。步知识等。教学重点是基础知识、办公软件应用和教学重点是基础知识、办公软件应用和教学重点是基础知识、办公软件应用和教学重点是基础知识、办公软件应用和AccessAccess数据库。数据库。数据库。数据库。通过本课程的学习，使学生掌握大学生必备的计算机知识通过本课程的学习，使学生掌握大学生必备的计算机知识通过本课程的学习，使学生掌握

4、大学生必备的计算机知识通过本课程的学习，使学生掌握大学生必备的计算机知识和操作能力，培养学生使用计算机进行信息处理的意识，和操作能力，培养学生使用计算机进行信息处理的意识，和操作能力，培养学生使用计算机进行信息处理的意识，和操作能力，培养学生使用计算机进行信息处理的意识，获取信息和处理信息的能力，并为后续学习计算机知识提获取信息和处理信息的能力，并为后续学习计算机知识提获取信息和处理信息的能力，并为后续学习计算机知识提获取信息和处理信息的能力，并为后续学习计算机知识提高应用能力打下基础。学习本课程，学生可以参加计算机高应用能力打下基础。学习本课程，学生可以参加计算机高应用能力打下基础。学习本课

5、程，学生可以参加计算机高应用能力打下基础。学习本课程，学生可以参加计算机等级考试一级和二级（等级考试一级和二级（等级考试一级和二级（等级考试一级和二级（AccessAccess）。）。）。）。课程考核课程考核本课程为本课程为考试考试课程课程期评成绩评定：期评成绩评定：段考（机试）段考（机试）段考（机试）段考（机试）20%期考机试期考机试 30%期考笔试期考笔试 50%本科生必须通过本科生必须通过本科生必须通过本科生必须通过全国高校计算机联合考试（一全国高校计算机联合考试（一级）级）级）级）方可毕业方可毕业方可毕业方可毕业通过一级考试，考试成绩可作为本课程补考成绩通过一级考试，考试成绩可作为本课

6、程补考成绩通过一级考试，考试成绩可作为本课程补考成绩通过一级考试，考试成绩可作为本课程补考成绩全国高校计算机联合全国高校计算机联合考试（广西考区）考试（广西考区）全国计算机等级考试全国计算机等级考试（NCRE）考试考试时间时间6，12月月3，9月月一级一级笔试机试均合格，方可毕笔试机试均合格，方可毕业业机试机试二级二级笔试，分笔试，分Access，C，VB.NET笔试机试，分笔试机试，分Access，VF，C，VB，JAVA三级三级笔试机试，分笔试机试，分PC技术，技术，信息管理技术，数据库，信息管理技术，数据库，网络等网络等四级四级笔试，分网络，数据库，笔试，分网络，数据库，软件测试软件测试

7、教学参考书推荐教学参考书推荐大学计算机基础冯博琴等编著.清华大学出版社.大学计算机基础教程林士敏等编著.广西师范大学出版社.数据库技术及应用Access李雁翎编著.高等教育出版社VisualBasic+Access数据库应用实例完全解析李敬业等编著.人民邮电出版社精品课程网站精品课程网站北京交通大学北京交通大学大学计算机基础大学计算机基础教学网站教学网站http:/ 计算机的起源计算机的起源n 算算 盘盘 中国宋朝中国宋朝 第一种手动式计数器第一种手动式计数器n 计算尺计算尺 1622年，英国年，英国William Oughtred 手动式手动式,减、乘、除、指数和三角函数运算减、乘、除、指数

8、和三角函数运算n 加法器加法器 16421642年，法国年，法国BlaiseBlaise Pascal Pascal 机械式，只能做加法机械式，只能做加法n 计算器计算器 16731673年，德国年，德国Gottfried Wilhelm Leibniz 机械式，加、减、乘、除和开方机械式，加、减、乘、除和开方n 差分机差分机 18121812年，英国年，英国Charles BabbageCharles Babbagen 分析机分析机 18341834年，英国年，英国Charles BabbageCharles Babbage1.1.1 计算机的起源计算机的起源 在近代的计算机发展中，起奠基作

9、用的是英在近代的计算机发展中，起奠基作用的是英在近代的计算机发展中，起奠基作用的是英在近代的计算机发展中，起奠基作用的是英国数学家国数学家国数学家国数学家查尔斯查尔斯查尔斯查尔斯 巴贝奇巴贝奇巴贝奇巴贝奇(Charles (Charles BadbageBadbage，17911791年年年年18711871年年年年)。他于。他于。他于。他于18221822年、年、年、年、18341834年先后年先后设计了差分机和分析机，企图以蒸汽机为设计了差分机和分析机，企图以蒸汽机为动力来实现机器的计算功能。动力来实现机器的计算功能。19361936年美国科学家霍德华年美国科学家霍德华年美国科学家霍德华年

10、美国科学家霍德华 艾肯艾肯艾肯艾肯(Howard(Howard AikenAiken，19001900年年年年19731973年年年年)提出用机电方法来实现提出用机电方法来实现提出用机电方法来实现提出用机电方法来实现巴贝奇分析机的想法，并在巴贝奇分析机的想法，并在巴贝奇分析机的想法，并在巴贝奇分析机的想法，并在19441944年成功制造出年成功制造出年成功制造出年成功制造出Mark I Mark I 计算机，使巴贝奇的梦想变成现实，所以计算机，使巴贝奇的梦想变成现实，所以计算机，使巴贝奇的梦想变成现实，所以计算机，使巴贝奇的梦想变成现实，所以国际计算机界称巴贝奇为国际计算机界称巴贝奇为国际计算

11、机界称巴贝奇为国际计算机界称巴贝奇为“计算机之父计算机之父计算机之父计算机之父”。1.1.1计算机的起源计算机的起源查尔斯查尔斯.巴贝奇巴贝奇 1812年差分机年差分机 1834年分析机年分析机 三部分组成：三部分组成：(1)(1)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；(2)(2)运算装置；运算装置；(3)(3)能对操作顺序进行控制，并选择所需处理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。的数据以及输出结果的装置。在现代计算机发展史中，最杰出的代表人物是在现代计算机发展史中，最杰出的代表人物是:英国的英国的艾兰艾兰图灵图灵(Alan Mathi

12、son Turing，19121954年年)1937 1937年，图灵出版了他的年，图灵出版了他的年，图灵出版了他的年，图灵出版了他的论文，提出了被后人称之为论文，提出了被后人称之为论文，提出了被后人称之为论文，提出了被后人称之为“图灵机图灵机图灵机图灵机”(Turing Machine(Turing Machine，缩，缩，缩，缩写写写写TM)TM)的数学模型，这对数字的数学模型，这对数字的数学模型，这对数字的数学模型，这对数字计算机的一般结构、可实现性计算机的一般结构、可实现性计算机的一般结构、可实现性计算机的一般结构、可实现性和局限性产生了意义深远的影和局限性产生了意义深远的影和局限性产

13、生了意义深远的影和局限性产生了意义深远的影响；他还提出了著名的定义机响；他还提出了著名的定义机响；他还提出了著名的定义机响；他还提出了著名的定义机器智能的图灵测试器智能的图灵测试器智能的图灵测试器智能的图灵测试(Turing test)(Turing test)，奠定了，奠定了，奠定了，奠定了“人工智能人工智能人工智能人工智能”的理论的理论的理论的理论基础基础基础基础。1.1.1计算机的起源计算机的起源图灵其人其事图灵测试让人通过电报机分别与另一个人和一个电脑交谈；如果他分辨不出哪一个是电脑，那么以Turing的标准，这个电脑就会思考。由于人工智能技术的发展，Turing的这个游戏开始在网络上

14、流行起来。聊天机器人网址Jabberwacky:http:/ 诺依曼诺依曼诺依曼诺依曼 (JohonJohonVonVoneumanneumann)(19031957(19031957年年)1.1.1计算机的起源计算机的起源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:重达重达重达重达30303030吨吨吨吨:占地占地占地占地160m160m160m160m2 2 2 2:启动功耗启动功耗启动

15、功耗启动功耗150000150000150000150000瓦瓦瓦瓦:18000180001800018000个电子管个电子管个电子管个电子管:70000700007000070000多个电阻多个电阻多个电阻多个电阻:10000100001000010000多只电容多只电容多只电容多只电容:6000600060006000多个开关多个开关多个开关多个开关:保存保存保存保存80808080个字节个字节个字节个字节:运算速度运算速度运算速度运算速度5000500050005000次次次次/秒秒秒秒1.1.1计算机的起源计算机的起源现代常见微机显示器显示器主机箱主机箱键盘键盘鼠标鼠标1.1.2 计算

16、机发展的几个阶段计算机发展的几个阶段电子管电子管晶体管晶体管集成电路集成电路大规模集成电路大规模集成电路第一代：电子管计算机（1958-1964年）第二代：晶体管计算机（1963-1972年）第三代：中小规模集成电路计算机（1973-80年代）第四代：超大规模集成电路计算机（80年代中期至今）1.1.3 我国的计算机发展历程我国的计算机发展历程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高性能计算机（高性能计算机（巨型机或大型机巨型机或大型机）：）：速度最快、处理能力最强速度最快、处理能力最强 BM的的最最新新军军用用超超级级计计算算机机“Roadrunner“已

17、已经经完完成成，每每秒计算能力终于超过了一千万亿次秒计算能力终于超过了一千万亿次 中国：曙光中国：曙光4000A 25604000A 2560颗颗6464位位AMD AMD OpteronOpteron处理器处理器每每秒秒1111万万亿亿次次浮浮点点运运算算。将将开开发发的的曙曙光光5000A5000A将将采采用用1616核龙芯核龙芯3 3处理器处理器 工作站工作站：介于介于PCPC与小型机之间高档微机系统与小型机之间高档微机系统 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：台式机、笔记本和个人数字助量台式机、笔记本和个人数字助量(PDA)(P

18、DA)服务器服务器：网络环境中为多个用户提供服务的：网络环境中为多个用户提供服务的 计算机系统计算机系统按用途分类按用途分类通用机通用机专用机专用机微型计算机微型计算机PC(PersonalComputer)第一代48位微机第二代16位微机第三代32位微机第四代64位微机(现今)1 1嵌入式技术嵌入式技术 将将计计算算机机作作为为一一个个信信息息处处理理部部件件，嵌嵌入入到到应应用用系系统统之之中中的的一一种种技技术术。即即将将系系统统和和功功能能软软件件固固化化起起来来，类类似似BIOSBIOS的工作方式。的工作方式。应用：各种家电、数码相机等应用：各种家电、数码相机等2网格计算网格计算 利

19、利用用互互联联网网把把分分散散在在不不同同地地理理位位置置的的电电脑脑组组织织成成一一个个“虚虚拟拟的的超超级级计计算算机机”，其其中中每每一一台台的的计计算算机机就就是是一一个个“节节点点”，而而整整个计算是由成千上万个个计算是由成千上万个“节点节点”组成的组成的“一张网格一张网格”。优点：数据处理能力超强；充分利用网上的闲置处理能力。优点：数据处理能力超强；充分利用网上的闲置处理能力。示例：示例：图1.1.6 D2OL网格计算1.1.5 计算机的新技术计算机的新技术3 3中间件技术中间件技术 中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件 1.1.

20、5 计算机的新技术计算机的新技术3光子计算机光子计算机 利利用用光光作作为为信信息息的的传传输输媒媒体体（超超高高速速、准准确确性性极极强、工作环境要求低）。强、工作环境要求低）。2 2生物计算机生物计算机（分子计算机）（分子计算机）生生物物计计算算机机在在2020世世纪纪8080年年代代中中期期开开始始研研制制，其其最最大的特点是采用了生物芯片（蛋白质分子）。大的特点是采用了生物芯片（蛋白质分子）。4 4量子计算机量子计算机 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的计计算算机机，这种多现实态是量子力学的标志。这种多现实态是量子力学的标志。1高速计算机高速计算机 利

21、用利用“空气胶滞体空气胶滞体”作为信息的传输媒体。作为信息的传输媒体。1.1.6 未来计算机技术发展展望未来计算机技术发展展望1.2.1 计算机的特性计算机的特性v（1）具有）具有自动控制自动控制能力能力vv（2）具有）具有高速处理高速处理能力能力vv（3）具有很）具有很高高的运算的运算精度精度vv（4）具有可靠的）具有可靠的逻辑判断逻辑判断能力能力vv（5）具有超强的）具有超强的记忆记忆能力能力1.2.2 计算机技术在信息社会中的应用计算机技术在信息社会中的应用1.信息与信息社会信息与信息社会（1 1）信息无处不在）信息无处不在）信息无处不在）信息无处不在 信息同物质、能源一样重要，是人类生

22、存信息同物质、能源一样重要，是人类生存信息同物质、能源一样重要，是人类生存信息同物质、能源一样重要，是人类生存和社会发展的三大基本资源之一。和社会发展的三大基本资源之一。和社会发展的三大基本资源之一。和社会发展的三大基本资源之一。（2 2）信息社会的五个特点（课本）信息社会的五个特点（课本）信息社会的五个特点（课本）信息社会的五个特点（课本P9P9）2.计算机技术在信息社会中的地位计算机技术在信息社会中的地位 在信息时代，计算机不仅仅是一种传统意义在信息时代，计算机不仅仅是一种传统意义在信息时代，计算机不仅仅是一种传统意义在信息时代，计算机不仅仅是一种传统意义上的技术，作为人脑智力的延伸，它包

23、含了很多上的技术，作为人脑智力的延伸，它包含了很多上的技术，作为人脑智力的延伸，它包含了很多上的技术，作为人脑智力的延伸，它包含了很多人性、人文的内容，在发展过程中广泛渗透到人人性、人文的内容，在发展过程中广泛渗透到人人性、人文的内容，在发展过程中广泛渗透到人人性、人文的内容，在发展过程中广泛渗透到人类社会的各个领域。类社会的各个领域。类社会的各个领域。类社会的各个领域。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.虚

24、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/CAM 2.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 1.2.2 计算机技术在信息社会中的应用计算机技术在信息社会中的应用1.3 信息技术概述信息技术概述1.3.1信息技术基础知识 1.1.信息与数据信息与数据 病历卡上记载病人的体温

25、病历卡上记载病人的体温39oC是数据。数据是数据。数据39oC本身是没有意义的。当数据以某种形式经过处理、描本身是没有意义的。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。某个病人的述或与其它数据比较时，才能成为信息。某个病人的体温是体温是39oC，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各种事物的变化和特征的反映 数据数据数据数据 信息的载体信息的载体 例如：数值、文字、语言、图形、图像等。例如：数值、文字、语言、图形、图像等。2.2.信息技术信息技术(Information Technology，IT)联合国教科文组织

26、对信息技术的定义如下：联合国教科文组织对信息技术的定义如下：应用在信息加工和处理中的科学、技术与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。之相应的社会、经济和文化等诸种事物。1.3.1 信息技术基础知识信息技术基础知识现代信息技术四方面技术组成：现代信息技术四方面技术组成：感测与识别技术感测与识别技术 扩展人获取扩展人获取（识别、提取、检测）（识别、提取、检测）信息的感觉器官功能。信息的感觉器官功能。遥感技

27、术遥感技术=传感技术传感技术+测量技术测量技术+通信技术通信技术 模式识别：文字识别、语音识别和图形识别等。模式识别：文字识别、语音识别和图形识别等。信息传输技术信息传输技术 实现信息快速、可靠、安全的转移。实现信息快速、可靠、安全的转移。信息处理与再生技术信息处理与再生技术 信息处理：对信息的编码、压缩、加密等。信息处理：对信息的编码、压缩、加密等。再生技术：在信息处理的基础上，形成新的更深层次的决再生技术：在信息处理的基础上，形成新的更深层次的决策信息。策信息。信息施用技术信息施用技术 信息过程的最后环节，包括控制技术、显示技术等。信息过程的最后环节，包括控制技术、显示技术等。1.3.2

28、信息技术的组成与分类信息技术的组成与分类信息技术的四大基本技术信息技术的四大基本技术传感技术通信技术计算机技术控制技术两大支柱两大支柱两大支柱两大支柱1.3.3 信息技术的表达方式信息技术的表达方式 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为现代信息技术的核心 信息传输技术信息传输技术

29、 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 导弹控制技术等利用信息传递和反馈来实现导弹控制技术等利用信息传递和反馈来实现 信息存贮技术信息存贮技术 缩微品、磁盘、光盘缩微品、磁盘、光盘 通通信信技技术术(Communication)、计计算算机机技技术术(Computer)和和控控制制技技术术(Control)合称为合称为3C3C。（。（延伸延伸3G3G）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 1.3.4 未来信息技术的发展趋势未来信息技术的发展趋势 数字化数字化数字化数字化 大量信息可以被压缩，并以光

30、速进行传输。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。大量信息可以被压缩，并以光速进行传输。多媒体化多媒体化多媒体化多媒体化 文文文文字字字字、声声声声音音音音、图图图图形形形形、图图图图像像像像、视视视视频频频频等等等等信信信信息息息息媒媒媒媒体体体体与与与与计计计计算算算算机机机机集集集集成成成成在在在在一一一一起起起起，以以以以接接接接近近近近于于于于人人人人类类类类的的的的工工工工作作作作方方方方式式式式和和和和思思思思考考考考方式来设计与操作。方式来设计与操作。方式来设计与操作。方式来设计与操作。高速度、网高速度、网高速度、网高速度、网络络络络化、化

31、、化、化、宽频带宽频带宽频带宽频带 下一代的下一代的下一代的下一代的InternetInternetInternetInternet技术。技术。技术。技术。智能化智能化智能化智能化 在在在在超超超超媒媒媒媒体体体体的的的的世世世世界界界界里里里里，软软软软件件件件代代代代理理理理收收收收集集集集任任任任何何何何可可可可能能能能想想想想要要要要在网络上取得的信息。在网络上取得的信息。在网络上取得的信息。在网络上取得的信息。思考题1.计算机的发展经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征计算机的发展经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？是什么？2.按综合性能指标，计算机一般分为哪几类？按综合性能指标，计算机一般分为哪几类？3.信息与数据的区别是什么？信息与数据的区别是什么？4.什么是信息技术？什么是信息技术？5.为什么说微电子技术是整个信息技术领域的基础？为什么说微电子技术是整个信息技术领域的基础？6.信息处理技术具体包括哪些内容？信息处理技术具体包括哪些内容？3C的含义是什么？的含义是什么？7.试述当代计算机的主要应用。试述当代计算机的主要应用。