现代信息处理工具-计算机.ppt

现代信息处理工具计算机,在日常生活中，我们可以通过各种途径和方法获取信息。使用Word等文字处理软件可以对文字和图像信息进行编辑处理，制作出图文并茂的电子文档。使用PowerPoint等多媒体制作软件可以对文字、照片、动画等信息进行加工和组合，制作出内容丰富，形式多样的多媒体演示文稿。 各种各样的信息反映了客观事物的方方面面。有些信息表面看起来似乎没有直接的关系，经过处理后，就能从中找到联系，发现规律，从而帮助人们更准确地认识客观世界。 要想有效地利用信息，实现信息的价值，必须对信息进行加工处理。在相当长的一段时间里，特别在计算机问世以前，信息加工主要是依靠人工方式来完成，如学校学生情况汇总表、图书馆图书分类目录编制、运动会成绩统计排序的功能都是利用人力对相关信息加工的结果。但是，单纯依靠人工对信息加工不但速度慢、差错多、成本高，而且在很多情况下无法满足要求。如天气预报、航天飞机飞行轨迹的测定等，计算量大，对结果的实时性准确性要求非常高，单靠人力是无法完成的，这就有求于计算机这个现代化工具。计算机信息处理系统可以帮助人们快速、准确、及时地加工信息。,现代信息处理工具计算机,了解一些计算机的基本功能、基本特征以及解决问题的一般步骤，将有助于我们更好地发挥计算机的功能，提高工作质量和效率。,本节课，我们重点解决以下几个问题:,1、计算机的基本功能是什么？ 2、数据与信息有何不同？ 3、计算机具有哪些基本特征？ 4、为什么说计算机不是万能的？ 5、用计算机处理信息需要经过哪几个阶段？ 6、为什么说学习算法和编程知识很有必要？,随着超大规模集成电路和信息处理技术的发展,计算机应用几乎无所不在。小到手机、家用电器,大到飞机、汽车。还有取款用的自动取款机（ATM），买东西时用的销售点终端机（POS），买车票机票所用的自动售票机等等，它们都在使用计算机或嵌有微处理器（microprocessor）芯片的设备进行信息处理工作。计算机已经实实在在地成为信息处理的重要工具。,一、计算机的基本功能,1、计算机的基本功能是什么？ 计算机之所以能够得到如此广泛的应用，主要有两方面的原因。一是计算机本身的特点，计算机能够快速、准确地执行指令。二是信息处理技术的发展。计算机本身只能对二进制数进行运算，所以它最初的应用仅限于科学计算领域。现在，计算机能够在众多领域里应用，是因为人们发现了把各种形态的信息转换成二进制数据的方法，从最初的文字，到后来的图形、图像、声音以及视频等，都能通过计算机来进行处理。,在某些人看来，计算机似乎无所不能。实际上，计算机是“笨拙”的，它只是一堆由集成电路构成的高速电子开关，只会按照程序的规定执行指令。计算机一般只“认识”数十条到数百条不同的指令。实际上这些指令只有算术（如+、-、*、/）和逻辑运算（如and、or、not）、存储、输入输出以及控制、转移等几种基本功能。 所以，计算机的基本功能是计算（computing），信息加工处理本质上都是通过计算完成的。,一、计算机的基本功能,一、计算机的基本功能,2、人类社会计算工具的演变 人类社会的计算工具经历了从石块、结绳，到算筹，直至电子计算机的演变，计算速度越来越快、计算精度越来越高，极大地推进了人类社会的发展。,远古时代石块,古代算筹,古代算盘,17世纪帕斯卡机加法器,17世纪莱布尼兹乘法器,19世纪巴贝奇差分机,1946年ENIAC,一、计算机的基本功能,3、数据与信息有何不同？,数据（data）是指计算机能够生成和处理的数字、字母和符号等，是信息的一种表现形式。在计算机或通信系统中，数据常常作为信息的载体。例如，计算机里处理的二进制数是数据，它可以表示工程计算的数据，编写的文章，由图形、图像设备生成的图形和图像，录制的声音和视频等信息。 信息（information）则是指数据、信号、消息中所包含的意义。如电视上重大新闻，报纸上各类比赛结果等。,二、计算机的基本特征,1、速度快 计算机的实际速度取决于多方面的因素。首先，计算机主要元器件所采用的材料和制造工艺。其次，是计算机的体系结构。此外，影响计算机速度的还有软件的质量，也就是解决问题的算法的效率。 2、准确性高 计算机的准确性源于它的设计。经过半个多世纪的研究和研制时的反复测试，计算机系统及其组成的电路在设计上隐含的错误已越来越少。影响准确的一个因素是它的可靠性。衡量的标准是系统平均无故障时间。由于超大规模成电路的设计、制造技术和工艺的不断进步，现在的计算机连续数日、数周乃至数月稳定地运行已不足为奇。,3、存储容量大 除了快速和准确外，影响计算机解决问题能力的另一个关键因素是它的存储容量。计算机的数据通常保存在内存储器和外存储器中，不同的计算机的存储容量差异很大。就内存储器而言，当今一般的PC机通常有数亿字节，有的大型计算机则可达到数百亿字节。计算机的外存储器的存储容量更为庞大，可存放暂时不用的数据，需要时，这些数据可以用很快的速度调入内存进行处理。,二、计算机的基本特征,除此以外，用计算机处理信息，还有什么优势呢？ 当我们在工作、学习、生活中大量使用计算机来处理信息时，就能减少重复劳动，降低成本，节省时间，提高效率。,三、计算机并非万能,尽管计算机已经在许多领域里发挥了神奇的作用，但它只会按照人们设计好的程序行事，不能脱离程序的安排去完成任何工作。至今为止，计算机还不具备人所独有的创造性思维活动，这是机器与会思想的人的本质区别。正是由于存在这一限制，在许多重大、复杂的系统中，计算机只能担当辅助决策的工具角色。,“它毕竟是个机器。几乎所有表达情感的词汇都不适用它，如痛痒、嫉妒、喜悦、幸福、烦躁、厌恶、虚伪、紧张、吃惊、坚强、好奇、畏惧、勇敢、爱慕、空虚、孤独、抑郁、兴奋、幽默、炫耀、嘲讽、蔑视、崇拜、怜悯、迷恋、愤怒、偏执，等等等等。“(引自电脑距人脑有多远? 崔思龄),四、用计算机解决问题的一般步骤,1、用计算机处理信息需要经过哪几个阶段？,用计算机处理信息的三个阶段,分析问题,1、用计算机处理信息需要经过哪几个阶段？,寻找解决问题的途径和方法,比如，指纹锁是如何识别指纹的，可按下列步骤进行：分析问题（这个指纹正确吗？）寻找解决问题的途径和方法（与标准指纹进行比对，使用图像识别软件）用计算机处理（计算两个指纹的匹配度，如果正确则开锁，否则则报警）。,计算机处理信息涉及面很广，问题有简单的，也有相当复杂的。为了适应信息社会的需要，有相当多比较成熟的信息加工工具已产品化，供用户选择使用，如：字处理软件Word、表处理软件Excel、图像处理软件Photoshop、音频处理软件Goldwave和视频处理软件“会声会影”等。用户在使用时会感到方便、实用。其实，正因为在这些软件里包含了很多实用的“模型”和“算法”，才使得人们处理信息时感到得心应手。 除了熟练应用各种现有工具软件外，学习一些算法和编程的知识也是非常有必要的，良好编程基础既能帮助同学们很好地理解现有软件中所包含的优秀“模型”和“算法”，同时也为自行设计个性化“模型”或向计算机专业方向发展奠定基础。,2、为什么说学习算法和编程知识很有必要？,小结：,通过本节课的学习，我们对计算机的基本功能和基本特征，计算机解决