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1、1计算机基础计算机基础2第一章：计算机与信息社会第一章：计算机与信息社会1.1 计算机的发展计算机的发展 1.2 计算机的分类计算机的分类 1.3 信息技术概述信息技术概述 1.4 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日本科学家发明了一种品酒机器人，它可以识别出酒类品质的好坏，只要日本科学家发明了一种品酒机器人，它可以识别出酒类品质的好坏，只要品尝一小口就能说出是哪个特定牌子的酒品尝一小口就能说出是哪个特定牌子的酒. .4据悉，乔治从1997年就开始上网聊天了，到目前为止，它和全球大约200万人聊过天。据悉，乔治的程序能“记忆”别人说过的话，当别人询问它相似的问题时，它会从自己的

2、记忆库中寻找答案。卡潘特说：“乔治的聊天不仅仅注重逻辑，它还具有幽默感，能像朋友一样进行聊天，就好像它是一个大活人一样。” 据悉，“网络聊天”机器人乔治现在有了一个三维身体形状，它的网络形象能够做出许多类似人类的姿态和表情，从傻笑到不耐烦地敲手指等。机器人乔治机器人乔治 据英国广播公司报道称，英国科学家设计发明的在线聊天机器人“乔治”是如此聪明，以至于许多和它进行网络聊天的人都会误将它当成一个“真人”。网络聊天机器人“乔治”是由英国科学家罗洛卡潘特发明的，它不仅会说40种语言，并且能够同时和数百人一起进行聊天。一名网民有一次甚至和乔治聊就聊了近11个小时。 1.1 计算机的发展计算机的发展 1

3、.1.1 近代计算机近代计算机中国古代有一句成语，叫做“运筹帷幄”，意思是在军营的幕帐中对战争的全局进行细密的策划。汉高祖刘邦在打下天下之后曾经称赞他的谋士张良，说张良能够“运筹策帷幄之中，决胜于千里之外。”其实，筹策的本意是指中国古代的一种计算工具，它又称算筹、算子，在中国历史上曾经使用了几千年之久，直到明代以后才被算盘所替代而退出历史舞台。 1.1 计算机的发展计算机的发展 1.1.1 近代计算机近代计算机明代铜元八卦算盘青花瓷瓷算盘 1.1 计算机的发展计算机的发展 1.1.1 近代计算机近代计算机奥特瑞德对数计算尺高端手表的计算尺功能，它可以用来计算速度，公理和英里之间的转换等 1.1

4、 计算机的发展计算机的发展 1.1.1 近代计算机近代计算机帕斯卡是法国著名的数学家、物理学家、哲学家和散文。滚轮式加法器全名为滚轮式加法器，当初发明它的目的是为了帮助父亲解决税务上的计算。 1.1 计算机的发展计算机的发展 1.1.1 近代计算机近代计算机莱布尼茨在数学方面的成就是巨大的，他的研究及成果渗透到高等数学的许多领域。此外，他的优秀导致了变态天才牛顿雇用抢手在报纸上骂他，足见莱布尼茨的智商有多高.莱布尼兹认为，中国的八卦是最早的二进制计数法。莱布尼茨莱布尼茨又说以0和1二数可以表示万物，一如易经中以O为阳爻爻，以为阴爻阴爻。这是一架机械式手摇计算器，六十岁以下的人大概认识它的不多了

5、。1674年：莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机，使之成为一种能够进行连续运算的机器，并且提出了“二进制”数的概念。（据说这个概念来源于中国的八卦）1018121812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 P9-101.1 计算机的发展计算机的发展 1.1.1 近代计算机近代计算机由许多轮由许多轮子组成的子组成的保存数据保存数据的存储库；的存储库；运算装置；运算装置；能对操作能对操作顺序进行顺序进行控制，并控制，并选择所需选择所需处理的数处理的数据以及输据以及输出结果的出结果的装置。装置。英国著名诗人拜伦的独生女阿达奥古斯塔（Ada Augusta）为分析

6、机编制了人类历史上第一批计算机程序。阿达和巴贝奇对计算机的预见起码超前了一个世纪以上。11 P9-101.1 计算机的发展计算机的发展 1.1.1 近代计算机近代计算机1890年：美国在第12次人口普查中使用了由统计学家霍列瑞斯（H.Hollerith）博士发明的制表机，从而完成了人类历史上第一次大规模数据处理。此后霍列瑞斯根据自己的发明成立了自己的制表机公司，并最终演变成为IBM公司。1935年：IBM制造了IBM601穿孔卡片式计算机，该计算机能够在一秒钟内计算出乘法运算12英国科学家艾兰英国科学家艾兰图灵图灵建立图灵机（Turing machine）模型，奠定了可计算理论的基础；提出图灵

7、测试，阐述了机器智能的概念 。现代计算机体系结构现代计算机体系结构冯诺依曼机：“存储程序”的概念五十多年来，计算机系统基本结构没有变。 美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯诺依曼诺依曼1.1.1 近代计算机近代计算机131.1.2 电子计算机的问世电子计算机的问世1946年年2月由宾州大学月由宾州大学研制成功的研制成功的ENIAC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:启动工耗启动工耗150000瓦瓦:18000个电子管个电子

8、管:保存保存80个字节个字节14 1946年在美国诞生了世界上第一台数字年在美国诞生了世界上第一台数字 电子计算机电子计算机 ENIAC 计算机发展迅速，早期计算机大约每隔计算机发展迅速，早期计算机大约每隔 810年速度年速度提高提高10倍，成本、体积缩小倍，成本、体积缩小 10倍；近年来，大约每倍；近年来，大约每隔隔3年，计算机性能提高近年，计算机性能提高近4倍，成本下降倍，成本下降50% 计算机发展至今已发展了计算机发展至今已发展了4代代 151.1.3 计算机的分代计算机的分代时代时代年份年份器件器件软件软件应用应用一一 4658电子管电子管机器语言汇编语言机器语言汇编语言 科学计算科学

9、计算二二5864晶体管晶体管高级语言高级语言数据处理工业控制数据处理工业控制 三三6471集成电路集成电路操作系统操作系统文字处理图形处理文字处理图形处理四四71年迄今年迄今大规模集成电路大规模集成电路数据库、网络等数据库、网络等社会的各个领域社会的各个领域161.1.3 计算机的分代计算机的分代第一代计算机：这台计算机总共安装了17468只电子管，7200个二极管，70000多电阻器，10000多只电容器和6000只继电器，电路的焊接点多达50万个,机器被安装在一排2.75米高的金属柜里，占地面积为170平方米左右.第二代计算机：贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机第三

10、代计算机： 1964年： 4月7日，在IBM成立50周年之际，由年仅40岁的吉恩阿姆达尔（G. Amdahl）担任主设计师，历时四年研发的IBM360计算机问世，标志着第三代计算机的全面登场，这也是IBM历史上最为成功的机型。171.1.3 计算机的分代计算机的分代1974年：4月1日，Intel推出了自己的第一款8位微处理芯片8080。12月，电脑爱好者爱德华罗伯茨（E.Roberts）发布了自己制作的装配有8080处理器的计算机“牛郎星”，这也是世界上第一台装配有微处理器的计算机，从此掀开了个人电脑的序幕。第四代计算机： 1976年：4月1日，斯蒂夫.沃兹尼亚克和斯蒂夫.乔布斯共同创立了苹

11、果公司，并推出了自己的第一款计算机：Apple。1981年8月12日，微软推出来MS-DOS 1.0版。18未来新型计算机未来新型计算机1光计算机光计算机利用光作为信息的传输媒体 2生物计算机（分子生物计算机（分子计算机）计算机）生物计算机在20世纪80年代中期开始研制，其最大的特点是采用了生物芯片。最新研制的新型生物计算机可让科学家对分子进行“编程”3量子计算机量子计算机是指利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机，这种多现实态是量子力学的标志。 191.1.4 计算机的分类计算机的分类 按综合性能指标分类巨型机巨型机：速度最快、处理能力最强例如：曙光4000L 644GB内存，浮点运算达每

12、秒3万亿次 大型、通用、较快、较强大型机大型机：作“客户机/服务器”的服务器 作“终端/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 工艺先进、使用维护简单 工作站工作站：介于PC与小型机之间 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、价格便宜中央处理器：一个芯片网络计算机网络计算机：基于Java技术的瘦客户机系统 201.1.4 计算机的分类计算机的分类 IBM世界上最快超級計算機Roadrunner.這台超級電腦將被分解，分別由21部卡車將部件運送到實驗室所在的新墨西哥州，到達目的地之後再重新組裝起來。心电工作站工作站惠普图形工作站21

13、1.1.5 计算机的新技术计算机的新技术 嵌入式技术嵌入式技术(软硬件一体化软硬件一体化) 网格计算网格计算 中间技术中间技术221.2信息技术概述信息技术概述1.2.1 信息技术基础知识信息技术基础知识 信息与数据信息与数据: :信息有意义而数据没有意义信息有意义而数据没有意义 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。 信息技术信息技术 Information Technology 联合国教科文组织对信息技术的定义 应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的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

14、和应用；计算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。和文化等诸种事物。 231.3.2 信息技术的内容信息技术的内容 1. 信息基础技术信息基础技术 微电子技术 当今世界新技术革命的基石 光电子技术 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 传感技术、遥测技术和遥感技术 信息处理技术 计算机技术成为现代信息技术的核心 信息传输技术 光纤通信技术、卫星通信技术等 信息控制技术 通信技术、计算机技术和控制技术合称为3C3C（Communication、Computer和Control ）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 24未来计算机发展趋势未来计算机发展趋势 多极化多极化 网络化网络化 多媒体化多媒体化 智能化智能化25 科学计算（数值计算）科学计算（数值计算）如：天文、地质、气象、航天等涉及的大量计算数据处理数据处理如：民