信息技术与计算机

1、信息技术与计算机第1页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一2008年曾新四川大学计算机基础教学中心第2页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一2曾新大学计算机基础（第1章）第1章 信息技术与计算机(自学) 信息概述 信息化与信息社会 信息处理工具计算机概述第3页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一2008年曾新四川大学计算机基础教学中心1.1 信息概述 1.1.1 信息 1.1.2 信息科学 1.1.3 信息技术 1.1.4 信息技术的核心 1.1.5 信息处理与计算机第4页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一4曾新大学计算

2、机基础（第1章） 1.1.1 信息数据（data） 对客观事物的符号表示 ，用于表示客观事物的未经加工的原始素材 。例如：数字、字符、文字、图形、声音和视频等。110 119第5页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一5曾新大学计算机基础（第1章）1.1.1 信息数据（data）-续 在计算机科学中，数据是指所有能输入到计算机并被计算机程序处理的符号的介质的总称，是用于输入电子计算机进行处理，具有一定意义的数字、字母、符号和模拟量等的通称。是组成地理信息系统的最基本要素。 第6页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一6曾新大学计算机基础（第1章） 1.1.1 信

3、息信息 信息是一种消息，是经过加工以后对客观世界产生影响的数据。信息与通讯问题密切相关。 （1）信息的形态 数值、文本、声音、图像（2）信息的角色(功能) 被处理、被存储、被传输（3）信息的特点 不灭性、复制性、时效性第7页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一7曾新大学计算机基础（第1章） 1.1.1 信息信息处理（数据处理）是指从某些已知的数据信息出发，推导整理出新的数据，从而产生出新的信息的过程 。它涉及到数据的收集、存储、管理、加工、计算、维护、检索、传输等处理并产生新的有价值的信息的全过程。 数据加工处理信息第8页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一

4、8曾新大学计算机基础（第1章） 1.1.2 信息科学研究信息及其运动规律的科学。 1984年贝尔研究室的申农(美国)在题为通讯的数学理论的论文中系统地提出了关于信息的论述，创立了信息论。 C.E.Shannon 申农（香农）(1916-2001）。 理论基础：香农的信息论研究对象：信息研究内容：信息的运动规律研究方法：现代科学方法论研究目标：扩展人的信息功能第9页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一9曾新大学计算机基础（第1章） 1.1.3 信息技术什么是信息技术信息技术是关于信息的产生、发送、传输、接收、变换、识别、控制等应用技术的总称，是在信息科学的基本原理和方法的指导下

5、扩展人类信息处理功能的技术。 (Information Technology，IT)。 信息技术的支柱：通讯（Communication）技术、计算机（Computer）技术和控制（Control）技术，即“3C”技术。 第10页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一10曾新大学计算机基础（第1章） 1.1.3 信息技术信息技术的发展发展历史：第一次信息革命：语言、文字、文献；第二次信息革命：造纸术、印刷术；第三次信息革命：电报、电话、电视机等；第四次信息革命：计算机、现代通信技术等。发展趋势：速度快、容量大；综合化；数字化；个人化。第11页，共41页，2022年，5月20日，

6、0点44分，星期一11曾新大学计算机基础（第1章） 1.1.4 信息技术的核心微电子技术基础高集成、高速度、低功耗和智能化 。计算机技术多媒体、网络、智能化、并行处理。光电子技术通信技术获取信息：传感技术；传递信息：通信技术；处理信息：计算机技术；微电子技术是三种技术的实现基础。第12页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一12曾新大学计算机基础（第1章） 1.1.5 信息处理与计算机利用计算机进行信息加工存储器：存储数据；软件：管理数据；应用程序：处理数据信息系统数据处理系统、管理信息系统；决策支持系统、办公自动化系统。第13页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，

7、星期一13曾新大学计算机基础（第1章）1.2 信息化与信息社会(自学) 1.2.1 信息化 1.2.2 信息社会 1.1.3 信息产业 1.1.4 信息人才第14页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一14曾新大学计算机基础（第1章） 1.2.1 信息化信息化与信息化社会中国的信息化建设中国信息化基础结构（CII）信息化建设的“金字工程”三金工程：金桥工程：国家经济信息网金关工程：国家经济贸易信息网络金卡工程：金融交易卡信息化应用信息基础结构信息网络公共电信网络CII第15页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一15曾新大学计算机基础（第1章） 1.2.2 信息

8、社会经济领域方面社会、文化、生活方面社会观念上的方式 信息产业信息产业的出现深刻地影响着当今世界经济、科技的发展格局，改变着社会特征、企业的形态。 信息产业已成为全球最具潜力的新的经济增长点。 第16页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一16曾新大学计算机基础（第1章） 1.2.4 信息人才信息技术教育的本质是利用信息技术培养信息素质，以适应信息社会对人才培养标准的要求。 信息素养：认识、态度信息能力：技术、操作、能力三个层面上的素养信息素养标准 ：高效获取信息、熟练评价信息、精确使用信息；独立学习；对社会积极贡献。第17页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期

9、一17曾新大学计算机基础（第1章）1.3 信息处理工具计算机概述 1.3.1 计算机的发展历程 1.3.2 计算机的发展趋势 1.3.3 计算机的特点 1.3.4 计算机的分类 1.3.5 计算机的应用 1.3.6 计算机的新技术 1.3.7 未来的计算机第18页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一18曾新大学计算机基础（第1章） 1.3.1 计算机的发展历程计算机史前史算盘时代机械时代机电时代第19页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一19曾新大学计算机基础（第1章） 1.3.1 计算机的发展历程电子计算机的诞生 1946年2月14日诞生，是美国宾夕法尼亚

10、大学研制的“电子数值积分计算机”（ENIAC （Electronic Numerical Integrator And Calculator） ）。5000次加法/秒保存80个字节体重28吨占地170m218800只电子管1500个继电器功率150KW第20页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一20曾新大学计算机基础（第1章）计算机的发展计算机发展的阶段 第一代（1 9 4 6年1 9 5 8年）电子管计算机，计算机使用的主要逻辑元件是电子管，也称电子管时代。主存储器先采用延迟线，后采用磁鼓磁芯，外存储器使用磁带。软件方面，用机器语言和汇编语言编写程序。 特点：体积庞大运算速

11、度低（一般每秒几千次到几万次）成本高、可靠性差、内存容量小 第21页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一21曾新大学计算机基础（第1章）英国剑桥大学1949年研制的电子数据存储计算机“埃迪萨克”（EDSAC）美国于20 世纪50年代生产的IBM 704型采用电子管的第一代电子计算机第一代电子计算机中使用的磁鼓存储器第22页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一22曾新大学计算机基础（第1章）计算机的发展计算机发展的阶段第二代（1 9 5 9年1 9 6 4年）晶体管计算机，使用的主要逻辑元件是晶体管，也称晶体管时代。主存储器采用磁芯，外存储器使用磁带和磁盘。软

12、件方面开始使用管理程序，后期使用操作系统并出现了FORTRAN、COBOL、ALGOL等一系列高级程序设计语言。 第23页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一23曾新大学计算机基础（第1章）美国IBM公司于1959年生产的IBM 7090型采用晶体管的第二代电子计算机。它的体积减小了，运算速度却更快。 特点：速度提高(几十万次/秒)体积大大减小，可靠性提高内存容量提高 第24页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一24曾新大学计算机基础（第1章）计算机的发展计算机发展的阶段第三代（1 9 6 5年1 9 7 0年）集成电路计算机，这个时期的计算机用小、中规模集

13、成电路代替了分离元件，用半导体存储器代替了磁芯存储器，外存储器使用磁盘。软件方面，操作系统进一步完善，高级语言数量增多，出现了并行处理、多处理机、虚拟存储系统以及面向用户的应用软件。 特点： 速度提高到每秒几十万次到几百万次 可靠性和存储容量进一步提高 外部设备种类繁多 计算机和通信密切结合起来 第25页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一25曾新大学计算机基础（第1章）IBM 360系统的中央控制部分 IBM 360型电子计算机系统带有一个中央存储器和几个外围存储器IBM 360计算机系统中的终端设备 第26页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一26曾新大

14、学计算机基础（第1章）计算机的发展计算机发展的阶段第四代（1 9 7 1年以后）大规模和超大规模集成电路计算机。计算机主要逻辑元件是大规模和超大规模集成电路，一般称大规模集成电路时代。存储器采用半导体存储器，外存储器采用大容量的软、硬磁盘，并开始引入光盘。软件方面，操作系统不断发展和完善，同时发展了数据库管理系统、通信软件等。 第27页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一27曾新大学计算机基础（第1章）英国国家航空管理局的控制中心，空中交通管制用IBM第四代计算机进行控制 速度可达到每秒上千万次到万亿次 中国1 9 8 3年国防科大研制成功“银河”巨型机速度达每秒一亿次。1

15、9 9 2年巨型计算机“银河”通过鉴定速度为每秒1 0亿次。以后，研制成功“银河”巨型计算机，运行速度已达到每秒1 3 0亿次 第28页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一28曾新大学计算机基础（第1章）冯氏计算机冯诺依曼（1903-1957 美籍匈牙利数学家）1930年后在美国普林斯顿高级研究所工作，第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制做出了贡献，战后他仔细研究了世界上第一台电子计算机ENIAC的特点，提出了新的设计思想。计算机应具备计算器、逻辑控制装置、存储器、输入、输出等5个部分，并研制了世界上第一台按存储程序功能设计的计算机EDVAC，并将这5个部分的功能应用于ED

16、VAC。存储程序原理：将程序和数据以2进制数的形式在计算机的存储器中，执行程序时，计算机从存储器中逐条取出指令进行相应操作，完成数据的计算处理和输入输出。 第29页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一29曾新大学计算机基础（第1章）计算机的发展新型结构的计算机发展1982年日本提出了“第5代计算机”，PROLOG语言成为核心语言，并成为与LISP语言并驾齐驱的人工智能语言，即所谓的“非冯诺依曼语言”。 生物计算机 (由蛋白质分子或传导化合物元件组成 )光计算机 (用光子代替电子来传递信息 ) 第30页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一30曾新大学计算机基础

17、（第1章）最薄的计算机羊毛键盘第31页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一31曾新大学计算机基础（第1章）量子计算机传统计算机遵循着众所周知的经典物理规律，而量子计算机则是遵循着独一无二的量子动力学规律（特别是量子干涉）来实现一种信息处理的新模式。在量子计算机中，基本信息单元（叫做一个量子位或者qubit，也叫做昆比特）不同于传统计算机，并不是二进制位而是按照性质四个一组组成的单元。qubit具有这种性质的直接原因是因为它遵循了量子动力学的规律，而量子动力学从本质上说完全不同于传统物理学。量子计算机：美英科学家发现一种粒子的量子信息能够从一个原子远距离传送到另一个原子。这一发

18、现可能导致最终研制出高速度的量子计算机。第32页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一32曾新大学计算机基础（第1章）毫微DNA计算机现在科学家正在研制一种毫微型计算机，用来诊断和治疗人体某些癌症，它们可以被放入人体内部，定点清除疾病。新的装置不再使用硅芯片和电路板，而是由DNA构成。它不再由电信号控制，而是通过释放生物分子来对周围环境的改变做出反应。第33页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一33曾新大学计算机基础（第1章） 1.3.1 计算机的发展历程电子计算机的发展史（按使用的电子器件划分）时代年 份元器件软 件应用领域一1946-1957电子管机器语言

19、汇编语言科学计算二1958-1964晶体管高级语言监控程序数据处理工业控制三1965-1970中小规模集成电路操作系统文字处理图形处理四1971大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领域第34页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一34曾新大学计算机基础（第1章） 1.3.3 计算机的发展趋势巨型化微型化网络化智能化第35页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一35曾新大学计算机基础（第1章） 1.3.3 计算机的特点(自学)运算速度快计算精度高具有记忆和逻辑判断能力有自动控制能力第36页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一36曾新大学计算机基础（第1章） 1.3.4 计算机的分类(自学）按计算机原理分类数字计算机模拟计算机按计算机用途分类通用计算机专用计算机按计算机性能分类巨型、大型、小型、微型机，工作站、服务器第37页，共41页，2022年，5月20日，0点44分，星期一37曾新大学计算机基础（第1章） 1.