计算机基础课件-第一章概述

大学计算机基础

第一章计算机的发展及应用主讲：王宇E-MAIL:Page

2目录页面计算机的定义1现代计算机发展的几个阶段2计算机的特点3计算机的分类4计算机的应用及发展趋势5一、计算机是什么一种能快速传递、高效、准确地进行信息处理的数字化电子设备，它能按照人们事先编写的程序自动对信息进行加工和处理，输出人们需要的结果，从而完成特定的工作。世界上第一台电子计算机ENIAC它的诞生标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。

（1946年2月）5000次加法/秒体重28吨占地170m218800只电子管1500个继电器功率150KW几十亿次浮点运算/秒体重几斤到几十斤占地<1m214亿晶体管（i5CPU）功率几十到上百瓦Page

5目录页面计算机的定义1现代计算机发展的几个阶段2计算机的特点3计算机的分类4计算机的应用及发展趋势5二、现代计算机发展的几个阶段计算机之父--查尔斯·巴贝奇(CharlesBabbage,1791-1871)主要贡献差分机分析机电子计算机之父——冯·诺依曼（JohnVonNeumann，1903-1957）1946年6月设计出了第一台"存储程序式"计算机EDVAC（埃德瓦克），与ENIAC相比有了重大改进：采用二进制0、1直接模拟开关电路通、断两种状态，用于表示数据或计算机指令。把指令存储在计算机内部，且能自动依次执行指令。奠定了当代计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备等组成的结构体系。冯.诺依曼结构。计算机科学之父、人工智能之父——艾兰•麦席森•图灵（AlanMathisonTuring，l912-1954）英国数学家艾兰•麦席森•图灵

世界上公认的计算机科学奠基人，他的主要贡献有两个：

建立图灵机（TuhngMaChine，TM）模型，奠定了可计算理论的基础；

提出图灵测试，阐述了机器智能的概念。

数学家、逻辑学家、密码学家

ACM在1966年创立了“图灵奖”计算机业界和学术界的诺贝尔奖。图灵古怪的数学家、超前的哲学家、神秘的密码破译专家图灵同性恋、被控以“明显的猥亵和性颠倒行为”罪图灵1954年6月7日，艾伦·麦席森·图灵因食用浸染过氰化物溶液的苹果死亡图灵与苹果logo的关系？？？计算机发展的四个阶段第一代计算机

1946－20世纪50年代末，电子管计算机时代。主要特点：采用电子管作为计算机的主要逻辑部件。采用电子射线管、磁鼓存储信息。输入输出装置落后，主要使用穿孔卡片软件上，使用机器语言和汇编语言编程。这一时期的典型机器：

国外的：ENIAC。第二代计算机

1960－1964年，晶体管计算机时代主要特点：采用晶体管作为计算机的主要逻辑部件采用磁芯作主存储器，磁盘、磁鼓作外存储器。软件方面有了系统软件（监控程序），提出了操作系统的概念，出现了高级语言，如FORTRAN，ALGOL60等。这一时期的典型机器：

国外的：IBM7090等

第三代计算机

1964－1971年，集成电路计算机时代。主要特点：采用中、小规模集成电路做主要逻辑部件采用半导体存储器做主存储器。软件方面，系统软件有了很大的发展，出现了分时操作系统。在程序设计方法上，采用了结构化程序设计。这一时期的典型机器：国外IBM-360等。第四代计算机

1971年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。主要特点：采用大规模、超大规模集成电路作基本逻辑部件。重量和成本大幅度的降低，运算速度和可靠性大幅度的提高。半导体存储器作为主存储器。各种使用方便的输入输出设备相继出现。各种实用软件层出不穷。多媒体技术崛起。Page

15目录页面计算机的定义1现代计算机发展的几个阶段2计算机的特点3计算机的分类4计算机的应用及发展趋势5计算机的特点运算速度快重要性能指标每秒万亿次、亿亿次提高工作效率解放脑力劳动计算精度高十几位、几十位有效数字甚至任意精度存储容量大内存：GB外存：TB具有逻辑判断能力冯诺依曼计算机的基本思想人类脑力延伸的有力助手自动化程度高、通用性强按程序规定操作完成几乎能求解科学中的一切类型问题Page

19目录页面计算机的定义1现代计算机发展的几个阶段2计算机的特点3计算机的分类4计算机的应用及发展趋势5计算机的分类按信息的表示方式分类数字式电子计算机用不连续的数字量即“0”和“1”来表示信息，其基本运算部件是数字逻辑电路

精度高、存储量大、通用性强模拟式电子计算机

用连续变化的模拟量即电压来表示信息，其基本运算部件是由运算放大器构成的微分器、积分器、通用函数运算器等运算电路组成

精度不高、不易存储、通用性差数字模拟混合式电子计算机综合了数字和模拟两种计算机的长处设计出来的计算机的分类（续）按应用范围分类通用计算机为能解决各种问题，具有较强的通用性而设计的计算机。一般的数字式电子计算机多属此类。专用计算机

为解决一个或一类特定问题而设计的计算机。一般在过程控制中使用此类。计算机的分类（续）按计算机规模和处理能力分类巨型计算机大/中型计算机小型计算机微型计算机工作站服务器巨型计算机

现代科学技术的需要

衡量国家经济实力和科技水平的重要标志大/中型计算机

微型机出现之前最主要的计算模式IBM霸主地位小型机

适用于中小型企事业单位

代表：PDP-11、VAX-11、HP1000、HP3000、VAX、AS/400、太极工作站

介于PC与小型机之间

主要用于图像处理、计算机辅助设计等领域服务器

供用户共享资源

大容量的存储设备和丰富的外部设备Page

25目录页面计算机的定义1现代计算机发展的几个阶段2计算机的特点3计算机的分类4计算机的应用及发展趋势5计算机的应用数值计算卫星运行轨迹气象预报油田布局潮汐规律信息处理图书检索生产管理医疗诊断情报分析实时控制工业生产的自动控制提高自动化水平辅助设计桥梁设计飞机设计、船舶设计集成电路设计智能模拟人工智能第五代计算机智能计算机计算机的发展趋势巨型化微型化网络化智能化巨型化：指计算机具有极高的运算速度、大容量的存储空间、更加强大和完善的功能，主要用于航空航天、军事、气象、人工智能、生物工程等学科领域。微型化：大规模及