第一章 计算机与信息技术(sy)

大学计算机基础沈一호민관클럽의취지호민관클럽의활동개요第1章计算机与信息技术信息化与信息社会2134

计算机概述信息与信息技术信息安全和相关法规[1.1.1计算机发展概况]

1834年，巴贝奇在研制差分机的工作中，看到了制造一种新的、在性能上大大超过差分机的计算机的可能性，他把这个未来的机器称为分析机。巴贝奇写出了世界上第一部关于计算机程序设计的专著。巴贝奇是国际计算机界公认的、当之无愧的计算机之父。1.1计算机的发展及应用1．第一代计算机：电子管数字计算机（1941—1957年）阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-BerryComputer，简称ABC）是法定的世界上第一台电子计算机，为美国爱荷华州立大学的约翰•文森特•阿塔纳索夫和他的研究生克利福特•贝瑞在1937年至1941年间开发。举世闻名的埃尼阿克（ENIAC）（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，简称电子数字积分计算机）于1946年2月14日诞生在美国宾西法尼亚大学。使用电子管作为主要元件。软件方面采用机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。世闻名的埃尼阿克（ENIAC）（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，简称电子数字积分计算机）于1946年2月14日诞生在美国宾西法尼亚大学。ENIAC采用电子管作为基本电子元件。ENIAC占地170平方米，重达30吨，耗电140千瓦。ENIAC每秒能进行5000次加法运算2．第二代计算机：晶体管数字计算机（1957—1964年）晶体管数字计算机的逻辑元件采用晶体管。软件方面出现了以批处理为主的操作系统、高级语言及其编译程序开始进入工业控制领域。3．第三代计算机：集成电路数字计算机（1964—1971年）集成电路数字计算机的逻辑元件采用中、小规模集成电路，。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化的程序设计方法。4．第四代计算机：大规模和超大规模集成电路计算机（1971年至今）大规模集成电路计算机的逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。1971年世界上第一台微处理器Intel4004在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代，应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向日常生活。1.1.3计算机的主要特点1.运算速度快当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次，微机也可达每秒亿次以上。超级计算机“天河一号”峰值速度4700万亿次每秒、持续速度2566万亿次每秒浮点运算。它运算1小时，相当于全国14亿人同时计算340年。2.计算精确度高计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标，是与计算机的精确计算分不开的。计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。3.逻辑运算能力强计算机能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。4.存储容量大计算机内部的存储器具有记忆特性，不仅包括各类数据信息，还包括加工这些数据的程序。5.自动化程度高人们可以将预先编好的程序存入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作，不需要人为干预。1.1.4计算机的分类1.按照性能指标分类按照1989年由IEEE美国电气和电子工程师协会提出的运算速度分类法，可将计算机分为巨型机、大型机、小型机、工作站和微型机。巨型机：巨型机又称为超级计算机，高速度、大容量，主要应用于军事技术和科研领域。大型机：大型机规模次于巨型机，有比较完善的指令系统和丰富的外部设备。主要应用于科研领域。小型机：具有高可靠性、高可用性、高服务性，主要用于企业，多作为服务器。工作站：工作站是高档微机，易于联网，配有大容量主存，大屏幕显示器，特别适合于CAD/CAM和办公自动化。微型机：体积小、重量轻、价格低。台式机和笔记本电脑都是微型机。2.按照用途分类专用机：针对性强，特定服务，专门设计。通用机：用于科学计算、数据处理、过程控制的各类问题。1.1.6未来计算机1.能识别自然语言的计算机今后，人类将越来越多地同机器对话。键盘和鼠标的时代将渐渐结束。2.高速超导计算机高速超导计算机的耗电仅为半导体器件计算机的几千分之一。3.激光计算机激光计算机利用激光作为载体，又叫光脑。一块截面等于5分硬币大小的棱镜，其通过能力超过全球现有全部电缆的许多倍。4.分子计算机分子计算机正在酝酿。已研制出分子计算机中的逻辑门电路，线宽只有几个原子直径之和，运算速度是目前计算机的1000亿倍。5.量子计算机量子计算机可以在量子位上计算，也可以在0和1之间计算。在理论方面，量子计算机的性能能够超过任何可以想象的标准计算机。6.DNA计算机数学家、生物学家、化学家以及计算机专家正在合作研究制造未来的液体DNA电脑。体积小，但存储量却超过现在世界上所有的计算机。7.神经元计算机神经元计算机最有前途的应用领域是国防,它可以识别物体和目标，处理复杂的雷达信号，决定要击毁的目标。8.生物计算机生物计算机主要是以生物电子元件构建的计算机。它利用蛋白质有开关特性，用蛋白质分子作元件从而制成的生物芯片。1.3信息化与信息社会1.3.1信息化所谓信息化就是工业社会向信息社会前进的过程，即加快信息高科技发展及其产业化，提高信息技术在经济和社会各领域的推广应用水平并推动经济和社会发展的过程。

信息化建设的主要目标是在经济和社会活动中，通过普遍采用现代信息技术和有效地开发和利用信息资源，推动经济发展和社会进步，逐步使信息产业以及由于利用了信息技术和信息资源而创造的劳动价值在国民生产总值中的比重不断上升直至占主导地位。

1.3信息化与信息社会1.3.1信息化信息化建设的主要内容：三个层面、六个要素。

三个层面：

1）信息化建设的基础：信息基础设施与信息资源的开发和建设。

2）信息化建设的核心与关键：信息技术和信息资源的应用。

3）信息化建设的重要支撑：信息产品制造业的不断发展。

三个层面的发展过程是相互促进的过程，也是工业社会向信息社会、工业经济向信息经济演化的动态过程。1.3信息化与信息社会1.3.1信息化

六个要素：

a）信息基础设施

b）信息资源

c）信息技术与应用

d）信息产业

e）信息化法规

f）信息科技人才

1.4信息安全与相关法规1.4.1信息安全技术保障信息系统安全的方法很多，涉及许多信息安全技术，他们主要是：访问控制、数据加密、身份验证、数字签名和防火墙。1.4.2信息安全相关法规

我国的信息安全与法律问题目前还处在探讨阶段。有关部门对互联网的行政管理已经做出了几项管理规定，如国务院颁布的《互联网信息服务管理办法》等。练习1.世界上第一台电子计算机诞生于1946年，取名为ENIAC。2.中国巨型机的典型代表是银河、曙光和神威。3.汉字在计算机的存储编码是国标码、机内码。4.西文字符在计算机内的存储编码常用的是ASCII。5.现代信息技术的核心是计算机。6.计算机最早的应用领域是数值计算。7.计算机病毒的主要特征是传染性、破坏性、隐蔽性、潜伏性、可触发性、攻击的主动性、不可预见性。8.目前国内常用的杀毒软件有360杀毒、瑞星、金山毒霸。9.汉字字库的作用是用于汉字的显示与打印。10.GB2313-80规定所有的国标汉字与符号组成一个94*94的方阵，其中一级汉字有3755个，二级汉字有3008个。练习CAD计算机辅助设计CAM计算机辅助制造CAI计算机辅助教学CIMS计算机集成制造系统PC个人计算机ASCII美国信息标准代码CAT计算机辅助测试CAE计算机辅助工程

1.汉字字库的作用是用于_______。A.汉字的传输B.汉字的显示与打印C.汉字的存取D.汉字的输入B

2.

二进制数(1111101)转换为十进制数是_________。A.125B.126C.127D.128A

3.1．将十进制51转化为二进制数是

。A.110111B.110011C.110101D.101010B

4.在微机中存储一个汉字需

个字节。A.4B.3C.2D.1C5.计算机中的内存包括

。A．CPU、RAM和ROMB．RAM和ROMC．Cache和磁盘D．RAM和寄存器B

6.世界上公认的第一台电子数字计算机是

年诞生的。BA．1945