計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教程1-2.ppt

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ) 任課教師 尹德輝聯(lián)系電mail ydhdkhy 作業(yè)Email ydh168666 教學(xué)內(nèi)容 本課程主要介紹計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)的基本內(nèi)容 重點(diǎn)介紹計(jì)算機(jī)基本知識(shí) WORD論文寫(xiě)作 EXCEL圖表制作 POWERPOINT演示文稿 多媒體技術(shù) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) INTERNET等部份內(nèi)容2 醫(yī)學(xué)圖像處理 包括圖像處理軟件PHOTOSHOP的使用 教學(xué)內(nèi)容 計(jì)算機(jī)基本知識(shí)2學(xué)時(shí)尹德輝中文處理軟件Word的基本操作4學(xué)時(shí)尹德輝Excel基本操作 數(shù)據(jù)管理和統(tǒng)計(jì)4學(xué)時(shí)尹德輝POWERPOINT的基本操作4學(xué)時(shí)尹德輝計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)2學(xué)時(shí)潘虹醫(yī)學(xué)圖像處理及Photoshop基本操作18學(xué)時(shí)曹高飛 計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用 第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 第一單元 第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) ENIAC 1946年2月 世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)于美國(guó)賓州大學(xué)誕生 取名 電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī) ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator 簡(jiǎn)稱 ENIAC 埃尼亞克 運(yùn)行速度 電子設(shè)備 18000個(gè)電子管 10000只電容 重量 30噸 功率 150千瓦 速度5000次 秒 1946年2月世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC 電子計(jì)算機(jī)之父 馮 諾伊曼 1933年 馮 諾依曼與愛(ài)因斯坦一起被聘為普林斯頓大學(xué)高等研究院的第一批終身教授 雖然電腦界普遍認(rèn)為馮 諾依曼是 電子計(jì)算機(jī)之父 數(shù)學(xué)史界卻堅(jiān)持說(shuō) 馮 諾依曼是20世紀(jì)最偉大的數(shù)學(xué)家之一 他在遍歷理論 拓?fù)淙豪碚摰确矫孀龀隽碎_(kāi)創(chuàng)性的工作 算子代數(shù)甚至被命名為 馮 諾依曼代數(shù) 物理學(xué)界表示 馮 諾依曼在20世紀(jì)30年代撰寫(xiě)的 量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 已經(jīng)被證明對(duì)原子物理學(xué)的發(fā)展有極其重要的價(jià)值 而經(jīng)濟(jì)學(xué)界則反復(fù)強(qiáng)調(diào) 馮 諾依曼建立的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)橫型體系 特別是20世紀(jì)40年代出版的著作 博弈論和經(jīng)濟(jì)行為 為他在經(jīng)濟(jì)學(xué)和決策科學(xué)領(lǐng)域豎起了一塊豐碑 1944年7月 美籍匈牙利科學(xué)家馮 諾依曼博士 圖1 1 2 在莫爾電氣工程學(xué)院參觀了正在組裝的ENIAC計(jì)算機(jī)后 他構(gòu)思一個(gè)更完整的計(jì)算機(jī)體系方案 1946年 他撰寫(xiě)了一份 關(guān)于電子計(jì)算機(jī)邏輯結(jié)構(gòu)初探 的報(bào)告 該報(bào)告描述了新機(jī)器的邏輯系統(tǒng)和結(jié)構(gòu) 首先提出了在電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)程序的全新概念 奠定了存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)的理論基礎(chǔ) 確立了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu) 這份報(bào)告是人類(lèi)計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)重要的里程碑 根據(jù)馮 諾依曼提出的改進(jìn)方案 科學(xué)家們不久便研制出了人類(lèi)第一臺(tái)具有存儲(chǔ)程序功能的計(jì)算機(jī) EDVAC 關(guān)鍵性的改進(jìn)及馮 諾伊曼的最初構(gòu)思和設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)中的信息表示都采用二進(jìn)制 存儲(chǔ)程序概念 計(jì)算機(jī)按程序自動(dòng)執(zhí)行 計(jì)算機(jī)由五大部分組成 運(yùn)算器 控制器 存儲(chǔ)器 輸入和輸出設(shè)備 EDVAC計(jì)算機(jī)的問(wèn)世 使馮 諾依曼提出的存儲(chǔ)程序的思想和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案成為了現(xiàn)實(shí) 并奠定了計(jì)算機(jī)的馮 諾依曼結(jié)構(gòu)形式 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之所以能自動(dòng)地連續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 主要是因?yàn)榫哂写鎯?chǔ)程序的功能 存儲(chǔ)程序是計(jì)算機(jī)工作的重要原理 是計(jì)算機(jī)能進(jìn)行自動(dòng)處理的基礎(chǔ) 巨型化 所謂巨型化 是指運(yùn)算速度更快 存儲(chǔ)容量更大和功能更強(qiáng)的超大型計(jì)算機(jī) 主要應(yīng)用于大型科學(xué)計(jì)算 巨型機(jī)的運(yùn)算速度可達(dá)每秒千億次 億億次甚至更高 其海量存儲(chǔ)能力可以輕而易舉地存儲(chǔ)一個(gè)大型圖書(shū)館的全部信息 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展 電子器件的集成度將越來(lái)越高 功能會(huì)越來(lái)越強(qiáng) 微型化微型化是指計(jì)算機(jī)更加小巧靈便 如 筆記本電腦 掌上電腦 膝上型 書(shū)本型等微型化個(gè)人電腦將不斷涌現(xiàn) 越來(lái)越受到人們的歡迎和青睞 1 1 3計(jì)算機(jī)的發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化是指將不同地方 不同區(qū)域 不同種類(lèi)的計(jì)算機(jī)連接起來(lái) 實(shí)現(xiàn)信息共享 使人們更加方便地進(jìn)行信息交流 智能化智能化是指計(jì)算機(jī)夠像人一樣可以 看 說(shuō) 聽(tīng) 想 和 做 1 1 3計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1 1 4計(jì)算機(jī)的發(fā)展展望 1 量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)是一類(lèi)遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算 存儲(chǔ)及處理的量子物理設(shè)備 現(xiàn)在的電子元件用電位的高低來(lái)表示0和1以進(jìn)行存儲(chǔ)和計(jì)算 而量子元件通過(guò)控制粒子波動(dòng)的相位來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的強(qiáng)弱和有無(wú) 量子元件的使用將使計(jì)算機(jī)的工作速度大大提高 可提高約1000倍 功耗大大減少 可減少約1000倍左右 電路大大簡(jiǎn)化且不易發(fā)熱 體積大大縮小 1 1 4計(jì)算機(jī)的發(fā)展展望 關(guān)于量子計(jì)算機(jī)的想法 是在1994年以后才引起人們關(guān)注的 此時(shí)美國(guó)電話電報(bào)公司貝爾實(shí)驗(yàn)室的一位科學(xué)家提出使用量子計(jì)算機(jī)可輕而易舉地進(jìn)行周數(shù)分解 比現(xiàn)行計(jì)算機(jī)要快得多 1 1 4計(jì)算機(jī)的發(fā)展展望 2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)是模仿人的大腦的判斷能力和適應(yīng)能力 并具有可并行處理多種數(shù)據(jù)功能的計(jì)算機(jī) 具有處理零碎 含糊不清的信息的靈活性 3 化學(xué) 生物計(jì)算機(jī) 在運(yùn)行機(jī)理上 化學(xué)計(jì)算機(jī)以化學(xué)制品中的微觀碳分子作信息載體 來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸與儲(chǔ)存 因此 它具有更小的體積 更快的運(yùn)算速度和強(qiáng)大的計(jì)算能力 其信息傳輸速度可能比人腦思維速度還要快若干倍 具有十分廣闊的發(fā)展前景 3 化學(xué) 生物計(jì)算機(jī) 生物芯片英國(guó) 自然 雜志報(bào)道 英國(guó)劍橋大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了 生物電路 一些蛋白質(zhì)的主要功能不是構(gòu)成生物的某些結(jié)構(gòu) 而是用于傳輸和處理信息 他們對(duì)一種細(xì)菌中的蛋白質(zhì)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn) 細(xì)菌內(nèi)部存在著由蛋白質(zhì)構(gòu)成的信息處理網(wǎng)絡(luò) 可根據(jù)分子密度和形狀等變化傳遞和處理信息 并根據(jù)接收到的信息而驅(qū)使細(xì)菌游向營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所在的地方 現(xiàn)今科學(xué)家已研制出許多種生物計(jì)算機(jī)的主要部件 生物芯片 例 合成蛋白芯片 血紅素芯片 賴氨酸芯片等 3 化學(xué) 生物計(jì)算機(jī) DNA計(jì)算機(jī)1995年 來(lái)自各國(guó)的200多位有關(guān)專(zhuān)家共同探討了DNA 脫氧核糖核酸 計(jì)算機(jī)的可行性 認(rèn)為DNA分子在酶的作用下可以從某基因代碼通過(guò)生物化學(xué)的反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N基因代碼 轉(zhuǎn)變前的基因代碼可以作為輸入數(shù)據(jù) 反應(yīng)后的基因代碼可以作為運(yùn)算結(jié)果 利用這一過(guò)程可以制成新型的生物計(jì)算機(jī) 麥迪遜威斯康新大學(xué)的研究人員 利用人工合成的DNA鏈狀結(jié)構(gòu)制造出一臺(tái)DNA計(jì)算機(jī) 并且很巧妙地讓它來(lái)解決一些相對(duì)復(fù)雜的運(yùn)算問(wèn)題 4 光子計(jì)算機(jī) 光子計(jì)算機(jī)是用光子代替半導(dǎo)體芯片中的電子 以光互聯(lián)來(lái)代替導(dǎo)線制成數(shù)字計(jì)算機(jī) 光計(jì)算機(jī)的目標(biāo)是充分利用光的特性 兩束光要發(fā)生干涉 必須頻率相同 振動(dòng)方向一致和有不變的初始位相差 因此 同一根光導(dǎo)纖維中能同時(shí)傳輸許許多多波長(zhǎng)不同或波長(zhǎng)相同而振動(dòng)方向不同的光波 它們之間不會(huì)發(fā)生干涉 光計(jì)算機(jī)和電子計(jì)算機(jī)不同的是 光計(jì)算機(jī)是 光 導(dǎo)計(jì)算機(jī) 光在光介質(zhì)中傳輸不存在寄生電阻 電容和電感問(wèn)題 因此光計(jì)算機(jī)的信息在傳輸中失真小 光器件的開(kāi)關(guān)速度比電子器件快得多 信息運(yùn)算速度更高 4 光計(jì)算機(jī) 美國(guó)國(guó)家航空航天局的工程師對(duì)待光學(xué)部件非常認(rèn)真 其目標(biāo)是在2010年能研制出每秒可以進(jìn)行成千上億次計(jì)算的大規(guī)模并行計(jì)算機(jī) 美國(guó)科學(xué)家認(rèn)為 這種機(jī)器必須采用光計(jì)算 光計(jì)算機(jī)必將成為很有發(fā)展前途 應(yīng)用領(lǐng)域極廣的計(jì)算機(jī) 2 我國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程簡(jiǎn)介 我國(guó)的計(jì)算機(jī)事業(yè)創(chuàng)始于20世紀(jì)50年代中期 我國(guó)的計(jì)算機(jī)事業(yè)發(fā)展過(guò)程中一些重大事件1958年 我國(guó)第一個(gè)計(jì)算技術(shù)研究所 中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所正式建立 同年 我國(guó)第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)103機(jī)研制成功 1974年 研制成功DJS系列小型計(jì)算機(jī) 1983年 757大型計(jì)算機(jī)和1億次的銀河巨型計(jì)算機(jī)先后問(wèn)世 1985年6月 我國(guó)成功地研制出第一臺(tái)PC機(jī) 長(zhǎng)城 2 我國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程簡(jiǎn)介 1992年 國(guó)防科技大學(xué)研制成功銀河 型巨型機(jī) 10億次 秒 2003年推出百萬(wàn)億次的 曙光4000L 型超級(jí)巨型機(jī) 2005年研制成功我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微型計(jì)算機(jī)芯片 龍芯 1 4計(jì)算機(jī)的信息表示方法 1 4 1數(shù)字化信息編碼的概念計(jì)算機(jī)中的所有電子器件都采用具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的二值電路表示二進(jìn)制 采用二進(jìn)制有如下優(yōu)點(diǎn) 二進(jìn)制代碼在物理上容易實(shí)現(xiàn) 如電源的開(kāi)關(guān) 電磁的導(dǎo)通或截止等 二進(jìn)制數(shù)編碼 運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單二進(jìn)制代碼可進(jìn)行邏輯運(yùn)算 7 2 計(jì)算機(jī)中字符的編碼如 A 01000001 i 01101001 00100111用哪個(gè)二進(jìn)串表示哪個(gè)字符 有何規(guī)則 答 編碼規(guī)則 ASCII碼 P29表2 1 1美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼 AmericanStandardCodeforInformationInterchange ASCII碼 后被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO采用 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息代碼 ASCII ASCII碼基本字符集包括了128個(gè)字符 采用7位編碼 00000000 01111111 最高位為0 共8位 在內(nèi)存中存儲(chǔ)占一個(gè)字節(jié) 編碼規(guī)律 例 a z 97 122 A Z 65 90 0 9 48 57規(guī)律 空格 標(biāo)點(diǎn)符號(hào) 數(shù)字 大寫(xiě)字母 小寫(xiě)字母另 ASCII碼表中也有不可顯示不可打印字符 對(duì)應(yīng)十進(jìn)制值為0 32 例 從鍵盤(pán)上按鍵輸入 CHINA 的字串 傳送進(jìn)計(jì)算機(jī)的是 01000011 01001000 01001001 01001110 01000001 3 計(jì)算機(jī)中漢字的編碼漢字在內(nèi)存中存儲(chǔ)二進(jìn)制編碼形式 機(jī)內(nèi)碼國(guó)標(biāo)GB2312 80 漢字交換碼 共收收集漢字 字母 圖形等符號(hào)7445個(gè) 其中漢字共有6763個(gè) 按94行 94列排成一張表 相關(guān)內(nèi)容 區(qū)位碼 漢字 符號(hào)等在國(guó)標(biāo)GB2312 80大碼表中排列的行 區(qū)號(hào) 列 位 十進(jìn)制編號(hào) 如 啊 的區(qū)位碼為 1601 國(guó)標(biāo)碼