第二節(jié) 計(jì)算機(jī)技術(shù).ppt

1、第二節(jié),計(jì)算機(jī)技術(shù),算盤,計(jì)算尺,信息處理技術(shù)的發(fā)展,最古老的信息處理技術(shù)是有關(guān)“計(jì)算”的技術(shù)。 公元前中國(guó)人發(fā)明了算盤。 17世紀(jì)初歐洲人發(fā)明了計(jì)算尺。,1642年加法機(jī),1642年法國(guó)科學(xué)家帕斯卡和他的加法機(jī),乘法機(jī),1673年德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茨和他的乘法機(jī),第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的誕生,世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是1946年在美國(guó)誕生的，名稱為ENIAC，中文名稱為“電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)”。,ENIAC的問(wèn)世的意義,ENIAC的問(wèn)世具有劃時(shí)代的意義，表明了計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)。在以后的50多年里，計(jì)算機(jī)計(jì)算發(fā)展的速度，在人類科技史上還沒(méi)有其他任何一種科學(xué)可用于電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度相提并論。,計(jì)算機(jī)技術(shù)分

2、類,電子計(jì)算機(jī)以使用的主要元器件分，已經(jīng)歷了四代 電子管時(shí)代 晶體管時(shí)代（20世紀(jì)50年代） 集成電路時(shí)代（20世紀(jì)60年代）、 大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時(shí)代（20世紀(jì)70年代以來(lái)）。,計(jì)算機(jī)發(fā)展劃分為四代,以計(jì)算機(jī)的基本元件不同，將計(jì)算機(jī)的發(fā)展劃分為四代。 第一代 電子管時(shí)代 主要特點(diǎn)： 基本元件：電子管 程序設(shè)計(jì)：使用機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言 主要用于：科學(xué)和工程計(jì)算 運(yùn)算速度：每秒幾千次至幾萬(wàn)次,計(jì)算機(jī)發(fā)展劃分為四代,第二代 晶體管時(shí)代 主要特點(diǎn)： 基本元件：晶體管。體積縮小，功耗降低，提高了速度和可靠性。 運(yùn)算速度： 每秒幾十萬(wàn)次。 主存儲(chǔ)器：磁芯；外存儲(chǔ)器：磁盤、磁帶等。 程序設(shè)計(jì)：采用高

3、級(jí)語(yǔ)言。 軟件方面：出現(xiàn)了操作系統(tǒng)。 應(yīng)用范圍擴(kuò)大：科學(xué)和工程計(jì)算，數(shù)據(jù)處理等。,計(jì)算機(jī)發(fā)展劃分為四代,第三代 （1965-1970）集成電路時(shí)代 主要特點(diǎn)： 基本元件：集成電路。體積減小，功耗、價(jià)格等進(jìn)一步降低，速度及可靠性有更大提高。 存儲(chǔ)器：半導(dǎo)體替代了磁芯。 運(yùn)算速度：每秒幾十萬(wàn)次到幾百萬(wàn)次。 軟件：操作系統(tǒng)日臻完善。 計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想走向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化。 應(yīng)用范圍更加廣泛。,計(jì)算機(jī)發(fā)展劃分為四代,第四代 大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路 主要特點(diǎn)： 主要功能器件：大規(guī)模集成電路（VSI）或超大規(guī)模集成電路（LVSI）； 主存儲(chǔ)器：集成度更高的半導(dǎo)體芯片； 運(yùn)算速度：百萬(wàn)次至億次。 系統(tǒng)

4、結(jié)構(gòu)：多處理器系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展迅速； 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化，并向智能化邁進(jìn)； 應(yīng)用軟件層出不窮。 微型機(jī)使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用更為普及。,113 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn),1、高速度 2、高精度 3、大容量 4、邏輯判斷 5、自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行,（1）計(jì)算機(jī)具有人所無(wú)法比擬的高速處理信息的能力，在某些領(lǐng)域的數(shù)值處理中非它莫屬。如：天氣預(yù)報(bào)、衛(wèi)星軌跡、導(dǎo)彈彈道的計(jì)算等。,（2）什么是精度呢？ 計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度是指計(jì)算機(jī)能表示的數(shù)值有效位數(shù)是多少。一般地說(shuō)，有效位數(shù)越多，它能表示的數(shù)值就越大，計(jì)算精度也就越高。從計(jì)算機(jī)本身的構(gòu)造上看，它是一種高度精密化的儀器，從而保證了它能以很高的精度對(duì)信息進(jìn)行處

5、理。,（3）大容量存儲(chǔ)。 計(jì)算機(jī)有類似人類大腦的記憶功能，它可以保存大量的數(shù)據(jù)信息。（例：計(jì)算128M存儲(chǔ)的漢字?jǐn)?shù)。其中1個(gè)漢字占2個(gè)字節(jié) 1M=1024K 1K=1024字節(jié)） 67108864個(gè),（4）具有邏輯判斷能力 能夠進(jìn)行各種邏輯判斷，并根據(jù)判斷的結(jié)果自動(dòng)決定下一步應(yīng)該執(zhí)行的指令。,（5）存儲(chǔ)程序 由于計(jì)算機(jī)內(nèi)可以存儲(chǔ)程序，從而使得計(jì)算機(jī)可以在程序的控制下自動(dòng)地完成各種操作，而無(wú)需人工干預(yù)。,114 計(jì)算機(jī)的用途,科學(xué)計(jì)算 2. 數(shù)據(jù)處理 3.實(shí)時(shí)控制 4.人工智能 5.計(jì)算機(jī)輔助工程和輔助教育 6.娛樂(lè)與游戲,1科學(xué)計(jì)算,科學(xué)計(jì)算是指使用計(jì)算機(jī)來(lái)完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中所遇到的數(shù)學(xué)

6、問(wèn)題的計(jì)算，又稱為數(shù)值計(jì)算。,2數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)處理即使計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、分類、加工、整理、合并、統(tǒng)計(jì)、制表、檢索以及存儲(chǔ)等，是計(jì)算機(jī)又一重要的應(yīng)用領(lǐng)域。在當(dāng)今信息化的社會(huì)中，每時(shí)每刻都在生成大量的信息，只有利用計(jì)算機(jī)才能管理和充分利用浩如煙海的信息。,3實(shí)時(shí)控制,實(shí)時(shí)控制是指及時(shí)地采集檢測(cè)數(shù)據(jù)、使用計(jì)算機(jī)快速地進(jìn)行處理并自動(dòng)地控制被控對(duì)象的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。此外，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用于實(shí)時(shí)控制中還具有故障檢測(cè)、報(bào)警和診斷等功能。,4人工智能,人工智能是由計(jì)算機(jī)來(lái)模擬或部分模擬人類的智能。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序雖然具有邏輯判斷的能力，但它只能執(zhí)行人預(yù)先設(shè)計(jì)好的動(dòng)作，而不能像人類那樣進(jìn)行思維。例如

7、專家系統(tǒng)屬于人工智能的應(yīng)用范疇，但現(xiàn)在的專家系統(tǒng)還遠(yuǎn)不能具備像人類那樣的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。,5計(jì)算機(jī)輔助工程,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算、邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理以及繪圖等功能與人的經(jīng)驗(yàn)和判斷能力相結(jié)合，共同完成各種產(chǎn)品或者工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化。 計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）使用計(jì)算機(jī)輔助人們完成工業(yè)產(chǎn)品的制造任務(wù)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）將計(jì)算機(jī)技術(shù)集成到制造工廠的整個(gè)制造全過(guò)程中，使企業(yè)內(nèi)的信息流、物流、資金流和人員活動(dòng)形成了一個(gè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)的整體。CIMS的對(duì)象是制造業(yè)。,6計(jì)算機(jī)輔助教育,計(jì)算機(jī)輔助教育（computeraided instruction，CAI）涉及的層面很廣，從校園到Internet,從CAI課件的制作到遠(yuǎn)程教學(xué)、從輔助兒童的智力開(kāi)發(fā)到中小學(xué)和大學(xué)的教學(xué)，從輔助學(xué)生自學(xué)到輔助教師授課，從計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)到學(xué)校的教學(xué)管理等，都可以在計(jì)算機(jī)的輔助下進(jìn)行，從而提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)校管理水平與工作效率。,7娛樂(lè)與游戲,隨著計(jì)