計(jì)算機(jī)科學(xué)概論課件第0章緒論

1、第第0章章 緒緒 論論計(jì)算機(jī)科學(xué)概論計(jì)算機(jī)科學(xué)概論 理解計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展及其含義理解計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展及其含義 了解計(jì)算機(jī)科學(xué)涵蓋的內(nèi)容了解計(jì)算機(jī)科學(xué)涵蓋的內(nèi)容 了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的分類了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的分類 理解計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題的聯(lián)系理解計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題的聯(lián)系 教 學(xué) 目目 的的1計(jì)算機(jī)科計(jì)算機(jī)科學(xué)的概念學(xué)的概念 2計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)的歷史歷史 3我國(guó)計(jì)算我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題社會(huì)問題4教教 學(xué)學(xué) 內(nèi)內(nèi) 容容學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 重重 點(diǎn)點(diǎn) 熟悉計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史熟悉計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史 掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念第一節(jié)第一節(jié) 什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)

2、什么是計(jì)算機(jī)科學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué) (Computer Science) (Computer Science) 國(guó)際計(jì)算機(jī)組織 (ACM) 定義： 計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)（計(jì)算學(xué)科）是對(duì)描述和變換信息的（計(jì)算學(xué)科）是對(duì)描述和變換信息的算法過程的系統(tǒng)研究，包括它的理論、分析、設(shè)計(jì)、算法過程的系統(tǒng)研究，包括它的理論、分析、設(shè)計(jì)、有效性、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。有效性、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。1 1 什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)什么是計(jì)算機(jī)科學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的主要內(nèi)容：計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的主要內(nèi)容： 計(jì)算機(jī)信息計(jì)算機(jī)信息的轉(zhuǎn)換與表示技術(shù)的轉(zhuǎn)換與表示技術(shù) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的理論與實(shí)現(xiàn)技術(shù)的理論與實(shí)現(xiàn)技術(shù) 計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)與

3、維護(hù)技術(shù)的開發(fā)與維護(hù)技術(shù) 計(jì)算機(jī)科學(xué)涉及的主要領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)科學(xué)涉及的主要領(lǐng)域： 數(shù)值和符號(hào)計(jì)算數(shù)值和符號(hào)計(jì)算 體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu) 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) 軟件工程軟件工程 數(shù)據(jù)庫(kù)和信息檢索數(shù)據(jù)庫(kù)和信息檢索 人工智能和計(jì)算理論人工智能和計(jì)算理論1 1 什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)什么是計(jì)算機(jī)科學(xué) 艾倫艾倫圖靈通用機(jī)模型的設(shè)想圖靈通用機(jī)模型的設(shè)想 “它可以表達(dá)成一臺(tái)單一的特殊它可以表達(dá)成一臺(tái)單一的特殊機(jī)器，這種形式的機(jī)器可以被塑造成機(jī)器，這種形式的機(jī)器可以被塑造成去做到所有工作。事實(shí)上，它可以被去做到所有工作。事實(shí)上，它可以被塑造成如同任何其他機(jī)器的模型般工塑造成如同任

4、何其他機(jī)器的模型般工作。這種特殊機(jī)器或許可以被稱呼為作。這種特殊機(jī)器或許可以被稱呼為通用機(jī)器。通用機(jī)器。” 1947年的艾倫年的艾倫 圖靈圖靈1 1 什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)什么是計(jì)算機(jī)科學(xué) 圖靈機(jī)的直觀描述：圖靈機(jī)的直觀描述： 3個(gè)部件：有窮控制器、無窮帶和讀寫頭個(gè)部件：有窮控制器、無窮帶和讀寫頭 3個(gè)動(dòng)作：改寫當(dāng)前格、左移或右移一格個(gè)動(dòng)作：改寫當(dāng)前格、左移或右移一格讀寫頭讀寫頭有窮控制器有窮控制器存儲(chǔ)帶存儲(chǔ)帶 圖靈機(jī)模型圖靈機(jī)模型1 1 什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)什么是計(jì)算機(jī)科學(xué) 馮馮諾依曼計(jì)算機(jī)模型諾依曼計(jì)算機(jī)模型程序、數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)理論程序、數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)理論計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成：存儲(chǔ)器（存儲(chǔ)器（

5、MemoryMemory ）（存儲(chǔ)）（存儲(chǔ)）算術(shù)算術(shù)/ /邏輯單元（邏輯單元（Computer UnitComputer Unit) () (計(jì)算）計(jì)算）控制單元（控制單元（Control UnitControl Unit）（控制）（控制）輸入輸入/ /輸出單元（輸出單元（Input/Output UnitInput/Output Unit) )（傳輸）（傳輸）1 1 什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)什么是計(jì)算機(jī)科學(xué) 哥尼斯堡七橋問題 梵天塔問題 哲學(xué)家共餐問題列昂納德列昂納德 歐拉（歐拉（L.Euler） 計(jì)算機(jī)科學(xué)中一些經(jīng)典問題計(jì)算機(jī)科學(xué)中一些經(jīng)典問題哥尼斯堡七橋問題哥尼斯堡七橋問題歐拉圖解歐拉圖解 梵天

6、塔問題示意圖梵天塔問題示意圖計(jì)算機(jī)科學(xué)中一些經(jīng)典問題計(jì)算機(jī)科學(xué)中一些經(jīng)典問題第二節(jié)第二節(jié) 計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史 19461946年之前年之前 古典計(jì)算機(jī)器時(shí)代古典計(jì)算機(jī)器時(shí)代 19461946至今至今 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)時(shí)代現(xiàn)代計(jì)算機(jī)時(shí)代 19851985年以后年以后 計(jì)算機(jī)發(fā)展的新方向計(jì)算機(jī)發(fā)展的新方向個(gè)人計(jì)算機(jī)與智能計(jì)算機(jī)個(gè)人計(jì)算機(jī)與智能計(jì)算機(jī)第第1 1階段古典計(jì)算機(jī)器時(shí)代階段古典計(jì)算機(jī)器時(shí)代 計(jì)算設(shè)備還不是科學(xué)，而是工具。計(jì)算設(shè)備還不是科學(xué)，而是工具。 出現(xiàn)一些具備計(jì)算和存儲(chǔ)信息能力的設(shè)備。出現(xiàn)一些具備計(jì)算和存儲(chǔ)信息能力的設(shè)備。 輔助計(jì)算的基本手段出現(xiàn)

7、，主要針對(duì)的是數(shù)字。輔助計(jì)算的基本手段出現(xiàn)，主要針對(duì)的是數(shù)字。 主要特點(diǎn)：計(jì)算設(shè)備作為人腦計(jì)算的輔助工具，不具主要特點(diǎn)：計(jì)算設(shè)備作為人腦計(jì)算的輔助工具，不具備自動(dòng)計(jì)算能力。備自動(dòng)計(jì)算能力。2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第一階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第一階段算盤時(shí)代算盤時(shí)代 這一階段出現(xiàn)了表示語(yǔ)言和數(shù)字的文字及其書寫工這一階段出現(xiàn)了表示語(yǔ)言和數(shù)字的文字及其書寫工具，最主要的計(jì)算工具是算盤。具，最主要的計(jì)算工具是算盤。 機(jī)械時(shí)代機(jī)械時(shí)代 這一時(shí)期計(jì)算裝置的特點(diǎn)是借助于各種機(jī)械裝置齒這一時(shí)期計(jì)算裝置的特點(diǎn)是借助于各種機(jī)械裝置齒輪杠桿等自動(dòng)傳送（十進(jìn)位），而機(jī)械裝置的動(dòng)力則輪杠桿等自動(dòng)傳送（十進(jìn)位），而機(jī)械裝置的動(dòng)力

8、則來自計(jì)算人員的手。來自計(jì)算人員的手。機(jī)電時(shí)代機(jī)電時(shí)代 使用電力作為計(jì)算機(jī)器動(dòng)力，但計(jì)算機(jī)構(gòu)本身還是使用電力作為計(jì)算機(jī)器動(dòng)力，但計(jì)算機(jī)構(gòu)本身還是機(jī)械式的。機(jī)械式的。 2 2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第一階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第一階段帕斯卡的加法機(jī)帕斯卡的加法機(jī)古老的計(jì)算工具古老的計(jì)算工具算盤算盤 萊布尼茲的演算機(jī)萊布尼茲的演算機(jī) 巴貝奇差分機(jī)巴貝奇差分機(jī)巴貝奇分析機(jī)巴貝奇分析機(jī)早期的計(jì)算機(jī)器早期的計(jì)算機(jī)器2 2 計(jì)算機(jī)發(fā)展第一階段中的典型成果計(jì)算機(jī)發(fā)展第一階段中的典型成果早期的計(jì)算機(jī)器早期的計(jì)算機(jī)器哈佛大學(xué)研制的機(jī)電式自動(dòng)順序控制計(jì)算機(jī)哈佛大學(xué)研制的機(jī)電式自動(dòng)順序控制計(jì)算機(jī)MARK I2 2 計(jì)算機(jī)發(fā)展

9、第一階段中的典型成果計(jì)算機(jī)發(fā)展第一階段中的典型成果2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段第第2 2階段階段 1946-1946-至今至今 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)時(shí)代現(xiàn)代計(jì)算機(jī)時(shí)代第一代計(jì)算機(jī)第一代計(jì)算機(jī) 1946年年1957年年第二代計(jì)算機(jī)第二代計(jì)算機(jī) 1958年年1964年年第三代計(jì)算機(jī)第三代計(jì)算機(jī) 1965年年1975年年第四代計(jì)算機(jī)第四代計(jì)算機(jī) 1972年至今年至今第一代計(jì)算機(jī)第一代計(jì)算機(jī) 1946年年1957年：年：1944年到年到1945年間，馮年間，馮諾依曼主持設(shè)計(jì)了諾依曼主持設(shè)計(jì)了 EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Com

10、puter)方案，它明確了計(jì)算機(jī)由五個(gè)部分組方案，它明確了計(jì)算機(jī)由五個(gè)部分組 成，包括：運(yùn)算器、邏輯控制裝置、存儲(chǔ)器、輸成，包括：運(yùn)算器、邏輯控制裝置、存儲(chǔ)器、輸 入和輸出設(shè)備，并描述了這五部分的職能和相互入和輸出設(shè)備，并描述了這五部分的職能和相互 關(guān)系。關(guān)系。1946年，馮年，馮諾依曼和戈?duì)柕滤雇?、勃克斯等人諾依曼和戈?duì)柕滤雇ⅰ⒉怂沟热?在在EDVAC方案的基礎(chǔ)上，提出了方案的基礎(chǔ)上，提出了電子計(jì)算機(jī)電子計(jì)算機(jī) 邏輯設(shè)計(jì)初探邏輯設(shè)計(jì)初探的設(shè)計(jì)報(bào)告，標(biāo)志著電子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)報(bào)告，標(biāo)志著電子計(jì)算機(jī) 時(shí)代的真正開始。時(shí)代的真正開始。馮馮諾依曼是諾依曼是20世紀(jì)世紀(jì)最偉大的全才之一最偉大的全才之一2

11、 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段賓夕法尼亞大學(xué)研制的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)賓夕法尼亞大學(xué)研制的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段 第一代計(jì)算機(jī)第一代計(jì)算機(jī) 1946年年-1957年：年： 1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer，讀作，讀作“埃尼阿克埃尼阿克”）在美國(guó)賓夕法尼亞）在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。大學(xué)研制成功。 第一代電子計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn)：第一代電子計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn)： 利用真空管制造電子元件利用真空管制造電子元件

12、利用穿孔卡作為主要的存儲(chǔ)介質(zhì)利用穿孔卡作為主要的存儲(chǔ)介質(zhì) 體積龐大，重量驚人，耗電量大體積龐大，重量驚人，耗電量大2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段真空管真空管第一代計(jì)算機(jī)核心材料第一代計(jì)算機(jī)核心材料第二代計(jì)算機(jī)第二代計(jì)算機(jī) 1958年年1964年：年： 使用用晶體管的計(jì)算機(jī)被稱作第二代計(jì)算機(jī)。和真空管計(jì)使用用晶體管的計(jì)算機(jī)被稱作第二代計(jì)算機(jī)。和真空管計(jì)算機(jī)相比，晶體管計(jì)算機(jī)無論是耗電量還是產(chǎn)生的熱能都算機(jī)相比，晶體管計(jì)算機(jī)無論是耗電量還是產(chǎn)生的熱能都大大降低，而可靠性和計(jì)算能力則大為提高。大大降低，而可靠性和計(jì)算能力則大為

13、提高。 主存儲(chǔ)器均采用磁心存儲(chǔ)器，磁鼓和磁盤開始用作主要的主存儲(chǔ)器均采用磁心存儲(chǔ)器，磁鼓和磁盤開始用作主要的輔助存儲(chǔ)器。輔助存儲(chǔ)器。 1953年年 1963年期間，年期間，IBM 相繼推出相繼推出IBM 701、IBM 650、等經(jīng)典機(jī)型，成為市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。并于等經(jīng)典機(jī)型，成為市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。并于1964年研制成功年研制成功IBM 360，開啟了第三代計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí)代。，開啟了第三代計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí)代。 2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段 IBM 701 計(jì)算機(jī)系列計(jì)算機(jī)系列第二代計(jì)算機(jī)經(jīng)典代表第二代計(jì)算機(jī)經(jīng)典代表 IBM 650 計(jì)算機(jī)系列計(jì)算機(jī)系列2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段計(jì)算

14、機(jī)的發(fā)展歷史第二階段2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段晶體管電子計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史：晶體管電子計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史：翻查晶體管歷史，今年是晶體管誕生翻查晶體管歷史，今年是晶體管誕生61周年，首顆晶體管誕生于周年，首顆晶體管誕生于1947年年12月月16日，由貝爾實(shí)驗(yàn)室日，由貝爾實(shí)驗(yàn)室(Bell Labs) 的的William Shockley、John Bardeen和和Walter Brattain成功制成成功制成第一個(gè)晶體管，由此改變了人類科技第一個(gè)晶體管，由此改變了人類科技的歷史。到了的歷史。到了1950年，年，William Shockley開發(fā)出雙極性接面晶體管開發(fā)出雙極性接

15、面晶體管 (bipolar junction transistor)，也就，也就是現(xiàn)在俗稱的晶體管，而第一款采用是現(xiàn)在俗稱的晶體管，而第一款采用晶體管技術(shù)，并用于商業(yè)化裝置于晶體管技術(shù)，并用于商業(yè)化裝置于1953年上市，僅僅是一款助聽器。年上市，僅僅是一款助聽器。 William Shockley 2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段第一顆晶體管第一顆晶體管 2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第二階段1954年年10月月18日日 第一臺(tái)晶體管收音機(jī)第一臺(tái)晶體管收音機(jī)Regency TR1問世，采用四顆鍺晶體管問世，采用四顆鍺晶體管 1965年年 Intel創(chuàng)辦人之一，

16、創(chuàng)辦人之一，Gordon Moore電子雜志撰文預(yù)測(cè)芯片上的晶體電子雜志撰文預(yù)測(cè)芯片上的晶體管數(shù)目未來將約每年倍增（之后十年改為每?jī)赡瓯对觯?，摩爾定律管?shù)目未來將約每年倍增（之后十年改為每?jī)赡瓯对觯?，摩爾定律正式誕生。正式誕生。 1968年年7月月 Robert Noyce和和Gordon Moore從快捷半導(dǎo)體公司離職，創(chuàng)立從快捷半導(dǎo)體公司離職，創(chuàng)立Intel 公司公司 。1969年年 -1971年年 1969年，年，Intel 公司率先成功開發(fā)公司率先成功開發(fā)PMOS硅閘極晶體管技術(shù)，以傳硅閘極晶體管技術(shù)，以傳統(tǒng)的二氧化硅統(tǒng)的二氧化硅 (SiO2) 閘極電介質(zhì)并引進(jìn)新多晶硅閘極技術(shù)。閘極電

17、介質(zhì)并引進(jìn)新多晶硅閘極技術(shù)。1971年，年，Intel出第一個(gè)微處理器出第一個(gè)微處理器4004，1/8 x 1/16英吋大小內(nèi)含英吋大小內(nèi)含2,000余余顆晶體管，以顆晶體管，以10微米微米PMOS技術(shù)制成。技術(shù)制成。 1978年年 16位的位的Intel 8088微處理器誕生，內(nèi)含微處理器誕生，內(nèi)含29,000顆晶體管，執(zhí)行速度顆晶體管，執(zhí)行速度為為5MHz、8MHz和和10MH，8088于于1981年成功銷售給年成功銷售給IBM的新個(gè)人的新個(gè)人計(jì)算機(jī)部門，這項(xiàng)關(guān)鍵性的交易使計(jì)算機(jī)部門，這項(xiàng)關(guān)鍵性的交易使Intel 8088微處理器成為微處理器成為IBM個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)人計(jì)算機(jī)(IBM PC)的

18、頭腦，令的頭腦，令I(lǐng)ntel成為財(cái)星雜志成為財(cái)星雜志Fortune 500大公大公司之一及司之一及1970年代商業(yè)成功典范之一，年代商業(yè)成功典范之一，PC歷史亦由這一刻開始。歷史亦由這一刻開始。 晶體管計(jì)算機(jī)發(fā)展大事記晶體管計(jì)算機(jī)發(fā)展大事記 第三代計(jì)算機(jī)第三代計(jì)算機(jī) 1965年年1975年：年： 使用集成電路代替晶體管，使用硅半導(dǎo)體制造存儲(chǔ)器。使用集成電路代替晶體管，使用硅半導(dǎo)體制造存儲(chǔ)器。 廣泛使用微程序技術(shù)，簡(jiǎn)化處理機(jī)設(shè)計(jì)。廣泛使用微程序技術(shù)，簡(jiǎn)化處理機(jī)設(shè)計(jì)。 系列化通用化和標(biāo)準(zhǔn)化是這一時(shí)期計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的基本思想。系列化通用化和標(biāo)準(zhǔn)化是這一時(shí)期計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的基本思想。 2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第三

19、階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第三階段2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第三階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第三階段中小規(guī)模集成電路和中小規(guī)模集成電路和CPU 2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第三階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第三階段中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)第四代計(jì)算機(jī)第四代計(jì)算機(jī) 1972年年至今：至今： 大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路迅速代替中小規(guī)模集成電路。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路迅速代替中小規(guī)模集成電路。 產(chǎn)生了微處理器和微型計(jì)算機(jī)產(chǎn)生了微處理器和微型計(jì)算機(jī) 。 產(chǎn)生了字長(zhǎng)產(chǎn)生了字長(zhǎng)4位、位、8位、位、16位、位、32位和位和64位的微型計(jì)算機(jī)，位的微型計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)的性能迅速提高。計(jì)算機(jī)的性能迅速提高。 2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第

20、四階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第四階段2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第四階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第四階段大規(guī)模集成電路和大規(guī)模集成電路和CPU 個(gè)人計(jì)算機(jī)的經(jīng)典個(gè)人計(jì)算機(jī)的經(jīng)典IBM PC2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第四階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第四階段 第四代計(jì)算機(jī)第四代計(jì)算機(jī) 1972年年至今：至今： 1981年年8月月12日，日，PC機(jī)之父的唐機(jī)之父的唐.埃斯特奇（埃斯特奇（D.Estridge）領(lǐng)導(dǎo)的）領(lǐng)導(dǎo)的開發(fā)團(tuán)隊(duì)完成了開發(fā)團(tuán)隊(duì)完成了IBM個(gè)人電腦的研發(fā)，個(gè)人電腦的研發(fā)，IBM PC正式問世。正式問世。 蘋果的蘋果的Macintosh計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第四階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史第四階段第四代計(jì)算機(jī)第四代計(jì)算

21、機(jī) 1972年年至今：至今： 1983年，蘋果公司推出了劃時(shí)代的年，蘋果公司推出了劃時(shí)代的Macintosh計(jì)算機(jī)，不僅首次計(jì)算機(jī)，不僅首次采用了圖形界面的操作系統(tǒng)，并且第一次使個(gè)人計(jì)算機(jī)具有了多媒體采用了圖形界面的操作系統(tǒng)，并且第一次使個(gè)人計(jì)算機(jī)具有了多媒體處理能力。處理能力。 2 計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)的未來計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)的未來 計(jì)算機(jī)未來發(fā)展方向計(jì)算機(jī)未來發(fā)展方向網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化（Network)Network)智能化智能化（Interception)Interception)新材料技術(shù)新材料技術(shù)（New MateriousNew Materious）第三節(jié)第三節(jié) 我國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展我國(guó)計(jì)算

22、機(jī)發(fā)展3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展 古典時(shí)代：古典時(shí)代： 在早期計(jì)算工具和算學(xué)理論的發(fā)明創(chuàng)造方面，中在早期計(jì)算工具和算學(xué)理論的發(fā)明創(chuàng)造方面，中國(guó)曾取得極其輝煌的成就：國(guó)曾取得極其輝煌的成就： 中國(guó)古代經(jīng)典發(fā)明創(chuàng)造：中國(guó)古代經(jīng)典發(fā)明創(chuàng)造：3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展中國(guó)古代經(jīng)典發(fā)明創(chuàng)造：中國(guó)古代經(jīng)典發(fā)明創(chuàng)造：中國(guó)古代用陽(yáng)、陰兩爻中國(guó)古代用陽(yáng)、陰兩爻構(gòu)成的八卦，被認(rèn)為是構(gòu)成的八卦，被認(rèn)為是世界上最早的二進(jìn)制表世界上最早的二進(jìn)制表示法示法由八卦演變而來的算術(shù)由八卦演變而來的算術(shù)羅經(jīng)羅經(jīng)3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展 近現(xiàn)代：近現(xiàn)代： 全國(guó)解放后，中國(guó)在極其困難的情況下，依靠自全

23、國(guó)解放后，中國(guó)在極其困難的情況下，依靠自身努力，先后在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和理論領(lǐng)域取得了一系列身努力，先后在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和理論領(lǐng)域取得了一系列成果：成果： l1958年，中國(guó)研制成功第一臺(tái)年，中國(guó)研制成功第一臺(tái) 小型電子管計(jì)算機(jī)小型電子管計(jì)算機(jī) 中國(guó)第一臺(tái)小型電子管計(jì)算機(jī)中國(guó)第一臺(tái)小型電子管計(jì)算機(jī) 3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展 近現(xiàn)代：近現(xiàn)代： 全國(guó)解放后，中國(guó)在極其困難的情況下，依靠自全國(guó)解放后，中國(guó)在極其困難的情況下，依靠自身努力，先后在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和理論領(lǐng)域取得了一系列身努力，先后在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和理論領(lǐng)域取得了一系列成果：成果： l1959年，中國(guó)研制成功第年，中國(guó)研制成功第 一臺(tái)大型電子管計(jì)

24、算機(jī)一臺(tái)大型電子管計(jì)算機(jī) 中國(guó)第一臺(tái)大型電子管計(jì)算機(jī)中國(guó)第一臺(tái)大型電子管計(jì)算機(jī) 3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展近現(xiàn)代：近現(xiàn)代： 改革開放后，中國(guó)在科技發(fā)展方面緊跟世界潮流，不斷開拓改革開放后，中國(guó)在科技發(fā)展方面緊跟世界潮流，不斷開拓 創(chuàng)新，在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展方面取得了新的成就：創(chuàng)新，在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展方面取得了新的成就： 60年代后期，中國(guó)開始研究集成電路計(jì)算機(jī)年代后期，中國(guó)開始研究集成電路計(jì)算機(jī) 。 70年代，中國(guó)已批量生產(chǎn)小型集成電路計(jì)算機(jī)。年代，中國(guó)已批量生產(chǎn)小型集成電路計(jì)算機(jī)。80年代以后，年代以后，中國(guó)開始重點(diǎn)研制微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并推廣應(yīng)用中國(guó)開始重點(diǎn)研制微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并推廣應(yīng)用 。

25、產(chǎn)生了字長(zhǎng)產(chǎn)生了字長(zhǎng)4位、位、8位、位、16位、位、32位和位和64位的微型計(jì)算機(jī)，計(jì)算位的微型計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)的性能迅速提高。機(jī)的性能迅速提高。 3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展近現(xiàn)代：近現(xiàn)代： 龍芯一號(hào)龍芯一號(hào)CPU是神州龍芯公司推出的兼顧通用及嵌入式是神州龍芯公司推出的兼顧通用及嵌入式CPU特點(diǎn)的新一代特點(diǎn)的新一代32位位CPU，標(biāo)志著我國(guó)在現(xiàn)代通用微處理器設(shè)計(jì)方，標(biāo)志著我國(guó)在現(xiàn)代通用微處理器設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)了面實(shí)現(xiàn)了“零零”的突破，的突破， 打破了我國(guó)長(zhǎng)期依賴國(guó)外打破了我國(guó)長(zhǎng)期依賴國(guó)外CPU產(chǎn)品的產(chǎn)品的無無“芯芯”的歷史。的歷史。龍芯一號(hào)龍芯一號(hào)CPU 3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)

26、展使用使用“龍芯一號(hào)龍芯一號(hào)”的計(jì)算機(jī)產(chǎn)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品品3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展近現(xiàn)代：近現(xiàn)代： 在大型計(jì)算機(jī)、特別是巨型計(jì)算機(jī)技術(shù)方面也取得了重要進(jìn)在大型計(jì)算機(jī)、特別是巨型計(jì)算機(jī)技術(shù)方面也取得了重要進(jìn)展；建立了計(jì)算機(jī)服務(wù)業(yè)，逐步健全了計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。展；建立了計(jì)算機(jī)服務(wù)業(yè)，逐步健全了計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。 中國(guó)第一臺(tái)億次計(jì)算機(jī)中國(guó)第一臺(tái)億次計(jì)算機(jī)3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展運(yùn)算速度可達(dá)運(yùn)算速度可達(dá)5000億次的億次的“神威神威”計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展近現(xiàn)代：近現(xiàn)代： 在計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究方面，中國(guó)在有限元計(jì)算方法、數(shù)學(xué)定在計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究方面，中國(guó)在有限元

27、計(jì)算方法、數(shù)學(xué)定理的機(jī)器證明、漢字信息處理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件等方面都理的機(jī)器證明、漢字信息處理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件等方面都有所建樹，對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)理論的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。有所建樹，對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)理論的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。 3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展 我國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展存在的問題我國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展存在的問題（1 1）自主創(chuàng)新能力不足；）自主創(chuàng)新能力不足；（2 2）核心技術(shù)缺失（）核心技術(shù)缺失（CPUCPU制造技術(shù)，高科技材料技制造技術(shù)，高科技材料技術(shù)，操作系統(tǒng)技術(shù)，高性能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器技術(shù)術(shù)，操作系統(tǒng)技術(shù)，高性能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器技術(shù)）；）；（3 3）發(fā)展體制存在缺陷；）發(fā)展體制存在缺陷；（4 4）相關(guān)法

28、律法規(guī)不夠健全，缺乏法律意識(shí)；）相關(guān)法律法規(guī)不夠健全，缺乏法律意識(shí)；3 我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展第四節(jié)第四節(jié) 計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題 計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題：計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題： 計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和迅猛發(fā)展給人類社會(huì)帶來了計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和迅猛發(fā)展給人類社會(huì)帶來了很多新問題。在倫理上，人們面臨著許多挑戰(zhàn)傳很多新問題。在倫理上，人們面臨著許多挑戰(zhàn)傳統(tǒng)社會(huì)行為準(zhǔn)則的抉擇。在科學(xué)上，計(jì)算機(jī)技術(shù)統(tǒng)社會(huì)行為準(zhǔn)則的抉擇。在科學(xué)上，計(jì)算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用應(yīng)該規(guī)范到什么程度？在哲學(xué)上，人們及其應(yīng)用應(yīng)該規(guī)范到什么程度？在哲學(xué)上，人們開始了智能行為的存在與智能本身存的爭(zhēng)論。同開始了智能行為的存在與智能本身存的爭(zhēng)論。

29、同時(shí)，整個(gè)社會(huì)也在討論：新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用是代表時(shí)，整個(gè)社會(huì)也在討論：新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用是代表新的自由還是新的控制？新的自由還是新的控制？4 計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題 計(jì)算機(jī)發(fā)展所帶來的社會(huì)問題計(jì)算機(jī)發(fā)展所帶來的社會(huì)問題（1 1）人們的生產(chǎn)與生活越來越依賴計(jì)算機(jī)）人們的生產(chǎn)與生活越來越依賴計(jì)算機(jī)（圖（圖1 1）；（2 2）對(duì)人類社會(huì)傳統(tǒng)的社會(huì)倫理觀念產(chǎn)生重大影響）對(duì)人類社會(huì)傳統(tǒng)的社會(huì)倫理觀念產(chǎn)生重大影響（圖（圖2 2）；（3 3）計(jì)算機(jī)犯罪問題日益嚴(yán)重）計(jì)算機(jī)犯罪問題日益嚴(yán)重（圖（圖3 3）；4 計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題計(jì)算機(jī)與人類生活聯(lián)系越來越緊密計(jì)算機(jī)與人類生活聯(lián)系越來越緊密計(jì)算機(jī)

30、在軍事上計(jì)算機(jī)在軍事上應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)技術(shù)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)讓人國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)讓人們生活聯(lián)系更加們生活聯(lián)系更加緊密緊密計(jì)算機(jī)在航空航天方面的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在航空航天方面的應(yīng)用 問題的產(chǎn)生：?jiǎn)栴}的產(chǎn)生： 人類對(duì)于新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用是代表時(shí)更大的自人類對(duì)于新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用是代表時(shí)更大的自由還是被計(jì)算機(jī)所控制？由還是被計(jì)算機(jī)所控制？問題4 計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題 計(jì)算機(jī)發(fā)展所帶來的社會(huì)問題計(jì)算機(jī)發(fā)展所帶來的社會(huì)問題（1 1）人們的生產(chǎn)與生活越來越依賴計(jì)算機(jī)（圖）人們的生產(chǎn)與生活越來越依賴計(jì)算機(jī)（圖1 1）；）；（2 2）對(duì)人類社會(huì)傳統(tǒng)的社會(huì)倫理觀念產(chǎn)生重大影響（圖）對(duì)人類社會(huì)傳統(tǒng)

31、的社會(huì)倫理觀念產(chǎn)生重大影響（圖2 2）；）；（3 3）計(jì)算機(jī)犯罪問題日益嚴(yán)重（圖）計(jì)算機(jī)犯罪問題日益嚴(yán)重（圖3 3）；）；4 計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題計(jì)算機(jī)的發(fā)展沖擊著傳統(tǒng)倫理觀念計(jì)算機(jī)的發(fā)展沖擊著傳統(tǒng)倫理觀念計(jì)算機(jī)控制的智能計(jì)算機(jī)控制的智能機(jī)器人，可能顛覆機(jī)器人，可能顛覆人類正常的倫理觀人類正常的倫理觀念念虛擬的網(wǎng)絡(luò)世虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界中的人際關(guān)界中的人際關(guān)系，超越了人系，超越了人們正常的社會(huì)們正常的社會(huì)關(guān)系原則關(guān)系原則計(jì)算機(jī)游戲的廣泛普及，計(jì)算機(jī)游戲的廣泛普及，改變著青少年的生活方式改變著青少年的生活方式和道德理念和道德理念 問題的產(chǎn)生：?jiǎn)栴}的產(chǎn)生： 在計(jì)算機(jī)應(yīng)用越來越廣泛的趨勢(shì)下，人類社會(huì)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用越來越廣泛的趨勢(shì)下，人類社會(huì)傳統(tǒng)的倫理道德準(zhǔn)則是否將被打破？傳統(tǒng)的倫理道德準(zhǔn)則是否將被打破？問題4 計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題 計(jì)算機(jī)發(fā)展所帶來的社會(huì)問題計(jì)算機(jī)發(fā)展所帶來的社會(huì)問題（1 1）人們的生產(chǎn)與生活越來越依賴計(jì)算機(jī)（圖）人們的生產(chǎn)與生活越來越依賴計(jì)算機(jī)（圖1 1）；）；（2 2）對(duì)人類社會(huì)傳統(tǒng)的社會(huì)倫理觀念產(chǎn)生重大影響（圖）對(duì)人類社會(huì)傳統(tǒng)的社會(huì)倫理觀念產(chǎn)生重大影響（圖2 2）；）；（3 3）計(jì)算機(jī)犯罪問題日益嚴(yán)重（圖）計(jì)算機(jī)犯罪問題日益嚴(yán)重（圖3 3）；）；4 計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題計(jì)算機(jī)與社會(huì)問題計(jì)算機(jī)犯罪問題日益嚴(yán)重