第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 知識(shí)點(diǎn)梳理匯總

1、第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)本章首先介紹計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史，并從文化的角度討論計(jì)算機(jī)發(fā)展對(duì)人類(lèi)社會(huì)的影響；然后從信息的角度出發(fā)討論學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)所必需掌握的基礎(chǔ)知識(shí)；最后介紹計(jì)算機(jī)病毒的基礎(chǔ)知識(shí)及計(jì)算機(jī)安全防范常識(shí)。本章要點(diǎn)應(yīng)知：（1）計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷史和計(jì)算機(jī)文化的基本概念。（2）信息在計(jì)算機(jī)中的表示形式、存儲(chǔ)方式、計(jì)算方法等。（3）計(jì)算機(jī)中信息的表示與存儲(chǔ)的基本單位。（4）計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中各種不同信息編碼的基本概念。應(yīng)會(huì)：（1）二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼表示及運(yùn)算。（2）二進(jìn)制、十進(jìn)制及十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。（3）計(jì)算機(jī)中各信息單位之間的轉(zhuǎn)換。1.1 概 述1.1.1 計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1關(guān)于世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)世界上最早的計(jì)

2、算工具當(dāng)數(shù)中國(guó)的算盤(pán)了。今天雖然無(wú)法考證算盤(pán)具體發(fā)明的年代，但算盤(pán)的使用卻是有了幾千年，它是最早同時(shí)具有“算”和“存”兩種功能的計(jì)算工具，但是算盤(pán)卻不是計(jì)算的機(jī)器，而世界上最早的計(jì)算的機(jī)器是歐洲的齒輪加減法器，它是1642年由法國(guó)的物理學(xué)家帕斯卡（Blaise Pascal）發(fā)明的，1673年德國(guó)的數(shù)學(xué)家萊布尼茲（G. N. Won Leibniz）在帕斯卡的基礎(chǔ)上增加了乘除法制成了能進(jìn)行四則運(yùn)算的機(jī)械式計(jì)算機(jī)器。從此計(jì)算的機(jī)器隨著工業(yè)革命的發(fā)展及需要，也不斷地發(fā)展，直到1822年英國(guó)的數(shù)學(xué)家查爾斯巴貝奇（Charles Babbage）才算真正設(shè)計(jì)出了機(jī)械式的計(jì)算機(jī)差分機(jī)，1834年又設(shè)計(jì)了

3、分析機(jī)，他的機(jī)械式計(jì)算機(jī)由3個(gè)部分構(gòu)成：“倉(cāng)庫(kù)（the store）”、“工廠(chǎng)（the mill）”和“控制桶（control barrel）”?！皞}(cāng)庫(kù)”是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息的，“工廠(chǎng)”則是進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的，最巧妙的要算“控制桶”，它是在“倉(cāng)庫(kù)”和“工廠(chǎng)”中用來(lái)調(diào)度使機(jī)器的運(yùn)算能夠持續(xù)有序的進(jìn)行。正是他的巧妙設(shè)計(jì)才奠定了今天計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)架：“倉(cāng)庫(kù)”相當(dāng)于現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，“工廠(chǎng)”相當(dāng)于現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器，“控制桶”相當(dāng)于現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的控制器，以及輸入/輸出裝置，人們將巴貝奇稱(chēng)為計(jì)算機(jī)之父就是這個(gè)原因。1936年美國(guó)的霍德華艾肯（Howard Aiken）在深入研究了巴貝奇分析機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)巴貝

4、奇分析機(jī)設(shè)計(jì)作了重大改革，提出了用機(jī)電方法而不是純機(jī)械方法來(lái)實(shí)現(xiàn)分析機(jī)，次年進(jìn)入哈佛大學(xué)任教，1944年終于制成了改進(jìn)的巴貝奇分析機(jī)Mark I計(jì)算機(jī)。世界上公認(rèn)的第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)是1946年由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)任教的物理學(xué)家約翰莫齊利（John Mauchly）和工程師普雷斯伯?？颂兀↗.Presper Eckert）領(lǐng)導(dǎo)研制的，取名為ENIAC（Electronic Numerical Intergrator And Calculator）的計(jì)算機(jī)。它是在第二次世界大戰(zhàn)中美國(guó)陸軍彈道研究所為了解決彈道問(wèn)題所涉及的許多復(fù)雜計(jì)算而設(shè)計(jì)制造的，與現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)相比，它體積龐大，耗電量也特別大

5、，而存儲(chǔ)容量卻很小，運(yùn)算速度也非常慢。但在當(dāng)時(shí)它的功能確實(shí)出類(lèi)拔萃。例如，它可以在1秒內(nèi)進(jìn)行5000次加減運(yùn)算，2.8毫秒便可進(jìn)行一次乘法運(yùn)算，比當(dāng)時(shí)IBM公司生產(chǎn)的Mark I計(jì)算機(jī)快1000倍，在ENIAC出現(xiàn)之前，一個(gè)熟練的臺(tái)式計(jì)算機(jī)操作員至少要花24小時(shí)才能得出的一條拋物線(xiàn)的正確結(jié)果，用Mark I做要20分鐘，而用ENIAC只需30秒。但它也明顯地存在著很多缺點(diǎn)，如它體積龐大，重約30噸，整個(gè)機(jī)器占據(jù)了170m2；機(jī)器中用了17468只電子管，約1500只繼電器，10000多只電容器，7000余只電阻及其他各類(lèi)電氣元件，運(yùn)行時(shí)，耗電量很大，約為150000W。另外，它的存儲(chǔ)容量卻很小

6、，只能存20個(gè)字長(zhǎng)為10位的十進(jìn)制數(shù)。假如讓現(xiàn)代的人使用它，最不能容忍的則是編排程序都要靠人工改接連線(xiàn)，因此每次解題都要靠人工改接連線(xiàn)，準(zhǔn)備時(shí)間大大超過(guò)實(shí)際計(jì)算時(shí)間。盡管如此，ENIAC的研制成功還是為以后計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。然而，在ENIAC誕生之前，在美國(guó)依阿華大學(xué)數(shù)學(xué)物理系任教的阿塔納索夫于1940年在缺乏資金的情況下，用了300只電子管及電阻、電容等元器件完成了世界上真正的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ABC機(jī)，它能做加減法運(yùn)算，可以存儲(chǔ)300個(gè)數(shù)字。因?yàn)槠涮?jiǎn)陋，校方?jīng)]有看到這個(gè)“怪物”的前景，停止資助了進(jìn)一步的研究工作而使阿塔納索夫當(dāng)時(shí)失去了獲得世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)發(fā)明的機(jī)會(huì)。19

7、40年12月，莫齊利在賓夕法尼亞大學(xué)召開(kāi)的有關(guān)科學(xué)發(fā)展的美國(guó)聯(lián)盟會(huì)議上作了關(guān)于用模擬計(jì)算機(jī)解決氣象難題的使用潛力問(wèn)題的報(bào)告，會(huì)上幸運(yùn)地遇見(jiàn)了阿塔納索夫并獲知阿塔納索夫的杰出創(chuàng)造，莫齊利驚訝萬(wàn)分，于是不惜花幾天的時(shí)間穿越美國(guó)中部去看那臺(tái)名為ABC機(jī)的“怪物”。在阿塔納索夫那臺(tái)“怪物”的啟發(fā)下，1942年莫齊利提出了用電子管組成計(jì)算機(jī)的設(shè)想，這一方案得到了美國(guó)陸軍彈道研究所的40萬(wàn)美元的資助。當(dāng)時(shí)正值第二次世界大戰(zhàn)之際，新武器研制中的彈道問(wèn)題涉及許多復(fù)雜的計(jì)算，單靠手工計(jì)算已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了要求，急需自動(dòng)計(jì)算的機(jī)器。于是在美國(guó)陸軍部的資助下，1943年開(kāi)始了ENIAC的研制，1946年完成并投入使用。

8、ENIAC的研制成功為以后計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展提供了契機(jī)，雖然它存在許多缺點(diǎn)。然而科學(xué)家每克服它的一個(gè)缺點(diǎn)，都對(duì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展帶來(lái)了很大的影響。其中影響最大的要算美國(guó)數(shù)學(xué)家馮諾依曼（Johon Von Neumann）提出的采用程序存儲(chǔ)方式，即在計(jì)算機(jī)中設(shè)置存儲(chǔ)器，將符號(hào)化的計(jì)算步驟放在存儲(chǔ)器中，然后依次取出存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行譯碼，并按照譯碼結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)工作的自動(dòng)化。1944年9月，馮諾依曼在獲得官方特許的情況下考察了ENIAC，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的考察研究指出了ENIAC的缺陷并計(jì)劃改進(jìn)后新機(jī)器EDVAC的研制工作，研制小組的其他成員包括了ENIAC的創(chuàng)始者?？颂睾湍R利等。EDVAC的最大改進(jìn)

9、是采用了水銀延遲存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)程序，也就是現(xiàn)在稱(chēng)為內(nèi)存的部件；另外還在機(jī)器內(nèi)擯棄了原來(lái)的十進(jìn)制編碼而采用二進(jìn)制編碼。遺憾的是，在研制過(guò)程中，以馮諾依曼為首的理論界人士和以埃克特、莫齊利為首的技術(shù)界人士之間發(fā)生了嚴(yán)重的意見(jiàn)分歧而使EDVAC的研制擱淺，直到1952年EDVAC才勉強(qiáng)完成。而在此期間，英國(guó)劍橋大學(xué)的莫利斯威爾克思因參加了EDVAC講習(xí)班，回國(guó)后開(kāi)始研制新的計(jì)算機(jī)，居然于1949年比EDVAC早一年完成了EDSAC。EDSAC是在接受EDVAC方案的影響后研制成功的，因此它與EDVAC一樣采用了二進(jìn)制和程序存儲(chǔ)方式，運(yùn)算速度為每秒670次加減法，每秒170次乘法，程序和數(shù)據(jù)的輸入采用紙

10、帶，輸出采用電傳打字機(jī)。這樣，世界上第一臺(tái)程序存儲(chǔ)式計(jì)算機(jī)的殊榮由EDSAC奪得。以后的計(jì)算機(jī)用的都是程序存儲(chǔ)方式，而采用這種方式的計(jì)算機(jī)統(tǒng)稱(chēng)為馮諾依曼式計(jì)算機(jī)。2計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的誕生到現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)走過(guò)了50多年的發(fā)展歷程。在這期間，計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷變化，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，以至于影響到了人類(lèi)的生存方式。根據(jù)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程，顯然可以歸為以下三個(gè)大的階段。（1）計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期階段這個(gè)階段大約是1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生到20世紀(jì)70年代末個(gè)人計(jì)算機(jī)開(kāi)始普及應(yīng)用之前的這個(gè)階段。其特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍基本局限于軍事、科學(xué)計(jì)算及工業(yè)大企業(yè)的大量數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用的范圍

11、很小，以及計(jì)算機(jī)和有關(guān)外設(shè)的價(jià)格非常昂貴。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的劃分中人們根據(jù)計(jì)算機(jī)核心部件所用邏輯元件的種類(lèi)劃分為四代都應(yīng)屬于這個(gè)階段，它們標(biāo)志性的特征分別是：第一代為電子管；第二代為晶體管；第三代為中、小規(guī)模集成電路；第四代為中大、超大規(guī)模集成電路。第一代機(jī)從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)直至20世紀(jì)50年代后期，這一時(shí)期的計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是采用電子管作為基本物理器件。它體積大、能耗高、速度慢、容量小、價(jià)格昂貴，其應(yīng)用也僅限于科學(xué)計(jì)算和軍事。20世紀(jì)50年代后期20世紀(jì)60年代中期出現(xiàn)的第二代計(jì)算機(jī)采用晶體管作為基本物理器件，并采用了監(jiān)控程序，這是操作系統(tǒng)（OS）的雛形。而適用于事務(wù)處理的COBOL語(yǔ)言也得到了

12、廣泛應(yīng)用。這意味著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍已從科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展到了事務(wù)處理領(lǐng)域。與第一代計(jì)算機(jī)相比，晶體管計(jì)算機(jī)體積小，成本低，功能強(qiáng)，可靠性高。在這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)不僅應(yīng)用在軍事與尖端技術(shù)上，而且應(yīng)用在工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、事務(wù)管理等方面。1964年4月，IBM公司推出了采用新概念設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)IBM360，宣布了第三代計(jì)算機(jī)的誕生。它分大、中、小型等6個(gè)型號(hào)，具有通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)。通用化：兼顧了科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)控制等多方面的應(yīng)用，機(jī)器指令豐富。系列化：在指令系統(tǒng)、數(shù)據(jù)格式、字符編碼、中斷系統(tǒng)、輸入/輸出方式、控制方式等方面保持統(tǒng)一，使用戶(hù)在低檔機(jī)上編寫(xiě)的程序可以不加修改地運(yùn)行在以后性能更

13、好的高檔機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了程序的兼容。標(biāo)準(zhǔn)化：采用標(biāo)準(zhǔn)的輸入、輸出接口，這樣，各機(jī)型的外部設(shè)備都是通用的。第四代計(jì)算機(jī)從20世紀(jì)70年代初20世紀(jì)80年代初，其特征是以大規(guī)模集成電路VLSI為計(jì)算機(jī)主要功能部件，用16KB、64KB或集成度更高的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作為主存儲(chǔ)器，計(jì)算速度可達(dá)每秒幾百萬(wàn)次至上億次。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面發(fā)展了并行處理技術(shù)、分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。在軟件方面發(fā)展了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)、高效而可靠的高級(jí)語(yǔ)言以及軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化等，并逐漸形成軟件產(chǎn)業(yè)部門(mén)。由于VLSI技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件成本下降，軟件成本提高。人們?yōu)閿U(kuò)大計(jì)算機(jī)的適用范圍，不斷地增加指令系統(tǒng)中的指令，并

14、考慮盡量縮短指令系統(tǒng)與高級(jí)語(yǔ)言的語(yǔ)義差異，即增強(qiáng)每條指令的功能，以便于高級(jí)語(yǔ)言程序的編譯和降低軟件成本。這一切使得指令系統(tǒng)的復(fù)雜程度提高了，相應(yīng)地造成CPU設(shè)計(jì)復(fù)雜及硬件成本的上升。當(dāng)某一系列計(jì)算機(jī)增設(shè)新型號(hào)機(jī)或高檔機(jī)時(shí)，為維護(hù)老用戶(hù)在軟件上的投資不受損失，新機(jī)器中不得不繼承老機(jī)器指令系統(tǒng)中的全部指令，這也使得同一系列計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，后來(lái)稱(chēng)這些計(jì)算機(jī)為“復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)”，簡(jiǎn)稱(chēng)CLSC。日趨龐大的指令系統(tǒng)加長(zhǎng)了新機(jī)器的研制周期，增大了機(jī)器調(diào)試和維護(hù)的難度，從而降低了系統(tǒng)的性能。而對(duì)CLSC機(jī)的測(cè)試表明，機(jī)器中最常執(zhí)行的是一些簡(jiǎn)單指令，僅占指令系統(tǒng)中指令總數(shù)的20%，而占指令總數(shù)2

15、0%的最復(fù)雜指令卻差不多占用了控制存儲(chǔ)器容量的80%。1975年IBM的Jhon Cocke提出精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)RISC）的想法。RISC計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是通過(guò)簡(jiǎn)化指令使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單合理，從而提高運(yùn)算速度，并最終達(dá)到整體上的性能優(yōu)化。在采用RISC技術(shù)設(shè)計(jì)指令時(shí)，選擇使用頻率較高的簡(jiǎn)單指令和常用指令，指令長(zhǎng)度固定，指令格式種類(lèi)少，尋址方式種類(lèi)少。目前的RISC機(jī)大都采用超標(biāo)量流水線(xiàn)技術(shù)，以增加指令執(zhí)行的并行度，減少指令的執(zhí)行周期，并通過(guò)增加通用寄存器數(shù)量減少存取數(shù)據(jù)次數(shù)。此外還采用優(yōu)化的編譯程序，可以有效地支持高級(jí)語(yǔ)言程序。到目前為止，各種類(lèi)型的計(jì)算機(jī)都屬馮諾依曼型計(jì)算機(jī)，即采用存儲(chǔ)程序

16、方式進(jìn)行工作。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，馮諾依曼型的工作方式逐漸顯露出其局限性，科學(xué)家早在20世紀(jì)7080年代就提出了制造非馮諾依曼式計(jì)算機(jī)以及著手開(kāi)發(fā)研制第五代智能計(jì)算機(jī)，其目標(biāo)為新一代的計(jì)算機(jī)應(yīng)具有自動(dòng)識(shí)別自然語(yǔ)言、圖形、圖像的能力，具有理解和推理的能力，具有知識(shí)獲取、知識(shí)更新的能力，期望能夠突破傳統(tǒng)馮諾依曼機(jī)的結(jié)構(gòu)模式。但是究竟什么是智能計(jì)算機(jī)呢？這個(gè)問(wèn)題早在20世紀(jì)30年代電子計(jì)算機(jī)還未出世之前就由英國(guó)科學(xué)家阿蘭圖靈所提出，當(dāng)時(shí)有很多科學(xué)家都熱衷于人工智能的討論，1936年圖靈從數(shù)學(xué)的角度提出了計(jì)算機(jī)的模型之后，又界定了人工智能的標(biāo)準(zhǔn)“圖靈檢驗(yàn)”：一個(gè)人在不知情的情況下，通過(guò)一種特殊的

17、方式與相互隔開(kāi)的人和機(jī)器進(jìn)行問(wèn)答，如果在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，他分辨不出與他交流的對(duì)象哪一個(gè)是人，哪一個(gè)是機(jī)器，那么這臺(tái)機(jī)器就可以認(rèn)為是具備了人工智能了。時(shí)至今日，雖然作為計(jì)算機(jī)學(xué)科一個(gè)分支的人工智能已經(jīng)有了很大的發(fā)展，并出現(xiàn)了戰(zhàn)勝?lài)?guó)際象棋大師卡斯帕洛夫（Garry Kasparov）的“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)，但都總是無(wú)法通過(guò)圖靈檢驗(yàn)，人工智能仍然任重道遠(yuǎn)。（2）計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用階段從1975年美國(guó)的一個(gè)小公司MITS利用Intel的8080處理器和256B的RAM推出Altair 8800微電腦開(kāi)始，就掀起了計(jì)算機(jī)微型化和個(gè)人計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用的熱潮，直到20世紀(jì)70年代末蘋(píng)果機(jī)（appleI）的出現(xiàn)之前，為

18、電子愛(ài)好者們普及應(yīng)用時(shí)期，是個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)孕育時(shí)期。此時(shí)計(jì)算機(jī)的主流產(chǎn)品還是大、中、小型計(jì)算機(jī)，但這個(gè)時(shí)期由電子發(fā)燒友們的愛(ài)好推動(dòng)了個(gè)人計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展。硬件方面，美國(guó)計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)在蘋(píng)果機(jī)（appleI）出現(xiàn)以前幾乎是被IBM公司壟斷的，主要生產(chǎn)的為大、中、小型各個(gè)系列的計(jì)算機(jī)，每臺(tái)的售價(jià)都在100萬(wàn)美元以上，非常昂貴，因此IBM根本沒(méi)有把生產(chǎn)1萬(wàn)美元以?xún)?nèi)的微型機(jī)的利潤(rùn)看在眼中。然而1976年21歲的喬布斯（Steven Jobs）和26歲的Stephen Wozniak在汽車(chē)庫(kù)里組裝個(gè)人計(jì)算機(jī)，并成立了一家蘋(píng)果公司以及開(kāi)始向市場(chǎng)推出紅極一時(shí)的apple個(gè)人計(jì)算機(jī)，售價(jià)僅為每臺(tái)1350美元的

19、apple II在短短的四年中，銷(xiāo)售額由1977年的100萬(wàn)美元急速攀升至1980年的1.17億美元，極大地震撼了IBM公司在計(jì)算機(jī)界“龍頭老大”的地位，為此IBM公司才在1980年下半年急急忙忙組織人員涉足微電腦領(lǐng)域，研究生產(chǎn)個(gè)人計(jì)算機(jī)。另外從軟件方面的發(fā)展來(lái)說(shuō)，20世紀(jì)70年代微型機(jī)才出現(xiàn)，各生產(chǎn)商生產(chǎn)的機(jī)型很多，最大的問(wèn)題是它們的接口、控制口和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器都不統(tǒng)一，相互之間編寫(xiě)的軟件不兼容，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化需求很迫切，在此情況下1973年基爾代爾（Kildill）為單機(jī)單用戶(hù)的微型機(jī)編寫(xiě)了世界上第一個(gè)磁盤(pán)操作系統(tǒng)PLM。它可以用在任何有16KB內(nèi)存和8080、Z80的CPU的微型機(jī)上

20、，初步統(tǒng)一了個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)。后經(jīng)Seattle Computer Products公司修改后取名為QDOS（Quick and Dirty Operating System），1980年比爾蓋 茨（Bill Gates）的微軟公司以5萬(wàn)美元買(mǎi)下并重寫(xiě)成為了后來(lái)的MS-DOS（PC-DOS）操作系統(tǒng)。1980年IBM公司與比爾蓋茨的微軟公司合作，將微軟的MS-DOS作為IBM公司新推出微型PC機(jī)的操作系統(tǒng)取名為PC-DOS。與此同時(shí)，IBM公司為了與蘋(píng)果公司競(jìng)爭(zhēng)個(gè)人計(jì)算機(jī)市場(chǎng)，便將PC機(jī)的機(jī)器架構(gòu)公諸于世，于是在IBM公司PC機(jī)推出并急劇占領(lǐng)個(gè)人計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的同時(shí)，眾多的大公司爭(zhēng)相生產(chǎn)IBM

21、公司PC機(jī)的兼容機(jī)，由于微軟的MS-DOS操作系統(tǒng)并沒(méi)有被IBM公司買(mǎi)斷產(chǎn)權(quán)，才使眾多公司的兼容機(jī)同樣也使用微軟的DOS操作系統(tǒng)。在以上諸多巧合因素的影響下，“微軟帝國(guó)”借助DOS操作系統(tǒng)便初步形成，同時(shí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也隨著廉價(jià)的以DOS為操作系統(tǒng)的PC兼容機(jī)而逐漸普及。1984年，一家名為Novell的美國(guó)公司推出了一種新的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)Netware 1.0，通常稱(chēng)為Novell LAN，在此系統(tǒng)下的每一臺(tái)工作站的操作的界面及命令與DOS操作系統(tǒng)下的單用戶(hù)機(jī)幾乎完全相同，而工作站由于沒(méi)有硬盤(pán)其成本下降許多，因此受到了不少用戶(hù)的青睞，特別是教育系統(tǒng)用戶(hù)用來(lái)組建微機(jī)局域網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)教學(xué)。隨后，N

22、ovell公司的Novell LAN發(fā)展迅猛，幾經(jīng)升級(jí)并一直延續(xù)到20世紀(jì)90年代中期都是組建微機(jī)局域網(wǎng)的主流產(chǎn)品，之后隨著DOS操作系統(tǒng)的衰落淘汰才逐步淡出市場(chǎng)。Novell LAN是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，由于其組建的局域網(wǎng)成本低，而使更多的人能夠?qū)W習(xí)計(jì)算機(jī)的操作使用，降低了計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)使用的成本，從而極大地加速了計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，對(duì)計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用起到了不可低估的作用。從上述計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷不難看出，計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用是計(jì)算機(jī)硬件和軟件兩個(gè)方面共同發(fā)展，并且相輔相成、相互推動(dòng)、相互適應(yīng)而發(fā)展起來(lái)的。這個(gè)階段是以個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用為標(biāo)志的，它主要以蘋(píng)果機(jī)（appleI）的出現(xiàn)為開(kāi)始。計(jì)算機(jī)的普及

23、應(yīng)用階段為計(jì)算機(jī)文化階段奠定了基礎(chǔ)，而計(jì)算機(jī)文化階段又引發(fā)了更高一個(gè)層次的計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用。（3）計(jì)算機(jī)文化階段計(jì)算機(jī)作為一種文化提出來(lái)是在1981年瑞士洛桑召開(kāi)的第三次世界計(jì)算機(jī)教育大會(huì)上由前蘇聯(lián)學(xué)者伊爾肖夫首次提出的，雖然伊爾肖夫提出的是“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是第二文化”，與現(xiàn)在所講到的計(jì)算機(jī)文化有本質(zhì)的區(qū)別，但其不同凡響的觀(guān)點(diǎn)在會(huì)上引起了巨大反響，幾乎得到了所有與會(huì)專(zhuān)家的支持。實(shí)質(zhì)上計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言并不是計(jì)算機(jī)文化，所謂計(jì)算機(jī)文化指的是由于計(jì)算機(jī)這種具有“大腦”部分功能的工具的產(chǎn)生與廣泛使用，致使人類(lèi)在思維方式、行為方式、生活方式等人類(lèi)生存方式的方方面面都在發(fā)生巨大的變化，從本質(zhì)上產(chǎn)生了一

24、場(chǎng)偉大而深刻的文化變遷，這種文化的變遷便稱(chēng)為計(jì)算機(jī)文化。計(jì)算機(jī)文化階段是計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用發(fā)展到一定的程度才出現(xiàn)的，它是由兩方面因素決定的：一是微型計(jì)算機(jī)價(jià)格不斷下降，有更多的人買(mǎi)得起、用得起微型計(jì)算機(jī)；二是微型計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展不斷拓展應(yīng)用空間，使其逐步覆蓋人類(lèi)活動(dòng)的各個(gè)方面。因此，我們認(rèn)為計(jì)算機(jī)文化階段應(yīng)該是從多媒體計(jì)算機(jī)出現(xiàn)及Internet 普遍使用開(kāi)始算起，即從1991年世界上第一臺(tái)多媒體微機(jī)在美國(guó)拉斯維加斯電腦大展上首次展出開(kāi)始。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，微機(jī)在美國(guó)逐漸普及，特別是apple機(jī)的出現(xiàn)，應(yīng)用微機(jī)辦公成了必然趨勢(shì)，因此在19781979兩年間，幾乎同時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)革命性的計(jì)算機(jī)

25、應(yīng)用軟件公司，一個(gè)是魯賓斯坦（S.Rubinstein）創(chuàng)辦了一家MicroPro公司開(kāi)發(fā)字處理軟件，成功推出名為WordStar（文字之星，簡(jiǎn)稱(chēng)WS）的字處理軟件，到1982年，WS的年銷(xiāo)售量超過(guò)100萬(wàn)套，MicroPro公司一躍躋身全美大型軟件公司行列；另一個(gè)是布萊克林成立了一家軟件藝術(shù)公司（SA）來(lái)開(kāi)發(fā)電子表格軟件，推出的電子表格名為VisiCalc，它大約每秒鐘能計(jì)算50個(gè)格子，比手工計(jì)算機(jī)快得多，更為奇妙的是在某一格的數(shù)據(jù)被改變時(shí)，其他行列的相應(yīng)數(shù)據(jù)還能自動(dòng)調(diào)整改變。到1983年初，VisiCalc電子表格銷(xiāo)售量一舉突破50萬(wàn)套。這兩家公司同時(shí)開(kāi)創(chuàng)了辦公自動(dòng)化的先河，由于這兩個(gè)軟件

26、的誕生，特別是WordStar字處理軟件的出現(xiàn)，大大提高了辦公人員的工作效率，也使計(jì)算機(jī)放下了它高貴的架子，進(jìn)入了人類(lèi)的尋常生活，開(kāi)始了它的逐漸改變?nèi)祟?lèi)生存方式的道路。字處理軟件和電子表格的成功使微軟的比爾蓋茨看到了辦公軟件廣闊的市場(chǎng)前景，分別于1982年和1983年斥巨資向兩個(gè)軟件方向進(jìn)軍，雖然幾經(jīng)周折，但最后都因微軟的規(guī)模經(jīng)濟(jì)逐漸占了上風(fēng)，特別是在微軟推出Windows操作系統(tǒng)后以及1993年微軟把字處理軟件Word 6.0和電子表格Excel 5.0集成在一起為Office 4.0成為套裝軟件，相互之間能共享數(shù)據(jù)，極大地方便了用戶(hù)的使用，更使其他辦公軟件望塵莫及。辦公軟件的出現(xiàn)及快速發(fā)展

27、加速了計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，為引導(dǎo)人類(lèi)文化向計(jì)算機(jī)方向遷移奠定了基礎(chǔ)。1981年8月12日，IBM公司的PC機(jī)橫空出世，其優(yōu)良的性能使蘋(píng)果機(jī)相形見(jiàn)絀，蘋(píng)果公司的喬布斯也不甘心，立即組織人員投入了新產(chǎn)品的研究工作，分別于1983年初和1984年底推出了麗薩（Lisa）電腦和麥金托斯（Macintosh，簡(jiǎn)稱(chēng)Mac）電腦，麗薩電腦首創(chuàng)了第一臺(tái)圖形用戶(hù)界面的機(jī)器，而且還在電腦上第一次采用了鼠標(biāo)器；麥金托斯電腦更是性能絕倫，其配置為摩托羅拉32位、主頻8MHz的68000微處理器芯片，內(nèi)存為128KB，并采用了全新的system 1.0的操作系統(tǒng)，性能大大地超越了IBM的PC機(jī)。不僅如此，麥金托斯電腦的用

28、戶(hù)界面為大眾型的圖形用戶(hù)平臺(tái)并且可以像人一樣發(fā)聲講話(huà)，它應(yīng)該算是世界上第一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)的雛形。遺憾的是，喬布斯沒(méi)有抓住IBM趨于保守和Windows尚未出世的大好時(shí)機(jī)，仍然堅(jiān)持“不開(kāi)放”的政策，堅(jiān)決拒絕其他廠(chǎng)商制造能運(yùn)行Mac軟件的兼容電腦，眼睜睜地看著IBM的PC機(jī)成長(zhǎng)及微軟的Windows漸漸地羽翼豐滿(mǎn)，失去了一個(gè)千載難逢的大好機(jī)會(huì)。1985年11月，微軟公司推出了Windows 1.0版本，由于微機(jī)硬件性能跟不上和欠缺應(yīng)用軟件而沒(méi)有受到用戶(hù)的青睞，但微軟公司沒(méi)有氣餒，除了繼續(xù)完善Windows操作系統(tǒng)外，加大力度開(kāi)發(fā)Windows的應(yīng)用軟件。1989年Intel公司發(fā)布486芯片后，在

29、微機(jī)的硬件性能大幅度提高的同時(shí)，微軟公司的辦公應(yīng)用軟件也漸成氣候，1987年10月推出全新的Windows版本的電子表格Excel；1990年完成Word的視窗1.0版本的字處理軟件，從此以后微軟的業(yè)績(jī)便扶搖直上：1990年5月22日，Windows 3.0推出，5個(gè)星期內(nèi)賣(mài)出38萬(wàn)套，到年底銷(xiāo)售總量超過(guò)200萬(wàn)套；1992年4月6日，Windows 3.1推出，年內(nèi)賣(mài)出2700萬(wàn)套，Windows操作系統(tǒng)席卷全球。個(gè)人計(jì)算機(jī)的硬件及軟件相互牽制且相輔相成地發(fā)展到20世紀(jì)90年代，已經(jīng)為多媒體計(jì)算機(jī)的誕生打下了良好的基礎(chǔ)，在人類(lèi)步入20世紀(jì)90年代之時(shí)個(gè)人計(jì)算機(jī)就僅僅剩下不會(huì)說(shuō)話(huà)唱歌而已了。計(jì)

30、算機(jī)要完成多媒體化，除了上面講到這些計(jì)算機(jī)軟硬件的基礎(chǔ)外，還有兩個(gè)問(wèn)題要解決：一個(gè)是大容量的存儲(chǔ)介質(zhì)解決存儲(chǔ)圖像、視頻、聲音等占用存儲(chǔ)容量大的信息；另一個(gè)就是要讓計(jì)算機(jī)開(kāi)口說(shuō)話(huà)唱歌。在20世紀(jì)90年代以前，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量一直是限制計(jì)算機(jī)發(fā)展的瓶頸之一，90年代90年代中期，個(gè)人計(jì)算機(jī)的外存儲(chǔ)器硬盤(pán)容量只有數(shù)十到數(shù)百兆字節(jié)（MB），而一幅圖像文件或一分鐘的聲音文件一般都是數(shù)兆字節(jié)；視頻文件更是大得驚人，一秒鐘（30幀分辨率為352240、24位/像素）大約7.5MB，500MB容量的硬盤(pán)也只能存一分多鐘的視頻文件，由此看來(lái)在90年代解決多媒體問(wèn)題比較困難了?？上驳氖菑?0年代起一家總部位于歐洲荷

31、蘭的著名電器設(shè)備公司飛利浦（PHILIPS）公司為研制高畫(huà)質(zhì)電影和高保真音響，一改傳統(tǒng)的磁記錄方式而想用光記錄來(lái)實(shí)現(xiàn)，他們經(jīng)過(guò)多次失敗最后決定采用激光在反射介質(zhì)上反射光的差別來(lái)記錄信息，1978年首先推出的是類(lèi)似于老唱片的直徑30cm的LD影碟，這種影碟仍然采用的是模擬信號(hào)記錄方式。由于沒(méi)有引起多大的市場(chǎng)反響，飛利浦公司接著對(duì)光盤(pán)及記錄方式作了重大的改進(jìn)：30cm的LD光盤(pán)縮小到只有12cm，并采用數(shù)字信號(hào)的記錄方式并取名為CD（Compact Disk），電路上也相應(yīng)地采用數(shù)字編碼技術(shù)。為了迅速占領(lǐng)市場(chǎng)及將CD變?yōu)槭澜缧缘囊?guī)格，飛利浦公司找到了日本的索尼（Sony）公司一起攜起手來(lái)進(jìn)一步完善

32、CD技術(shù)，1981年在薩爾斯堡復(fù)活節(jié)音樂(lè)會(huì)上，第一張CD播放的合唱交響曲清脆悅耳，令專(zhuān)門(mén)請(qǐng)來(lái)的德國(guó)柏林愛(ài)樂(lè)交響樂(lè)團(tuán)的著名指揮家卡拉揚(yáng)先生和在場(chǎng)的音樂(lè)評(píng)論家為之傾倒，CD取得了巨大的成功！1985年，飛利浦公司與日本的索尼公司再度合作發(fā)表只讀光盤(pán)的標(biāo)準(zhǔn)命名為CD-ROM，之后CD-ROM便漸漸走進(jìn)了個(gè)人計(jì)算機(jī)的機(jī)箱內(nèi)，從90年代開(kāi)始幾乎所有的廠(chǎng)商售出的PC機(jī)都帶著這個(gè)CD-ROM，它在微機(jī)的配件中被稱(chēng)為“光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器”，簡(jiǎn)稱(chēng)為光驅(qū)，每張光盤(pán)的存儲(chǔ)容量為640MB，但這在90年代初已算是海量了。雖然光盤(pán)容量很大，但對(duì)于視頻這樣的媒體信息仍然難于滿(mǎn)足，特別是在網(wǎng)絡(luò)上傳輸就更不可能。這當(dāng)中的3個(gè)限制，即

33、存儲(chǔ)容量限制、計(jì)算機(jī)處理速度限制和傳輸帶寬的限制都要求媒體信息量減少，因此就不得不考慮對(duì)媒體信息數(shù)據(jù)的壓縮。視頻活動(dòng)圖像的壓縮早在1988年就成立了一個(gè)活動(dòng)圖像專(zhuān)家組（moving picture experts group），專(zhuān)門(mén)致力于活動(dòng)圖像及伴音壓縮的有關(guān)研究及制定壓縮編碼的標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱(chēng)MPEG，1992年MPEGI成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，要求在可接受的質(zhì)量下，把視頻及其伴音壓縮到速率大約為1.2MB/s1.5MB/s的單一的數(shù)據(jù)流，這樣用CD-ROM驅(qū)動(dòng)器來(lái)播放每秒30幀的全活動(dòng)電影就可以成為現(xiàn)實(shí)。1994年MPEGII成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，把視頻及其伴音壓縮到10MB/s；1998年MPEGIV為國(guó)際標(biāo)

34、準(zhǔn)，傳輸率最大為64MB/s。90年代CD-ROM正好解決了大容量存儲(chǔ)介質(zhì)的問(wèn)題，為多媒體計(jì)算機(jī)的順利誕生掃清了一個(gè)重大障礙。要個(gè)人電腦說(shuō)話(huà)，實(shí)際上早在1984年蘋(píng)果公司的麥金托斯（Mac）電腦便開(kāi)口講話(huà)了，雖然它發(fā)出的聲音比較粗糙，但為了這一點(diǎn)粗糙的聲音喬布斯在它的主板上內(nèi)置了一個(gè)8位的數(shù)字音效裝置，應(yīng)該說(shuō)他就是聲卡的雛形。假如喬布斯能很敏銳地發(fā)現(xiàn)他創(chuàng)造性的這個(gè)類(lèi)似于聲卡的裝置的商業(yè)前景的話(huà)，也許個(gè)人計(jì)算機(jī)的歷史將又是另一番景象，然而恰恰相反，喬布斯不僅沒(méi)有將他的數(shù)字音效裝置發(fā)揚(yáng)光大，反而因?qū)D形和動(dòng)畫(huà)情有獨(dú)衷，為獲得比特爾（Beatle）公司優(yōu)質(zhì)顯示器使用權(quán)，與比特爾公司協(xié)議不涉足音樂(lè)行業(yè)

35、，與聲卡的發(fā)明失之交臂，也許喬布斯是一個(gè)只熱衷于創(chuàng)造性發(fā)明而對(duì)商業(yè)前景反應(yīng)遲鈍的人。在此之后，雖然也有一個(gè)加拿大音樂(lè)老師發(fā)明了一種“摩奇聲卡”（Adlib），但真正的聲卡之父則是一位名叫沈望傅的新加坡的華人，從小特別喜愛(ài)鋼琴的沈望傅1981年成立了他的創(chuàng)新科技公司，為了圓兒時(shí)的夢(mèng)想，創(chuàng)新公司幾經(jīng)磨難，在1984年研制的CUBIC99型電腦也終于能夠開(kāi)口說(shuō)話(huà)了，1987年創(chuàng)新公司的第一套初級(jí)音樂(lè)系統(tǒng)和作曲軟件面世，沈望傅向他的“電腦鋼琴”一步一步地逼進(jìn)，1989年創(chuàng)新公司在原聲卡的基礎(chǔ)上增加了一組特別的脈沖編碼調(diào)制PCM電路的第一塊聲卡誕生，其音響效果分外逼真，因此在美國(guó)市場(chǎng)聲威大震，創(chuàng)新公司為

36、它取了一個(gè)非常響亮的名字Sound Blaster，中文譯名為“聲霸卡”，1991年創(chuàng)新公司又經(jīng)改進(jìn)推出具有20復(fù)音立體聲音效的“超級(jí)聲霸卡”（SB Pro），從這款聲卡開(kāi)始，創(chuàng)新公司被多媒體個(gè)人電腦（MPC）協(xié)會(huì)接受為多媒體電腦的音響標(biāo)準(zhǔn)。至此，多媒體個(gè)人電腦（MPC）的出世已具備了全部條件，1991年在美國(guó)拉斯維加斯電腦大展上，世界上第一臺(tái)多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)終于誕生了。談到計(jì)算機(jī)的多媒體不得不講到多媒體的創(chuàng)始人尼葛洛龐帝先生。1979年，尼葛洛龐帝教授在麻省理工學(xué)院院長(zhǎng)魏斯納的積極支持下創(chuàng)辦了媒體實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)始，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的工作并不被人們理解，甚至還受到電腦科學(xué)界的排斥，但經(jīng)過(guò)十多年的默默耕耘

37、，媒體實(shí)驗(yàn)室的多媒體電腦的概念及其創(chuàng)新的思想終于被1991年推出的多媒體個(gè)人電腦得以證實(shí)。尼葛洛龐帝的創(chuàng)新帶來(lái)了人類(lèi)發(fā)展史上信息表達(dá)、獲取和處理方式的又一次革命。多媒體計(jì)算機(jī)是人類(lèi)在發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)的同時(shí)借助不斷完善的計(jì)算機(jī)這樣一個(gè)具備一定“思維”的工具并采用了“數(shù)字化”的手段去征服人類(lèi)生活的各種信息，它的產(chǎn)生極大影響了人類(lèi)的生活方式，然而孤立的、一臺(tái)臺(tái)的計(jì)算機(jī)對(duì)人類(lèi)的生活方式的影響必定有限，大量信息的傳遞只有以光盤(pán)為載體通過(guò)市場(chǎng)傳播，其速度慢、成本高。實(shí)際上早在1969年這種信息的傳播和接收的方式就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，那是美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局建成的跨越美國(guó)東西部的名為 ARPANET 的網(wǎng)絡(luò)，最初只

38、有4臺(tái)，到1973年已經(jīng)發(fā)展到了40臺(tái)，1983年為100多臺(tái)，并且跨越了美洲大陸，連通了美國(guó)的許多高等院校，甚至于通過(guò)衛(wèi)星與歐洲等地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互相聯(lián)通。但ARPANET除了科研、軍事等少數(shù)部門(mén)使用以外，其高額的費(fèi)用令普通的市民是無(wú)法接受。20世紀(jì)90年代初多媒體的出現(xiàn)，ARPANET的商業(yè)價(jià)值凸現(xiàn)，于是美國(guó)政府同意在A(yíng)RPANET的基礎(chǔ)上建設(shè)全國(guó)的信息高速公路，取名為Internet。1993年美國(guó)建成并開(kāi)通了“信息高速公路”，很快世界各國(guó)也相繼投入巨資修建“信息高速公路”接入Internet。說(shuō)到Internet，我們不得不講到一位計(jì)算機(jī)界最值得尊敬的英國(guó)科學(xué)家蒂姆伯納 斯李（Tim B

39、erners-Lee），他就是現(xiàn)在風(fēng)靡全世界的WWW（World Wide Web）的發(fā)明人，一個(gè)沒(méi)有要專(zhuān)利的發(fā)明人。1989年，伯納斯李提出了一個(gè)稱(chēng)之為World Wide Web的全球超文本項(xiàng)目計(jì)劃，目的是能夠?qū)⒏髯缘男畔⑼ㄟ^(guò)超文本傳輸實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享。一年以后，伯納斯李開(kāi)發(fā)出了架構(gòu)起全球信息網(wǎng)的3大基本技術(shù)：http（超文本傳輸協(xié)議電腦與服務(wù)器之間的溝通語(yǔ)言）、html（超文本描述語(yǔ)言全球通用的文件格式）、URL（網(wǎng)址文件位置的標(biāo)示系統(tǒng)）。1991年初伯納斯李便將自己發(fā)明的全球信息網(wǎng)毫無(wú)保留地放到了互聯(lián)網(wǎng)上，于是很快WWW便迅速傳遍了全世界，并使伯納斯李獲得了“互聯(lián)網(wǎng)之父”的美譽(yù)。伯納斯李的

40、這項(xiàng)發(fā)明加速了信息革命的步伐，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)向文化方向發(fā)展的進(jìn)程。為了使Internet大眾化，1993年4月，在美國(guó)伊利諾州立大學(xué)國(guó)家超級(jí)電腦應(yīng)用中心（Netional Center of Supercomputing Applications，NCSA）推出了首個(gè)圖形界面的WWW瀏覽器Mosaic，翌年，Mosaic的主要設(shè)計(jì)人Marc Andreessen和James H.Clark合作成立了網(wǎng)景公司（Netscape Communications Corporation）并于年底推出了瀏覽器Netscape Navigator，到1995年Netscape Navigator奪取了高達(dá)九

41、成的瀏覽器市場(chǎng)。微軟直到此時(shí)才如夢(mèng)初醒，在意欲入股網(wǎng)景公司遭到拒絕之后，花數(shù)百萬(wàn)美元從軟件商Spyglass手中購(gòu)得Mosaic瀏覽器的技術(shù)使用權(quán)，然后調(diào)動(dòng)500余名程序員夜以繼日開(kāi)發(fā)Internet Explorer（簡(jiǎn)稱(chēng)IE瀏覽器），于1995年8月24日推出IE的1.0版本，隨后不斷推出升級(jí)版本，逐漸蠶食Netscape Navigator瀏覽器的市場(chǎng)，最后微軟采取免費(fèi)下載IE，免費(fèi)供應(yīng)各ISP服務(wù)商，甚至于將IE捆挷在Windows 98內(nèi)，利用Windows在操作系統(tǒng)市場(chǎng)的壟斷地位將Netscape Navigator瀏覽器趕出市場(chǎng)，這引起了1998年美國(guó)司法部及19個(gè)州的政府聯(lián)合控

42、告其利用操作系統(tǒng)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)對(duì)網(wǎng)景公司進(jìn)行的不公平競(jìng)爭(zhēng)。除了瀏覽器的發(fā)展外，1998年網(wǎng)上傳呼機(jī)ICQ和免費(fèi)網(wǎng)頁(yè)、免費(fèi)電子郵件的熱潮勢(shì)不可擋，吸引了數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的Internet用戶(hù)。另外，Internet上網(wǎng)絡(luò)公司不斷增多，它們開(kāi)辦的網(wǎng)站為用戶(hù)提供了應(yīng)有盡有的服務(wù)，Internet成了一個(gè)信息的海洋，網(wǎng)絡(luò)成了人們生活中一個(gè)不可或缺的部分：工作、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)、休閑都離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)；政府、企業(yè)、學(xué)校、家庭也都成了網(wǎng)絡(luò)的一部分；生產(chǎn)、管理、決策、投資也無(wú)一不與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)；更有甚者是網(wǎng)絡(luò)成了戰(zhàn)爭(zhēng)幫兇，衛(wèi)星、飛機(jī)、導(dǎo)彈、坦克都成了網(wǎng)絡(luò)控制的武器，甚至于每個(gè)士兵身上都帶有與網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)聯(lián)系的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)文化正是由這些

43、使我們周?chē)涑庵嗝襟w信息的工具并借助信息的“高速公路”高速傳播信息而使人們感覺(jué)到了它的存在，這也正是我們所說(shuō)的計(jì)算機(jī)文化的階段。3我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展概況我國(guó)從1956年開(kāi)始研制計(jì)算機(jī)，1958年研制成功第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)103機(jī)。1959年夏研制成功運(yùn)行速度為每秒1萬(wàn)次的104機(jī)，這是我國(guó)研制的第一臺(tái)大型通用電子管數(shù)字計(jì)算機(jī)。103機(jī)和104機(jī)的研制成功，填補(bǔ)了我國(guó)在計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的空白，為促進(jìn)我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。1964年研制成功晶體管計(jì)算機(jī)，1971年研制了以集成電路為主要器件的DJS系列機(jī)。在微型計(jì)算機(jī)方面，研制開(kāi)發(fā)了長(zhǎng)城系列、紫金系列、聯(lián)想系列等微機(jī)，并取得了迅速發(fā)展。

44、在國(guó)際高科技競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天，高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用水平已成為顯示綜合國(guó)力的一種標(biāo)志。1978年，鄧小平同志在第一次全國(guó)科技大會(huì)上曾說(shuō)：“中國(guó)要搞四個(gè)現(xiàn)代化，不能沒(méi)有巨型機(jī)！”。20多年來(lái)，在我國(guó)計(jì)算機(jī)界專(zhuān)家的不懈努力下，取得了豐碩成果，“銀河”、“曙光”和“神威”計(jì)算機(jī)的研制成功使我國(guó)成為具備獨(dú)立研制高性能巨型計(jì)算機(jī)能力的國(guó)家之一。1983年底，我國(guó)第一個(gè)被命名為“銀河”的億次巨型電子計(jì)算機(jī)誕生了。1992年，10億次巨型電子計(jì)算機(jī)銀河II研制成功。1997年6月，每秒130億浮點(diǎn)運(yùn)算，全系統(tǒng)內(nèi)存容量為9.15GB的銀河III并行巨型計(jì)算機(jī)在北京通過(guò)國(guó)家鑒定。1995年5月曙光1000研制

45、完成，這是我國(guó)獨(dú)立研制的第一套大規(guī)模并行機(jī)系統(tǒng)，打破了國(guó)外在大規(guī)模并行機(jī)技術(shù)方面的封鎖和壟斷。1998年，曙光2000I誕生，它的峰值運(yùn)算速度為每秒200億次浮點(diǎn)運(yùn)算。1999年9月，曙光2000II超級(jí)系統(tǒng)問(wèn)世，它是國(guó)家863計(jì)劃的重大成果，峰值速度達(dá)到每秒1117億次，內(nèi)存高達(dá)50GB。1999年9月，江澤民主席親筆題名“神威”的并行計(jì)算機(jī)研制成功并投入運(yùn)行，其峰值運(yùn)算速度可高達(dá)系統(tǒng)科學(xué)3840億浮點(diǎn)運(yùn)算，位居當(dāng)今全世界已投入商業(yè)運(yùn)行的前500位高性能計(jì)算機(jī)的第48位。我國(guó)在巨型機(jī)技術(shù)領(lǐng)域中取得了跨“銀河”、迎“曙光”、顯“神威”的鼓舞人心的巨大成就。1.1.2 計(jì)算機(jī)文化概述文化是人類(lèi)社

46、會(huì)的特有現(xiàn)象。英國(guó)學(xué)者泰勒（E.B.Tylor）指出：“文化是一種復(fù)合的整體，包括知識(shí)、信仰、藝術(shù)、道德、法律、習(xí)慣以及作為社會(huì)一份子所獲得的任何其他能力?！边@就是說(shuō)，文化是人類(lèi)特有的能力，知識(shí)、信仰、藝術(shù)、道德、法律、習(xí)慣以及社會(huì)組織結(jié)構(gòu)和精神產(chǎn)品，是人類(lèi)在幾千年的文明進(jìn)化過(guò)程中積累起來(lái)的，它表現(xiàn)在人類(lèi)特有的思維方式、行為方式、生活方式、交往方式之中。或者說(shuō)，文化即人類(lèi)行為的社會(huì)化，是人類(lèi)創(chuàng)造功能和創(chuàng)造成果的最高、最普遍的社會(huì)形式。計(jì)算機(jī)從問(wèn)世直至發(fā)展到今天，才短短五十多年時(shí)間，但計(jì)算機(jī)技術(shù)卻以前所未有的發(fā)展速度影響著人類(lèi)的生存方式，即人類(lèi)通過(guò)廣泛地使用計(jì)算機(jī)在思維方式、行為方式、生活方式、

47、交往方式等都在發(fā)生巨大的變化，計(jì)算機(jī)已不再是單純的科學(xué)名詞，而是越來(lái)越多地賦予了一種新的文化的內(nèi)涵，越來(lái)越多地豐富了人類(lèi)文化的內(nèi)容。我們可以清楚地看到，由于計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與廣泛使用，在本質(zhì)上反映了一場(chǎng)偉大而深刻的文化變遷，這種文化的變遷，我們便稱(chēng)之為計(jì)算機(jī)文化。清華大學(xué)何克抗教授從信息社會(huì)的角度分析到：根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外大多數(shù)計(jì)算機(jī)教育專(zhuān)家的意見(jiàn)，最能體現(xiàn)“計(jì)算機(jī)文化”的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì)，應(yīng)當(dāng)是與“信息獲取、信息分析與信息加工”有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際能力。其中信息獲取包括信息發(fā)現(xiàn)、信息采集與信息優(yōu)選；信息分析包括信息分類(lèi)、信息綜合、信息查錯(cuò)與信息評(píng)價(jià)；信息加工則包括信息的排序與檢索、信息的組織與表達(dá)

48、、信息的存儲(chǔ)與變換以及信息的控制與傳輸?shù)?。這種與信息獲取、分析、加工有關(guān)的知識(shí)可以簡(jiǎn)稱(chēng)之為“信息學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)”，相應(yīng)的能力可以簡(jiǎn)稱(chēng)之為“信息能力”。這種知識(shí)與能力既是“計(jì)算機(jī)文化”水平高低和素質(zhì)優(yōu)劣的具體體現(xiàn)，又是信息社會(huì)對(duì)新型人材培養(yǎng)所提出的最基本要求。換句話(huà)說(shuō)，達(dá)不到這方面的要求，將無(wú)法適應(yīng)信息社會(huì)的學(xué)習(xí)、工作與競(jìng)爭(zhēng)的需要，就會(huì)被信息社會(huì)所淘汰。從這個(gè)意義上完全可以說(shuō)，缺乏信息方面的知識(shí)與能力就相當(dāng)于信息社會(huì)的“文盲”。這就是當(dāng)代“計(jì)算機(jī)文化”的真正內(nèi)涵。計(jì)算機(jī)文化是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心而迅速膨脹起來(lái)的文化形態(tài)，是由電子計(jì)算機(jī)的廣泛使用而引發(fā)的一場(chǎng)文化的革命，這場(chǎng)革命正在推動(dòng)人類(lèi)文化的發(fā)展，這

49、種人類(lèi)文化的發(fā)展產(chǎn)生的巨大影響形成了與語(yǔ)言具有同樣價(jià)值的計(jì)算機(jī)文化現(xiàn)象。我們每個(gè)人從小就練習(xí)寫(xiě)字，這是文化教育中的一項(xiàng)基本技能訓(xùn)練。學(xué)會(huì)寫(xiě)字，寫(xiě)好字將受益終身。同樣，在信息化的社會(huì)里，學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)也是文化教育中的一項(xiàng)基本技能訓(xùn)練，人人都要使用計(jì)算機(jī)，用好計(jì)算機(jī)，也將終身受益。因此說(shuō)：計(jì)算機(jī)作為一種文化，體現(xiàn)這種文化的知識(shí)與能力，在信息社會(huì)中已和體現(xiàn)傳統(tǒng)文化的“讀、寫(xiě)、算”方面的知識(shí)與能力一樣重要，不可缺少。換句話(huà)說(shuō)，“讀、寫(xiě)、算、信息”是信息社會(huì)中文化基礎(chǔ)課的四大支柱。與其他自然科學(xué)文化相比較，計(jì)算機(jī)文化對(duì)人類(lèi)文化的影響更為深遠(yuǎn)，更具廣泛的價(jià)值及意義。數(shù)學(xué)的發(fā)展給人類(lèi)文化帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響，從

50、古代的文明直到現(xiàn)代社會(huì)，數(shù)學(xué)總是作為一種基本的文化基礎(chǔ)體現(xiàn)出來(lái)，“算”是體現(xiàn)文化知識(shí)能力的一個(gè)方面；物理學(xué)的發(fā)展致使近代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，對(duì)近代工業(yè)革命產(chǎn)生的文明作出了主要的貢獻(xiàn)，也給人類(lèi)文化增添了許多內(nèi)容。而以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)的發(fā)展則在短短的幾十年中對(duì)人類(lèi)的文明進(jìn)程產(chǎn)生的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了前兩者，這從以下兩個(gè)方面可以體現(xiàn)出來(lái)：一是廣泛性，計(jì)算機(jī)即將既涉及全社會(huì)的每一個(gè)人、每一個(gè)家庭，又將涉及全社會(huì)的每一個(gè)行業(yè)、每一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域；二是深刻性，計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)的影響不是帶來(lái)社會(huì)某一方面、某個(gè)部門(mén)或某個(gè)領(lǐng)域的改良與變革，而是帶來(lái)整個(gè)社會(huì)從生產(chǎn)方式、工作方式、學(xué)習(xí)方式到生活方式的根本性

51、變革。1.1.3 計(jì)算機(jī)科學(xué)體系電子計(jì)算機(jī)早期的功能也確實(shí)主要是計(jì)算，但后來(lái)高水平的計(jì)算機(jī)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了單純計(jì)算的功能，它還可以模擬、思維、進(jìn)行自適應(yīng)反饋處理等，因此把它叫做“電腦”更為合乎實(shí)際。由于電子計(jì)算機(jī)功能的飛躍性發(fā)展，應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面，直接和顯著地提高了生產(chǎn)、工作、生活的效率和節(jié)奏與水平，在軟科學(xué)研究和應(yīng)用中它也起著關(guān)鍵作用，因此它已被公認(rèn)為是現(xiàn)代技術(shù)的神經(jīng)中樞，是未來(lái)信息社會(huì)的心臟和靈魂。在這種背景下，從對(duì)計(jì)算機(jī)的技術(shù)研究，又上升到了對(duì)計(jì)算機(jī)的科學(xué)研究，于是，計(jì)算機(jī)科學(xué)逐漸建立起來(lái)了。盡管在1946年世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC就已經(jīng)問(wèn)世，但是直到1963年美國(guó)斯坦福大學(xué)

52、Forsythe教授才引入“計(jì)算機(jī)科學(xué)”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。不過(guò)對(duì)于它的含義，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，在不同的發(fā)展階段，面對(duì)不同背景，人們給予了不同的理解。D.E.Knuth認(rèn)為：“我中意的描述計(jì)算機(jī)科學(xué)的辦法是把它看作為算法的學(xué)問(wèn)。算法是精確定義的一系列規(guī)則：指出怎樣從給定的輸入信息經(jīng)過(guò)有限步驟產(chǎn)生所求的輸出信息”。關(guān)于算法的學(xué)問(wèn)，主要涉及研究算法的理論、執(zhí)行算法的機(jī)器、描述算法的語(yǔ)言以及對(duì)于具體算法的分析。這種提法大體反映了20世紀(jì)50年代計(jì)算機(jī)硬、軟件取得的成就，包括了用物理形式實(shí)現(xiàn)的各種計(jì)算設(shè)備以及算法、程序和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言等。然而，僅從這些方面尚未能說(shuō)明計(jì)算機(jī)科學(xué)的本質(zhì)。P.Wegner強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)

53、科學(xué)是一種“關(guān)于信息結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的科學(xué)”，他認(rèn)為“工業(yè)革命中起核心作用的是能量；在計(jì)算機(jī)革命中它將被信息取代”。顯然，把計(jì)算機(jī)科學(xué)看作是研究信息結(jié)構(gòu)的表示、變換、傳輸、利用，這是很大的進(jìn)步。它反映了計(jì)算機(jī)實(shí)踐的信息處理之內(nèi)涵，強(qiáng)調(diào)了計(jì)算機(jī)科學(xué)的數(shù)學(xué)統(tǒng)一性。20世紀(jì)60年代對(duì)自動(dòng)機(jī)理論、形式語(yǔ)言理論、運(yùn)算語(yǔ)義和數(shù)學(xué)語(yǔ)義理論進(jìn)行了抽象研究，這些都導(dǎo)致人們把計(jì)算機(jī)科學(xué)作為某種數(shù)學(xué)模型的抽象演繹來(lái)研究。20世紀(jì)70年代后，人們又提出計(jì)算機(jī)科學(xué)是計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)的觀(guān)點(diǎn)。例如對(duì)軟件工程的理論研究；對(duì)知識(shí)表示、存儲(chǔ)和利用的研究等。這反映了對(duì)創(chuàng)新軟件工藝所做的努力，從而把計(jì)算機(jī)科學(xué)當(dāng)作技術(shù)科學(xué)來(lái)研究。近年

54、來(lái)，人們逐漸意識(shí)到“計(jì)算機(jī)科學(xué)”一詞不能概括社會(huì)信息化提出的要求。1986年10月在國(guó)際信息處理聯(lián)合會(huì)召開(kāi)的第十屆世界計(jì)算機(jī)大會(huì)上，Bjoner、Nygaard等人提出用“信息學(xué)（informatics）”代替“計(jì)算機(jī)科學(xué)”的觀(guān)點(diǎn)。他們認(rèn)為“計(jì)算機(jī)科學(xué)”含義過(guò)窄，而“信息學(xué)”才是在計(jì)算機(jī)不斷創(chuàng)新的環(huán)境中發(fā)展起來(lái)的，像數(shù)學(xué)、物理學(xué)那樣的基礎(chǔ)科學(xué)。到20世紀(jì)末，人們?cè)谶M(jìn)行算法分析時(shí)發(fā)現(xiàn)之前并不要求設(shè)計(jì)程序，而在實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)被引入之前就介紹類(lèi)庫(kù)，把它作為編寫(xiě)軟件的虛擬機(jī)，理論通過(guò)證明的形式來(lái)介紹。這樣使得與經(jīng)典工程學(xué)科相比具有共同的學(xué)科架構(gòu)。從而逐步認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)科學(xué)就如同其他工程學(xué)科一樣。事實(shí)上，這時(shí)人

55、們對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)本身的認(rèn)識(shí)才頗為深刻，計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算機(jī)工程之間本質(zhì)上沒(méi)有區(qū)別，計(jì)算機(jī)科學(xué)注重理論和抽象，計(jì)算機(jī)工程注重抽象和設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程居中，從研究的范疇上統(tǒng)稱(chēng)為計(jì)算學(xué)科。而計(jì)算學(xué)科是對(duì)信息描述和變換的算法過(guò)程的系統(tǒng)研究，主要包括對(duì)其理論、分析、設(shè)計(jì)、效率、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用等過(guò)程的研究。目前，計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究領(lǐng)域可以概括為以下7個(gè)方面。1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基于馮諾依曼的順序控制流結(jié)構(gòu)，從根本上限制了計(jì)算過(guò)程并行性的開(kāi)發(fā)和利用，迫使程序員受制于“逐字思維方式”，從而使程序復(fù)雜性無(wú)法控制，軟件質(zhì)量無(wú)法保證，生產(chǎn)率無(wú)法提高。因此，對(duì)新一代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究是計(jì)算機(jī)科學(xué)面臨的一

56、項(xiàng)艱巨任務(wù)。人們已經(jīng)探索了許多非馮諾依曼結(jié)構(gòu)，如并行邏輯結(jié)構(gòu)、歸約結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)等。智能計(jì)算機(jī)以及其他新型計(jì)算機(jī)的研究也具有深遠(yuǎn)的意義，例如光學(xué)計(jì)算機(jī)、生物分子計(jì)算機(jī)、化學(xué)計(jì)算機(jī)等處理方法的潛在影響是不可忽視的。計(jì)算機(jī)構(gòu)造學(xué)正在發(fā)展著。2程序設(shè)計(jì)科學(xué)與方法論的研究馮諾依曼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定了傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)風(fēng)格的缺陷，逐字工作方式，語(yǔ)言臃腫無(wú)力。缺少必要的數(shù)學(xué)性質(zhì)。新一代語(yǔ)言要從面向數(shù)值計(jì)算轉(zhuǎn)向知識(shí)處理，因此新一代語(yǔ)言必須從馮諾依曼設(shè)計(jì)風(fēng)格中解放出來(lái)。這就需要分析新一代系統(tǒng)對(duì)語(yǔ)言的模型設(shè)計(jì)新的語(yǔ)言，再由新的語(yǔ)言推出新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。3軟件工程基礎(chǔ)理論的研究軟件工程的研究對(duì)軟件生存期作了合理的劃分，引入了一

57、系列軟件開(kāi)發(fā)的原則和方法，取得了較明顯的效果。但未能從根本上解決“軟件危機(jī)”問(wèn)題。軟件復(fù)雜性無(wú)法控制的主要原因在于軟件開(kāi)發(fā)的非形式化。為了保證軟件質(zhì)量及開(kāi)發(fā)維護(hù)效率，程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程應(yīng)是一種基于形式推理的形式化構(gòu)造過(guò)程。從要求規(guī)范的形式描述出發(fā)，應(yīng)用形式規(guī)范導(dǎo)出算法版本，逐步求精，直至得到面向具體機(jī)器指令系統(tǒng)的可執(zhí)行程序。由于形式規(guī)范是對(duì)求解問(wèn)題的抽象描述，信息高度集中，簡(jiǎn)明易懂，使軟件的可維護(hù)性得到提高。顯然，形式化軟件構(gòu)造方法必須以科學(xué)的程序設(shè)計(jì)理論和方法為基礎(chǔ)，以集成程序設(shè)計(jì)環(huán)境為支持。近年來(lái)這些方面雖取得不少進(jìn)展，但距離形式化軟件開(kāi)發(fā)的要求還相差甚遠(yuǎn)。因此，這方面仍有不少難題有待解決。4

58、人工智能與知識(shí)處理的研究人工智能的研究正將計(jì)算機(jī)技術(shù)從邏輯處理的領(lǐng)域推向現(xiàn)實(shí)世界中自然產(chǎn)生的啟發(fā)式知識(shí)的處理，如感知、推理、理解、學(xué)習(xí)、解決問(wèn)題等。為了建立以知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，提高解決問(wèn)題的綜合能力，以啟發(fā)式知識(shí)表達(dá)為基礎(chǔ)的程序語(yǔ)言和程序環(huán)境的研究就成為普遍關(guān)心的重要課題。人工智能還包括許多分支領(lǐng)域，如人工視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)以及力覺(jué)的研究，模式識(shí)別與圖像處理的研究，自然語(yǔ)言理解與語(yǔ)音合成的研究，智能控制以及生物控制的研究等?？傊?，人工智能向各方面的深化對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。5網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)及各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的研究計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋面的日趨擴(kuò)大，各行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的深入開(kāi)發(fā)，各種計(jì)算機(jī)輔助

59、技術(shù)如CAD、CAM、CAT、CAE、CIM（計(jì)算機(jī)集成化制造）等的廣泛使用，也為計(jì)算機(jī)科學(xué)提出許多值得研究的問(wèn)題。如編碼理論，數(shù)據(jù)庫(kù)的安全與保密、異種機(jī)聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)間互連技術(shù)、顯示技術(shù)與圖形學(xué)、圖像壓縮、存儲(chǔ)及傳輸技術(shù)的研究等。6理論計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究自動(dòng)機(jī)及可計(jì)算性理論的研究，例如圖靈機(jī)的理論研究還有許多工作可作。理論計(jì)算機(jī)科學(xué)使用的數(shù)學(xué)工具主要是信息論、排隊(duì)論、圖論、符號(hào)邏輯等，這些工具本身也需進(jìn)一步發(fā)展。7計(jì)算機(jī)科學(xué)史的研究在計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展史上，有許多對(duì)認(rèn)識(shí)論、方法論很值得借鑒的豐富有趣的史料，它們同樣是人類(lèi)精神寶庫(kù)的重要財(cái)富。1.1.4 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)曾有人說(shuō)，機(jī)械可使人類(lèi)的體力得以放大，

60、計(jì)算機(jī)則可使人類(lèi)的智慧得以放大。作為人類(lèi)智力勞動(dòng)的工具，計(jì)算機(jī)具有以下主要特點(diǎn)。1處理速度快通常以每秒鐘完成基本加法指令的數(shù)目表示計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度?，F(xiàn)在每秒執(zhí)行50萬(wàn)次、100萬(wàn)次運(yùn)算的計(jì)算機(jī)已不罕見(jiàn)，有的機(jī)器可達(dá)數(shù)百億次，甚至數(shù)千億次；使過(guò)去人工計(jì)算需要幾年或幾十年完成的科學(xué)計(jì)算（如天氣預(yù)報(bào)、有限元計(jì)算等）能在幾小時(shí)或更短時(shí)間內(nèi)得到結(jié)果。計(jì)算機(jī)的高速度使它在金融、交通、通信等領(lǐng)域中能達(dá)到實(shí)時(shí)和快速的服務(wù)。這里的“處理速度快”指的不僅局限于算術(shù)速度，也包括邏輯運(yùn)算速度。極高的邏輯判斷能力是計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于非數(shù)值數(shù)據(jù)領(lǐng)域中的首要條件。2計(jì)算機(jī)精度高由于計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算，因此計(jì)算精度主