北京大學計算概論(C語言)經(jīng)典課件Lecture 1-計算機發(fā)展簡史

1、計算概論(Introduction to Computing) 主講人：馬思偉北京大學數(shù)字媒體研究所/第一講 計算機發(fā)展簡史相關(guān)信息馬思偉Address: 信息科學院數(shù)字媒體研究所，理科二號樓2641Tel: 62753424Email: swmaHomepage: /staff/masiwei/masiwei.htm Research interestsVideo coding, processing助教：余琴 qyu 司俊俊 jjsi劉航帆 hfliu相關(guān)信息教材計算概論許卓群、李文新、羅英偉 著，清華大學出版社 第二版參考教材C程序設(shè)計（第三版）譚浩強著，清華大學出版社C程序設(shè)計題解與上

2、機指導(dǎo)（第三版）譚浩強著，清華大學出版社課程網(wǎng)頁/jiaoxue-Computing/index.htm/jiaoxue-Computing/index.htm上機時間：周四 5-6節(jié)內(nèi)容提要課程內(nèi)容進度安排授課方式與成績評定計算機發(fā)展簡史小結(jié)課程內(nèi)容計算機和信息技術(shù)的基本概念和基礎(chǔ)知識計算機硬件組成、軟件系統(tǒng)、發(fā)展簡史信息的表示與處理、信息的輸入與輸出、信息的存儲操作系統(tǒng)初步、計算機網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)與程序語言程序設(shè)計初步上機操作VC+ 語言編程環(huán)境 和 C 語言編程課程結(jié)束需要掌握的知識理論個人計算機的基本組成及各部件的功能操作系統(tǒng)的引導(dǎo)及其主要功能信息的表示、處理、存儲的基本原理互聯(lián)網(wǎng)

3、的基本功能和原理計算機程序的工作原理及開發(fā)過程實踐VC+編程環(huán)境 及 C 語言編程進度安排第一周9月12日 第一講 計算機發(fā)展簡史9月14日 第二講 計算機系統(tǒng)硬件和軟件 第二周9月19日 第三講 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第三周9月26日 第四講 信息存儲與管理9月28日 第五講 程序設(shè)計簡介及編程環(huán)境第四周10月 3日第五周10月 10日 第六講 C程序設(shè)計導(dǎo)引-變量與數(shù)據(jù)類型 10月 12日 第七講 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計選擇結(jié)構(gòu)進度安排第六周10月17日 第八講 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計循環(huán)結(jié)構(gòu)第七周10月24日 第九講 函數(shù)10月26日 第十講 函數(shù)與變量作用域第八周10月31日 習題課第九周11月 7日 第十一講

4、期中考試11月 9日 第十二講 數(shù)組第十周11月14日 第十三講 數(shù)組第十一周 11月 21日 第十四講 字符串11月 23日 第十五講 指針進度安排第十二周11月 28日 第十六講 指針第十三周12月 5日 第十七講 習題課12月 7日 第十八講 結(jié)構(gòu)體第十四周 12月 12日 第十九講 函數(shù)與結(jié)構(gòu)化設(shè)計第十五周12月19日 第二十講 排序查找算法12月21日 第二十一講 文件操作第十六周12月 26日 第二十二講 習題課/復(fù)習第十七周1月 2日 第二十二講 習題課/復(fù)習1月4日 第二十二講 習題課/復(fù)習進度安排 上機第一、二次熟悉編程環(huán)境、運行簡單的程序第二-十四次變量、程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)、數(shù)

5、組、指針、 字符串、排序查找算法授課方式與成績評定課上講授和演示復(fù)習、自學和書面作業(yè)上機實習并完成上機作業(yè)考試成績評測期中考試 30%期末考試 50%平時成績(作業(yè)、課堂表現(xiàn)) 20%計算機發(fā)展簡史概述計算機的發(fā)展史當前計算機的主要應(yīng)用當前計算機研究的熱門話題計算機發(fā)展帶來的問題與困惑概述IT風云2011年末全球IT市值排行榜，前十位企業(yè): 蘋果(1976)微軟(1975)IBM(1911)谷歌(1998)三星電子(1938)甲骨文(1977)英特爾(1968)思科(1984)高通(1985)亞馬遜 (1995)概述IT風云芯片CPU(中央處理器): Intel、AMD(1969)、龍芯、北大

6、眾志GPU(圖形處理器，顯卡芯片): AMD-ATI(1985-2006), NVIDIA(1993)DRAM(內(nèi)存芯片):三星、美光、海力(現(xiàn)代)其他芯片Motorola、高通(Qualcomm)、博通(Broadcomm)威盛(VIA)、瑞昱（REALTEK）、聯(lián)發(fā)科(MediaTek)TI晨星(MStar)華為海思、中星微、海爾、長虹概述IT風云終端電腦: IBM、微軟、蘋果、戴爾、惠普、康柏、聯(lián)想、方正復(fù)印機/打印機：施樂、惠普平板電腦：蘋果、三星、聯(lián)想智能手機：蘋果、三星、HTC、Google、聯(lián)想、華為立體電視/智能電視/云電視：三星、LG、松下、長虹、蘋果、Google概述IT風

7、云軟件/系統(tǒng)操作系統(tǒng)：微軟(Windows)、蘋果(Mac)、Red Hat(Linux)、Google(Android)、諾基亞(Symbian)數(shù)據(jù)庫軟件：甲骨文、IBM、微軟企業(yè)應(yīng)用軟件：甲骨文、用友、金蝶其他軟件金山、奇虎360、江民軟件巨人網(wǎng)絡(luò)、盛大、騰訊概述IT風云網(wǎng)絡(luò)新浪、搜狐、58同城Google、百度、雅虎、微軟You Tube，酷6，奇藝，騰迅視頻 亞馬遜、阿里巴巴、淘寶網(wǎng)（天貓）、京東商城、當當,Facebook, Twitter,拉守網(wǎng)、美團、聚美優(yōu)品、酒美網(wǎng)流行詞微博、微信概述IT風云人物羅伯特諾宜斯、戈登摩爾、比爾-蓋茨、拉里 埃利森、史蒂夫-喬布斯、邁克爾-戴爾、

8、拉里-佩奇, 謝爾蓋-布林、卡爾森任正非、李彥宏、馬化騰、馬云計算機發(fā)展簡史概述計算機的發(fā)展史當前計算機的主要應(yīng)用當前計算機研究的熱門話題計算機發(fā)展帶來的問題與困惑世界上第一臺計算機ENIAC1946年2月14日，世界上第一臺電腦ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator)在美國賓夕法尼亞大學誕生 發(fā)明人：莫奇來和愛克特 5000次加法/秒體重28噸占地170m218,000多只電子管1500個繼電器功率150KW計算機的現(xiàn)在多種多樣用途廣泛計算機發(fā)展的幾個階段時代年份器件軟件應(yīng)用一 46-58電子管匯編語言 科學計算二58-64

9、晶體管高級語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制 三64-71集成電路操作系統(tǒng)文字處理圖形處理四71年迄今大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等社會的各個領(lǐng)域五將采集、存儲、處理、通信同人工智能結(jié)合在一起的智能計算機系統(tǒng)計算機的發(fā)展1第一代（1946年1958年）：電子管階段采用電子管作為計算機的邏輯元器件每秒運算速度僅為幾千次內(nèi)存容量僅數(shù)KB數(shù)據(jù)表示主要是定點數(shù)使用機器語言或匯編語言編寫程序第一代電子計算機體積龐大，造價昂貴，用于軍事和科學研究工作。其代表機型有IBM 650（小型機）、IBM 709（大型機）。計算機的發(fā)展2第二代（1959年1964年）：晶體管階段基本特征是采用晶體管作為計算機的邏輯元器件運算速度達

10、每秒幾十萬次內(nèi)存容量增至幾十KB計算機軟件技術(shù)也有了較大發(fā)展，出現(xiàn)了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高級語言與第一代計算機相比，晶體管電子計算機體積小、成本低、功能強、可靠性大大提高除了科學計算外，還用于數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理。其代表機型有IBM 7094。計算機的發(fā)展3第三代（1965年1970年）：集成電路階段 可以在幾平方毫米的單晶硅集成電路片上集成由十幾個甚至上百個電子元器件組成的邏輯電路運算速度每秒可達幾十萬次到幾百萬次體積越來越小，價格越來越低，軟件越來越完善，在監(jiān)控程序的基礎(chǔ)上發(fā)展形成了操作系統(tǒng)計算機的發(fā)展4第四代（1971年現(xiàn)在）：大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路階段采用大規(guī)模集成

11、電路和超大規(guī)模集成電路作為計算機的邏輯元器件速度最高可以達到每秒幾百萬億次浮點運算操作系統(tǒng)不斷完善，高級程序設(shè)計語言功能更加完善，人們的生活與計算機應(yīng)用息息相關(guān)第五代(智能)計算機是一種有知識、會學習、能推理的計算機具有能理解自然語言、聲音、文字和圖像的能力，能用自然語言與人直接對話?？梢岳靡延械暮筒粩鄬W習的知識，進行思維、推理和聯(lián)想，并得到結(jié)論。能解決復(fù)雜問題，具有匯集、記憶、檢索有關(guān)知識的能力?！吧钏{”計算機、機器人足球賽、機器狗計算機的發(fā)展速度 - 摩爾定律芯片密度每 18 個月增加1倍體積越來越小CPU性能價格比 大約18個月翻一番速度越來越快價格越來越便宜計算機的發(fā)展速度巴特勒.萊

12、普森 Butler W. Lampson The Uses of Computers: The Best is Yet to Come. 2008 諾貝爾獎獲得者北京論壇（圖靈獎）Highly dependable and highly adaptable systems, and embodied machines that integrate with the physical world, such as cars that drive themselves or sensor networks that monitor the health of our environment and

13、 the safety of our streetsBroadly viewed, computers can be used for simulation, for communication, and for embodiment. The last is the newest and the most exciting計算機學科分類計算機系統(tǒng)/體系結(jié)構(gòu)(Architecture)計算機軟件與理論計算機應(yīng)用技術(shù)(Application Technology)信息安全(Information Security)計算機科學電子電路(模擬電路、數(shù)字電路、)數(shù)學(數(shù)學分析、線性代數(shù)、概率論與隨機過

14、程、矩陣論、復(fù)變函數(shù)、)離散數(shù)學(discrete mathematics)信息論(information theory)信號與系統(tǒng)(signal and system)計算機科學計算機原理與接口單片機、數(shù)字信號處理(DSP)計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計語言算法分析與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(Data Structure)操作系統(tǒng)、軟件工程、編譯原理計算機網(wǎng)絡(luò)(通信原理、移動通信、寬帶通信網(wǎng))計算機科學數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)多媒體技術(shù)(Multimedia Technology)人工智能(Artificial Intelligence)知識工程(Knowledge Engineering)計算機圖形學(Comp

15、uter Graphics)計算機視覺(Computer Vision)自然語言(Natural Language)處理、語音(Speech)信號處理當前計算機的主要應(yīng)用家庭電腦（理財、幼兒教育、娛樂、炒股、網(wǎng)上購物、新聞瀏覽等等）企業(yè)內(nèi)部信息管理教學（包括遠程教學）科學研究工業(yè)自動化控制電信、銀行等等當前計算機的主要應(yīng)用生物識別技術(shù)生物識別技術(shù)虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實藍牙技術(shù)近距離無線數(shù)據(jù)通信電子商務(wù)網(wǎng)上商城遠程教育電影產(chǎn)業(yè)數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)(內(nèi)容+服務(wù)）電視產(chǎn)業(yè)運輸服務(wù)產(chǎn)業(yè)娛樂休閑服務(wù)產(chǎn)業(yè)衍生商品(玩具、等)音樂產(chǎn)業(yè)醫(yī)療應(yīng)用產(chǎn)業(yè)無線電視數(shù)碼存儲教育事業(yè)出版印刷產(chǎn)業(yè)有線電視互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字廣播衛(wèi)星通信

16、電影移動通信網(wǎng)以內(nèi)容為核心數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)數(shù)字出版數(shù)字出版系統(tǒng)文本圖片視頻音頻IPTV手機書刊電視一個系統(tǒng) 一套標準電子書網(wǎng)站一次制作 多次發(fā)布動漫報紙數(shù)字出版單媒體到跨媒體報紙PDA光盤網(wǎng)站報紙電視Ebook模擬介質(zhì)到數(shù)字介質(zhì)PDA光盤網(wǎng)站Ebook報紙電視傳統(tǒng)商務(wù)到電子商務(wù)計算機發(fā)展帶來的問題與困惑計算機病毒和黑客計算機病信息泛濫和道德問題版權(quán)和著作權(quán)等法律問題人際關(guān)系的拉近與疏遠拼命追趕先進技術(shù)帶來的疲憊計算機界具影響力的兩大國際性學術(shù)組織1.美國計算機協(xié)會 (Association for Computer Machinery)：1947年成立2. IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會，Institute of Electrical & Electronic Engineers）計算機協(xié)會(IEEE Computer Society)：1946年成立圖靈獎ACM于196