《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程（第二版）》課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

第一章計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)文化1.1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展1．計(jì)算機(jī)的發(fā)展2．計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類(lèi)1．計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)2．計(jì)算機(jī)的分類(lèi)1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展1．計(jì)算機(jī)的發(fā)展

20世紀(jì)初，電子技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，這為第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的奠定了基礎(chǔ)。1943年，正值第二次世界大戰(zhàn)，由于軍事上彈道問(wèn)題計(jì)算的需要，美國(guó)軍械部與賓夕法尼亞大學(xué)合作，研制電子計(jì)算機(jī)。1945年底，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)研制成功，取名為ENIAC（電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)）。1946年2月15日，人們?yōu)镋NIAC揭幕，所以，通常認(rèn)為世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生于1946年。ENIAC計(jì)算機(jī)

1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展ENIAC介紹ENIAC使用了18000多個(gè)電子管，10000多個(gè)電容器，7000個(gè)電阻，1500多外繼電器，耗電150千瓦，重量達(dá)30噸，占地面積167平方米，它的加法速度為每秒5000次，乘法為每秒300次，雖然其運(yùn)算速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)，但是，它卻使科學(xué)家們從繁重的計(jì)算中解脫出來(lái)，有更多的時(shí)間進(jìn)行理論性研究。所以，ENIAC的問(wèn)世，宣告了計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)。1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展計(jì)算機(jī)的定義目前我們可以這樣定義計(jì)算機(jī)：計(jì)算機(jī)是電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種能夠根據(jù)程序指令的要求，高速、準(zhǔn)確、自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，以完成對(duì)各種數(shù)字化信息處理，并具有記憶存儲(chǔ)功能的電子設(shè)備。1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展計(jì)算機(jī)發(fā)展所經(jīng)歷的四個(gè)階段（1）第一代計(jì)算機(jī)（1946年～1958年）采用電子管作為基本元件，主存儲(chǔ)器采用汞延遲浦線，主要使用機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，運(yùn)算速度每秒幾千次至幾萬(wàn)次。由于其主存存儲(chǔ)器容量小、速度慢、機(jī)器體積大、重量大、功耗大、成本高，這時(shí)的計(jì)算機(jī)主要用在科學(xué)計(jì)算上。1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展計(jì)算機(jī)發(fā)展所經(jīng)歷的四個(gè)階段（2）第二代計(jì)算機(jī)（1958年～1964年）采用晶體管作為基本元件，主存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。這個(gè)階段出現(xiàn)了監(jiān)督程序和管理程序以及ALGOL、FORTRAN、COBOL等面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，運(yùn)算速度提高到每秒幾十萬(wàn)次至上百萬(wàn)次，其特點(diǎn)是主存儲(chǔ)器容量加大、運(yùn)算速度加快、減小了體積、重量、功耗及成本，提高了計(jì)算機(jī)的可靠性。這時(shí)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制、企業(yè)管理等領(lǐng)域。1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展計(jì)算機(jī)發(fā)展所經(jīng)歷的四個(gè)階段（3）第三代計(jì)算機(jī)（1964年～1971年）基本電子元件是中、小規(guī)模集成電路，使其功能進(jìn)一步增強(qiáng)，體積功耗進(jìn)一步降低。這個(gè)階段外圍設(shè)備和軟件技術(shù)有了很大的發(fā)展，操作系統(tǒng)逐漸完善，使用了多種高級(jí)語(yǔ)言、多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)。運(yùn)算速度達(dá)到每秒幾百萬(wàn)次甚至上億次。這個(gè)階段的計(jì)算機(jī)廣泛用于科學(xué)計(jì)算、文字處理、自動(dòng)控制與信息管理等方面。1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展計(jì)算機(jī)發(fā)展所經(jīng)歷的四個(gè)階段（4）第四代計(jì)算機(jī)（1971年至今）是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，主存采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，容量大大增加，外存主要有磁盤(pán)、光盤(pán)，運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾億次。這個(gè)階段出現(xiàn)了微處理器，而且軟件技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展，操作系統(tǒng)、高級(jí)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用軟件的研究和開(kāi)發(fā)向深層次發(fā)展，計(jì)算機(jī)開(kāi)始向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化、多元化的方向前進(jìn)。1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展2.計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向

（1）巨型化巨型化是指發(fā)展高速度、大存儲(chǔ)量和強(qiáng)功能的巨型計(jì)算機(jī)。這時(shí)為了滿(mǎn)足天文、氣象、原子、核反應(yīng)等尖端科學(xué)的需要，也是為了使計(jì)算機(jī)具有類(lèi)似人腦的學(xué)習(xí)、推理等復(fù)雜功能。1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展2.計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向

（2）微型化超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展是計(jì)算機(jī)的體積越來(lái)越小、功耗越來(lái)越低、性能越來(lái)越強(qiáng)，隨著微處理器的不斷發(fā)展，其已經(jīng)應(yīng)用到儀表和家電等電子產(chǎn)品中。1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展2.計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向

（3）網(wǎng)絡(luò)化通過(guò)通信線路將分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)連接成一個(gè)規(guī)模大、功能強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以方便的進(jìn)行信息的收集、傳遞和計(jì)算機(jī)硬軟件資源的共享。目前，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)滲透到了社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展2.計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向

（4）智能化智能化是指發(fā)展具有人類(lèi)智能的計(jì)算機(jī)。智能計(jì)算機(jī)是能夠模擬人的感覺(jué)、行為和思維的計(jì)算機(jī)。智能計(jì)算機(jī)也稱(chēng)做新一代計(jì)算機(jī)，目前許多國(guó)家都為這種更高性能的計(jì)算機(jī)進(jìn)行了大量的投入。1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類(lèi)1.計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（1）運(yùn)算速度快，運(yùn)算精度高計(jì)算機(jī)采用電子器件作為基本部件，這些電子器件通常工作在極高的速度下，并且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，其工作速度還會(huì)越來(lái)越快。由于計(jì)算機(jī)是采用二進(jìn)制碼來(lái)表示信息的，所以運(yùn)算的精度取決于機(jī)器的字長(zhǎng)，字長(zhǎng)越長(zhǎng)，其運(yùn)算精度越高。計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)有8位、16位、32位、64位甚至更高。對(duì)于類(lèi)似天氣預(yù)報(bào)等計(jì)算復(fù)雜、時(shí)間性強(qiáng)的工作，沒(méi)有計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，人工是無(wú)法完成的。1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類(lèi)1.計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（2）具有記憶和邏輯判斷能力計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)不但能夠保存大量的信息，而且還能準(zhǔn)確、快速的寫(xiě)入或讀出信息。另外，計(jì)算機(jī)除了進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，還能夠進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并根據(jù)樓及判斷的結(jié)果自動(dòng)決定下一步要執(zhí)行的命令。這種功能不僅是自動(dòng)運(yùn)算成為可能，也是計(jì)算機(jī)具有邏輯判斷和處理的功能。1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類(lèi)2.計(jì)算機(jī)的分類(lèi)（1）巨型機(jī)（2）小巨型機(jī)（3）大型主機(jī)（4）小型機(jī)（5）工作站（6）個(gè)人計(jì)算機(jī)1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1．科學(xué)計(jì)算利用計(jì)算機(jī)可以解決科學(xué)技術(shù)和工程設(shè)計(jì)中大量繁雜的、手工難以完成的計(jì)算。計(jì)算機(jī)具有很高的運(yùn)算速度和精度，這是過(guò)去用手工無(wú)法完成的計(jì)算成為可能。1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用2．信息管理信息管理指利用計(jì)算機(jī)來(lái)收集、加工和管理各種形式的數(shù)據(jù)資料，如倉(cāng)庫(kù)管理、財(cái)務(wù)管理等。信息管理是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用3．實(shí)時(shí)控制實(shí)時(shí)控制是指在某一過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集各種數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)并及時(shí)控制相應(yīng)設(shè)備工作狀態(tài)的一種控制方式。例如數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線等。實(shí)時(shí)控制在生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用可顯著的提高經(jīng)濟(jì)效益。1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用4．辦公自動(dòng)化利用現(xiàn)在通信技術(shù)、自動(dòng)化設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)事務(wù)處理、信息管理和和決策支持，這就是辦公自動(dòng)化。這種現(xiàn)代化的辦公方式大大提高了辦公的效率和質(zhì)量，同時(shí)也改變了辦公的方式。1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用5．生產(chǎn)自動(dòng)化生產(chǎn)自動(dòng)化是指利用計(jì)算機(jī)完成產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）。利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，可縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用6．人工智能利用計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)的某些智能行為，使計(jì)算機(jī)具有“學(xué)習(xí)”、“聯(lián)想”和“推理”等功能。人工智能主要應(yīng)用在機(jī)器人、自然語(yǔ)言理解、機(jī)器翻譯和定理證明等方面。1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用7．網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信是指利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳遞?；ヂ?lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，人們實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)的通信和各種數(shù)據(jù)的查詢(xún)變得十分容易，人們的時(shí)空概念從而發(fā)生了改變。

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