計算機的發(fā)展與應(yīng)用課件河大版初中信息技術(shù)七年級上冊

教師：教材：河大版信息技術(shù)七年級上冊第一章第一節(jié)——計算機的發(fā)展與應(yīng)用練習(xí)檢測學(xué)習(xí)目標新知學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目標我們要掌握什么?011.掌握計算機的發(fā)展歷程和分類方法。。3.了解計算機的應(yīng)用和中國計算機的發(fā)展史。學(xué)習(xí)目標新知學(xué)習(xí)如今，學(xué)習(xí)與辦公不再受時空限制；工業(yè)機器人與智能機器人廣泛應(yīng)用；無人駕駛與智慧管理的風起云涌……這些應(yīng)用技術(shù)的背后，都離不開計算機。02實踐活動1（1）計算機棋手存儲了專業(yè)棋手對決的海量棋譜，這個存儲量遠遠超過人類大腦。這是應(yīng)用了計算機

的特點。（2）通常人們在下棋過程中，每下一步棋，在短時間內(nèi)只能思考出幾種不同的方案，從中選擇最佳的一種方案進行布局。而計算機棋手可以在短時間內(nèi)，從海量棋譜中找到較佳方案，確保計算機的每一步都進行較好應(yīng)對。這是應(yīng)用了計算機

和

的特點。2017年，世界知名圍棋職業(yè)九段棋手柯潔以總比分0:3負于圍棋人工智能程序“阿法狗”。實踐活動1（3）計算機棋手完全按照人們給它設(shè)定的程序下棋，不受任何外界環(huán)境的干擾，效率非常高。這是應(yīng)用了計算機

的特點。結(jié)論:計算機棋手只是按照人們編制的程序和人類頂尖棋手進行對決，是按照人們的設(shè)計思想完成任務(wù)的。計算機棋手獲得勝利，一方面表現(xiàn)出了計算機發(fā)展速度之快、功能之強大，另一方面也是人類智慧的集中體現(xiàn)。2017年，世界知名圍棋職業(yè)九段棋手柯潔以總比分0:3負于圍棋人工智能程序“阿法狗”。(1)強大的存儲能力人工智能成立標志計算機中有許多存儲單元，用以記錄信息。強大的存儲能力是電子數(shù)字計算機和其他計算工具的一個重要區(qū)別。計算機能存儲大量文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫等各種信息，并長期保存，它可以輕易地“記住”一個大型圖書館的所有資料。一、計算機的特點(2)高速且精確的運算能力計算機具有高速且精確的運算能力。目前，世界上已經(jīng)有超過10億億次每秒浮點運算的計算機。我國的“神威·太湖之光”超級計算機，其運算速度達到12.54億億次每秒浮點運算，運算速度在2016年排名世界第一。(3)準確的邏輯判斷能力人工智能成立標志計算機不僅具有運算能力，而且還具有邏輯判斷能力。有了邏輯判斷能力，計算機就能夠“思考”，它在運算時就可以根據(jù)對前面運算結(jié)果的判斷，自動選擇后續(xù)計算的方法。這一功能使計算機能夠進行諸如資料分類、情報檢索、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、邏輯推理等具有“思維能力”的工作，大大擴大了計算機的應(yīng)用范圍。一、計算機的特點(4)高度的自動化與靈活性計算機可以將編好的一組指令(稱為程序)“記”下來，然后自動地逐條取出這些指令并執(zhí)行，工作過程完全自動化，不需要人的干預(yù)，而且可以反復(fù)進行。二、計算機的發(fā)展歷程計算機(Computer)又稱電腦，是一種自動、高速、精確地對信息進行存儲、傳送和加工處理的電子裝置。在人類歷史上，計算工具經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從低級到高級的發(fā)展過程。結(jié)繩計數(shù)、算盤、手搖機械計算機、電動機械計算機、電子計算機等，它們在不同的歷史時期發(fā)揮了各自的作用，同時也孕育了電子數(shù)字計算機的設(shè)計思想和雛形。1946年2月，世界上第一臺通用電子數(shù)字計算機埃尼阿克

（ENIAC，電子數(shù)字積分計算機）在賓夕法尼亞大學(xué)誕生。二、計算機的發(fā)展歷程第一代計算機④電子管②晶體管③中小規(guī)模集成電路實踐活動2計算機的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段，變化是集成度越來越

高

,運算速度越來越

快

。我們現(xiàn)在使用的計算機屬于第

四

代計算機。第二代計算機第三代計算機第四代計算機①大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路1.第一代計算機第一代電子管計算機(1945-1956)，采用電子管作為基礎(chǔ)原件和磁鼓儲存數(shù)據(jù)。特點是體型龐大，其中第一臺電子管計算機（ENIAC)占地170平方米，重30噸，有1.8萬個電子管，用十進制計算，每秒運算500次。代表機型：世界上第一臺通用計算機“ENIAC”于1946年2月14日在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生。發(fā)明人是美國人莫克利（JohnW.Mauchly）和艾克特（J.PresperEckert）。2.第二代計算機第二代晶體管計算機(1956-1963)，與第一代的區(qū)別在于基礎(chǔ)元件由電子管變?yōu)榱司w管，同時存儲原件也由磁鼓變成了磁芯存儲器。小巧的、消耗功率低的晶體管代替了體積大、功率消耗大的電子管，不僅能降低功耗，而且還能大大提高計算機的壽命，減少計算機的體積，加強它的穩(wěn)定性，最重要的是能夠降低成本。代表機型：1955年，貝爾實驗室研制出世界上第一臺全晶體管計算機TRADIC，它裝有800只晶體管，只有100瓦功率，占地也僅有3立方英尺。3.第三代計算機第三代集成電路計算機(1964-1971)，隨著1958年集成電路被發(fā)明（將三種電子元件結(jié)合到一片小小的硅片上），到1964年，美國IBM公司研制成功第一個采用集成電路的通用電子計算機系列IBM360系統(tǒng)。代表機型：1964年4月7日，IBM推出了劃時代的System/360大型電腦，這一系列是世界上首個指令集可兼容計算機。從前，計算機廠商要針對每種主機量身定做操作系統(tǒng)，System/360的問世則讓單一操作系統(tǒng)適用于整系列的計算機。4.第四代計算機第四代大規(guī)模集成電路計算機(1971-現(xiàn)在)，主要電子器件是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，這一代也就是現(xiàn)在使用的計算機，體積小，能耗相對較低，計算速度也得到了質(zhì)的飛躍。代表機型：美國ILLIAC-IV計算機，是第一臺全面使用大規(guī)模集成電路作為邏輯元件和存儲器的計算機，它的出現(xiàn)標志著計算機的發(fā)展已到了第四代。(一)按用途分類按計算機的用途，計算機可分為通用計算機和專用計算機。通用計算機指面向多種應(yīng)用領(lǐng)域的計算機，能解決多種類型的問題，通用性強，如我們通常使用的臺式計算機和便攜式計算機。三、計算機的分類(一)按用途分類按計算機的用途，計算機可分為通用計算機和專用計算機。專用計算機是指配備有專用的軟件和硬件，專為解決某一特定問題，針對某一特定應(yīng)用領(lǐng)域或面向某種算法而專門設(shè)計的計算機。專用計算機的功能單一，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性差，但在特定用途下最有效、最經(jīng)濟、最快速，是其他計算機無法替代的。例：軍事系統(tǒng)、銀行系統(tǒng)屬專用計算機、彈道參數(shù)計算機、監(jiān)控計算機、軋鋼控制計算機等。三、計算機的分類(二)按規(guī)模分類按計算機的規(guī)模和運算能力，計算機可分為巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機等。巨型機是一種超大型計算機，它規(guī)模大、性能強，在一定時期內(nèi)，速度超快、處理能力極強，現(xiàn)在稱其為超級計算機。超級計算機數(shù)量不多，但卻有著重要和特殊的用途。三、計算機的分類(二)按規(guī)模分類按計算機的規(guī)模和運算能力，計算機可分為巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機等。微型機是微型計算機的簡稱，是由大規(guī)模集成電路組成、體積較小的計算機?，F(xiàn)在的微型計算機運算速度快，性價比高，輕便小巧，功能強大，能夠處理數(shù)字、字符、文字、圖形、圖像、音頻、視頻等多種信息。臺式計算機、一體式計算機、便攜式計算機等，都屬于微型計算機。三、計算機的分類巨型機的“巨”是指體積大嗎？微型機的“微”是指體積小嗎？巨型機和微型機各有什么特點？通用計算機按其規(guī)模、速度和功能等、可分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機等。這些類型之間的基本區(qū)別通常在于其體積大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、功率消耗、性能指標、數(shù)據(jù)存儲容量、指令系統(tǒng)和設(shè)備、軟件配置等的不同。計算機正朝著兩個方面發(fā)展：一方面是巨型機向更巨型化、超高速、智能化方向發(fā)展，所以巨型化、體積大是巨型機的一個特點，而超高速、智能化則是更顯著的特點；另一方面是微型機向更微型化、網(wǎng)絡(luò)化、高性能、多用途方向發(fā)展，微型機相對于巨型機體積確實很小，所以微型化、體積小是一個特點，而網(wǎng)絡(luò)化、高性能、多用途也是微型機的特點。思考與探索四、計算機的應(yīng)用生活中，有哪些場景應(yīng)用到了計算機呢？計算機的功能已不局限于數(shù)值計算，在數(shù)據(jù)處理、自動控制、多媒體技術(shù)、人工智能、輔助系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越重要的作用。四、計算機的應(yīng)用網(wǎng)上購物工業(yè)化流水線機器人醫(yī)療衛(wèi)星檢測實踐活動3①休閑、娛樂

②圖書檢索

③機器人醫(yī)療診斷④網(wǎng)上購物、交流

⑤天氣預(yù)測、衛(wèi)星發(fā)射

⑥工業(yè)自動化流水線（1）計算機科學(xué)計算應(yīng)用的生活實例有

。（2）計算機數(shù)據(jù)處理應(yīng)用的生活實例有

。（3）計算機自動控制應(yīng)用的生活實例有

。（4）計算機多媒體技術(shù)應(yīng)用的生活實例有

。（5）計算機人工智能應(yīng)用的生活實例有

。（6）計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的生活實例有

。“”四、計算機的應(yīng)用計算機科學(xué)計算科學(xué)計算是指利用計算機再現(xiàn)、預(yù)測和發(fā)現(xiàn)客觀世界運動規(guī)律和演化特征的全過程。包括建立物理模型，研究計算方法，設(shè)計并行算法，研制應(yīng)用程序，開展模擬計算和分析計算結(jié)果等過程。科學(xué)計算為解決科學(xué)和工程中的數(shù)學(xué)問題利用計算機進行的數(shù)值計算。目前，科學(xué)計算仍然是計算機應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，如高能物理、工程設(shè)計、地震預(yù)測、氣象預(yù)報、航天技術(shù)等。四、計算機的應(yīng)用計算機數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理（dataprocessing）是對數(shù)據(jù)的采集、存儲、檢索、加工、變換和傳輸。數(shù)據(jù)處理的基本目的是從大量的、可能是雜亂無章的、難以理解的數(shù)據(jù)中抽取并推導(dǎo)出對于某些特定的人們來說是有價值、有意義的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理目前的應(yīng)用領(lǐng)域有辦公自動化、企事業(yè)計算機輔助管理與決策、情報檢索、圖書管理等。四、計算機的應(yīng)用計算機自動控制自動控制是指機器設(shè)備、系統(tǒng)或過程在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過計算機自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現(xiàn)預(yù)期目標的一種技術(shù)手段。自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。自動控制可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，極大地提高勞動生產(chǎn)率。四、計算機的應(yīng)用計算機多媒體技術(shù)四、計算機的應(yīng)用計算機人工智能人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的技術(shù)，主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能實際應(yīng)用領(lǐng)域有機器視覺，指紋識別，人臉識別，自動規(guī)劃，智能搜索，智能控制，機器人學(xué)，語言和圖像理解，遺傳編程等。四、計算機的應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)主要是由一些通用的、可編程的硬件互連而成的。20世紀90年代至今的第四代計算機網(wǎng)絡(luò)，由于局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成熟，出現(xiàn)光纖及高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，整個網(wǎng)絡(luò)就像一個對用戶透明的大的計算機系統(tǒng)，發(fā)展為以因特網(wǎng)(Internet)為代表的互聯(lián)網(wǎng)。計算機網(wǎng)絡(luò)的功能主要有數(shù)據(jù)通信、資源共享、集中管理、實現(xiàn)分布式處理、負荷均衡等。數(shù)據(jù)通信是計算機網(wǎng)絡(luò)的最主要的功能之一。五、中國計算機的發(fā)展史二、計算機的發(fā)展歷程一、計算機的特點三、計算機的分類四、計算機的應(yīng)用第一代電子管計算機第二代晶體管計算機第三代集成電路計算機第四代大規(guī)模集成電路計算機強大的存儲能力高速且精確的運算能力準確的邏輯判斷能力高度的自動化與靈活性休閑娛樂機器人醫(yī)療診斷網(wǎng)上購物、交流……按照用途分類按照規(guī)模分類五、課堂小結(jié)練習(xí)檢測今天，你掌握了多少？031.計算機輔助設(shè)計是指設(shè)計人員借助于計算機進行設(shè)計的一種應(yīng)用。其特點是將人的創(chuàng)造能力和計算機的高速運算能力、巨大存儲能力和邏輯判斷能力很好地結(jié)合。在工程、產(chǎn)品設(shè)計中,許多繁重的工作均可由計算機完成。