計算機有關(guān)課件.PPT.ppt

1、1,第一章 計算機與信息社會,1.1 計算機的發(fā)展 1.2 信息技術(shù)概述 1.3 計算機在信息社會中的應用 教學安排：以自學為主,2,1.1 計算機的發(fā)展,算 盤 中國唐代 第一種手動式計數(shù)器 計算尺 1622年，英國數(shù)學家奧特瑞德 手動式, 加減乘除、指數(shù)、三角函數(shù)運算 加法器 1642年，法國哲學家、數(shù)學家帕斯卡 機械式，只能做加法 計算器 1673年，德國數(shù)學家萊布尼茨 機械式，加、減、乘、除和開方 差分機 1812年，英國巴貝奇 分析機 1834年，英國巴貝奇,3,查爾斯.巴貝奇 1812年差分機 1834年分析機,1.1.1 近代計算機 1.差分機和分析機,三部分組成： (1)由許多

2、輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲庫； (2)運算裝置； (3)能對操作順序進行控制，并選擇所需處理的數(shù)據(jù)以及輸出結(jié)果的裝置。,史料：查爾斯.巴貝奇,4,霍華德艾肯博士發(fā)現(xiàn)了查爾斯.巴貝奇的論文 在IBM的支持下，用機電方式制造了MARK I MARK II和 MARK III是電子計算機,2. MARK I 1944年,51尺長 重5頓 750,000部份合并而成,有72個累加器，每一個有自己的算術(shù)部件，及23位數(shù)的寄存器。,5,史料： 艾蘭.圖靈 馮諾依曼,計算機科學奠基人 英國科學家 艾蘭.圖靈,主要貢獻： 建立圖靈機模型，奠定了可計算理論的基礎(chǔ) 提出圖靈測試，闡述了機器智能的概念,電子計算機之父

3、： 美籍匈牙利數(shù)學家 馮.諾依曼,3. 艾蘭.圖靈和馮.諾依曼,美國計算機學會(ACM)1966年設(shè)立圖靈獎,主要貢獻： 與同事研制人類第二臺計算機EDVAC “存儲程序”概念 馮諾依曼計算機 奠定了現(xiàn)代計算機體系結(jié)構(gòu)和工作原理,6,1941年 電子管數(shù)字計算機 阿塔諾索夫和伯瑞為數(shù)學物理研究研制，可能更應該被稱為世界上第一臺電子計算機。,4. ABC計算機,7,1.1.2 電子計算機的問世,1946年2月由賓州大學研制的ENIAC 電子計算機時代的到來,Electronic Numerical Integrator And Calculator,電子數(shù)字積分計算機,重達30噸 占地250m2

4、 啟動工耗150000瓦 18000個電子管,每秒5千次加減運算 沒有存儲器 采用十進制,8,第一款商用計算機：UNIVAC 1947年，莫奇萊和埃克特 奠定了計算機工業(yè)的基礎(chǔ),史料：莫奇萊和?？颂?9,1.1.3 計算機的分代,電子管,晶體管,集成電路,大規(guī)模集成電路,史料： IBM的發(fā)展史 硅谷人才搖籃仙童半導體公司 HP的發(fā)展史 比爾.蓋茨,10,1.1.4 計算機的分類,按綜合性能指標分類,高性能計算機（巨型機或大型機）： 速度最快、處理能力最強 最快：NEC 的 Earth Simulator（地球模擬器） 每秒35萬億次浮點運算，峰值40萬億次 中國：曙光4000A 2560顆64

5、位AMD Opteron處理器 每秒8萬億次浮點運算，全球排名第10,工作站：介于PC與小型機之間的高檔微機系統(tǒng) 高分辨率、大容量內(nèi)外存，圖形功能較強,微型計算機： 臺式機、筆記本和個人數(shù)字助理(PDA),服務器：網(wǎng)絡環(huán)境中為多個用戶提供服務的 計算機系統(tǒng),按用途分類,通用機,專用機,11,1.1.5 計算機的新技術(shù),1嵌入式技術(shù) 將計算機作為一個信息處理部件，嵌入到應用系統(tǒng)之中的一種技術(shù)。 系統(tǒng)和功能軟件固化起來，類似BIOS的工作方式。 應用：各種家電、數(shù)碼相機等,2網(wǎng)格計算 利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個“虛擬的超級計算機”，其中每一臺計算機就是一個“節(jié)點”，而整個計算是

6、由成千上萬個“節(jié)點”組成的“一張網(wǎng)格”。 優(yōu)點：數(shù)據(jù)處理能力超強；充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。 示例：,圖1.1.6 D2OL網(wǎng)格計算,12,3中間件技術(shù) 中間件是介于應用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件,13,1.1.6 未來新型計算機,1光計算機 利用光子取代電子進行數(shù)據(jù)運算、傳輸和存儲。 不同波長的光表示不同的數(shù)據(jù) 優(yōu)點：超高速運行速度、強大的并行處理能力、大存儲量、強抗干擾能力、與人腦相似的容錯性,2生物計算機（分子計算機） 20世紀80年代中期開始研制 采用了生物芯片,3量子計算機 利用處于多現(xiàn)實態(tài)下的原子進行運算的計算機，這種多現(xiàn)實態(tài)是量子力學的標志。,14,1.2 信息技術(shù)概述1.2

7、.1 現(xiàn)代信息技術(shù)基礎(chǔ)知識,1. 信息與數(shù)據(jù) 病歷卡上記載病人的體溫39oC是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)39oC本身是沒有意義的。當數(shù)據(jù)以某種形式經(jīng)過處理、描述或與其它數(shù)據(jù)比較時，才能成為信息。某個病人的體溫是39oC，這才是信息，信息是有意義的。 信息 各種事物的變化和特征的反映 數(shù)據(jù) 信息的載體。 例如：數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等。,15,2. 信息技術(shù)(Information Technology，IT) 聯(lián)合國教科文組織的定義 應用在信息加工和處理中的科學、技術(shù)與工程的訓練方法和管理技巧；上述方面和技巧和應用；計算機及其與人、機的相互作用；與之相應的社會、經(jīng)濟和文化等諸種事物。,16,1.2.2

8、現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容,1. 信息基礎(chǔ)技術(shù) 微電子技術(shù) 當今世界新技術(shù)革命的基石 光電子技術(shù) 采用光子作為信息的載體 2. 信息系統(tǒng)技術(shù) 信息獲取技術(shù) 傳感技術(shù)、遙測技術(shù)和遙感技術(shù) 信息處理技術(shù) 計算機技術(shù)成為現(xiàn)代信息技術(shù)的核心 信息傳輸技術(shù) 光纖通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等 信息控制技術(shù) 利用信息傳遞和反饋來實現(xiàn) 信息存貯技術(shù) 縮微品、磁盤、光盤 通信技術(shù)(Communication)、計算機技術(shù)(Computer)和控制技術(shù)(Control)合稱為3C。 3. 信息應用技術(shù) 如信息管理、信息控制、信息決策而發(fā)展起來的具體技術(shù)群,17,1.2.3 現(xiàn)代信息技術(shù)的特點, 數(shù)字化 大量信息可以被壓縮，并以光速進行傳輸。 多媒體化 文字、聲音、圖形、圖像、視頻等信息媒體與計算機集成在一起，以接近于人類的工作方式和思考方式來設(shè)計與操作。 高速度、網(wǎng)絡化、寬頻帶 下一代的Internet技術(shù)。 智能化 在超媒體的世界里，“軟件代理”收集任何可能想要在網(wǎng)絡上取得的信息。,18,1.3 計算機在信息社會中的應用,19,思考題,1. 計算機的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個階段？