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1、高等教育电子音像出版社高等教育出版社计算机应用基础计算机应用基础中等职业教育课程改革国家规划教材配套电子教案第第1 1章章 计算机基础知识计算机基础知识高等教育电子音像出版社高等教育出版社1.1 1.1 了解计算机了解计算机v了解计算机技术了解计算机技术v了解计算机技术的发展过程及趋势了解计算机技术的发展过程及趋势v体验与探索体验与探索了解计算机技术计算机技术在生产生活中的应用越来越密切,计算机计算机技术在生产生活中的应用越来越密切,计算机应用包括科学计算应用包括科学计算(数值处理数值处理)、信息管理、信息管理(数据处理数据处理)、辅、辅助设计与制造、教育信息化、电子商务、人工智能、网络助设计
2、与制造、教育信息化、电子商务、人工智能、网络通信等通信等。世界上第一台计算机世界上第一台计算机v19461946年年2 2月月1414日,世界上第一台电脑日,世界上第一台电脑ENIACENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。第二次在美国宾夕法尼亚大学诞生。第二次世界大战期间,美国军方要求宾州大学莫奇来(世界大战期间,美国军方要求宾州大学莫奇来(MauchlyMauchly)博士和他的学生爱克)博士和他的学生爱克特(特(EckertEckert)设计以真空管取代继电器的设计以真空管取代继电器的 电子化电子化 电脑电脑-ENIAC-ENIAC(电子数字积分(电子数字积分器与计算器),器与计算器),目的
3、是用来计算炮弹弹道。目的是用来计算炮弹弹道。这部机器使用了这部机器使用了1880018800个真空管,个真空管,长长5050英尺,宽英尺,宽3030英尺,英尺,占地占地15001500平方英尺,重达平方英尺,重达3030吨。它的计算速度快,每秒吨。它的计算速度快,每秒可从事可从事50005000次的加法运算,运作了九年之久。由於吃电很凶,次的加法运算,运作了九年之久。由於吃电很凶,据传据传ENIACENIAC每次每次一开机,整个费城西区的电灯都为之黯然失色。另外,真空管的损耗率相当高,一开机,整个费城西区的电灯都为之黯然失色。另外,真空管的损耗率相当高,几乎每几乎每1515分钟就可能烧掉一支真
4、空管,操作人员须花分钟就可能烧掉一支真空管,操作人员须花1515分钟以上的时间才能找分钟以上的时间才能找出坏掉的管子,使用上极不方便。曾有人调侃道:只要那部机器可以连续运出坏掉的管子,使用上极不方便。曾有人调侃道:只要那部机器可以连续运转五天,而没有一只真空管烧掉,发明人就要拍转五天,而没有一只真空管烧掉,发明人就要拍v手称庆了。手称庆了。了解计算机技术的发展过程及趋势1.1.计算机的发展阶段计算机的发展阶段发展阶段发展阶段电子器件电子器件软件软件应用领域应用领域第一代第一代(1946(194619581958年年)电子管电子管机器语言、汇编语言机器语言、汇编语言 军事与科研军事与科研第二代第
5、二代(1959(195919641964年年)晶体管晶体管高级语言、操作系统高级语言、操作系统 数据处理和事务处理数据处理和事务处理第三代第三代(1965(196519701970年年)中、小规模集中、小规模集成电路成电路多种高级语言、完善多种高级语言、完善的操作系统的操作系统科学计算、数据处理及科学计算、数据处理及过程控制过程控制第四代第四代(1971(1971年至今年至今)大规模、超大大规模、超大规模集成电路规模集成电路数据库管理系统、网数据库管理系统、网络操作系统等络操作系统等人工智能、数据通信及人工智能、数据通信及社会的各领域社会的各领域了解计算机技术的发展过程及趋势2.2.计算机的发
6、展趋势计算机的发展趋势科学家们正在使计算机朝着巨型化、微型化、网络化、科学家们正在使计算机朝着巨型化、微型化、网络化、智能化和多功能化方向发展。智能化和多功能化方向发展。了解计算机技术的发展过程及趋势3.3.计算机的特点计算机的特点计算机能够按照事先存储的程序,接收输入数据、处理数据、存计算机能够按照事先存储的程序,接收输入数据、处理数据、存储数据并产生输出,它的整个工作过程具有以下几个特点:储数据并产生输出,它的整个工作过程具有以下几个特点:(1)(1)运算速度快。目前最快的巨型机每秒能进行数百万亿次运算。运算速度快。目前最快的巨型机每秒能进行数百万亿次运算。(2)(2)计算精度高。计算机内
7、部采用二进制运算,数值计算非常精确,计算精度高。计算机内部采用二进制运算,数值计算非常精确,一般有效数字可以达到十几位。一般有效数字可以达到十几位。(3)(3)具有记忆和逻辑判断功能。计算机的存储设备可以把原始数据、具有记忆和逻辑判断功能。计算机的存储设备可以把原始数据、中间结果、计算结果、程序执行过程等信息存储起来供再次使用。存中间结果、计算结果、程序执行过程等信息存储起来供再次使用。存储能力取决于所配置的存储设备的容量。储能力取决于所配置的存储设备的容量。(4)(4)具有自动执行功能。由于数据和程序存储在计算机中,一旦向具有自动执行功能。由于数据和程序存储在计算机中,一旦向计算机发出运行指
8、令,计算机就能在程序的控制下,自动按事先规定计算机发出运行指令,计算机就能在程序的控制下,自动按事先规定的步骤执行,直到完成指定的任务为止。的步骤执行,直到完成指定的任务为止。了解计算机技术的发展过程及趋势4.4.计算机的分类计算机的分类计算机的分类是指根据计算机的用途、价格、体积和性能等标准计算机的分类是指根据计算机的用途、价格、体积和性能等标准将其分成不同的类型。将其分成不同的类型。计算机按照用途计算机按照用途,可以分为个人计算机、掌上电脑、服务器,以,可以分为个人计算机、掌上电脑、服务器,以及大型机和超级计算机等。及大型机和超级计算机等。个人计算机能运行类型广泛的应用软件,如文字处理、照
9、片编辑、个人计算机能运行类型广泛的应用软件,如文字处理、照片编辑、网络浏览、幻灯片制作等。个人计算机有台式机、笔记本电脑等几种网络浏览、幻灯片制作等。个人计算机有台式机、笔记本电脑等几种形式。形式。大型计算机和超级计算机体积庞大,价格昂贵,能够同时为成百大型计算机和超级计算机体积庞大,价格昂贵,能够同时为成百上千的用户处理数据,一般应用在企业、政府或科研部门。上千的用户处理数据,一般应用在企业、政府或科研部门。电脑分类电脑分类智能化智能化网络化网络化微型化微型化计算机基础知识计算机基础知识巨型化巨型化运算速度可达每秒几亿亿次运算的运算速度可达每秒几亿亿次运算的超级计算机超级计算机超级计算机超级
10、计算机我国国产我国国产“天河二号天河二号”以每秒以每秒3.39亿亿次双精度亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首,成为全球最快浮点运算的优异性能位居榜首,成为全球最快超级计算机超级计算机”超级计算机应用:天气预报、地震机理研究、超级计算机应用:天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探,卫星图像处理等大量科学计石油和地质勘探,卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域。算的高科技领域。中国超级计算机:中国超级计算机:国防科技大学研制的国防科技大学研制的“银河银河1号号”、“银河银河2号号”和和“银河银河3号号”国家职能计算机中心推出的国家职能计算机中心推出的“曙光曙光1000”、“曙光曙光200I”和
11、和“曙光曙光3000”银河银河银河银河计算机发展计算机发展巨型化巨型化Altair 8800计算机不再是单一的计算机器,而是一种计算机不再是单一的计算机器,而是一种信息机器,一种个人的信息机器。信息机器,一种个人的信息机器。计算机发展计算机发展微型化微型化计算机网络:计算机网络:计算机网络:计算机网络:计算机技术与通信技术结合计算机技术与通信技术结合的产物。的产物。计算机网络的发展动力:计算机网络的发展动力:计算机网络的发展动力:计算机网络的发展动力:使用远程资源,共享程序、使用远程资源,共享程序、数据和信息资源,网络用户数据和信息资源,网络用户的通讯和合作。的通讯和合作。计算机发展计算机发展网络化网络化“总有一天,人类会造出一些举止跟人一样的总有一天,人类会造出一些举止跟人一样的没有灵魂的机械没有灵魂的机械来来”。笛卡尔(笛卡尔(1637)第一代机器人第一代机器人机械手(机械手(1962年出现)年出现)第二代机器人第二代机器人具有具有“感觉感觉”的机器人的机器人第三代机器人第三代机器人装有启发式计算机的装有启发式计算机的“智能机器人智能机器人”DeepblueDeepblue计算机发展计算机发展智能化智能化
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