wxh第一章 计算机及信息技术概述11172.pptx

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1、教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系华南农业大学信息学院华南农业大学信息学院主讲教师吴小红主讲教师吴小红Email 片头动画教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系课程的考核课程的考核 评分标准：笔试70%+平时（实验）30%=100%注：部分笔试内容采用填涂标准答题卡注：部分笔试内容采用填涂标准答题卡方式。试卷样式可参考实验指导书。方式。试卷样式可参考实验指导书。考试试题主要参考实验指导书“习题篇”部分。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系实验课教学安排实验课安排在理论课教学开始后的第4周进行。实验教

2、学以实验指导书提供的实验为主。实验1至实验9为必选实验内容，要求在实验指导书上填写实验报告；实验10为选做内容；学期结束前将实验指导书“实验篇”中的“实验报告”上交。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系l 理论教学理论教学(32)l 上机实验上机实验(24)课课 程程 综综 述述2011年年2月月21日日教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系理论教学主要内容：第一章第一章 计算机及信息技术概述计算机及信息技术概述第二章第二章 计算机信息基础计算机信息基础第三章第三章 计算机硬件体系结构计算机硬件体系结构第四章第四章 计算机操作系统计

3、算机操作系统第五章第五章 计算机软件技术基础计算机软件技术基础第六章第六章 数据库技术数据库技术第七章第七章 多媒体技术多媒体技术第八章第八章 网络技术基础网络技术基础第九章第九章 信息安全与社会责任信息安全与社会责任第十章第十章 常用应用软件介绍常用应用软件介绍教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系课程教学内容和学时分配课程教学内容和学时分配 第第1 1章章 计算机及信息技术概述（计算机及信息技术概述（2 2学时）学时）第第2 2章章 计算机信息基础（计算机信息基础（4 4学时）学时）第第3 3章章 计算机硬件体系结构（计算机硬件体系结构（6 6学时）学时）第第

4、4 4章章 计算机操作系统（计算机操作系统（2 2学时）学时）第第5 5章章 计算机软件技术基础（计算机软件技术基础（2 2学时）学时）第第6 6章章 数据库技术（数据库技术（2 2学时）学时）第第7 7章章 多媒体技术（多媒体技术（4 4学时）学时）第第8 8章章 计算机网络技术（计算机网络技术（6 6学时）学时）第第9 9章章 信息安全与社会责任（信息安全与社会责任（2 2学时）学时）第第1010章章 常用应用软件介绍（自学，不做考试要求）常用应用软件介绍（自学，不做考试要求）课程总结课程总结 （课堂教学（课堂教学2 2学时）学时）教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科

5、学与工程系上机实验的内容：lOffice 综合应用综合应用l 常用软件常用软件Flash、Photoshop Dreamweaver的操作实例与练习的操作实例与练习教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系使用教材及参考书目使用教材及参考书目大学计算机基础：徐东风主编，林丕源大学计算机基础：徐东风主编，林丕源副主编，中国农业出版社出版。副主编，中国农业出版社出版。大学计算机基础教程：王移芝 罗四维主编，高等教育出版社出版。大学计算机基础：杨振山 龚沛主编，高等教育出版社出版。大学计算机基础教程：张莉等编，清华大学出版社出版。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与

6、工程系计算机科学与工程系办公地点：校本部信息学院大楼509房（艺术学院后面）联系方式：85280320-509(o)13640280668教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系教学内容：教学内容：计算机与信息技术计算机与信息技术授课时数：授课时数：2 2 学时学时第一章 计算机与信息技术概述教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 计算机基础知识计算机基础知识 1.2 计算机系统构成计算机系统构成1.3 信息技术基础知识信息技术基础知识本章没有难点，重点是计算机系统构成这部分内容第一章第一章 计算机及信息技术概述计算机及信息技术概

7、述教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系第一章第一章 要点要点计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机的产生及发展、分类、特点及计算机的产生及发展、分类、特点及应用领域应用领域教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系第一章第一章 计算机及信息技术概述计算机及信息技术概述 本章首先从计算工具的发展开始，介绍计算机的历史和类型，计算机在现代社会中的一些典型应用，以及计算机的未来发展趋势；计算机系统的硬件和软件系统构成；最后介绍信息技术的基础知识。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程

8、系1.1 计算机基础知识计算机基础知识1.1.1 1.1.1 计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想 人们发明电子数字计算机的初衷是用来进行科学计算，但现代计算机的功能早已不再只是“计算”，而扩大到可以处理加工数字、文字、图形、图像、声音等各种形式的数据。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 计算机基础知识计算机基础知识1.1.1 1.1.1 计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思

9、想人类从远古时代就产生了计算的需要。各种计算工具出现、发展。如：中国的算盘、算筹、欧洲的计算尺等。随着天文航海等科学发展，需要进行大量的繁复计算，迫切需要能自动计算自动计算的机器。得益于钟表业，特别是齿轮传动装置技术的发展，诞生了最早的机械式计算机。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系下面介绍几位在电子计算机诞生之前对下面介绍几位在电子计算机诞生之前对计算机发展有过突出贡献的几位早期历计算机发展有过突出贡献的几位早期历史人物。史人物。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系 法国物理学家帕斯卡(1623-1662)在 1642年发明了

10、第一台机械式加法机。该机由齿轮组成，靠发条驱动，用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。当时，19岁的帕斯卡为了帮助父亲计算税款，开始研究机械计算装置，最后制成了手摇驱动的齿轮进位式计算器，可完成六位数字的加减法。1.1 计算机基础知识计算机基础知识教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系德国数学家莱布尼茨Leibnitz,1673年发明了机械式乘除法器。基本原理继承了帕斯卡的加法机，也是由一系列齿轮组成，但多了一个叫“步进轮”的装置，它能够连续重复地做加减法，从而实现了乘除运算。1.1 计算机基础知识计算机基础知识教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机

11、科学与工程系莱布尼兹：天才数学家莱布尼兹：天才数学家研究数理逻辑、无穷小算研究数理逻辑、无穷小算法法与牛顿并缔双辉共同奠定与牛顿并缔双辉共同奠定“微积分学微积分学”教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 计算机基础知识计算机基础知识 英英国国数数学学家家巴巴贝贝奇奇：1822年年，在在历历经经10年年努努力力终终于于发发明明了了“差差分分机机”。它它有有3个个齿齿轮轮式式寄寄存存器器，可可以以保保存存3个个5位位数数字字，计计算算精精度可以达到度可以达到6位小数。位小数。巴贝奇试图发明功能更好的通用计算机巴贝奇试图发明功能更好的通用计算机分析机，但最终失败。

12、分析机，但最终失败。英英国国女女数数学学家家爱爱达达(1815-1852)：巴巴贝贝奇奇的的合合作作伙伙伴伴。她她用用穿穿孔孔卡卡片片设设计计了了世世界界上上“第第一一件件计计算算机机程程序序”。她她还还建建议议分分析析机机用用二二进制存储。预言分析机能唱歌、绘画。进制存储。预言分析机能唱歌、绘画。英国诗人拜伦的女儿英国诗人拜伦的女儿教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系阿达：数学家，拜论的女儿阿达：数学家，拜论的女儿死于死于36岁，生命短暂，对计算岁，生命短暂，对计算机的预见超过一个世纪以上机的预见超过一个世纪以上有个计算机语言被命名为有个计算机语言被命名为AD

13、A（阿达）语言，纪念她是（阿达）语言，纪念她是“世界上第一位软件工程师世界上第一位软件工程师”教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系18121812年差分机年差分机 查尔斯查尔斯.巴贝奇巴贝奇 1834年设计的分析机年设计的分析机 1.1 计算机的发展计算机的发展 1.1.1近代计算机近代计算机由许多轮子组成的保存数据的存储库；由许多轮子组成的保存数据的存储库；运算装置；运算装置；能对操作顺序进行控制，并选择所需能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据以及输出结果的装置。处理的数据以及输出结果的装置。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与

14、工程系1.1.1 计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想u 1801 1801年年,法国纺织机械师杰卡德法国纺织机械师杰卡德,发明发明”自动提花编自动提花编织机织机”,”,启示了计算机的程序设计思想启示了计算机的程序设计思想.u18471847英国数学家布尔提出了布尔代数的思想英国数学家布尔提出了布尔代数的思想,成为现成为现代计算机的数学和逻辑基础代计算机的数学和逻辑基础u 1888 1888年年,美国人赫尔曼美国人赫尔曼.霍列瑞斯发明了制表机霍列瑞斯发明了制表机,采用采用穿孔卡上是否有洞表示数据的是与非穿孔卡上是否有洞表示数据的是与非,演变为后来的演变为后来的IBM

15、IBM公司公司u19381938年年,美国数学家香农首次将布尔代数和继电器联美国数学家香农首次将布尔代数和继电器联系在一起系在一起,给出了加减乘除运算的电子电路设计给出了加减乘除运算的电子电路设计,成为成为现代信息论的创始人现代信息论的创始人.u19441944年年,美国物理学家艾肯美国物理学家艾肯,研制了马克研制了马克1 1号计算机号计算机,是是全机电式的计算机全机电式的计算机,1949,1949年年,首次使用磁鼓作为数据和首次使用磁鼓作为数据和指令的存储器指令的存储器1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 1.

16、1 1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识图灵机：把人在计算时所做的工作分解成简图灵机：把人在计算时所做的工作分解成简单的机械化动作交给机器去执行，经过足够单的机械化动作交给机器去执行，经过足够的时间和有限次机械步骤求得解答。理论上的时间和有限次机械步骤求得解答。理论上可以计算任何可计算函数。可以计算任何可计算函数。英国科学家阿兰英国科学家阿兰 图灵图灵控制器（含运算功能）控制器（含运算功能）可在纸带上左右移动的读写头，可在纸带上左右移动的读写头，用于读写数据用于读写数据(输入输出设备输入输出设备)可无限延伸的纸带。可无限延伸的纸带。用于用于存储程序和数据（存

17、储器）存储程序和数据（存储器）1.1.11.1.1 计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系图灵机的直观描述图灵机的直观描述3个部件：有穷控制器、无穷带和读写头3个动作：改写当前格、左移或右移一格读写头读写头有穷控制器有穷控制器存储带存储带 图灵机模型图灵机模型姚姚期期智智：20002000年年首首位位获获奖奖图图灵灵奖奖的华裔学者的华裔学者 教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系阿兰兰图灵的贡献图灵机模型图灵

18、机模型从理论上证明了通从理论上证明了通用计算机存在的可用计算机存在的可能性能性1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识1.1.1 1.1.1 计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系有限状态控制器 q1 q2 q3 q4 q5 qnDTABDC磁带读写磁头1.1 计算机基础知识计算机基础知识1.1.1 1.1.1 计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系浏览计算机世界浏览计算机世界计算机计算机理论理论的奠基人

19、：的奠基人：阿阿伦伦图图灵灵（Alan Mathison Turing），1912年年6月月23日日出出生生于于英英国国伦伦敦敦，是是20世世纪纪最最著著名名的的数数学学家家之之一一。1931年年图图灵灵进进入入剑剑桥桥大大学学国国王王学学院院（Kings College），毕毕业业后后到到美美国国普普林林斯斯顿顿大大学学攻攻读读博博士士学学位位，二二战战爆爆发发后后回回到到剑剑桥桥。图图灵灵于于1954年年6月月7日日去去世，当时年仅世，当时年仅41岁。岁。计算机发展历史人物计算机发展历史人物教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系七十多年来，现代计算机基本结构仍

20、然是七十多年来，现代计算机基本结构仍然是“冯冯诺依曼计算机诺依曼计算机”。美籍匈牙利数学家美籍匈牙利数学家冯冯 诺依曼诺依曼(计算机鼻祖计算机鼻祖)计计算算机机应应由由运运算算器器、控控制制器器、存存储储器器、输入设备和输出设备五大部件组成；输入设备和输出设备五大部件组成；应采用二进制简化机器的电路设计；应采用二进制简化机器的电路设计；采采用用“存存储储程程序序”技技术术,以以便便计计算算机机能能保保存和自动依次执行指令。存和自动依次执行指令。冯冯诺依曼：诺依曼：“如果不考虑巴贝奇、爱达和其他人早先提出如果不考虑巴贝奇、爱达和其他人早先提出的有关思想，计算机基本概念只能属于阿兰的有关思想，计算

21、机基本概念只能属于阿兰图灵图灵”1.1 计算机基础知识计算机基础知识教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系浏览计算机世界浏览计算机世界 计算机奠基人：冯诺依曼（John Von Neumann），1903年12月28日生于匈牙利布达佩斯的一个犹太人家庭，是著名美籍匈牙利数学家。1954年夏冯诺依曼被发现患有癌症，于1957年2月8日在华盛顿去世，终年54岁。冯诺伊曼从小就显示出数学天才，关于他的童年有不少传说。1911年至1921年，冯诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间，就崭露头角而深受老师的器重。1921年至1923年在苏黎世大学学习。很快又在1926年以优异

22、的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位，此时冯诺依曼年仅22岁。1927年至1929年冯诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位，西渡美国。1931年成为该校终身教授。1933年转到该校的高级研究所，成为最初6位教授之一，并在那里工作了一生。冯诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士。他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土。1951年至1953年任美国数学会主席，1954年任美国原子能委员会委员。计算机发展历史人物计算机发展历史人物教学进度教

23、学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系约翰冯诺依曼（John Von Nouma，19031957），父亲是一个银行家，家境富裕，十分注意对 孩子的教育。冯诺依曼从小聪颖过人，兴趣广泛，读书过目不忘。据说他6岁时就能用古 希腊语同父亲闲谈，一生掌握了七种语言。最擅德语，可在他用德语思考种种设想时，又能以阅读的速度译成英语。他对读过的书籍和论文。能很快一句不差地将内容复述出来，而且若干年之后，仍可如此。1911年1921年，冯诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间，在费克特老师的个别指导下并合作发表了第一篇数学论文，此时冯诺依曼还不到18岁。教学进度教学进度教学进度教学进度计算

24、机科学与工程系计算机科学与工程系主要人物有：主要人物有：1、帕斯卡2、莱布尼茨3、巴贝奇和阿达4、香农 信息论的创始人；5、布尔6、图灵7、冯冯 诺依曼诺依曼教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 1.1 1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识19461946年年2 2月由宾夕法尼亚大学月由宾夕法尼亚大学研制成功的研制成功的ENIAC是第一台是第一台电子数字计算机。电子数字计算机。Electronic Numerical Integrator And Calculator电子数字积分计算机电子数字积分计算机重重3030吨，占

25、地吨，占地167m167m2 2，耗电，耗电150150千瓦千瓦1880018800个电子管，个电子管，15001500个继电器个继电器保存保存8080个字节个字节每秒钟可做每秒钟可做50005000次加减法次加减法或或400400次乘法运算。次乘法运算。“诞生了一个电子的大脑诞生了一个电子的大脑”致命缺陷：没有存储程序。致命缺陷：没有存储程序。1.1.2 1.1.2 电子计算机时代电子计算机时代电子计算机时代电子计算机时代教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系人类追求的计算工具人类追求的计算工具1642 Blaise Pascal加法器加法器加法器加法器Char

26、les BabbageCharles Babbage1822 1822 差分机差分机18331833 分析机分析机MARK IMARK IENIACENIAC电子计算机时代电子计算机时代教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 1.1 1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。q 第一代计算机第一代计算机 1946 194619581958年年 以电子管为主要元件以电子管为主要元件 代表机型：代表机型：ENIACENIAC，EDVACEDVAC1.

27、1.2 1.1.2 电子计算机时代电子计算机时代电子计算机时代电子计算机时代教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系第一代计算机（第一代计算机（1946 1958）电子管教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系Aopen发布了首款集成音频真空管的主板名为AX4B-533Tubehttp:/ 计算机基础知识计算机基础知识q 第二代计算机 19581964年 以晶体管为主要元件采采用用晶晶体体管管的的第第二二代代电子计算机电子计算机IBM7090IBM7090型型教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系第二代计算机

28、（第二代计算机（1958 1964）晶体管比电子管平均寿命提高1001000倍耗电为电子管的1/10体积小一个数量级教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系单个晶体管与电子管的比较教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1947年研制出的首个晶体管教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系q 1.1 计算机基础知识计算机基础知识q 第三代计算机 19641971年 以集成电路为主要元件采用集成采用集成电路的第电路的第一台电子一台电子计算机计算机IBM360IBM360型型教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学

29、与工程系计算机科学与工程系第三代计算机（第三代计算机（19641970）把几十个或几百个电子元件集中做在一块几平方毫米的硅片上教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系毒龙1.6G CPU奔腾D 8系列(Pentium D8XX)双核心设计的CPU教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 1.1 1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识q 第四代计算机第四代计算机 1971 1971年至今年至今 以大规模以大规模/超大规模集成电路为主要元件超大规模集成电路为主要元件 巨型机、大型机、小型机、微型机以及便

30、携机巨型机、大型机、小型机、微型机以及便携机 q 第五代计算机：目标是智能计算机第五代计算机：目标是智能计算机q电子技术的发展促进了电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。电子计算机的更新换代。1.1.2 1.1.2 电子计算机时代电子计算机时代电子计算机时代电子计算机时代教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1.3 计算机的分代计算机的分代(小结）小结）时代年份器件软件应用一 46-58电子管机器语言汇编语言 科学计算二58-64晶体管高级语言数据处理工业控制 三64-71集成电路操作系统文字处理图形处理四71年迄今大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领

31、域教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 1.1 1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识p7p7p7p7按计算机处理的数据分类按计算机处理的数据分类数字计算机数字计算机(用高用高1 1低低0 0电位电位)模拟计算机模拟计算机(用曲线用曲线)数字模拟混合计算机数字模拟混合计算机按计算机用途分类按计算机用途分类通用计算机通用计算机专用计算机专用计算机1.1.3 1.1.3 计算机类型计算机类型计算机类型计算机类型p7p7教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学

32、与工程系计算机科学与工程系模拟信息和数字信息模拟信息和数字信息 模拟信号：模拟信号：连续变化。连续变化。例如：温度，电压，语音例如：温度，电压，语音等。等。l 数字信号：数字信号：离散取值。离散取值。例如：高电平和低电平。例如：高电平和低电平。tVout(V）+5001010tu(V)+501000101100011000模拟信号表示为在某区间内模拟信号表示为在某区间内连续变化连续变化的值。的值。数字信号表示为在某区间内数字信号表示为在某区间内离散变化离散变化的值。的值。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系3.1 3.1 3.1 3.1 数据和计算机数据和计算机

33、数据和计算机数据和计算机3.1.1 3.1.1 模拟信息和数字信息模拟信息和数字信息 模拟信号模拟信号的信息通常是用其幅值的信息通常是用其幅值携带的，不同的幅值表示不同的数携带的，不同的幅值表示不同的数据（若用二进制表示，则包含若干据（若用二进制表示，则包含若干位二进制数字）。环境的小干扰也位二进制数字）。环境的小干扰也会使信息失真。而小干扰难以消除。会使信息失真。而小干扰难以消除。l 数字信号数字信号是用电压幅值的高和低是用电压幅值的高和低携带信息的，一个数字信号只携带携带信息的，一个数字信号只携带1位数字信息（位数字信息（“0”或或“1”）。）。小干扰不会使信息丢失。小干扰不会使信息丢失。

34、数字信号只在两个极端间跳跃，且数字信号只在两个极端间跳跃，且被周期性被周期性“重整重整”以恢复原始值。以恢复原始值。tu（V）+501000101110001000Vout（V）+5001010阈值阈值数字数字不确定不确定教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系巨型机大型机小型机微型机工作站服务器嵌入式计算机按计算机规模分类按计算机规模分类1.1 计算机基础知识计算机基础知识1.1.3 1.1.3 计算机类型计算机类型计算机类型计算机类型按计算机用途分类按计算机用途分类通用计算机专用计算机教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 1

35、.1 1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识巨型机巨型机Super ComputerSuper Computer大型机大型机Mainframe ComputerMainframe Computer小型机小型机Mini ComputerMini Computer微型机微型机MicroComputerMicroComputer工作站工作站WorkStationWorkStation服务器服务器嵌入式计算机嵌入式计算机enbedded computerenbedded computer按计算机规模分类按计算机规模分类1.1.3 1.1.3 计算机类型计算机类型计算机

36、类型计算机类型教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系工作站与服务器工作站与服务器从工作站这一名词出现的源流来看，工作站分为两种：一种是在网络中的终端和客户机：我们将其称为“工作站”WORKSTATION，而在网络中负责文件管理、打印机管理、数据库应用的计算机主机,我们将其称之为“服务器”（SERVER），在计算机发展的初期，这种概念得到了大家的认可。另一种对工作站的理解来自于专业用于图形处理的高级计算机或超级计算机，我们习惯性的称其为WORKSTATION，注意这个“WORKSTATION”和上面的“WORKSTATION”的含义是有差别的,网络中的“WORKST

37、ATION”可以理解为“工作节点”，而作为图形处理专用的“WORKSTATION”则可以理解为“完成工作任务的实验室”，在国外的资料中往往还要加上一个“GRAPHIC”作为定语。目前大多数非计算机专业的从业人员听到“工作站”联想到的往往是图形工作站，即“GRAPHICWORKSTATION”，如果你去问一问网络相关人员，工作站是什么东东，他们会想到的是每一个计算机节点。工作站与高性能的PC之间的区别：可以简单的区分：工作站是为了完成高性能计算和设计工作而设计的，而高性能PC是为了更好的表现通过工作站所设计的内容而出产的。比如：工作站可以更好的制作游戏、而高性能PC可以更好玩游戏。工作站与高性能

38、PC最大的差别是对稳定性和图形系统的要求不一样，高性能PC对于图形的要求简单的讲就是为了追求更高的像素填充率、更快的刷新率、最新的图形表现形式、支持最新的函数和程序API，而工作站对图形的要求是稳定、准确、更强的多边形处理能力、OPENGL性能、硬件与实时SHADER。对于磁盘性能，工作站比普通PC要求更严格，但稳定也是首先要考虑的因素。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1.3 计算机的分类计算机的分类 按综合性能按综合性能指标分类指标分类巨型机：巨型机：速度最快、处理能力最强速度最快、处理能力最强例如：曙光例如：曙光4000L644GB4000L644G

39、B内存，浮点运算达每秒内存，浮点运算达每秒3 3万亿次万亿次 大型、通用、较快、较强大型、通用、较快、较强大型机大型机：作作“客户机客户机/服务器服务器”的服务器的服务器 作作“终端终端/主机主机”的主机的主机 小型机小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短规模小，结构简单，设计试制周期短 工艺先进、使用维护简单工艺先进、使用维护简单 工作站工作站：介于介于PCPC与小型机之间与小型机之间 高分辨率、大容量内外存，图形功能较强高分辨率、大容量内外存，图形功能较强微型计算机微型计算机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜小、巧、轻、使用方便、价格便宜中央处理器：一个芯片中央处理器：一个芯片网络计算机网

40、络计算机：基于：基于JavaJava技术的瘦客户机系统技术的瘦客户机系统 教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系IT第一定律第一定律摩尔定律摩尔定律百万条指令百万条指令/秒秒(mips)每每1818个月芯片能力增长一倍个月芯片能力增长一倍晶体管数晶体管数1.1 1.1 1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识1.1.3 1.1.3 计算机类型计算机类型计算机类型计算机类型教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系摩尔定律摩尔定律 每平方英寸芯片的晶体管数目（微处理器每平方英寸芯片的晶体管数目（微处理器的处理

41、能力）每的处理能力）每1818个月到个月到2424个月（二年）个月（二年）将增加一倍。将增加一倍。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系7月14日消息，全球最大的芯片制造商英特尔日前表示，他们将于2005年推出拥有10亿个晶体管的芯片产品.再一次以事实证明了“摩尔定律”的前瞻性。http:/ CEO Barrett称，摩尔定律不会有终点。但是目前的CMOS芯片制造工艺是有极限的，这个极限就是5纳米(即0.005微米)。当现有芯片工艺遇到这一极限后，基于新材料和新技术的芯片制造工艺，如量子打点、聚合体层和纳米管技术将取代它，接着延续摩尔定律。http:/ 1.1 1

42、.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。电子设备。运算速度快运算速度快计算精度高计算精度高存储容量大存储容量大具有逻辑判断能力具有逻辑判断能力按照程序自动运行按照程序自动运行计算机特点计算机特点1.1.4 1.1.4 计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域 p10 p10教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与

43、工程系计算机的特点计算机的特点计算机的主要特点计算机的主要特点 运算速度快运算速度快每秒几百亿次几千亿次每秒几百亿次几千亿次 计算精度高计算精度高可使用足够多的二进制位数可使用足够多的二进制位数来获得所要求来获得所要求 的数据精度的数据精度 具有逻辑判断能力具有逻辑判断能力这是区别于其它任何这是区别于其它任何机器的一个特点机器的一个特点 存储容量大存储容量大提供大容量的存储器来存储提供大容量的存储器来存储程序和数据程序和数据 自动化程度高自动化程度高可以按照人们事先编制好可以按照人们事先编制好的程序自动连续地进行各种操作的程序自动连续地进行各种操作教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工

44、程系计算机科学与工程系1.1 1.1 1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识科学计算科学计算数据处理数据处理过程与实时控制过程与实时控制人工智能人工智能计算机辅助设计与制造计算机辅助设计与制造计算机应用领域计算机应用领域远程通信与网络应用远程通信与网络应用多媒体与虚拟现实多媒体与虚拟现实1.1.4 1.1.4 计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域 p10 p10教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系计算机应用领域计算机应用领域1.科学计算科学计算(数值计算数值计算)。计算机在处理

45、计算。计算机在处理计算量大、时间性强的数值计算中尤其表现出巨量大、时间性强的数值计算中尤其表现出巨大威力。大威力。例如工程设计、天气预报、地震预测等。1984年，美国原子能研究中心中有一项计划，要做万道计算，需要由名工程师计算一年，当时利用了一台初期的计算机，只用小时就完成了。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系2.数据处理数据处理(信息处理)运算不太复杂，数据非常大，是计算机的主要应用。如对对大大批批量量的的信信息息进进行行收收集集、分分类类、排排序序、传传送送、存存储储以以及及打打印印报报表表和和图图形形等等。在在办办公公自自动动化化、事事务务管管理理和和情

46、情报报检检索索等等领领域域应应用用十十分分广广泛泛。如档案管理、预订机票教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系4.计算机的应用计算机的应用3.过程控制过程控制。（或称实时控制）按最优方案实现自动控制，用于生产过程自动化。如炼钢过程的计算机控制、飞行控制调度等。教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系计算机应用领域计算机应用领域4.人工智能人工智能 用计算机来模拟人的智能，包括：模式识别、景物分用计算机来模拟人的智能，包括：模式识别、景物分析、自然语言理解和生成、专家系统、博弈、机器析、自然语言理解和生成、专家系统、博弈、机器人。人。5.

47、计算机辅助系统计算机辅助系统。包括。包括:p11CAD(计算机辅助设计）计算机辅助设计）Computer Aided Design 利用计算机的图形功能做各种设计工作。利用计算机的图形功能做各种设计工作。CAM（计算机辅助制造）（计算机辅助制造）Computer Aided Manufacture 利用计算机管理、控制生产设备及其利用计算机管理、控制生产设备及其操作。操作。CAE（计算机辅助教育）（计算机辅助教育）Computer Aided Education 利用多媒体计算机的图、文、声功能实利用多媒体计算机的图、文、声功能实施教学施教学教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计

48、算机科学与工程系计算机应用领域计算机应用领域6.远程通信与网络应用电子商务电子商务电子政务电子政务IP电话电话远程教育远程教育远程医疗远程医疗7.多媒体与虚拟现实多媒体技术把数字、文字、声音、图形图象、动多媒体技术把数字、文字、声音、图形图象、动画等有机组合在一起，在形式上生动直观画等有机组合在一起，在形式上生动直观虚拟现实是利用计算机生成一种虚拟环境虚拟现实是利用计算机生成一种虚拟环境教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 1.1 1.1 1.1 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机发展趋势计算机发展趋势巨型化巨型化存储容量更大、

49、运算速度更快。存储容量更大、运算速度更快。运算速度可达每秒千亿、万亿次的运算速度可达每秒千亿、万亿次的超级超级超级超级计算机计算机计算机计算机超级计算机应用：天气预报、地震机理超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像处理研究、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。等大量科学计算的高科技领域。CRAY-银河银河1.1.51.1.5计算机发展趋势教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系巨型化巨型化这是IBM公司制造的一种并行计算机 教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系教学进度教学进度教学进度教学进

50、度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.蓝色基因/L（美）70.72万亿次2.哥伦比亚（美）51.87万亿次3.地球模拟器（日）35.86万亿次教学进度教学进度教学进度教学进度计算机科学与工程系计算机科学与工程系1.1 计算机基础知识计算机基础知识1.1.5 1.1.5 计算机发展趋势计算机发展趋势计算机发展趋势计算机发展趋势q 巨型机巨型机 对巨型计算机的指标一些国家这样规定：首先，计算机的运算速度平均每秒1000万次以上；其次，存贮容量在1000万位以上。如我国研制成功的银河计算机，就属于巨型计算机。巨型计算机实际上是一个巨大的计算机系统，主要用来承担重大的科学研究、国防尖端技术和国民经