1-计算机基础知识-计算机概述.ppt

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1、杨 乃中国地质大学（武汉）信息工程学院2010年11月姓名：杨姓名：杨 乃乃Tel:15072312496Tel:15072312496QQQQ：365877330365877330Email:GISer_YNEmail:GISer_YN自我介绍大学新生计算机水平调查 你一般在哪里使用计算机？A.家里家里B.网吧网吧C.学校机房学校机房D.其他其他你使用计算机已经有多久了？A.不到一年不到一年B1-2年年C.3年及以上年及以上这个暑假你一个星期能上网的时间是多少？A.5个小时以下个小时以下B.5到到10个小时之间个小时之间C.10个小时以上个小时以上D.几乎不上网几乎不上网A.5个小时以下个小

2、时以下B.5到到10个小时之间个小时之间C.10个小时以上个小时以上D.几乎不上网几乎不上网高中期间你一个星期能上网的时间是多少？你会使用下列哪些软件?A.文字处理软件（如：文字处理软件（如：word、wps等）等）B.图形图像设计软件（如：图形图像设计软件（如：photoshop等）等）C.网页制作软件（如：网页制作软件（如：DreamWeaver、FrontPage等）等）D.动画设计软件（如：动画设计软件（如：flash、3dmax等）等）E.视频加工制作软件（如：会声会影等）视频加工制作软件（如：会声会影等）F.声音编辑软件（如：声音编辑软件（如：CoolEdit等）等）G.程序设计软

3、件（如程序设计软件（如C、java等）等）H.其他其他你会使用下列哪些软件?A.有有B.没有没有你是否参加过信息学奥林匹克（计算机）竞赛或数学竞赛或电脑作品制作大赛？你上网经常做什么？A.聊天、交友聊天、交友B.玩游戏玩游戏C.写博客写博客D.网上购物网上购物E.收发电子邮件收发电子邮件F.阅读新闻阅读新闻G.娱乐（如听音乐、看电影、看小说）娱乐（如听音乐、看电影、看小说）H.查学习资料查学习资料你上网时，常常：A.一个人去一个人去B.邀请同学、朋友一块去邀请同学、朋友一块去C.被同学、朋友邀请一块去被同学、朋友邀请一块去你会打字吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你对Wind

4、ows操作系统的操作情况（如建立、删除目录，复制、修改、删除文件，资源管理器等）如何？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你会使用解压缩工具（如WinZip）吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你会安装、卸载应用程序吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你会进行网上资源检索吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你会使用博客Blog进行交流吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你会使用BBS、QQ等工具与他人交流吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你会使用杀病毒软件吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会

5、一点点你会使用电子邮件吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你会网上下载或上传文件（如FTP）吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你会使用IE浏览器吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你是否知道一些Internet网络基本概念（如IP地 址、DNS域 名、网 址、W W W、F T P、E-m a i l等）？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你会Word的基本操作吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点你会使用媒体播放器(如Mediaplayer、Realplayer)吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点

6、你能解决计算机及上网过程中所遇到的问题吗？A.会会B.完全不会完全不会C.会一点点会一点点咋学呢？课前不需要预习课前不需要预习上课期间不要看上课期间不要看书，认真听讲书，认真听讲不要毫无意义的不要毫无意义的记笔记记笔记课后多查资料，课后多查资料，多实践！多实践！多多实实践践！学习计算机导论的目的与作用？对于经常使用计算机的同学：对于经常使用计算机的同学：开阔视野，丰富知识，进一步提高计算机水平。开阔视野，丰富知识，进一步提高计算机水平。对于较少使用计算机的同学：对于较少使用计算机的同学：掌握基本知识，操作常用软件，缩小差距。掌握基本知识，操作常用软件，缩小差距。为将来的专业学习打下良好的基础。

7、为将来的专业学习打下良好的基础。学习计算机导论的目标？理理解解计计算算机机硬硬件件结结构构与与组组成成原原理理以以及及操操作系统的一些重要概念；作系统的一些重要概念；了了解解程程序序设设计计、数数据据库库、多多媒媒体体、计计算算机网络的基本概念和相关技术；机网络的基本概念和相关技术；掌握计算机基本应用技能。掌握计算机基本应用技能。课堂纪律手机关掉或调为震动，上课期间严禁接手机关掉或调为震动，上课期间严禁接打手机打手机保持安静，禁止聊天保持安静，禁止聊天不要迟到，迟到半小时当旷课处理不要迟到，迟到半小时当旷课处理旷课和请假合计次数不能超过旷课和请假合计次数不能超过3次次考试平时成绩（平时成绩（2

8、0%40%）课堂纪律、回答问题、作业课堂纪律、回答问题、作业考试成绩（考试成绩（60%80%）知识掌握程度、学习认真程度知识掌握程度、学习认真程度 考试作弊按学校规定处理！考试作弊按学校规定处理！第1章 计算机基础知识 计算机概述ComputersComputersare are everywhereeverywhere！计算机概述u计计算算机机是是一一种种相相对对其其能能力力而而言言比比较较便便宜宜的的工工具具，同一台机器能够做许多种不同的事：同一台机器能够做许多种不同的事：l算题（科学计算）算题（科学计算）l制作图案制作图案l处理文字处理文字l记录事实记录事实l控制其他机器控制其他机器l游

9、戏游戏l发送消息发送消息l识别语音识别语音l画图画图l帮助人进行决策帮助人进行决策l模拟世界上的事物模拟世界上的事物l制作影视特技制作影视特技l帮助人进行设计帮助人进行设计l帮助人制定计划帮助人制定计划l 问题：问题：问题：问题：大多数机器只能做一类事，为什么计大多数机器只能做一类事，为什么计大多数机器只能做一类事，为什么计大多数机器只能做一类事，为什么计算机能够做许多种不同的事？是不是计算机算机能够做许多种不同的事？是不是计算机算机能够做许多种不同的事？是不是计算机算机能够做许多种不同的事？是不是计算机什么事都能做？什么事都能做？什么事都能做？什么事都能做？计算机概述什么是计算机？The c

10、omputer is a fast,stupidmachine Have limited capabilities.-George Beekman Can only do basic mathematics and logical comparisons.Must be instructed with programs what to do.计算机概述什么是计算机？The computer is a fast,stupidmachine Have A computer is a stupid machine with the ability to do incredibly smart thi

11、ngs,-Jamie Shiers（计计算算机机是是一一台台笨笨拙拙的的机机器器，具具有有从从事事令令人难以置信的聪明工作的能力，人难以置信的聪明工作的能力，.）The computer is a fast,stupidmachine while computer programmers are smart people with the ability to do incredibly stupid things.计算机概述什么是计算机？The computer is a fast,stupidmachineThe computer is a fast,stupidmachine-Jamie

12、 Shiers（计计算算机机程程序序员员则则是是一一些些聪聪明明的的人人，具具有有从事令人难以置信的笨拙工作的能力。从事令人难以置信的笨拙工作的能力。）计算机概述什么是计算机？The computer is a fast,stupidmachineThe computer is a fast,stupidmachine They are,in short,a perfect match.（简简而而言言之之，计计算算机机与与程程序序员员实实现现了了完完美美的配合。的配合。）-Jamie Shiers计算机概述什么是计算机？定定 义义 1：Computers are electronicdevic

13、esthatcanfollowinstructionstoaccept input,process the input andthenproduceinformation.（计计算算机机是是能能够够依依照照指指令令来来接接受受输输入入、处处理理输输入入和产生信息的电子设备。和产生信息的电子设备。）定定义义2：Acomputerisanelectronicmachine that accepts data(input),manipulates the data according tosomerules(process),produceresults(output)and stores the

14、results forfutureuse(storage).（计计算算机机是是一一种种电电子子机机器器，它它接接受受数数据据（输输入入）、根根据据某某些些规规则则来来处处置置这这些些数数据据（处处理理）、产产生生处处理理结结果果（输输出出），并并储储存存这这些些结结果果（存存储储）为为以以后所用。后所用。）计算机概述什么是计算机？ComputerProcessStorageInputOutput框图框图计算机概述什么是计算机？计计算算机机是是一一种种能能对对各各种种信信息息进进行行存存储储和和快速处理的工具或电子机器。快速处理的工具或电子机器。对上述定义要对上述定义要强调两点：强调两点：计算机

15、不仅是一个计算工具，而且还是一个计算机不仅是一个计算工具，而且还是一个信信息处理机息处理机。计计算算机机不不同同于于其其它它任任何何机机器器，它它能能存存储储程程序序，并按程序的引导自动存取和处理数据并按程序的引导自动存取和处理数据。计算机概述计算机发展史 1、早期的计算工具 手指：手指：人们习惯于十进制计数法与此有人们习惯于十进制计数法与此有关。关。结绳：结绳：结之多少，随物众寡。结之多少，随物众寡。计算机概述计算机发展史 1、早期的计算工具 古巴比伦的粘土板古巴比伦的粘土板（公元前（公元前40004000年）：年）：从从公元前四五千年起，美公元前四五千年起，美索不达米亚两河流域苏索不达米亚

16、两河流域苏美尔人在发明楔形文字美尔人在发明楔形文字的同时，也在泥板上刻的同时，也在泥板上刻下了人类最早的一批数下了人类最早的一批数字符号。字符号。算筹：算筹：祖冲之的圆周率就是借助算筹计祖冲之的圆周率就是借助算筹计算出来的。算出来的。运运筹筹帷幄之中，决胜千里之外。帷幄之中，决胜千里之外。计算机概述计算机发展史 1、早期的计算工具 1 2 3 4 5 6 7 8 91 2 3 4 5 6 7 8 910 20 30 40 50 60 70 80 9010 20 30 40 50 60 70 80 90计算机概述计算机发展史 1、早期的计算工具 算盘：算盘：从唐朝一直延续到现在，仍有人从唐朝一直

17、延续到现在，仍有人在使用。通过手动完成从低位到高位的数在使用。通过手动完成从低位到高位的数字传送，数字由算珠的数量表示，数位则字传送，数字由算珠的数量表示，数位则由算珠的位置来确定。由算珠的位置来确定。计算机概述计算机发展史 2、机械计算机：借助于各种机械装置自借助于各种机械装置自动传送十进位，而机械装置的动力来自计动传送十进位，而机械装置的动力来自计算人员的手。算人员的手。16211621年，英国数学家奥垂德发明了圆形年，英国数学家奥垂德发明了圆形滑动计算尺。滑动计算尺。对数计算尺，对数计算尺，16211621，英国，英国计算机概述计算机发展史 2、机械计算机：借助于各种机械装置自借助于各种

18、机械装置自动传送十进位，而机械装置的动力来自计动传送十进位，而机械装置的动力来自计算人员的手。算人员的手。16421642年法国帕斯卡利用齿轮技术制成了年法国帕斯卡利用齿轮技术制成了第一台加法第一台加法(减法减法)机。机。第一台机械式加法计算机，第一台机械式加法计算机，1642，法国，法国计算机概述计算机发展史 2、机械计算机：借助于各种机械装置自借助于各种机械装置自动传送十进位，而机械装置的动力来自计动传送十进位，而机械装置的动力来自计算人员的手。算人员的手。16701670年德国莱布尼兹制造出能进行加减年德国莱布尼兹制造出能进行加减乘除的演算机。乘除的演算机。计算机概述计算机发展史 2、机

19、械计算机：借助于各种机械装置自借助于各种机械装置自动传送十进位，而机械装置的动力来自计动传送十进位，而机械装置的动力来自计算人员的手。算人员的手。18221822年英国巴贝奇设计了差分机（计算年英国巴贝奇设计了差分机（计算平方表和函数数值表），平方表和函数数值表），18341834年他又提出年他又提出分析机的设想。分析机的设想。计算机概述计算机发展史 2、机电计算机：使用电力做动力，但计使用电力做动力，但计算机构本身还是机械的。算机构本身还是机械的。18881888年美国霍勒瑞斯制造第一台机电式年美国霍勒瑞斯制造第一台机电式计算机计算机(制表机制表机)，用于人口普查卡片分类，用于人口普查卡片分

20、类统计统计计算机概述计算机发展史 2、机电计算机：使用电力做动力，但计使用电力做动力，但计算机构本身还是机械的。算机构本身还是机械的。电动机械式计算机，电动机械式计算机，1930，美国，美国计算机概述计算机发展史 2、机电计算机：使用电力做动力，但计使用电力做动力，但计算机构本身还是机械的。算机构本身还是机械的。19381938年德国朱斯制造了第一台采用二进年德国朱斯制造了第一台采用二进制数的全自动可编程机电式计算机。制数的全自动可编程机电式计算机。计算机概述计算机发展史 2、机电计算机：使用电力做动力，但计使用电力做动力，但计算机构本身还是机械的。算机构本身还是机械的。19411941年，德

21、国工程师朱斯研制成功全部年，德国工程师朱斯研制成功全部采用继电器的计算机采用继电器的计算机Z-3 Z-3，这是世界上第，这是世界上第一台完全由程序控制的机电计算机。一台完全由程序控制的机电计算机。Z-3型计算机，型计算机，1941，德国，德国计算机概述计算机发展史 2、机电计算机：使用电力做动力，但计使用电力做动力，但计算机构本身还是机械的。算机构本身还是机械的。美国艾肯提出、美国艾肯提出、IBM IBM 公司生产的自动序公司生产的自动序列控制演算器列控制演算器(Mark I)(Mark I)于于19441944年正式在哈年正式在哈佛大学投入运行。佛大学投入运行。计算机概述计算机发展史 3、电

22、子计算机：又称为“通用电子数字计算机”,利用电子管、晶体管、集成电路等器件制作。Alan Alan TuringTuring（1912195419121954）19361936年年上上研研究究生生时时发发表表的的一一篇篇论论文文中中提提出出了了图图灵灵机机（Turing Turing MachineMachine），奠奠定定了了计计算算机机的的理论基础。理论基础。计算机概述计算机发展史 3、电子计算机：又称为“通用电子数字计算机”,利用电子管、晶体管、集成电路等器件制作。第第 二二 次次 世世 界界 大大 战战 中中，Turing Turing 领领导导的的小小组组制制造造出出了了破破译译德德

23、军军 Enigma Enigma 密密码码的的计计算机，并成功地完成了任务。算机，并成功地完成了任务。计算机概述计算机发展史 3、电子计算机：又称为“通用电子数字计算机”,利用电子管、晶体管、集成电路等器件制作。Turing Turing 与与 Church Church 合合作作给给出出了了数数学学证证明明，断断言言未未来来计计算算机机能能够够象象人人那那样样具具有有思思维维能能力力（因因而而汉汉语语中中有有了了“电脑电脑”）。）。计算机概述计算机发展史 3、电子计算机：又称为“通用电子数字计算机”,利用电子管、晶体管、集成电路等器件制作。计计算算机机学学科科的的最最高高荣荣誉誉是是 ACM

24、ACM（美美国国计计算算机机学学会会）图图灵灵奖。奖。计算机概述计算机发展史 3、电子计算机：又称为“通用电子数字计算机”,利用电子管、晶体管、集成电路等器件制作。19461946年年2 2月月,美美国国宾宾夕夕法法尼尼亚亚大大学学物物理理学学家家莫莫克克利利和和工工程程师师埃埃克克特特为为首首的的数数十十人人共共同同开开发发了了世世界界上上第第一一台台通通用用数数字字电子计算机电子计算机(ENIACENIAC)。计算机概述计算机发展史 第一台电子计算机第一台电子计算机ENIAC，1946，美国，美国ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator简称简称E

25、NIAC，译为电子数字积分机和计算机，译为电子数字积分机和计算机电子管电子管:18000:18000只只电阻电阻:70000:70000个个电容电容:10000:10000只只继电器继电器:1500:1500个个耗电耗电:150kW/h:150kW/h占地占地:170m:170m2 2重量重量:30:30吨吨速度速度:5000:5000次次/秒秒计算机概述计算机发展史 3、电子计算机：现在所谓的计算机就是电子数字计算机。ENIACENIAC的的主主要要任任务务是是分分析析炮炮弹弹轨轨迹迹。当当ENIACENIAC公开展出时，一条炮弹的轨道用公开展出时，一条炮弹的轨道用20s20s就能算出来，比

26、炮弹本身的飞行速度还快。就能算出来，比炮弹本身的飞行速度还快。计算机概述计算机发展史 3、电子计算机 19461946年年，John John von von NeumannNeumann（1903195719031957）发发 表表了了第第一一篇篇关关于于电电子子计计算算机机程程序序存存储储的的论论文文，描描述述了了如如何何用用（可可被被存存储储、读读出出和和执执行行的的）数数字字来来表表示示逻逻辑辑操操作作（程程序序）。至至今今，大大多多数数计计算算 机机 采采 用用 的的 都都 是是 von von Neumann Neumann 体体 系系 结结 构构（von von NeumannN

27、eumann architecturearchitecture）。计算机概述计算机发展史 3、电子计算机 Grace Grace HopperHopper于于19431943年年参参加加美美国国海海军军，并并参参与与了了Mark Mark 1 1的的研研制制工工作作；19461946年年为为UNIVAC UNIVAC 1 1开开发发了了第第一一个个高高级级语语言言编编译译程程序序；19591959年年开开发发了了第第一一个个面面向向商商业业信信息息处处理理的的语语言言COBOLCOBOL的的编编译译程程序序；于于19731973年年和和19851985年年分分别别晋晋升升为为美美国国海海军上校

28、与海军少将。军上校与海军少将。计算机概述计算机发展史 3、电子计算机 HopperHopper 是是第第一一位位发发现现并并排排除除了了程程序序错错误误（bugsbugs）的的人人。此此后后，人人们们把把发发现现和和排排除除程程序序错错 误误 的的 过过 程程 称称 为为 debuggingdebugging，把把这这样样的的软件工具称为软件工具称为 debugerdebuger。计算机概述计算机发展阶段 代别代别第一代第一代1946-19581946-1958第二代第二代1959-19641959-1964第三代第三代1965-19701965-1970第四代第四代1971-1971-现在现

29、在电子器件电子器件电子管电子管晶体管晶体管集成电路集成电路大规模和超大大规模和超大规模集成电路规模集成电路存储器存储器水银延迟线水银延迟线磁鼓、磁芯磁鼓、磁芯磁芯、磁鼓磁芯、磁鼓磁盘、磁带磁盘、磁带半导体存储器半导体存储器磁盘、磁带磁盘、磁带半导体存储器半导体存储器磁盘、光盘磁盘、光盘运算速度运算速度5000-5000-几万几万几十万几十万-百万百万百万百万-几百万几百万几百万几百万-几亿几亿处理方式处理方式机器语言机器语言汇编语言汇编语言算法语言算法语言操作系统操作系统实时处理实时处理分时处理分时处理网络操作系统网络操作系统应用领域应用领域科学计算科学计算数据处理数据处理实时控制实时控制各行

30、各业各行各业典型机种典型机种ENIACENIACEDVACEDVACIBM 7090IBM 7090CDC 6600CDC 6600IBM 360IBM 360PDP-IIPDP-IIVAX-IIVAX-IIIBM PC/AppleIBM PC/Apple计算机概述计算机发展阶段 第五代计算机（新一代计算机）生物计算机生物计算机采用生物工程技术产生的蛋白质分子制成生物芯片，其采用生物工程技术产生的蛋白质分子制成生物芯片，其运算过程是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用运算过程是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。过程。量子计算机量子计算机采用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态

31、，采用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算。动，从而进行运算。光子计算机光子计算机采用光学技术，由光器件构成的计算机。在光器件方面采用光学技术，由光器件构成的计算机。在光器件方面研制的基本部件有：用于进行图像处理的快速傅立叶变研制的基本部件有：用于进行图像处理的快速傅立叶变换部件，用于进行信息处理的光乘法、加法运算器。换部件，用于进行信息处理的光乘法、加法运算器。超导计算机超导计算机采用超导元器件和电路组成的计算机。其基本逻辑单元采用超导元器件和电路组成的计算机。其基本逻辑单

32、元是约瑟夫逊开关器件，它的速度比现有半导体开关快是约瑟夫逊开关器件，它的速度比现有半导体开关快10-10-100100倍，功耗仅为后者的倍，功耗仅为后者的0.01-0.0010.01-0.001。计算机概述计算机发展趋势 巨型化巨型化(功能巨型化功能巨型化)巨型化是指具有高速运算、大存储容量和功能巨型化是指具有高速运算、大存储容量和功能强大的计算机系统，如：强大的计算机系统，如：ILLIAC-IVILLIAC-IV、银河机、银河机、深超深超-21C(1.5-21C(1.5万亿次万亿次/秒秒)。微型化微型化(体积微型化体积微型化)微型化包括台式微型机、笔记本电脑、掌上电微型化包括台式微型机、笔记

33、本电脑、掌上电脑。摩尔定律：集成电路脑。摩尔定律：集成电路翻一番翻一番/18/18个月个月网络化网络化(资源网络化资源网络化)网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分散在不同地点的计算机互连起来，按照网络协散在不同地点的计算机互连起来，按照网络协议相互通信，以达到所有用户都可共享数据、议相互通信，以达到所有用户都可共享数据、软硬件资源的目的。如：软硬件资源的目的。如：InternetInternet。智能化智能化(处理智能化处理智能化)智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维能力，如：专家系统和机器人。能力，如：专

34、家系统和机器人。计算机概述计算机发展趋势 巨型化巨型化计算机概述计算机发展趋势 微型化微型化网络化网络化计算机概述计算机发展趋势 智能化智能化计算机概述计算机发展趋势 未来计算机展望：（1 1）神经网络计算机：神经元）神经网络计算机：神经元（2 2）生物计算机：生物芯片）生物计算机：生物芯片（3 3）光子计算机：光子代替电子）光子计算机：光子代替电子计算机概述我国计算机发展简史 19561956年年8 8月，成立了以著名数学家华罗庚教授为月，成立了以著名数学家华罗庚教授为主任的中国科学院计算技术研究所筹备委员会。主任的中国科学院计算技术研究所筹备委员会。19581958年年8 8月月1 1日，

35、我国第一台通用小型计算机日，我国第一台通用小型计算机103103机研制成功，仿制前苏联的机研制成功，仿制前苏联的M-3M-3小型机。小型机。19591959年年1010月月1 1日，我国第一台大型通用计算机日，我国第一台大型通用计算机104104机研制成功，仿制前苏联的机研制成功，仿制前苏联的BCMBCM大型机。大型机。19601960年，我国第一台自行设计的计算机年，我国第一台自行设计的计算机107107机机研制成功，运算速度为研制成功，运算速度为250250次每秒。次每秒。19641964年，我国第一台自行设计的大型通用计算年，我国第一台自行设计的大型通用计算机机119119机研制成功，浮

36、点运算速度为机研制成功，浮点运算速度为5 5万次每秒。万次每秒。计算机概述我国计算机发展简史 19651965年年4 4月月，我我国国第第一一台台自自行行设设计计的的晶晶体体管管计计算算机机441-B441-B通通过过国国家家鉴鉴定定，运运算算速速度度为为1.21.2万万次次每每秒秒浮浮点运算。点运算。19671967年年9 9月月，大大型型通通用用晶晶体体管管计计算算机机109109丙丙研研制制成功，浮点运算速度为成功，浮点运算速度为11.511.5万次每秒。万次每秒。19721972年年正正式式交交付付使使用用的的111111计计算算机机，采采用用小小规规模模集成电路。集成电路。19731

37、973年年8 8月，集成电路计算机月，集成电路计算机150150机研制成功。机研制成功。19851985年年，研研制制成成功功与与IBM IBM PCPC机机兼兼容容的的长长城城0520CH0520CH微机。微机。19831983年年1111月月，研研制制成成功功我我国国第第一一台台大大型型向向量量机机-757757机。机。计算机概述我国计算机发展简史 103103机机119119机机109109机机长城长城05200520计算机概述我国计算机发展简史 19831983年年1111月，运算速度为月，运算速度为1 1亿次每秒的向量巨型亿次每秒的向量巨型计算机银河计算机银河-在国防科技大学研制成功

38、。在国防科技大学研制成功。19921992年年1111月，研制成功月，研制成功1010亿亿次每秒的银河次每秒的银河-。19971997年年6 6月，研制成功月，研制成功130130亿亿次每秒的银河次每秒的银河-。20092009年年1010月月，研研制制成成功功峰峰值值性性能能每每秒秒47004700万万亿亿次次、持持续续性性能能每秒每秒25072507万亿次的天河万亿次的天河1 1号。号。计算机概述我国计算机发展简史 曙光曙光“星云星云”由曙光公司天津产业基地研制生产，作为曙光由曙光公司天津产业基地研制生产，作为曙光60006000千万亿千万亿次高效能计算机系统两大分区之一的服务分区，其系统

39、峰值为每秒次高效能计算机系统两大分区之一的服务分区，其系统峰值为每秒30003000万亿次，实测性能达到每秒万亿次，实测性能达到每秒12711271万亿次，是中国第一台、万亿次，是中国第一台、世界第三台实测双精度浮点计算超过千万亿次的超级计算机。在世界第三台实测双精度浮点计算超过千万亿次的超级计算机。在20102010年年5 5月月3131日发布的第日发布的第3535届全球超级计算机届全球超级计算机500500强排名中，名列第二位。强排名中，名列第二位。计算机概述我国计算机发展简史 19931993年年1010月月，中中科科院院计计算算所所研研制制成成功功曙曙光光一一号号计算机。计算机。199

40、51995年年以以后后，研研制制成成功功曙曙光光1000/2000/3000/4000A1000/2000/3000/4000A。20082008年年6 6月月，超超级级计计算算机机曙曙光光5000A5000A研研制制成成功功，使使用用了了66006600颗颗AMDAMD巴巴塞塞罗罗那那型型4 4核核处处理理器器，峰峰值值运运算算速速度度达达到到每每秒秒230230万万亿亿次次，世世界界高高性性能能计计算算机机排排名名第十。第十。曙光曙光4000L4000L曙光曙光5000A计算机概述我国计算机发展简史 20002000年年8 8月月，由由我我国国自自主主研研发发的的峰峰值值运运算算速速度度达

41、达到到每每秒秒38403840亿亿浮浮点点结结果果的的高高性性能能计计算算机机神神威威投投入入商业运营。商业运营。计算机概述我国超级计算机谱系表 u国防科技大学计算机研究所国防科技大学计算机研究所“银河银河”系列系列 银河银河1983.121亿次亿次银河银河1993十亿次十亿次银河银河1997百亿次百亿次(130亿次亿次)银河银河20001万亿次万亿次银河银河在研在研(军用军用)?亿次亿次天河一号天河一号2009.10千万亿次千万亿次计算机概述我国超级计算机谱系表 u中科院计算技术研究所中科院计算技术研究所“曙光曙光”系列系列曙光一号曙光一号1993.106.4亿次亿次曙光曙光10001995

42、.0525亿次亿次曙光曙光1000A1996.0432亿次亿次曙光曙光20001998.12200亿次亿次曙光曙光200019991100亿次亿次曙光曙光300020004032亿次亿次曙光曙光4000L20034.2万亿次万亿次曙光曙光4000A200411万亿次万亿次曙光曙光4000H20054万亿次万亿次(生物信息处理的应用生物信息处理的应用专用计算机专用计算机)曙光曙光5000A”魔方魔方”2008230万亿次万亿次曙光曙光6000A在研在研1000万亿次万亿次(国产的八核龙芯国产的八核龙芯)计算机概述我国超级计算机谱系表 u国家并行计算机工程技术中心国家并行计算机工程技术中心“神威神

43、威”系列系列神威神威19993840亿次亿次神威神威3000A200718万亿次万亿次神威神威-在研在研300万亿次万亿次(军用军用)u联想集团联想集团“深腾深腾”系列系列 深腾深腾180020021万亿次万亿次深腾深腾68002003.125.3万亿次万亿次深腾深腾70002008106.5万亿次万亿次深腾深腾X在研在研1000万亿次万亿次计算机概述我国超级计算机谱系表 计算机概述我国超级计算机谱系表 计算机概述我国超级计算机谱系表 参考网址：参考网址：http:/ 20022002年年9 9月月，我我国国首首枚枚具具有有自自主主知知识识产产权权的的高高性性能通用能通用CPUCPU芯片芯片龙

44、芯龙芯1 1号通过鉴定。号通过鉴定。20062006年年9 9月月，增增强强型型龙龙芯芯2 2号号龙龙芯芯2E2E通通过过鉴鉴定定，主频最高达到主频最高达到1GHz1GHz，定点运算速度达到每秒，定点运算速度达到每秒2020亿次。亿次。20072007年年5 5月月2 2日，性能更优的龙芯日，性能更优的龙芯2F2F开始流片。开始流片。http:/ 计算机概述计算机的特点 1.运算速度快(每秒数万亿次)2.计算精度高(理论上不受限制)3.存储能力强(中等规模图书馆)4.具有逻辑判断能力(算术运算、逻辑运算、判断比较)5.具有自动执行能力(无需人工干预)计算机概述计算机的分类 1、按计算机用途分：

45、通通用用计计算算机机：为为了了能能够够解解决决各各种种问问题题，具有较强的通用性而设计的计算机。具有较强的通用性而设计的计算机。它它具具有有一一定定的的运运算算速速度度和和存存储储容容量量，带带有有通通用用的的外外设设，配配备备各各种种系系统统软软件件和和应应用软件。用软件。专用计算机：专用计算机：为了解决一个或一类特定为了解决一个或一类特定问题而专门设计的计算机。问题而专门设计的计算机。其软硬件的配置依据解决问题的需要其软硬件的配置依据解决问题的需要而定。而定。计算机概述计算机的分类 2、按处理对象分：数字式电子计算机：数字式电子计算机：处理非连续变化的处理非连续变化的数据，这些数据在时间上

46、是离散的。数据，这些数据在时间上是离散的。其基本运算部件是数字逻辑电路。其基本运算部件是数字逻辑电路。三大优点：三大优点：1 1、以数字化形式表示字符、声音、图形等各种、以数字化形式表示字符、声音、图形等各种信息，便于各种存储器存储，可以做到很大的存信息，便于各种存储器存储，可以做到很大的存储容量；储容量；2 2、有较大的数值范围，即有较高的精度；、有较大的数值范围，即有较高的精度；3 3、除了能进行数值计算还能进行逻辑处理，赋、除了能进行数值计算还能进行逻辑处理，赋予计算机思维判断能力。予计算机思维判断能力。计算机概述计算机的分类 2、按处理对象分：模拟式电子计算机：模拟式电子计算机：处理连

47、续变化的数处理连续变化的数据，这些数据在时间上是连续的。据，这些数据在时间上是连续的。其基本运算部件是由运算放大器构成其基本运算部件是由运算放大器构成的微分器、积分器和通用函数运算器等组的微分器、积分器和通用函数运算器等组成。解题速度快，精度不高，数据不易存成。解题速度快，精度不高，数据不易存储，通用性差，一般用于解微分方程或自储，通用性差，一般用于解微分方程或自动控制系统设计中的参数模拟。动控制系统设计中的参数模拟。混合式电子计算机：混合式电子计算机：可处理数字量和模可处理数字量和模拟量拟量计算机概述计算机的分类 3、按规模和处理能力分类(IEEE)：巨巨型型机机：超超级级计计算算机机,功功

48、能能最最强强,价价格格最最贵。贵。小小巨巨型型机机：与与巨巨型型机机相相比比，价价格格大大幅幅降降低。低。大大型型机机：主主机机，具具有有很很强强的的管管理理和和处处理理数据的能力，在大企业、银行等单位使用。数据的能力，在大企业、银行等单位使用。计算机概述计算机的分类 3、按规模和处理能力分类(IEEE)：小型机：小型机：中小企业，中小企业，VAX-II,DJS-2000VAX-II,DJS-2000。工工作作站站：高高档档微微机机，具具有有很很强强的的图图形形处处理理能能力力，应应用用于于计计算算机机辅辅助助设设计计，SunSun工工作站。作站。个人计算机：个人计算机：IBM PCIBM P

49、C，AppleApple计算机概述计算机的应用领域 1、科学计算或数值计算利用计算机来完成科学研究和工程技术中利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。提出的数学问题的计算。实际问题实际问题数学模型数学模型计算量大计算量大。2、数据处理或信息处理指对数据进行收集、存储、整理、分类、统计、指对数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、检索和传播等一系列活动的统称。与科学加工、检索和传播等一系列活动的统称。与科学计算不同，涉及数据量大，计算方法简单，科学计算不同，涉及数据量大，计算方法简单，科学计算数据量不大但计算过程复杂。计算数据量不大但计算过程复杂。信息时代海量数据的管理和有

50、效利用。信息时代海量数据的管理和有效利用。计算机概述计算机的应用领域 3、过程控制或实时控制利用计算机及时采集检测数据，按最优值利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。制。无人自动化工厂。无人自动化工厂。4、计算机辅助技术计算机辅助设计：计算机辅助设计：CADCAD计算机辅助制造计算机辅助制造：CAMCAM计算机集成制造系统计算机集成制造系统CIMSCIMS（集成（集成CAD+CAMCAD+CAM）计算机辅助教学计算机辅助教学：CAICAI计算机概述计算机的应用领域 5、人工智能利用计算机模拟或部分模拟人的智能活动，利用计