资源简介

(共20张PPT)
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第一章 计算机与信息社会
1.1 计算机的发展
1.2 信息与信息技术
1.3 计算机在信息社会中的应用
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教学说明
注：以自学为主， 或者根据情况简要介绍
1. 内容：
计算机的发展
计算机的发展、分代、分类、新技术、新型计算机
信息技术概念
现代信息技术的定义、内容、特点
计算机的应用
在各行各业中的应用、应用的类型
2. 考核：选择题、填充题
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1.1 计算机的发展
具有历史意义的计算工具
算 筹 春秋战国时期 最早的计算工具
算 盘 中国唐代 第一种手动式计数器 沿有至今
计算尺 1622年 英国William Oughtred
20世纪70年代被计算器取代
手动式
功能：加、减、乘、除、指数、三角函数等
加法器 1642年 法国Blaise Pascal
机械式
功能：只能做加法
计算器 1673年 德国Gottfried Leibniz
机械式
功能：加、减、乘、除和开方
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查尔斯.巴贝奇 1812年差分机 1834年分析机
一、近代计算机
1.差分机和分析机
三部分组成：
(1)由许多轮子组成的保存数据的存储库；
(2)运算装置；
(3)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。
史料：查尔斯.巴贝奇
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Howard Aiken博士发现了查尔斯.巴贝奇的论文
在IBM的支持下，用机电方式制造了MARK I
MARK II和 MARK III是电子计算机
2. MARK I 1944年
51尺长
重5顿
750,000部份合并而成
有72个累加器，每一个有自己的算术部件，及23位数的寄存器。
3. ABC计算机 1941年 电子管数字计算机
John V.Atanasoff和Clifford E.Berry为数学物理研究研制的
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史料：
阿兰.图灵
冯·诺依曼
计算机科学奠基人
英国科学家 阿兰.图灵
主要贡献：
建立图灵机模型，奠定了可计算理论的基础
提出图灵测试，阐述了机器智能的概念
电子计算机之父：
美籍匈牙利数学家 冯.诺依曼
4. 阿兰.图灵和冯.诺依曼
美国计算机学会(ACM)1966年设立图灵奖
主要贡献：
与同事研制人类第二台计算机EDVAC
提出“存储程序”概念 冯·诺依曼计算机
奠定了现代计算机体系结构和工作原理
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二、电子计算机的问世
1946年2月由宾州大学研制的ENIAC
电子计算机时代的到来
Electronic Numerical Integrator And Calculator
电子数字积分计算机 ENIAC
重达30吨
占地250m2
启动工耗150000瓦
18000个电子管
每秒5千次加减运算
没有存储器
采用十进制
第一款商用计算机：UNIVAL
1947年，莫奇莱和埃克特
史料：莫奇莱和埃克特
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三、计算机的分代
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 64-70 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 社会的各个领域
电子管
晶体管
集成电路
大规模集成电路
史料：
IBM的发展史 硅谷人才摇篮仙童半导体公司
HP的发展史 比尔.盖茨
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未来新型计算机
1．光计算机
利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。
不同波长的表示不同的数据
优点：超高速
缺点：体积庞大
2．生物计算机（分子计算机）
20世纪80年代中期开始研制 采用了生物芯片
3．量子计算机
利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机，
这种多现实态是量子力学的标志。
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四、计算机的分类
按综合性能指标分类
高性能计算机（巨型机或大型机）：
速度最快、处理能力最强、
最快：NEC Earth Simulator
每秒35万亿次浮点运算，峰值40万亿次
中国：曙光5000A 峰值速度230万亿次
Linpack实测值180.6万亿次
2008年11月 Top500排名第10
工作站：介于PC与小型机之间高档微机系统
高分辨率、大容量内外存，图形功能较强
微型计算机：
桌面型计算机 、笔记本电脑、 平板电脑（Tablet PC）和超便携个人电脑（Ultra Mobile PC）
服务器：网络环境中对外提供服务的计算机系统
按用途分类
通用机
专用机
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最新知识补充：
天河一号：国防科技大学研制，2009年10月29日亮相
每秒1206万亿次的峰值速度 每秒563.1万亿次的Linpack实测性能
中国超级计算机前100强之首，
使中国成为继美国之后世界上第二个能够自主研制千万亿次 超级计算机的国家。
　
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五、计算机的新技术
1．嵌入式技术
将计算机作为一个信息处理部件，嵌入到应用系统之中。
系统和功能软件固化起来，类似BIOS的工作方式。
应用：各种家电、数码相机等
应用最广泛，数量超过PC
2．网格计算
利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的 超级计算机”，其中每一台的计算机就是一个“节点”，而整个计 算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”。
优点：数据处理能力超强，充分利用网上的闲置处理能力。
示例：
图1.1.6 D2OL网格计算
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五、计算机的新技术
1．嵌入式技术
将计算机作为一个信息处理部件，嵌入到应用系统之中。
系统和功能软件固化起来，类似BIOS的工作方式。
应用：各种家电、数码相机等
应用最广泛，数量超过PC
2．网格计算
利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的 超级计算机”，其中每一台的计算机就是一个“节点”，而整个计 算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”。
优点：数据处理能力超强，充分利用网上的闲置处理能力。
示例：
图1.1.6 D2OL网格计算
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3．中间件技术
中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件
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1.2 信息技术概述
1. 信息与数据
病历卡上记载病人的体温39oC是数据。数据39oC本身是没有意义的。当数据以某种形式经过处理、描述或与其它数据比较时，才能成为信息。某个病人的体温是39oC，这才是信息，信息是有意义的。
信息 即是对各种事物的变化和特征的反映 又是事物之间相互作用和联系的表征。
数据 信息的载体。
例如：数值、文字、声音、图形、图像等。
人类三大基本资源：物质、能源、信息
一、信息技术基础知识
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2. 信息技术(Information Technology，IT)
联合国教科文组织的定义
应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练方法和管理技巧；上述方面和技巧和应用；计算机及其与人、机的相互作用；与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。
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二、现代信息技术的内容
1. 信息基础技术
微电子技术 当今世界新技术革命的基石
光电子技术 采用光子作为信息的载体
2. 信息系统技术
信息获取技术 传感技术、遥测技术和遥感技术
信息处理技术 计算机技术成为现代信息技术的核心
信息传输技术 光纤通信技术、卫星通信技术等
信息控制技术 利用信息传递和反馈来实现
信息存贮技术 缩微品、磁盘、光盘
通信技术(Communication)、计算机技术(Computer)和控制技术(Control)合称为3C。
3. 信息应用技术
如信息管理、信息控制、信息决策
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三、现代信息技术的特点
数字化
多媒体化
高速度、网络化、宽频带
Internet 2的传输速率将可以达到2.4Gbps 。
智能化
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1.3 计算机在信息社会中的应用
计算机的应用类型 1. 科学计算 2. 数据处理 3. 电子商务 ① B2B 阿里巴巴：http://china.
② B2C 亚 马 逊：http://www.amazon.com
③ C2C 淘 宝 网：http://www. 易 趣：http://www.ebay.
4. 过程控制 5. CAD/CAM/CIMS 6. 多媒体技术
7.人工智能
卡斯帕罗夫对弈“深蓝”
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思考题
1. 计算机的发展经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？
2. 按综合性能指标，计算机一般分为哪几类？
3. 信息与数据的区别是什么？
4. 什么是信息技术？
5. 为什么说微电子技术是整个信息技术领域的基础？
6. 信息处理技术具体包括哪些内容？3C的含义是什么？
7. 试述当代计算机的主要应用。

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