计算机与信息技术重点.ppt

结束放映 医学计算机应用基础 教师：祁晓君 邮箱：1061382349@ 第一章 计算机与信息技术 1.1 计算机、 信息与社会 1.2 计算机内信息的表示和编码 1.3 计算机硬件组成及工作原理 1.4 计算机软件系统 1.5 信息安全与病毒防范 1.1 教学目标 了解计算机的发展历史 掌握计算机的特点、分类等 知道计算机的应用领域 了解计算机未来的发展趋势 明白信息与数据的关系 知晓信息的数字化的含义 1.1 计算机、信息与社会 一、计算工具的进化 国内： 史前时期，我们的祖先采用了“结绳”计算 商周时期，中国古人使用算筹进行计算 唐朝时期，开始使用算盘 图为汉代琉璃算筹 1.1 计算机、信息与社会 一、计算工具的进化 国外： 17世纪，出现了计算尺 1642年，法国数学家帕斯卡创造了第一台能完成加减运算的机械计算机 1674年，德国数学家莱布尼茨造出了一台可完成四则运算的机械计算机 1944年2月，马克1号计算机在哈佛大学正式运行 1946年2月14日，第一台电子计算机ENIAC诞生在美国，从此人类社会进入 计算机为主导的信息时代 1.1 计算机、信息与社会 一、计算工具的进化 ENIAC： 5000次加法/s 占地面积为170m2 总重量达到30吨 总共安装了17468只电子管 7200个二极管 70000多电阻器 10000多只电容器 6000只继电器 电路的焊接点多达50万个 1.1 计算机、信息与社会 冯·诺依曼计算机 在ENIAC的研制过程中，美国数学家冯诺伊曼针对它存在的问题，提出一个全新的通用计算机方案，这就是EDVAC方案。在这个方案中，冯诺伊曼提出了三个重要设计思想： (1) 计算机由5个基本部分组成：运算 器、控制器、存储器、输入设备和输出设备； (2) 采用二进制形式表示计算机的指令和数据； (3) 将程序（由一系指令组成）和数据存放在存储器中，并让计算机自动地执行程序——计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序的，而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。这就是“存储程序”思想的基本定义。 John von Neumann 冯?诺依曼 1.1 计算机、信息与社会 二、计算机的分代 第一代：电子管计算机 第二代：晶体管计算机 第三代：中小规模集成电路计算机 第四代：大规模、超大规模集成电路计算机 第五代：智能计算机 第六代：生物计算机 第一代 （1946~1958） 电子管 5千~4万（次/秒） 第二代 （1959~1964） 晶体管 几十万~百万（次/秒） 第三代 （1965~1970） 集成电路 百万~几百万（次/秒） 第四代 （1971~至今） 集成电路 几百万~几亿（次/秒） 按硬件划分计算机年代(四代——电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模及超大规模集成电路) 1.1 计算机、信息与社会 1.1 计算机、信息与社会 三、计算机的发展趋势 1. 巨型化 巨型机代表了一个国家的科技水平 运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机 1975年世界上第一台超级计算机“Cray-I” 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算的高科技领域。 1.1 计算机、信息与社会 2014年11月17日公布的全球超级计算机500强榜单中，中国“天河二号”以比第二名美国“泰坦”快近一倍的速度连续第四次获得冠军 2015年5月，“天河二号”上成功进行了3万亿粒子数中微子和暗物质的宇宙学数值模拟，揭示了宇宙大爆炸1600万年之后至今约137亿年的漫长演化进程 三、计算机的发展趋势 天河二号 1.1 计算机、信息与社会 三、计算机的发展趋势 2. 微型化 信息技术发展功能与价格比的摩尔定律： 计算机芯片的集成度每18个月翻一番，而价格则减一半 1.1 计算机、信息与社会 三、计算机的发展趋势 3. 网络化 是计算机技术和通信技术紧密结合的产物。尤其进入20世纪90年代以来，随Inter的飞速发展，计算机网络已广泛应用于政府、学校、企业、科研、家庭等领域，越来越多的人接触并了解到计算机网络的概念。计算机网络将不同地理位置上具有独立功能的不同计算机通过通信设备和传输介质互连起来，在通信软件的支持下，实现网络中的计算机之间共享资源、交换信息、协同工作。 1.1 计算机、信息与社会 三、计算机的发展趋势 4. 智能化 利用已有的和不断学习到的知识，进行思维、联想、推理，并得出结论，能解决复杂问题，具有汇集记忆、检索有关知识的能力 未来计算机将有可能在光子计算机、生物计算机、量子计算机等