第一章计算机基础知识-仪器信息网.ppt

本章主要内容 计算机的发展与应用 计算机中的数据及编码 计算机系统 硬件系统 软件系统 计算机的安全 1.1 计算机的发展与应用 1.1.1 计算机的发展简史 1.1.2 计算机的特点 1.1.3 计算机的应用 1.1.4 计算机与信息社会 1.1.1 计算机的发展简史 1. 计算机的分代 ●按电子器件来划分 电子管→晶体管→小规模集成电路→ 超大规模集成电路 器件集成度不断提高 ●按应用发展划分 大型机 → 微型机 → 计算机网络 2.冯·诺依曼设计思想和摩尔定律 冯·诺依曼的三个重要设计思想 ●五大基本部件; ●采用二进制数表示指令和数据; ●将程序（由一系列指令组成）和数据存放在计算机的内存中，并让计算机自动执行 摩尔定律 集成电路中的晶体管数平均每18个月翻一番，芯片的性能也随之提高一倍 引起计算机突飞猛进的主要原因是芯片集成度的提高 集成电路的集成度已接近极限（见本幻灯片备注） 人们一直在努力设法跨越这些极限，去寻找缩小尺寸的新途径 2002年6月美国科学家采用纳米技术开发出全球第一个单原子晶体管，这种晶体管的体积仅为当前晶体管的1/100 目前在邮票大小的电路板上集成4000万个硅晶体管，若使用原子晶体管，则至少可以集成40亿个晶体管 3. 微型机的发展 随着大规模集成电路的发展及微处理器的出现 ，诞生了微型机 微型机已从4位机、8位机、16位机、32位机发展到64位机。 微型机的核心是微处理器 微型机已经深入到社会生活的各个领域，并进入千家万户，真正成为大众化的信息处理工具 * 1.1 计算机的发展发与应用 1.2 计算机中的数据及编码 1.3 计算机系统 1.4 计算机的安全 目 录 return Return 开创了以网络为中心、实现资源共享的新纪元 从实验室少数人拥有到社会大普及，并进入千家万户 开创了使用机器代替脑力劳动的新纪元 4. 计算机的发展趋向 微型化、巨型化、网络化、智能化、多媒体化 三合一：三网合一（电信网、计算机网、广播电视网） 三线合一（数据线、声频线、视频线） 三机合一（电脑、电视、电话） 未来的计算机：智能计算机、生物计算机、光子计算机 （见本幻灯片的备注） 2000年6月IBM公司研制出世界上当时最快的计算机——ASCI“白”，每秒12.3万亿次，以前模拟全球天气模型的计算周期为18小时，而“白”却只需几秒钟。 2002年8月22日日本富士通宣布，已研制出可扩展为16384个处理器，每秒85.1万亿次的“HPC2500”计算机。 据称，人脑处理信息的速度比“白”要快1000倍，按目前开发速度，可望在10年内开发出比人脑还快的超级计算机 86年sun总裁提出：网络就是计算机 IBM总裁（郭士纳）说：PC时代已经终结 PC机的发展方向：上网、服务、傻瓜 微软董事会主席比尔.盖茨提出：未来计算机能与人对话，进入无线网络。具有看、听和说的能力。无论是在家里还是办公室，人们都能够通过对话操纵计算机 2001年10月亚太会议上，盖茨又提出： 未来十年，人类将迎来一个既个性化又全球化的数字时代。未来的电脑，会像一张纸那么大，它可以识别每一个人的声音，无论在何时、何地，人们都可以自由地与世界交流，再没有在线与否的限制。 Return 1.1.2 计算机的特点 (1) 运算速度快 (2) 计算精确度高 (3) 存储容量大 (4) 逻辑判断能力强 (5)自动化程度高 Return 1.1.3 计算机的应用 (1) 科学计算 (2) 事务数据处理 (3) 过程控制 (4) 计算机辅助系统 CAI/CAD/CAM/CAT等 (5) 人工智能 机器人/专家系统/模式识别 (6) 计算机网络通信 Return 1.1.4 计算机与信息社会 人类进入了以计算机为主要应用工具的信息化时代 信息技术（IT）的核心是计算机与现代通信