第一讲信息跟计算机技术_1ppt-powerpoint.ppt

一. 计算机技术的发展和展望 计算机的发展历程 电子数字计算机的诞生 微型计算机 计算机发展趋势 1.计算机的发展历程 计算机技术的发展 算筹 ——算盘、计算尺——机械式计算机 ——电子计算机 电子计算机的发展 电子管——晶体管——集成电路——大规模集成电路 1.手工到机械自动 史前时期，我们的祖先就采用石块和贝壳记数； 唐代时期，开始使用算盘； 17世纪，出现了计算尺； 1642年，法国数学家Pascal创造了第一台能完成加、减运算的机械计算器，计算税收； 1822年，英国数学家巴贝奇提出了自动计算机的基本概念，并设计出差分机和分析机； 2.机械计算到电动计算 1884年，美国工程师霍雷斯创造了第一台电动计算机,用于人口普查； 1944年，美国哈佛大学数学教授霍华德·阿肯提出设计思想，由IBM承建，设计出“马克1号”计算机。 3.机电全自动到电子数字 1946年，第一台数字式计算机ENIAC诞生在美国，从此人类社会进入以计算机为主导的信息时代。 第一台电子计算机（ENIAC） 电子计算机 现代计算机 微型计算机及微处理器 从 4004 到Pentium 4 早期的微型计算机 中国计算机的发展 大型机及巨型机 银河、曙光、神威 微型机 长城、联想、方正 中央处理器 “龙芯”芯片（2001）、曙光推出具有中国知识产权“龙腾”服务器 计算机第一定律——摩尔定律 计算机发展的几个阶段 2. 计算机的未来 未来电子计算机的发展方向 巨型化、微型化、网络化、智能化 应用其他技术的计算机 光计算机、生物计算机、分子计算机、量子计算机、DNA计算机 个性化计算机 二. 计算机特点及应用 计算机分类 按用途、处理能力分类 计算机特点 可控制、速度高、记忆强、精度高、逻辑判断、通用性 计算机应用 科学计算、数据处理、自动控制、人工智能、辅助系统、网络、多媒体 运算速度快 计算精度高 存储容量大 具有超强的记忆功能 具有可靠的判断功能 能进行自动控制 通用性强 电子器件的发展经历了：电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路，运算部件的速度还在大幅度地提高。目前世界上速度最高的计算机可达千万亿次/秒。 目前，巨型机（千万亿次/每秒）一秒钟所作的计算量相当于一个人用袖珍计算器连续不停地工作31709年（每秒作一次运算、一天24小时、每年365天）。 存储器容量是计算机处理能力的一个主要技术指标。 存储器的容量用字节数来度量。由于一般存储器的容量都非常大，因此，常用“Ｋ字节”、“M字节”和“G字节”来度量： 1K字节 = 1024个字节 = 210 个字节（千） 1M字节 = 1024K字节 = 220 个字节（兆） 1G字节 = 1024M字节 = 230 个字节（吉） 1T字节 = 1024G字节 = 240 个字节（太） 计算机能够根据各种条件来进行判断和分析，从而决定随后的执行方法和步骤。例如，用计算机识别犯罪嫌疑人的“指纹”等。 能够对文字、符号、数字的大小、异同等进行判断和比较，从而决定怎样处理这些信息。 计算机被称为“电脑”，便是源于这一特点的。 计算机内部的操作运算是根据人们预先编制的“程序”自动控制执行的。只要把处理程序输入计算机，计算机便会依次取出指令，逐条执行，完成各种规定的操作，直到得出结果为止。 计算机还具有运算精度高、工作可靠等优点。 1. 科学计算 2. 数据处理 3. 过程控制 4. CAD/CAM/CIMS 5.电子商务/政务/军务 6.人工智能 在科学研究和工程设计中，存在着大量繁杂且人力难以完成的数值计算问题。 由于计算机具有很高的速度和精度，使得过去用手工无法完成的计算成为可能，如卫星轨道的计算、气象资料分析、勘探地质数据处理、人类基因密码的破译等。 时至今日，科学计算仍然是计算机应用的一个重要领域。 也称非数值计算，指用计算机对大量数据进行加工处理。例如，从大量采集到的数据中，经过分析、合并、分类、汇总，找出有规律性的结果来。 随着计算机技术的提高、应用领域的拓宽，数据的含义也在变化；数据可以是数字、文字、符号，也可以是图形、声音、甚至动画。 在数字化、网络化社会中，数据处理已广泛应用于各行各业。 地震波数据处理 人工制造强烈的震动，在岩石中传播的弹性遇着岩层的分界面产生反射波或折射波； 记录返回地面的反射波或折射波； 分析地震波在地层中传播的运动学和动力学信息，根据波的传播路线和时间，确定发生反射波或折射波的岩层界面的埋藏深度和形状，反推出地下的岩层和岩性构造。 地震资料处理计算量大，处理周期长 。 实时控制也称“过程控制”，就是用计算机对连续工作的对象实行自动控制。 过程控制应用