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《计算机文化基础》备课讲义 (王志强制作) 第1章 计算机基础知识 1.1 计算机概述 一、什么是计算机 计算机是一种能对各种信息进行存储和高速处理的工具或电子机器。 对上述定义要强调两点： ①计算机不仅是一个计算工具，而且还是一个信息处理机。 ②计算机不同于其它任何机器，它能存储程序，并按程序的引导自动存取和处理数据。 1.1 计算机概述(1) 二、计算机的发展简史 1.早期的计算工具 东方的创造：算筹、算盘 西方的灵感：机械式计算工具 机械-电动式计算机 2.电子计算机的诞生 1946年2月,美国宾夕法尼亚大学物理学家莫克利和电气工程师埃克特研制成功了世界上第一台通用电子数字计算机(ENIAC)。 1.1 计算机概述(2) ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator) 电子数值积分计算机 1.1 计算机概述(3) 1.1 计算机概述(4) 冯·诺依曼(Von Neumann)与计算机结构理论 1.1 计算机概述(5) 3.计算机的发展阶段 1.1 计算机概述(6) 4.计算机的发展趋势 ⑴巨型化(功能巨型化) 巨型化是指具有高速运算、大存储容量和功能强大的巨型计算机系统。如ILLIAC-IV、银河机。 ⑵微型化(体积微型化) 包括台式微机、笔记本电脑、掌上电脑。 ⑶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，把分散在不同地点的计算机互联起来，按照网 1.1 计算机概述(7) 络协议相互通信，以使所有用户均可共享软件、硬件和数据资源的目的。如Internet。 ⑷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能力。如专家系统和智能机器人。 5.未来计算机的展望 ⑴神经网络计算机：神经元 ⑵生物计算机：生物芯片 ⑶光子计算机：光子代替电子 1.1 计算机概述(8) 三、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) 1.1 计算机概述(9) 四、计算机的分类 1.按计算机用途分类 ⑴通用计算机：它是为了能解决多种类型的问题，具有较强的通用性而设计的计算机。 ⑵专用计算机：它是为了解决一个特定的问题而专门设计的计算机。 2.按计算机性能分类 ⑴巨型机(Giant Computer) 它是指运算速度超过每秒1亿次的高性能计算机，如Cray系列机、银河系列机。 1.1 计算机概述(10) ⑵大型机(Large-Scale Computer) 它是指运算速度在每秒100万次～几千万次的计算机,如IBM,DEC,日立等都是大型机厂商。 ⑶中型机(Medium-Scale Computer) ⑷小型机(Minicomputer) DEC PDP-11, VAX-II, DJS-130 ⑸微型机(Microcomputer) IBM PC/XT/AT,386,486,Pentium,苹果机 IEEE-1989：巨型机、小巨型机、大型机、小型机、工作站、个人计算机六大类。 1.1 计算机概述(11) 五、计算机的应用领域 1.科学计算 它是指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。 2.信息处理 信息处理是指对各种信息进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用和传播等一系列活动的统称。 3.过程检测与控制 它是指用计算机及时采集检测数据，按最 1.1 计算机概述(12) 优值迅速地对控制对象进行自动调节或控制。 4.辅助技术与制造 ⑴计算机辅助设计--CAD ⑵计算机辅助制造--CAM CIMS--计算机集成制造系统 ⑶计算机辅助教学--CAI 5.人工智能 人工智能是用计算机来模拟人的感应、判断、理解、学习、问题求解等人类智能活动。 6.网络应用 1.2 数制与编码(1) 一、数制及其转换 1.什么是进位计数制 ⑴非进位计数制 其特点是：表示数值大小的数码与它在数中的位置无关。典型的非进位计数制是罗马数字，例如,罗马数字中:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,┄,Ⅹ ⑵进