计算科学导论 第一章.ppt

主要内容 1、课程简介 主要内容 1、课程简介 1、课程简介 课程安排：见教学计划 课程要求： 勤动手（上网查资料） 博学（广） 如：哈弗公开课 /relevantmore.shtml 课程考核：平时60%(作业50%,考勤10%) 期末40%(小论文) 本门课程在专业学习中的作用： 基础、专业知识结构框架 主要内容 1、课程简介 第一章 引论主要内容 1、计算机的演变及发展 2、计算机科学与技术学科 3、计算机科学与技术学科的教育 4、计算机科学与技术学科毕业生的基本要求 5、信息化社会对计算机人才的需求 6、计算机科学与技术学科知识体系 7、计算机科学与技术学科课程体系结构 第一章 引论1、计算机的演变及发展1.1 计算机先驱 电子计算机不仅是现代科技创造的一 项奇迹，它更是几千年人类文明发展的产 物。追根溯源，电子计算机是由原始的计算工具发展而来的。 珠算盘的发明是计算工具发展史上第 一次重大的改革。但由于珠算盘的手工操作使得它计算速度、计算功能受到限制。 第一章 引论1、计算机的演变及发展 1.1 计算机先驱(Con.) 1642年，19岁的巴斯卡成功地制造了 一台能做加法和减法的计算器。这是人类发明机械计算工具的第一次尝试。 在巴斯卡思想的启发下，著名的数学 家莱布尼兹又制成了一台更为先进的计算机。这台机器能在瞬间完成很大数字的乘除运算而不必连续加减。 第一章 引论1、计算机的演变及发展 1.1 计算机先驱(Con.) 直到19世纪中叶以后，计算器同程序 自动控制思想结合起来，才产生了一些功能较全面的计算机器。其中有英国数学家巴贝奇于1822年设计完成的“差分机”。 1930年，美国工程师布什制造了一台 微分分析仪，它就是现代模拟计算机的前身。 第一章 引论1、计算机的演变及发展 1.1 计算机先驱(Con.) 19世纪末期，伴随人口普查的需要， 使得统计分析机应运而生。但是这类机器 结构庞大，操作速度无法进一步提高。因此，当电子器械发明以后，它们便逐渐退出历史舞台了。 终于，在20世纪40年代，一批杰出的科技工作者沿着先驱者的足迹，进入计算机发展的新时代，发明了第一台电子计算机。 第一章 引论1、计算机的演变及发展 1.2从机电计算机到电子计算机 自从人们把电器元件应用于计算机上 的那一刻起，就拉开了现代计算机的发展序幕。 1941年，德国工程师朱斯制造出一台 计算机Z-3，这是世界上第一台真正的通用程序控制的计算机。 第一章 引论1、计算机的演变及发展 1.2从机电计算机到电子计算机 (Con.) 美国最早从事机电计算机研究的是哈 佛大学的艾肯。人们一直认为艾肯制造的 MARK-1是世界上第一台通用程序控制计算机。 然而不幸的是，由于它的运算速度很 慢，而且也不能进一步提高，因此，机电计算机一诞生就注定要很快地被电子计算机所取代。 第一章 引论1、计算机的演变及发展 1.2从机电计算机到电子计算机 (Con.) 三极管的发明使许多学者看到了制造 电子管计算机这一领域大有可为。 1937年美国依阿华州工学院的数学物 理教授阿塔纳索夫就曾考虑将电子技术引入计算机。 与此同时，德国的许莱尔与朱斯合作， 试图制造一台有1500个电子管、每秒钟能 运算1万次的通用计算机。 第一章 引论1、计算机的演变及发展 1.2从机电计算机到电子计算机 (Con.) 毫无疑问，在20世纪30年代，制造电子计算机的技术已经成熟，却没有人把它制造出来。从根本上说，电子计算机是一项巨大而又复杂的发明，它不仅需要科学 家们的通力合作，更需要巨大的投资。 第一章 引论1、计算机的演变及发展 1.3 “埃尼阿克”的诞生 1946年2月15日是人类历史上第一台现代电子计算机揭幕典礼的日子。 埃尼阿克是世界上第一台真正能运转的大型电子计算机。它同几年后研制的冯·诺伊曼机一起，奠定了现代计算机原型。 第一章 引论1、计算机的演变及发展 1.3 “埃尼阿克”的诞生 (Con.) 缺陷： ①它的存储容量太小；② 它 的程序是用线路连接的方式实现的，不能 存储。 从1944年8月到1945年6月在冯·诺伊曼 的带领下，计算机的设计工作获得了巨大 的进展。存储程序通用电子计算机方案—— E