第1章 绪论_习题参考答案
一、选择题
1．世界上第一台电子计算机的英文缩写名为（ A ）。
A．ENIAC B．EDVAC C．EDSAC D．MARK-I
2．大规模、超大规模集成电路芯片组成的微型计算机属于现代计算机的（ D ）。
A．第一代产品 B．第二代产品 C．第三代产品 D．第四代产品
3．早在现代计算机诞生100多年以前，就提出了程序控制设计方案的科学家是（ B ）。
A．莱布尼茨 B．巴贝奇 C．图灵 D．阿塔纳索夫
4．世界科学家（ C ）奠定了现代计算机的结构理论。
A．诺贝尔 B．爱因斯坦 C．冯?诺伊曼 D．居里
5．曙光5000Ａ计算机属于（ A ）。
A．高性能计算机 B．微型计算机 C．工作站 D．小型计算机
6．利用计算机来进行人事档案管理，这属于（ B ）方面的应用。
A．数值计算 B．数据处理 C．过程控制 D．人工智能
7．物质、能量和（ B ）是构成世界的三大要素。
A．原油 B．信息 C．煤炭 D．水
8．计算机辅助设计简称（ D ）。
A．CAT B．CAM C．CAI D．CAD
二、填空题
1．电子计算机主要是以（所采用的逻辑元器件）来分代的，第一代电子计算机采用（电子管）作为电器元件，第二代采用（晶体管），第三代采用（中、小规模集成电路），第四代采用（大规模、超大规模集成电路）。
2．第一台电子计算机是（1946）年诞生的，当时主要用于（科学计算）。
3．世界上最先设计的存储程序计算机是（EDVAC），首次实现的存储程序计算机是（EDSAC），第一台商用计算机是（UNIVAC-I），第一台运算速度达每秒1亿次的计算机是（CRAY-I）。
4．图灵提出了理想计算机的通用模型，人们称这种模型为（图灵机），图灵还设计了著名的机器智能测试标准，被称为（图灵测试）。
5．信息技术常被称为4C技术，其核心是（计算机技术）和（通信技术）。
三、问答题
1．写出下列英语单词缩写的含义。
ENIAC：电子数字积分计算机（Electronic Numerical Integrator and Calculator）
ACM：美国计算机协会（Association for Computing Machinery）
IBM：国际商用机器（International Business Machine）公司
PC：个人计算机（Personal Computer）
IT：信息技术（Information Technology）
AI：人工智能（Artificial Intelligence）
EC：电子商务（Electronic Commerce）
OA：办公自动化（Office Automation）
2．计算机的发展经历了哪几个阶段？各个阶段的主要特征是什么？
按所用的逻辑元器件的不同，现代计算机的发展经历了4代变迁：
（1）第一代电子计算机（1946年~1958年）
第一代计算机
的主要特征是采用电子管作为计算机的逻辑元件，其主存储器采用磁鼓、磁芯，外存储器采用磁带、纸带、卡片等。存储容量只有几千字节、运算速度为每秒几千次。主要使用机器语言编写程序。这一代的计算机体积大、价格高、维修困难，使用也不方便，只在军事或科学研究部门使用，主要用于科学计算。
（2）第二代电子计算机（1958年~1964年）
第二代计算机全部采用晶体管作为逻辑元件，其主存储器使用磁芯，外存储器使用磁带、磁盘。在软件方面开始使用FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级语言。这一代计算机不仅用于科学计算，还用于数据处理和工业控制。相对第一代计算机，这一代计算机的运算速度更高、体积更小、功能更强。
（3）第三代电子计算机（1964年~1970年）
第三代计算机是以中、小规模集成电路为逻辑元件，其主存储器开始逐渐采用半导体元件，存储容量可达几兆字节，运算速度可达每秒几十万至几百万次。体积进一步变小、成本进一步降低，同时性能进一步提高。在软件方面，操作系统开始使用，使计算机的功能越来越强。正是从第三代计算机时代起，计算机进入普及阶段，广泛应用于数据处理、过程控制、 教育等各个方面。
（4）第四代电子计算机（1971年至今）
在20世纪70年代初期，随着大规模集成电路（Large Scale Integration，LSI）和超大规模集成电路（Very Large Scale Integration，VLSI）的应用，电子计算机迅速发展到第四代。在第四代计算机的发展过程中，一个值得注意的发展趋势是计算机微型化、巨型化、多媒体化和网络化。
3．什么叫冯?诺伊曼体系结构？
1946年6月，冯?诺伊曼提出了存储程序通用电子计算机方案—电子离散变量自动计算机（Electronic Discrete Variable Automatic Computer，EDVAC）方案。方案中明确规定新型计算机有5个组成部分：计算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出，并详细描述了这5个部分的功能和相互关系，提出了程序存储（Stored-Program）思想，计算机可以按照程序规定的顺序，自动地从一条程序指令进到下一条程序指令。长达101页的EDVAC方案是计算机发展史上的一个划时代的文献。由于这一方案提出了现代计算机的基本体系结构，从而奠定了现代计算机的发展基础，所以，人们把现代计算机称为冯?诺伊曼型计算机。
4．简述信息素养的含义。
信息素养（Information Literacy）主要包括3个方面的内容：信息意识、信息能力和信息品质。信息意识就是要具备信息第一意识、信息抢先意识、信息忧患意识以及再学习和终身学习意识。信息能力主要包括：信息挑选与获取能力、信息免疫与批判能力、信息处
理与保存能力和创造性的信息应用能力。信息品质主要包括：有较高的情商、积极向上的生活态度、善于与他人合作的精神和自觉维护社会秩序和公益事业的精神。
5．为什么开发研制高性能计算机受到一些发达国家的重视？简述我国高性能计算机的发展情况。
高性能计算机是目前运算速度最快、功能最强的一类计算机，一般说的超级计算机或巨型计算机都属于这一类。在现代化的大规模工程建设、军事防御系统、国民经济宏观管理以及社会发展中的大范围统计、复杂的科学计算和数据处理等应用领域都要求计算机有很高的速度和很大的容量，只有高性能计算机才能满足这类应用的需要。高性能计算机发展水平已成为衡量一个国家的经济实力和科技水平的重要标志，发达国家无不倾注大量资源用于对高性能计算机的研发，并大力推动本国高性能计算机产业的快速发展。
我国在高性能计算机技术方面也取得了重要进展。1983年12月，国防科技大学研制成功我国第一台巨型计算机系统“银河-Ⅰ”，它的向量运算速度为每秒1亿次以上，软件系统内容丰富。1993年研制成功的“银河-Ⅱ”计算机，每秒运算10亿次。1997年6月，“银河-Ⅲ”研制成功，运算速度达每秒130亿次。2000年，“银河-Ⅳ”超级计算机问世，峰值性能达到每秒1.064 7万亿次浮点运算，其各项指标均达到当时国际先进水平，它使我国高性能计算机系统的研制水平再上一个新台阶。
20世纪80年代中期以后，我国更加重视高性能计算机系统的研制和发展，在国家高技术研究发展计划（863计划）中，专门确立了智能计算机系统主题研究，该主题中的一个重要方面就是高性能计算机及其应用系统的研究。经过数年的努力，该主题重点支持的高性能计算机系统“曙光”系列机的研制取得了可喜的成果。国家智能计算机研究开发中心于1993年10月推出曙光系列机的第一个产品“曙光一号”，紧接着又分别推出曙光1000、曙光2000和曙光3000大规模并行计算机系统。2004年6月，每秒峰值运算速度11万亿次的曙光4000Ａ超级计算机研制成功，运算速度列当时世界第10位。2008年11月，曙光5000A在最新一次的全球超级计算机排名榜中位列第10位，运算速度达180.6万亿次，这也是继曙光4000A之后第二个进入世界前10名的中国超级计算机。
1996年为加强我国高端并行计算机系统的研制，国家并行计算机工程技术中心正式挂牌成立，开始了“神威”系列大规模并行计算机系统的研制。1999年神威系列机的第一代产品“神威-Ⅰ”巨型机落户国家气象局，系统峰值为3 840亿次浮点运算，该机在实际应用中取得了很好的效果
。
20世纪90年代末以生产微机著称的联想集团，也加入了研制高性能计算机系统的行列。2002年，由该集团研制的运算速度超过每秒万亿次浮点运算的深腾1800高性能计算机系统诞生。它是我国第一台由企业研制开发的万亿次级计算机产品，标志着国内大型计算机企业开始进入高性能计算领域的研究开发。2003年12月，联想的深腾6800超级计算机问世，实际运算速度为每秒4.183万亿次。联想的深腾7000在2008年诞生，它的运算能力达到了106.5万亿次，位列全球超级计算机排名榜的第19位。
目前，我国自行研制的高性能计算机系统已开始形成自己的品牌系列和一定的市场规模。与此同时，我国的高性能计算机系统应用水平也在不断提高，高性能计算机系统的装机台数不断攀升，一些以国产高性能计算机系统为依托的大型计算中心纷纷建立，并取得一批实际的应用成果。这一切都表明我国已掌握了高性能计算机系统研制的关键技术，具备了研制更高性能巨型计算机的能力。