第一章计算机基础知识
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计算机导论第1章计算机基础知识教学目标1.了解信息技术的相关概念2.了解计算机的发展历程、特点、应用和分类3.掌握计算机系统的组成(重点)4.掌握信息在计算机中的表示形式(重点、难点)第一节计算机概述一、什么是计算机?计算机是一种能够接收和存储信息,并把存储在内部的程序对输入信息进行加工、处理,得到人们所期望的结果,然后把处理结果输出的高度自动化设备。
巴比奇在马洪发明的逻辑演示器的影响下,于1822年开始设计差分机(difference engine),其目标是能计算具有20位有效数字的6次多项式的值。
这是第一台可自动进行数学变换的机器,因此他被称为“计算之父”。
计算理论的奠基人(图灵)●Alan Turing(1912~1954)1936年上研究生时发表的一篇论文中提出了图灵机(Turing Machine),奠定了计算机的理论基础。
●第二次世界大战中,Turing 领导的小组制造出了破译德军Enigma 密码的计算机,并成功地完成了任务。
●Turing 与Church 合作给出了数学证明,断言未来计算机能够象人那样具有思维能力(因而汉语中有了“电脑”)。
●计算机学科的最高荣誉是ACM(美国计算机学会)图灵奖。
●图灵测验:一个人在不接触对象的情况下,进行一系列的提问,如果他根据这些回答无法判断对象是人还是机器,则这种计算机具有与人相当的智力。
世界上第一台电子数字计算机●1946年,在宾夕法尼亚大学Moore 学院,J. Eckert 和J. Mauchly 为实现弹道计算研制成功了ENIAC(“电子数字积分计算机”,Electronic NumericalIntegrator and Computer),它用了19000 个电子管,重30 吨,耗电200 千瓦。
●现在所谓的计算机就是电子数字计算机。
计算机体系结构的创始人(冯·诺依曼)●1946年,John von Neumann(1903~1957)发表了第一篇关于电子计算机程序存储的论文,描述了如何用(可被存储、读出和执行的)数字来表示逻辑操作(程序)。
第一章计算机基础知识1.1信息技术与计算机信息(Information)的定义:⑴信息是不确定性的减少或消除⑵信息是控制系统进行调节活动时,与外界相互作用、相互交换的内容⑶信息是事物运动的状态和状态变化的方式信息技术(Information Technology),简称IT。
信息技术的定义就是能够提高或扩展人类信息能力的方法和手段的总称。
包括信息的产生、获取、检索、识别、变换、处理、控制、分析、显示及利用的技术等等。
信息技术三大核心技术:计算机技术微电子技术通信技术信息化社会的基本特征:⑴信息、知识、智力日益成为社会发展的决定力量。
⑵信息技术、信息产业、信息经济日益成为科技、经济、社会发展的主导因素。
⑶信息劳动者、脑力劳动者、知识分子的作用日益增大。
⑷信息网络成为社会发展的基础设施。
1946年2月,世界上第一台计算机诞生于美国宾州大学,取名“电子数值积分计算机”(Electronic Numerical Integrator And Calculator),简称ENIAC。
这台计算机使用了17468个真空电子管,耗电174千瓦,占地170平方米,重达30吨,价格40多万美元,是一个昂贵耗电的“庞然大物”。
由于ENIAC采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息,从而大大提高了运算速度,每秒可进行5000次加法运算。
ENIAC存在着不能存储程序、使用的是十进制数且在机外用线路连接的方法来编排程序等明显的弱点。
美国电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)提出的,它根据计算机的规模和处理能力可以把计算机分为以下6类:巨型计算机小巨型计算机大型主机小型计算机工作站微型计算机计算机的主要特点:处理(运算)速度快计算精度高具有超强的“记忆”功能具有可靠的逻辑判断能力高度的自动化及人-机交互功能计算机的应用已经渗透到人类社会生活的各个领域。
第一章计算机基础知识主要内容●计算机发展简介●计算机的特点与应用领域●计算机系统的组成●计算机中信息的表示●数制间的转换●计算机病毒知识要点一、计算机发展简介计算机(Computer):俗称电脑,世界上第一台计算机ENIAC诞生于1946年在美国的宾夕法尼亚大学。
计算机从诞生到现在,根据构成计算机的主要电子元件的不同,可以划分为四个发展阶段。
第一代:主要电子元件为电子管,运算速度以毫秒(ms)为单位;第二代:主要电子元件为晶体管,运算速度以微秒(μs)为单位;第三代:主要电子元件为集成电路,运算速度以纳秒(ns)为单位;第四代:主要电子元件为大规模和超大规模集成电路,运算速度以(ps)为单位。
1956年约翰·麦卡锡提出了人工智能的的概念。
说明:计算机发展趋势向着微型化、巨型化、网络化和智能化四个方向发展。
图灵被称为计算机科学之父、人工智能之父。
二、计算机的特点与应用领域1.计算机的特点运算速度快;计算精度高;存储容量大;具有记忆和逻辑判断能力;自动化程度高。
2.计算机的应用领域(1)数值计算(科学计算):用计算机来处理科学研究和工程技术中的问题;(2)信息处理(数据处理):办公自动化、企事业计算机辅助管理与决策、情报检索、图书管理、电影电视动画设计、会计电算化等都属于数据处理,计算机应用中有80%以上都属于数据处理。
(3)计算机辅助技术:CAI(计算机辅助教学)、CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)。
(4)过程控制(实时控制):主要应用于现代化的工业生产中。
(5)人工智能:如机器人、指纹识别、语音识别等。
三、数制间的转换1.二、八、十六进制数转换为十进制数将二、八、十六进制数转换为十进制数采用的“按权展开式”的方法进行计算。
2.十进制数转换为二、八、十六进制数(1)整数部分的转换方法:除基取余倒排法。
(2)小数部分的转换方法:乘基取整顺排法。
3.二进制数转换为八、十六进制数将二进制数从小数点位置划开,向左和向右分别以三位或四位为一个组,然后将每个组表示成八进制数或十六进制数即可。