大学计算机基础01
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大学计算机基础-01-计算机与计算思维在当今的数字化时代,计算机已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是工作、学习还是娱乐,我们几乎每天都会与计算机打交道。
而要真正理解计算机的运行原理和应用,就必须掌握计算思维。
接下来,让我们一起走进计算机与计算思维的奇妙世界。
计算机,这个看似复杂的设备,实际上是由一系列硬件和软件组成的。
硬件包括中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显示器、键盘等组件,它们协同工作,使得计算机能够执行各种任务。
软件则是指安装在计算机上的程序和操作系统,如 Windows、Mac OS、Linux 等。
这些软件为我们提供了与计算机交互的界面和工具,让我们能够轻松地完成文档编辑、图像处理、游戏娱乐等各种活动。
计算机的发展经历了几个重要的阶段。
从最初的大型机到个人电脑的普及,再到如今的智能手机和平板电脑,计算机的体积越来越小,性能却越来越强大。
早期的计算机主要用于科学计算和军事领域,而随着技术的进步,计算机逐渐走进了千家万户,成为了人们日常生活和工作的得力助手。
那么,什么是计算思维呢?简单来说,计算思维是一种运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
它不仅仅是关于编程和算法,更是一种解决问题的方式和思维模式。
计算思维具有几个重要的特点。
首先是抽象。
在面对复杂的问题时,我们需要将其抽象为简单的模型,以便更好地理解和解决。
例如,在设计一个在线购物系统时,我们可以将用户、商品、订单等元素抽象为数据结构,并通过算法来处理这些数据。
其次是逻辑。
计算思维要求我们遵循严格的逻辑规则,确保我们的解决方案是正确和有效的。
无论是编写程序还是设计系统,逻辑的严密性都是至关重要的。
此外,计算思维还强调分解和组合。
我们可以将一个大问题分解成若干个小问题,分别解决后再将它们组合起来,形成最终的解决方案。
计算思维在各个领域都有着广泛的应用。
在科学研究中,科学家们利用计算思维来模拟自然现象、分析实验数据,从而推动科学的进步。
《大学计算机基础》章节知识点汇总第一章计算机基础知识1、简述计算机的发展情况。
答:1946年2月,美国的宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机~ ENIAC至今,按计算机所采用的电子元件的变化来划分计算机的发展阶段,大致辞可分为四代:第一代为电子管计算机(1946~1958)计算机所采用的主要电子元件是电子管。
第二代为晶体管计算机(1959~1964)计算机所采用的主要电子元件是晶体管,这一时期了出现了管理程序及某些高级语言。
第三代为集成电路计算机(1965~1970)计算机所采用的主要电子元件是中小规模集成电路,出现操作系统,出现了分时操作系统和实时操作系统等。
第四代为大规模、超大规模集成电路计算机(1971至今)计算机所采用的主要电子元件是大规模、超大规模集成电路,出现了微型计算机及巨型计算机等多种类型的计算机,并向微型化、巨型化、智能化和多媒体化方向发展。
2、计算机在信息技术中的作用(1)能够快速高质量的实现人工无法完成的数据处理工作。
(2)大容量存储设备的记忆能力使得世界空间变大了。
(3)不断发展的多媒体技术进入到信息技术领域。
(4)计算机网络的应用,拉近了世界各地人们的距离。
(5)计算机在决策系统的使用,有助于决策的科学化。
3、简述摩尔定律(1)摩尔定律是由英特尔(Intel)的创始人之一戈登·摩尔(Gordon·Mo ore)提出来的。
(2)其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
(3)这一定律揭示了信息技术进步的速度。
4、电子计算机的系统结构5、ROM和RAM(1)ROM(只读存储器)计算机工作过程中,只能从ROM读取数据,不能写入,ROM内的信息是在制造时用专用设备一次写入的常用来存放重要的系统程序或数据内容是永久性的,在关机或断电的情况下也不会丢失,目前常见PROM、EPROM、EEPROM、MROM(2)RAM(随机读写存储器)CPU运行期间既可从RAM中读取信息,也可向其写入信息,断电后,所存信息会丢失又分为SRAM(静态)和DRAM(动态)6、软件和硬件的关系硬件和软件同是构成计算机系统的两大要素,缺一不可。
《大学计算机基础》理论知识第一章概述1.信息的含义:(1)一般来讲,信息是指信息、数据或资料(2)经典定义:信息是人们在适应外部世界并且使之作用于外部世界的过程中,同外部世界交换内容的名称2.信息处理的过程:收集、加工、存储、传递、施效3.信息技术:用来扩展人信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一类技术★基本的信息技术包括:①感测(获取)与识别技术;②通信技术;③计算(处理)与存储技术;④控制与显示技术4.世界上第一台电子计算机(ENIAC):1946年美国研制成功★冯·诺依曼("现代电子计算机之父")提出二进制和存储程序控制/设置内存储器的概念▲计算机之所以能按人们的意图自动进行工作,最直接的原因→采用了存储程序控制5.电子计算机的发展历程(基本电子元件的演变):根据计算机所使用的电子元器件,把计算机的发展分为四代。
从第一代到第四代计算机电子器件分别是电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路。
集中计算模式(50-70s)→分散计算模式(80s)→网络计算模式(90s)(1)科学计算(数值计算)(2)信息处理(数据处理/事务处理) 典例:办公自动化(3)自动控制(4)计算机辅助系统(5)人工智能▲电子计算机最早的应用领域:数值计算▲办公自动化是计算机的一项应用,按计算机应用分类,它属于:信息处理7.计算机发展的五个方向:巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体化未来的新型计算机:高速计算机、生物计算机、光学计算机、量子计算机8.微电子技术含义:信息领域中的关键技术,是实现电子电路和电子系统超小型化及微型化的技术核心:集成电路现代集成电路使用的半导体材料主要是硅,也可以是砷化镓9.集成电路的划分(根据电子元件数):小规模(SSI)、中规模(MSI)、大规模(LSI)、超大规模(VLSI)和极大规模集成电路(ULSI).通常把VLSI和ULSI统称为VLSI.◎集成电路的特点:体积小、重量轻、可靠性高◎集成电路的工作速度:主要取决于组成逻辑门电路的晶体管尺寸,晶体管的尺寸越小,其极限工作频率越高,门电路的开关速度就越快♡Moore定律:单块集成电路的集成速度平均每10∽24个月翻一番◎集成电路未来发展趋势:芯片模块化、高集成、"软件差异化"的同质化◎集成电路的应用:集成电子卡(IC卡)根据集成电路芯片分为:存储器卡、CPU卡(智能卡) eg.手机中的SIM卡按使用方式分为两种:接触式IC卡、非接触式IC卡1.人工智能(AI)2.云计算与海量存储(云计算平台:Google、IBM、Amazon)3.物联网(IOT)4.Wi-Fi和5G★★中英文对照:CAD——计算机辅助设计 CAM——计算机辅助制造CAT——计算机辅助测试 CAI——计算机辅助教学CIMS——计算机集成制造系统 UPS——不间断电源AI——人工智能(智能模拟) IOT——物联网ALU——算术逻辑部件 CU——控制部件OS——操作系统 CPU——中央处理器第二章计算机系统一个完整的计算机系统都是由硬件系统和软件系统两部分组成。
第1章计算机系统基础选择题1.计算机的发展经历了机械式计算机、( B )式计算机和电子计算机三个阶段。
(A)电子管(B)机电(C)晶体管(D)集成电路2.英国数学家巴贝奇1822年设计了一种程序控制的通用( D )。
(A)加法器(B)微机(C)大型计算机(D)分析机3.美国宾夕法尼亚大学1946年研制成功了一台大型通用数字电子计算机( A )。
(A)ENIAC (B)Z3 (C)IBM PC (D)Pentium4.爱德华·罗伯茨1975年发明了第一台微机( C )。
(A)Apple II (B)IBM PC/XT (C)牛郎星(D)织女星5.1981年IBM公司推出了第一台( B)位个人计算机IBM PC 5150。
(A)8 (B)16 (C)32 (D)646.中国大陆1985年自行研制成功了第一台PC兼容机( C )0520微机。
(A)联想(B)方正(C)长城(D)银河7.摩尔定律指出,微芯片上集成的晶体管数目每( C )个月翻一番。
(A)6 (B)12 (C)18 (D)248.第四代计算机采用大规模和超大规模( B )作为主要电子元件。
(A)微处理器(B)集成电路(C)存储器(D)晶体管9.计算机朝着大型化和( C)化两个方向发展。
(A)科学(B)商业(C)微机(D)实用10.计算机中最重要的核心部件是(A )。
(A)CPU (B)DRAM (C)CD-ROM (D)CRT11.计算机类型大致可以分为:大型计算机、( A )、嵌入式系统三类。
(A)微机(B)服务器(C)工业PC (D)笔记本微机12.大型集群计算机技术是利用许多台单独的( D )组成一个计算机群。
(A)CPU (B)DRAM (C)PC (D)计算机13.( C)系统是将微机或微机核心部件安装在某个专用设备之内。
(A)大型计算机(B)网络(C)嵌入式(D)服务器14.冯结构计算机包括:输入设备、输出设备、存储器、控制器、( B )五大组成部分。
大学计算机基础第一章计算机是现代社会中不可或缺的重要工具和资源,它在各个行业和领域中扮演着至关重要的角色。
作为计算机科学与技术专业的学生,我们需要通过学习计算机基础知识来掌握这一工具的原理和操作方法。
本章将为我们介绍计算机基础的重要概念和原理,帮助我们建立对计算机工作原理的初步理解。
1. 计算机的定义和发展计算机作为一种能够进行数据处理和信息存储的工具,它可以执行各种算法和程序来实现特定的任务。
计算机的发展经历了多个阶段,从最初的机械计算器到现代的高性能电子计算机。
在本节中,我们将了解计算机的分类、发展历程以及它在不同领域的应用。
2. 计算机硬件系统组成计算机硬件是指计算机的物理部分,包括中央处理器(CPU)、内存、输入设备、输出设备和存储设备等。
在本节中,我们将详细了解计算机硬件系统的各个组成部分的功能和特点,并介绍它们之间的连接与交互关系。
3. 计算机软件系统组成计算机软件是指与计算机硬件配合使用的程序和数据的集合。
它包括系统软件和应用软件两个层次。
系统软件是指操作系统,它是计算机硬件与应用软件之间的中介,为应用软件的运行提供支持。
应用软件则是针对特定任务需求而编写的程序。
在本节中,我们将了解计算机软件系统的组成和功能,以及软件开发的基本流程。
4. 二进制表示和逻辑门电路计算机中所有的数据和指令都以二进制的形式表示和处理,这是计算机能够进行计算和存储的基础。
逻辑门电路是计算机中的基本组成单元,它能够实现简单的逻辑运算。
在本节中,我们将学习二进制表示方法和各种常见的逻辑门电路,了解它们的运作原理和应用。
5. 计算机指令系统计算机指令系统是计算机执行各种操作和运算的一套规则和指令集。
在本节中,我们将学习计算机指令系统的组成和功能,包括指令的格式和编码方式,以及如何使用指令来实现计算和数据传输等操作。
6. 计算机存储系统计算机存储系统是用来存储和读取数据和指令的部分,它包括主存储器和辅助存储器两个层次。