计算机概述ppt培训课件

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1、第1章,计算机概述,-2-,课程性质：公共基础课 考核形式：考试 学 时：32+16,授课人：解红 学 院：计算机学院 E-mail：Tel：13589547505QQ：66936714,-3-,1.1 信息与信息技术 1.2 计算机技术概述 1.3 计算机中信息的表示 1.4 计算机系统,第一章 计算机概论,-4-,1.1 信息与信息技术,信息与数据,数据是信息的具体表现形式，是信息的载体；数据赋予一定意义后，即成为影响人们行为，帮助人们决策的信息。,信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。,-5-,1.1 信息与信息技术,信息技术：,是指利用计算机及现在通信

2、手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示和分配信息等的相关技术,1.感测与识别技术,2.信息传递技术,3. 信息处理与再生技术,4. 信息施用技术,-6-,信息社会,信息社会是经过工业化社会以后，信息起主要作用的社会,7,1.1 信息与信息技术,计算机网络的普及和“信息高速公路”的建设，彻底改变了人们的学习、生活、工作、娱乐和交流的方式。,-8-,信息高速公路,“信息高速公路”是一个交互式的多媒体通信网络，它以光纤为“路”，以电话、电脑、电视、传真等多媒体终端为“车”，既能传输语言和文字，又能传输数据和图像，使信息的高速传递、共享和增值成为可能，并且提供了教育、卫生、商务、金融、文

3、化、娱乐等广泛的信息服务。,-9-,1. 计算机的诞生和发展2. 计算机的特点 3. 计算机的分类4 . 计算机的应用5 . 计算机的发展趋势,1.2 计算机技术概述,-10-,1. 计算机的起源,-11-,第一台真正意义上的数字电子计算机ENIAC,ENIAC：1946年2月15日问世。重30吨，耗电量为200千瓦，占地约170平方米。运算速度为每秒5000次加法。它是按照十进制，而不是按照二进制来操作。,-12-,计算机的发展,-13-,第一代：电子管计算机（4653),逻辑元件 电子管和继电器 内 存 延迟线或磁芯 外 存 纸带、卡片或磁带 工作速度 几千几万次秒 软 件 机器语言或汇编

4、语言 应 用 科学计算 代表机型 ENIAC,-14-,第二代：晶体管计算机 (5464),逻辑元件 晶体管 内 存 磁芯 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万次秒 软 件 高级算法语言 应 用 事务管理及工业控制 代表机型 IBM 7090 型,-15-,第三代：集成电路计算机 (6474),逻辑元件 中小规模集成电路 内 存 半导体存储器 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万几千万次/秒 软 件 高级算法语言、操作系统 应 用 计算、管理及控制 代表机型 IBM System /360,-16-,第四代：大规模集成电路计算机(7491),逻辑元件 大规模集成电路 内 存 半导体存储器 外

5、存 磁盘和光盘 工作速度 几百万几千万次秒 软 件 操作系统和应用软件 应 用 以计算机网络为特征,-17-,第五代计算机(1991年至今),逻辑元件 超大规模集成电路 特点： 大规模并行数据处理 系统结构的可扩展性,-18-,计算机第一定律摩尔定律,晶 体 管 数,每18个月芯片能力增长一倍。,-19-,我国计算机的发展概况,大型机及巨型机 银河、曙光、神威 微型机 联想、方正、长城 中央处理器 “龙芯”芯片（2001）、曙光推出具有中国知识产权“龙腾”服务器（2002）。,软件 CCDOS、WPS、COSIX64、OpenBASE,-20-,运算速度快计算精度高 具有记忆和逻辑判断能力可靠

6、性高、通用性强,2 计算机的特点,-21-,1.按处理数据的方式划分,模拟计算机 数字计算机 混合计算机,2.根据计算机的使用范围划分,通用计算机 专用计算机,3.根据计算机的综合指标划分,巨型机 小巨型机、大型 主机、小型机、工作站、个人计算机,3 计算机分类,-22-,计算机已在各行各业加以应用 工业、农业、商业、国防、教育等领域 计算机典型应用领域 科学与工程计算 数据处理（信息管理、电子商务） 过程控制 人工智能 计算机辅助设计,4 计算机应用,-23-,计算机到底能干什么？,计算器？,打字机？,玩游戏？,还有？,4 计算机应用,-24-,当代大学生的一天（IC、POS、ATM、卡）

7、多媒体教学（作业提交、网络答疑、考试） 通讯 娱乐 信息管理（学籍、图书馆、OA） 信息检索 银行 ,4 计算机应用,-25-,科学与工程计算 例：的求值，古老的计算问题, = 周长/直径,4 计算机应用,-26-,公元前250年，古希腊，阿基米德，3.14,1973年，CDC 7600，1,001,250位小数,1949年，ENIAC，2,037位小数,公元480年，祖冲之，3.14159263.1415927,求值的历史,1609年，德国，Ludolph Van Ceulen，35位小数,1874年，William Shanks，707位小数(527位正确),1958年，IBM 704，1

8、0,000位小数,1961年，IBM 7090，100,265位小数,1999年，HITACHI SR8000，206,158,430,000位小数,-27-,信息管理 办公自动化（OA）系统（电子政务等） 管理信息系统（企业、图书馆、交通等）,4 计算机应用,-28-,CAD技术包含： CAD（Computer Aided Design计算机辅助设计） CAM（Computer Aided Manufacturing：计算机辅助制造） CAPP（Computer Aided Process Planning：计算机辅助工艺规划） CAE（Computer Aided Engineering：

9、计算机辅助工程）,4 计算机应用,-29-,CAD建模,-30-,CAD/CAM运动仿真,-31-,CAD/CAM运动仿真,-32-,什么是电子商务？ 基础：计算机、Internet 目标：经济活动 借助计算机网络进行网上的交易活动 通过Internet进行的各种商务活动,4 计算机应用,-33-,人工智能应用领域前景广阔 科幻片中的机器人 例：“深蓝”战胜人类智慧？ 1997年5月11日，卡斯帕洛夫以2.5：3.5的比分败在一台电脑手下 “这是一部像人的机器和一个像机器的人之间的决斗” 智慧输掉了，人类还剩些什么？,4 计算机应用,-34-,“深蓝”战胜国际象棋冠军卡斯帕洛夫,4 计算机应用

10、,-35-,科幻片“未来世界”中的机器人（600#、800#） 美国第一颗人造卫星回收采用机器人在海里打捞,4 计算机应用,-36-,人工智能的应用领域,问题求解 逻辑推理与自动定理证明 自然语言处理 自动程序设计 专家系统 机器学习 人工神经网络 机器人学 模式识别 智能决策支持系统,4 计算机应用,-37-,5 计算机的未来,-38-,未来新型计算机,神经计算机,光计算机,DNA电脑,生物计算机,高速超导计算机,量子计算机,分子计算机,-39-,光计算机,光计算机是利用光作为载体进行信息处理的计算机。 光计算机又叫光脑。电脑是靠电荷在线路中的流动来处理信息的，而光脑则是靠激光束进入由反射镜

11、和透镜组成的阵列中来对信息进行处理的。与电脑相似之处是，光脑也靠产生一系列逻辑操作来处理和解决问题。,对光计算机的研制已取得进展，它比普通电子计算机快1000倍,-40-,生物计算机,使用生物芯片的计算机称为蛋白质电脑，或称为生物电脑。 生物计算机主要是以生物电子元件构建的计算机。 生物电脑的性能是由元件与元件之间电流启闭的开关速度来决定的。 科学家发现，蛋白质有开关特性，用蛋白质分子作元件制成集成电路，称为生物芯片。经过特殊培养后制成的生物芯片，可作为一种新型高速计算机的集成电路,利用蛋白质的开关特性开发出生物计算机,-41-,量子计算机,1996年初，美国的科学家说，他们发现在某种条件下，

12、光子能够发生相互作用，这个发现能够被用来制造新的信息处理器件，从而导致世界上性能最好的超级计算机的出现。 量子计算机潜在的用途将涉及人类生活的每一个方面，从工业生产线到公司的办公室，从军用装备到学生课桌，从国家安全到自动柜员机。,一种可瞬间进行图像数据计算的量子计算机,-42-,高速超导计算机,超导计算机是使用超导体元器件的高速计算机。 所谓超导，是指有些物质在接近绝对零度（相当于-269摄氏度）时，电流流动是无阻力的。 超导电脑的耗电仅为用半导体器件制造的电脑所耗电的几千分之一，它执行一个指令只需十亿分之一秒，比半导体元件快10倍。,约瑟夫逊超导元件。 使用铌系列超导材料，不但速度快，而且耗

13、电少,-43-,DNA电脑,DNA电脑的工作原理是以瞬间发生的化学反应为基础，通过和酶的相互作用，将反应过程进行分子编码，对问题以新的DNA编码形式加以解答。 2001年11月，以色列科学家成功研制出世界上第一台可编程DNA电脑，一万亿“台”这种电脑不过一滴水大小，而其运算速度高达每秒10亿次。,DNA电脑是美国南加州大学的雷纳德阿德勒曼于1994年提出的奇思妙想。,-44-,神经计算机,模仿人的大脑判断能力和适应能力，并具有可并行处理多种数据功能的神经网络计算机。与以逻辑处理为主的第五代计算机不同，它本身可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行动，而且它可同时并行处理实时变化的大量数据，并

14、引出结论。 神经集成电路是它的心脏，它模仿人脑的神经细胞结构,模仿人类大脑功能的神经计算机已经开发成功，它标志着电子计算机的发展进入新的时代,-45-,1.3 计算机中的信息表示,1 数制及其转换2 信息的编码,-46-,数值信息的表示,计数：十进制。 计时：六十进制。 月到年的进制：十二进制。 季度到年的进制：四进制。,在计算机内部用二进制数码表示各种数据，在计算机程序的编写中有时采用八进制和十六进制。,-47-,数值信息的表示,采用二进制编码表示信息的优点： 易于物理实现 二进制数运算简单 R(R1)2 机器可靠性高 通用性强,-48-,数值信息的表示,数码：一组用来表示某种数制的符号。

15、基数：数制所使用的数码个数称为“基数”或“基”，常用“R”表示，称R进制。,十进制 R=10， 包含数码:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 二进制 R=2 ， 包含数码: 0,1 八进制 R=8 ， 包含数码: 0,1,2,3,4,5,6,7 十六进制 R=16 ，包含数码: 0,9,A,B,C,D,E,F,“逢R进一，借一当R”,-49-,数值信息的表示,位权：指数码在不同位置上的权值。 在进位计数制中，处于不同数位的数码，代表的数值不同。,-50-,十进制：4956= 410+910 +510+610,二进制：1011=12+02 +12+12,十六进制：81AE=816+116 +

16、1016+1416,八进制：4275=48+28 +78+58,-51-,十进制、二进制、八进制、十六进制之间的对应关系,-52-,数制的转换,二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数 对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数可以写出它的按权展开式，再进行计算即可。 例如： （1111.11）2 = 123+122+121+120 +12-1 +12-2=15.75（A10B.8）16 =10163 + 1162+ 0161 +11160 +816-1= 41227.5,-53-,十进制数转化为R进制数,对于整数部分采用除R取余法，即逐次除以R，直至商为0，得出的余数倒排，即为R进制各位的数码。,