大学计算机基础课件第一章信息技术与计算机

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1、2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,1,大学计算机 基础,第一章 信息技术与计算机,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,2,第一章信息技术 与计算机,1.1信息技术概述 1.2计算机的诞生与发展 1.3计算机新技术和未来新型计算机,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,3,1.1信息技术概述,信息（Information）一直在发挥着重大的作用，是人类生存和社会发展的基本资源。半个多世纪以来，以计算机技术、通信技术和控制技术为核心的信息技术飞速发展并得到了广泛的应用，推动着经济发展和社会进步，对人类的工作和生活产生了巨大的影响，人类社会正在全面进入信息社会。 信息的

2、处理、管理和应用能力越来越成为一种最基本的生存能力，也被社会作为衡量一个人文化素质高低的重要标准之一。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,4,1.1信息技术概述,1.1.1 现代信息基础知识 1.1.2 现代信息技术 1.1.3 未来信息技术的发展趋势 1.1.4 信息化与信息高速公路 1.1.5 信息化技术对社会的影响,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,5,1.1.1现代信息基础知识,1信息的概念,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。,信息同物质和能源一样，是人们赖以生存与发展的重要资源。人类通过信息认识各种事物，借助信息的交流沟通

3、人与人之间的联系，互相协作，从而推动社会前进。,1948年，美国科学家香农（Clande Shannon）发表了著名的“通讯的数学理论”一文，成为信息论的奠基人。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,6,1.1.1现代信息基础知识,2信息与数据,数据（Data）是指客观世界中记录下来的各种各样的物理符号及其组合，是信息的具体表现形式或含义，它反映了信息的内容。,数据是信息的载体，数据中有信息。,信息是数据中有用的知识，需要去挖掘，即处理加工。信息是数据所表达的含义，信息是有意义的。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,7,1.1.1现代信息基础知识,2信息与数据,数据（Da

4、ta）是指客观世界中记录下来的各种各样的物理符号及其组合，是信息的具体表现形式或含义，它反映了信息的内容。,数据是信息的载体，数据中有信息。,信息是数据中有用的知识，需要去挖掘，即处理加工。信息是数据所表达的含义，信息是有意义的。,信息的定义： 信息既是各种事物的变化和特征的反映，又是事物之间相互作用和联系的表征。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,8,1.1.1现代信息基础知识,3信息的主要特征,信息具有可传递性、共享性、依附于载体、可处理性、时效性和价值性六大主要特征。,信息可传递性、共享性：这是信息与物质和能量的主要区别。,信息必须依附于载体而存在或存储 。,信息的可处理性：

5、信息是可以加工处理的。 信息的时效性：是指信息随时间的变化，其价值也在变。 信息的有价值性：人们获取信息的目的是因为信息有用，有意义，有价值。,信息中包含着知识，知识在于创新，信息不具有创新性。因此，创新成为时代发展的灵魂。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,9,1.1.1现代信息基础知识,4信息时代的特征 （1）信息时代的教育和知识获取的特征 信息时代知识的爆炸和科技的日新月异，对人才的需求也提出了更高的要求。在信息爆炸时代，知识的学习、创造、储存和使用方式都发生了巨大的变化。我们只有学会正确的方法，掌握先进的信息处理技术才能通过对大量信息进行分析、综合、提炼和加工，获取对我们有

6、用的知识，才不会被湮没在信息的洪水之中。 （2）信息时代的经济特征 知识经济是经济增长直接依赖于知识和信息的生产、传播和使用，它以高技术产业为第一产业支柱，以智力资源为首要依托，即人才，是可持续发展的经济。按照世界经合组织的说法，知识经济就是以现代科学技术为核心的，建立在知识和信息的生产、存储、使用和消费之上的经济。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,10,知识经济有以下主要特征：, 占主导地位的资源和生产要素是知识。 创新是知识经济的灵魂。 知识生产率比劳动生产率更为重要。 更强调经济效益而不单纯追求产值。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,11,1.1.2现代信息技

7、术,1. 信息技术 电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息等的相关技术。,概念：所谓信息技术，就是利用科学的原理、方法及先进的工具和手段，有效地开发和利用信息资源的技术体系。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,12,2现代信息技术的内容,（1）信息基础技术 信息基础技术包括新材料、新能源、新的元器件的开发和制造技术。现代影响最大的是以下两方面的技术。 微电子技术：是指超大规模集成电路，当前的技术已达到0.08m的标准线宽。最典型的元器件就是存储器和处理器。计算机的换代就取决于这两项集成电路的集成规模。 光电子技术：采用光子作为信息的载

8、体，其响应速度比电子快3个数量级以上。（光纤通讯，计算机光互连、光计算、光交换，光学传感和遥感、光纤传感，光盘、全息存储技术，大屏幕平板显示、激光打印和印刷等方面 ）,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,13,2现代信息技术的内容,（2）信息系统技术 信息技术包括信息的采集、传递、存储、处理、再生和使用等功能的技术。通信技术、计算机与智能技术、控制技术和感测技术是它的核心和支撑技术。 信息获取技术：传感技术、遥测技术和遥感技术；包括信息识别、信息提取、信息检测等技术 。 信息处理技术：将获取的信息通过计算机进行识别、转换、加工、使信息安全地存储、传输，并方便地检索、再生、利用，或从中

9、提炼知识、发现规律称信息处理。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,14,（2）信息系统技术,信息传输技术：就是通信技术，如光纤通信技术、卫星通信技术等；其主要功能是实现信息快速、可靠、安全、有效的转移，达到共享的目的。 信息控制技术：利用信息传递和反馈来实现对目标系统进行控制的技术。 信息存储技术：利用缩微品、磁盘、光盘等现代信息存储介质存储信息的技术。 通信技术、计算机技术和控制技术合称为3C（Communication、Compute，和Control）技术。3C技术是信息技术的主体。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,15,传输,控制,分析,2019/1/25,第

10、一章 信息技术与计算机,16,（3）信息应用技术,信息管理、信息控制、信息决策，这也是信息技术开发的根本目的所在。 信息管理涉及到三个方面： 信息获取：包含信息发现、信息采集与信息优选。 信息分析：包含信息分类、信息综合、信息查错与信息评价。 信息加工：包括信息的排序与检索、信息的组织与表达、信息的存储与变换以及信息的控制与传输等。 从信息技术层面上来看，应用层次是一个逐渐深入过程，经历了数值处理、数据处理到现在的研究、应用开发的热点知识处理和智能处理以及网络处理。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,17,（3）信息应用技术,从信息技术层面上来看，应用层次是一个逐渐深入过程，经历了

11、：数值处理数据处理知识处理智能处理的过程。 信息处理和应用从数值处理也就是数值计算，如科学计算和工程计算，到数据处理，即数据库系统和查询，到知识处理，即从定量化到定性化，形成知识库系统，到利用知识推理；再到进行各种分析、识别、推理、判断和决策，系统具有自适应能力，判断能力，学习能力，代理性和人性化，这就是智能处理。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,18,3信息技术的研究热点,（1）人工智能技术 人工智能（Artificial Intelligence，AI）是指用计算机来模拟人类的智能。在专家系统、神经计算机、智能机器人等方面获得了实际的应用。 （2）多媒体技术或超媒体(Hype

12、rmedia)技术 使计算机应用由单纯的文字处理进入文、图、声和影集成处理的技术，其核心特性是信息媒体的多样性、集成性和交互性。 （3）卫星通信技术 微波中继通信技术和空间技术相结合的产物。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,19,1.1.3未来信息技术 的发展趋势,（1）数字化：各种信息都以数字的方式表达。例如：数字化人类遗产（故宫）、数字化图书和报刊、数字化电影电视、动画特技等。 （2）多媒体化：多种信息媒体与计算机集成在一起，以接近于人类的工作和思考方式来设计与操作。如通过语音进行计算机操作等。 （3）网络化（高速度、宽频带）：将来的网络会更安全、速度更快、普及更广，即下一代

13、的Internet技术。实现宽频的多媒体网络是未来信息技术的发展趋势之一。 （4）智能化：目前的信息处理系统和信息传输系统几乎没有智能，没有个性化服务。网络搜索需要花大量的时间，从大量的搜索结果中查找你有用的信息，费时费力。未来信息技术的发展向着智能化方向发展，具有“代理性”、“个性化”、“普适性”和“互联、分布和并发性”等特征。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,20,1.1.4信息化与信息高速公路,1信息化 信息化（Information），就是全面地发展和利用现代信息技术创造的智能工具，去改造、更新和装备各个部门和社会活动的各个领域，以提高人类社会的生产、学习、生活的效率和创

14、造力，使物质财富和精神文明得到提高。 2信息高速公路 信息高速公路是以光纤为主的通信网络和通讯设备构成的通信“道路”和“海量”的多媒体信息资源成为行使在道路上的“车辆”组成。其目的就是提供远程距离的各种服务，使社会能更有效的交流信息、为社会的快速发展创造有利条件。 我国也极为重视，并在国民经济和社会发展“十五”计划和2010年远景目标中，把信息产业的发展摆在了突出的位置。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,21,1.1.5信息化技术 对社会的影响,1计算机文化 计算机文化是以计算机为核心和动力的文化；它的问世，不仅是一次伟大的技术革命，更是一次社会方方面面的革命，导致了一场伟大而深

15、刻的文化变迁。它深刻地改变着当代社会，影响着人们的观念和行为，迅速深入到社会生活的各个层面，正在对整个人类社会产生深远影响。 2负面影响 信息化技术对社会的影响形成了一种文化的同时还要特别强调它的负面影响。 （1）信息过度增长，导致信息爆炸。 （2）信息失真和信息污染： （3）知识产权受到侵害 （4）对国家主权和利益的冲击 （5）对传统道德意识的弱化 （6）计算机犯罪 3信息社会与信息素质,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,22,1.2计算机的诞生与发展,1.2.1计算机的定义 1.2.2近代计算机起源和发展 1.2.3计算机的分代 1.2.4计算机的分类 1.2.5计算机的应用和

16、特点 电子计算机是20世纪人类最伟大的发明之一。它把人类历史上的工业革命推向以自动化，把人类社会推向信息时代。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,23,1.2.1计算机的定义,基本功能：进行加法运算和逻辑运算。,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,24,1.2.2近代计算机起源和发展,计算机的起源,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,25,人类追求的计算工具,Charles Babbage,1822 差分机,1833 分析机,MARK I,ENIAC,电子计算机时代,2019/1/25,第一章 信息技术与计算机,26,1.2.2近代计算机起源和发展,1电子计算机诞生之前 （1）中国古代计算工具的发明 算筹是世界上最古老的计算工具 大约六、七百年前，中国人发明了算盘 （2）世界上第一台机械式计算机实现了加法运算 法国科学家帕斯卡（Blaise Pascal，16231662）发明的齿轮旋转进位方式加减法器。 （3）乘法计算机和二进制数的运算 1672年至1974年莱布尼兹发明了乘