《2010级计算机科学与技术专业认知讲座.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2010级计算机科学与技术专业认知讲座.（92页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,专业认知讲座,靳丽 计算机教研室,2,专业认知讲座简介,3,讲座简介,课程类别：通识； 总 学 时：16，其中课内8学时，课外8学时。 总 学 分：1 考核方式：平时30%+论文70% 以论文形式考核，提交一份2000字左右的论文，内容包括对本专业的认识及自己的专业学习计划等。,4,时间安排,5,专业相关介绍,1、计算机教研室的相关介绍： 人员、办公地点、相关教研室 2、计算机发展简史； 3、计算机语言发展简史； 4、专业发展前景。,6,1673年, Gottfried Leibniz 制造了一部踏式圆柱形转轮的计数机“Stepped Reckoner”，可以把重复的数字相乘，并自动地加入
2、加数器里。 1694年,德国数学家，Gottfried Leibniz ，把巴斯卡的Pascalene 改良. 1666年，英国Samuel Morland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机。 1773年, Philipp-Matthaus 制造及卖出了少量精确至12位的计算机器。 1775年,The third Earl of Stanhope 发明了一部与Leibniz相似的乘法计算器。 1786年,J.H.Mueller 设计了一部差分机，可惜没有拨款制造。,计算机的前身,7,1893年,第一部四功能计算器被发明。 1901年,打孔键出现，之后的半个世纪只有很少的改变。 1904年
3、,John A.Fleming 取得真空二极管的专利权，为无线电通讯建立基础。 1911年,Hollerith 的表机公司与其它两间公司合并，组成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R)，制表及录制公司。但在1924年，改名为International Business Machine Corporation (IBM)。 1911年,荷兰物理学家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。,计算机的前身,8,ENIAC 计算机,名称：ENIAC 时间：1946年2月15日 地点：宾夕法尼亚大学 体积
4、：约90立方米 占地：170m2 重量：30吨 耗电：140千瓦 速度：每秒5000次加法或400次乘法 目的：用于分析炮弹轨道,第1台电子计算机的诞生,今天具有ENIAC功能的计算机可集成到面积只有几平方毫米的硅片上，售价不到10美元。,9,个人电脑的发展依赖于电子技术的迅速发展。,10,第一代：电子管计算机（1946-1957年） 第二代：晶体管计算机（1958-1964年） 第三代：中、小规模集成电路计算机（1965-1970年） 第四代：大规模和超大规模集成电路计算机 （自1971年开始）,计算机发展简史,11,第 1 代计算机 电子管计算机,以运算器为中心 特点：体积大、 功耗大、
5、性能差、 价格高、 速度慢 速度：几千次/秒 软件：机器语言 汇编语言 应用：科学计算,12,第 2代计算机 晶体管计算机,以存储器为 中心 特点：体积减小、 功耗降低、 可靠性提高 速度：几十万次/秒 软件：高级程序 设计语言 应用：工程设计、 数据处理、 事务管理、 过程控制,13,第3代 中、小规模集成电路计算机,14,第 3代计算机 中、小规模集成电路计算机,苹果(Apple)计算机,Xerox PARC商用计算机,特点：各项性能指标大为改善； 运算速度：达到了每秒几百万次； 软件：提出了结构化程序设计思想，比如C语言； 应用：应用领域大大拓宽,15,第4代：大、超大规模电子计算机,高
6、速、专用计算机系统 软件：面向对象的程序设计概念 应用领域：军事预警、航天科学、天气预报等,第 5 代 智能化计算机,智能化：具有某些与人的智能相类似的功能，可以理解人类语言， 能思考问题，并具有逻辑推理能力,16,1977年,苹果-II型微电脑诞生。 1978年,超大规模集成电路开始应用。 1979年,夏普公司宣布制成第一台手提式微电脑。 1982年,微电脑开始普及，大量进入学校和家庭。 1984年,日本计算机产业着手研制“第五代计算机“-具有人工智能的计算机。,计算机的普及应用,17,自冯诺依曼设计EDVAC开始，直到今天我们用“奔腾”（Pentium）芯片制作的多媒体计算机，共四代，成千
7、上万台计算机，其结构都没能跳出诺依曼机体系，冯诺依曼为现代计算机的发展指明了方向。,18,冯诺依曼理论的要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。 人们把冯诺依曼的这个理论称为冯诺依曼体系结构。从ENIAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构。所以冯诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。 计算机必须具备五大基本组成部件，包括： 输人数据和程序的输入设备、记忆程序和数据的存储器、完成数据加工处理的运算器、控制程序执行的控制器、输出处理结果的输出设备,19,20,21,阿兰图灵,1936年，图灵作出了他一生最重要的科学贡献，他在其著名的论文论可计算数在判定问题中的应用（
8、On Computer numbers with an Application to the Entscheidungs -problem）一文中，以布尔代数为基础，将逻辑中的任意命题（即可用数学符号）用一种通用的机器来表示和完成，并能按照一定的规则推导出结论。这篇论文被誉为现代计算机原理开山之作,它描述了一种假想的可实现通用计算的机器，后人称之为“图灵机”。,22,1939年第二次世界大战爆发，正在为英国国家密码机构工作的图灵和其他科学家一起着手研究如何破解敌人的密码，他果然不负众望，成功破译了德国军方使用的著名通信密码系统“Enigma”(谜)。 于是第一台电子图灵机被设计制造出来，做出重
9、大贡献的图灵获得了政府颁发的OBE奖。,23,1950年10月，图灵发表了题为 机器能思考吗？的论文，在计算机科学界引起巨大震撼，为人工智能学的创立奠定了基础。 同年，图灵花费4万英镑，用了约800个电子管的ACE样机研制成功，它的存储容量比“爱尼亚克”大了许多。在公开演示会上，被认为是当时世界上速度最快、功能最强的计算机之一。,24,图灵还设计了著名的“模仿游戏试验”，后人称之为“图灵测试”。 该实验把被提问的一个人和一台计算机分别隔离在两间屋子，让提问者用人和计算机都能接受的方式来进行问答测试。如果提问者分不清回答者是人还是机器，那就证明计算机已具备人的智能。 （1993年美国波士顿计算机
10、博物馆举行的著名的“图灵测试” 充分验证了图灵的预言）。,图灵测试,25,1997年从美国曼哈顿传来的一则消息说，人类派出的最优秀的象棋代表卡斯帕罗夫被机器“深蓝”打败了! 深蓝具有独特的软件设计以及大规模并行处理能力。说到底，深蓝靠“不停地傻算”胜了卡斯帕罗夫。 深蓝的威力主要在于大规模并行处理信息的速度。最强和最快是密不可分的。因为最快的计算机在给定时间内搜索的范围最大，找到最佳着法的可能性也最大。在经典国际象棋比赛中，每位棋手要求在3分钟内走一步棋。在这3分钟时间里，深蓝能够计算600亿步走法。,“深蓝”的胜利最终是人脑的胜利 ！,26,“图灵（Turing）奖”是美国计算机协会（ACM
11、，Association for Computer Machinery）于 1966年设立的、专门奖励那些对计算机科学研究与推动计算机技术发展有卓越贡献的杰出科学家。,它被公认为计算机界的“诺贝尔”奖。,图灵奖,冯诺依曼与阿兰图灵,27,苹果电脑创始人之一,Steve Jobs 斯蒂夫乔布斯,28,史蒂夫沃兹尼克（Steven Wozniak）,苹果电脑创始人之一,29,乔布斯上初中时，在一次同学聚会上，与比他年长5岁的沃兹见面。两个人一见如故，8年后他们创办了苹果电脑公司。 19岁那年，乔布斯考入了里德学院。入学6个月后，乔布斯决定退学，后来称为一名工程师。 乔布斯与沃兹，在自家的小车库里琢
12、磨电脑。他们梦想着能够拥有一台自己的计算机，可是当时市面上卖的都是商用的，且体积庞大，极其昂贵。 开发个人电脑的微处理器8080芯片零售价270美元，且不出售给未注册公司的人。后两人在1976年度旧金山威斯康星计算机产品展销会上买到了摩托罗拉公司出品的6502芯片，功能与英特尔公司的8080相差无几，但价格却只要20美元。,个人电脑（PC）的诞生,30,他们设计了一个电路板，将6502微处理器和接口及其他一些部件安装在上面，通过接口将微处理机与键盘、视频显示器连接在一起，仅仅几个星期，电脑就装好了。,1976年愚人节那天，乔布斯、沃兹及乔布斯的朋友龙韦恩做了一件影响后世的事情：他们三人签署了一
13、份合同，决定成立一家电脑公司。公司的名称由偏爱苹果的乔布斯一锤定音称为苹果。后来流传开来的就是那个著名的商标一只被人咬了一口的苹果。而他们的自制电脑则被顺理成章地追认为“苹果I号”电脑了。,个人电脑（PC）的诞生,31,Steven Wozniak和Steven Jobs两人在1976年设计出Apple I电脑。但Apple I市场反应冷淡。直到1977年Apple II诞生展示后才引起人们的注意。苹果的销量大幅增加。 1979年Jobs和其他几个工程师慕名访问了施乐公司的PARC试验室，并从那里“偷学”到了图形用户界面技术，将其应用于苹果电脑。 1983年，外观设计Jobs聘请前百事可乐公司
14、的主管John Sculley任苹果的CEO，相信他会让这棵未老先衰的苹果“枯木逢春”。 1985年乔布斯在董事会的压力下被迫离开了自己创建的苹果公司，创建了NeXT公司。,苹果电脑的传奇发展史,32,1987年，苹果发布其Mac II，功能强大的家用计算机，月销售达到5万台。苹果又过了几年好日子。 1991年苹果电脑的操作系统是Mac OS，但其与流行的兼容机软硬件不兼容。这大大束缚了它的发展，让它吃尽了苦头，微软的操作系统很快占领了广大的市场。 1994年苹果发布其家用机PowerMac。第一台基于IBM和Motorola合作开发的高速处理器PowerPC芯片的机型。但因为其封闭的市场策略
15、，只有少数厂家得到有限的技术许可，苹果的大门越关越紧，路也越走越窄。,苹果电脑的传奇发展史,33,1995年微软WINDOWS95发布，雪上加霜,苹果的冬季来临了。 1996年在众多昔日同事的支持下，jobs开始在公司中起作用，成为事实上的领导人，被称为“过渡总裁”, 挽救心爱的苹果。 1997年11月10日，苹果宣布将通过电话和网络开展直销Power Computing，结果销路很好，紧接着又推出了一款新机型：PowerMacG3,复苏的迹象显露出来。Jobs继续着他的复苏计划，又推出了真正的划时代苹果传奇产品：iMac（1998年）、iPod（2002）,苹果电脑的传奇发展史,34,195
16、7年,程序设计语言FORTRAN问世。 1959年,第一台小型科学计算器IBM620研制成功。 1960年,数据处理系统IBM1401研制成功。 1961年,程序设计语言COBOL问世。 1961年,第一台分系统计算机由麻省理工学院设计完成。 1963年,BASIC语言问世。,计算机及语言的发展历史,35,目前通用的编程语言有两种形式：汇编语言和高级语言。 汇编语言和机器语言本质相同，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。用汇编语言源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小，而且执行速度很快。,计算机语言的发展历史,36,高级语言是目前绝大多数编程者的选择。 和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令，并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，简化了程序中的指令。编程者也就不需要有太多的专业知识。,计算机语言的发展历史,37,C语言 C+ C# Delphi JAVA,目前常
