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1、第1章 信息技术与计算机文化第1章 信息技术与计算机文化1.0【学习要点】本章集中介绍了信息及计算机的基本概念、基本知识、基本思想和基本理论。通过本章的学习，要求学生掌握：n 数据的概念、信息的概念、信息的特征、数据与信息的关系、信息技术的概念、“计算机文化”的内涵及信息社会。n 计算机的起源与发展过程；计算机的特点、应用、分类；计算机的发展趋势。n 常用进制（二、八、十和十六进制）及其相互转化；计算机中的数据的表示方法，字符编码和汉字编码；冯诺依曼计算机的基本结构及组成。n 计算机硬件系统、软件系统。n 微型计算机的系统组成。n 多媒体的基本概念和特点。1.1信息与信息技术1.1.1 信息与
2、数据n 信息同物质和能源一起，组成了人类社会物质文明的三大要素。n 所谓数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。这里所说的符号，不仅指文字、字母、数字，还包括了图形、图像、音频与视频等多媒体数据。n 在一般用语中，信息与数据并没有严格的区分。但是，从信息科学的角度来看，它们是不等同的，数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，而信息是对数据进行加工得到的结果，它可以影响到人们的行为、决策，或对客观事物的认知。n 这些用语言、文字、符号、场景、图像、声音等方式表达的新闻、消息、情报和数据等都是信息。n 控制论创始人美国数学家维纳认为：信息是我们在适应外部世界、感知外部世界的过程中与外部世
3、界交换的内容。也就是说，我们通过感官接受到的外部事物及其变化都含有信息。n 信息论创始人美国数学家香农则认为：信息是能够用来消除不确定性的东西。n 一般认为：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。n 根据获得的方式不同，信息有低级和高级之分。n 信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表示形式。n 信息的特征u 信息必须依附于载体而存在u 信息的共享性 u 信息的可处理性u 信息的时效性u 信息的有价值性填空题1 信息是对各种事物变化和特征的反应，信息要通过计算机进行处理，必须转化为数据。（08年）判断题1.根据获得的方式不同，信息有低级和高级之分。1（08
4、年）1.1.2 信息技术n 信息技术：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。n 信息技术是对信息得获取、传递、存储、处理和应用得技术，主要有信息感测技术、信息通信技术、信息智能技术、信息控制技术等。n 信息技术涉及信息的采集与输入、存储、加工处理、传输、输出、维护和使用。信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。 n 信息技术发展阶段：u 数值处理u 数据处理u 知识处理u 智能处理u 网格处理u 网格n 网格是继传统因特网、Web之后的第三个大浪潮，可以称之为第三代因特网。我国的网格建设的两大节点分别落户在了
5、北京和上海。1.1.3信息社会n 从20世纪90年代开始，随着计算机的普及和计算机网络的高速发展，人类开始进入信息社会，也称信息化社会 。n 是指以信息活动为社会发展的基本活动，以信息经济为主导经济，以信息技术为技术基础，以信息文化改变人类教育、生活和工作方式以及价值观念的新兴社会形态。 n 信息作为继物质和能源之后的第三资源，在社会发展中起着主导作用，当今社会的主导产业将从传统工业转向信息产业和知识产业。n 信息技术与人类社会n 信息技术与家庭生活n 智能建筑是信息时代的产物。第一栋大厦于1984年在美国哈特福德市建成。我国智能建筑于90年代才起步。n 信息高速公路”是国家信息基础设施（NI
6、I）的形象比喻，国家信息基础设施是美国政府于1993年9月提出来的。“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、传真的多媒体终端为“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。其核心是把信息作为商品和资源被社会所享用。n 我国提出的三金工程：金桥（国家公用经济信息网工程）、金关（国家对外经济贸易信息网工程）、金卡（电子货币工程）1.1.4“计算机文化”的内涵n 文化的定义u 文化是人类社会的特有现象。u 所谓文化，是人类在物质和精神两方面具有整体性的创造力的表现，是人类对客观世界整体性把握的一种能力，也是人类进步的
7、一种标志。核心是:观念和价值。n 文化具有的基本属性u 广泛性：既涉及全社会的每一个人、每一个家庭，又涉及全社会的每一个行业、每一个应用领域。u 传递性：这种事物应当具有传递信息和交流思想的功能。u 教育性：这种事物应能成为存储知识和获取知识的手段。u 深刻性：不是给社会某一方面带来变革，而是给整个社会带来全面、深刻的根本性变革。n 计算机文化u 计算机文化的提法最早出现在20世纪80年代初，在瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育大会上 。u 就是以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。u 计算机文化是人类文化发展的四个里程碑之
8、一（前三个分别为：语言的产生、文字的使用与印刷术的发明）。 u 具有计算机信息处理能力。这就是计算机文化的真正内涵。1.2计算机技术概述1.2.1计算机的起源与发展n 计算机的起源u 计算机（Computer）是一种能够接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序（这些程序是人们意志的体现）对输入的信息进行加工、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的电子设备。u 唐末，出现了珠算盘，简称为算盘。算盘是我国人民独特的创造，是一种彻底的采用十进制的计算工具。u 英国数学家巴贝奇最先提出通用数字计算机的基本设计思想。在现代电子计算机诞生100多年前，他已经提出了几乎是完整的计算机设
9、计方案，被称之为计算机之父。u 第一台真正意义上的数字电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator）于1946年2月在美国的宾夕法尼亚大学正式投入运行，用十进制计算 n 计算机的发展u 第一代：1946年1957、电子管计算机、电子管 、机器语言、汇编语言、科学计算 u 第二代：19581964、晶体管计算机、晶体管、高级程序设计语言、数据处理 u 第三代：19651970、集成电路计算机、中小规模集成电路、高级程序设计语言得到了更大的发展、出现了操作系统和会话式语言、 广泛应用到各个领域u 第四代：1970年现在、集成电路
10、计算机、集成电路、面向对象的高级语言、网络时代 u 第五代：新一代计算机、量子计算机、生物计算机、光计算机等为代表的未来计算机。u 我国的计算机发展：我国从1956年开始研制计算机，1958年研制出第一台电子管计算机，1964年研制成功晶体管计算机，1971年研制成功集成电路计算机，1983年研制成功每秒运算1亿次的“银河I”巨型机。我国自主开发了“银河”、“曙光”、“深腾”、“神威”等巨型机。单项选择题1. 世界上第一台电子数字计算机取名为( )。（04年）A.UNVACB.EDSACC.ENIACD.EDVAC2电子计算机的发展过程经历了四代，其划分依据是( )。（05年）A.计算机体积B
11、.计算机速度C.构成计算机的电子元件D.内存容量3美国计算机协会设的奖，每年授予在计算机科学领域作出特殊贡献的人。（06年）A.诺贝尔B. 布尔C. 图灵D.非尔兹多项选择题1. 计算机发展过程按使用的电子器件可划分为四代，其中第二代和第四代计算机使用的器件分别为（）。（08年）A.晶体管B.超大规模集成电路C.电子管D集成电路填空题1.世界上第一台计算机诞生于1946年，它的名称是ENIAC。（08年）2. 第四代计算机采用的逻辑元器件是大规模或超大规模集成电路。（08年）1.2.2计算机的特点及分类n 计算机的特点u 运算速度快u 存储容量大：计算机的存储性是计算机区别其他计算工具的重要特
12、征u 通用性：通用性是计算机能够应用于各种领域的基础u 工作自动化：计算机内部的操作运算是根据人们预先编制的程序自动执行的。u 精确性：计算机的可靠性很高，差错率极低，一般来讲只在那些人工介入的地方才有可能发生错误，这就是它的精确性。n 计算机的分类u 按处理的对象划分：模拟计算机、数字计算机、混合计算机u 根据计算机用途划分：通用计算机、专用计算机u 根据计算机规模划分：巨型机、小巨型机、大型机、小型机、个人计算机、工作站又称微型计算机，简称微机，是目前发展最快，应用最广泛的一种计算机。1.2.3计算机的应用n 科学计算 n 数据处理 n 过程控制 n 计算机辅助系统 ：计算机辅助设计（CA
13、D）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教育（CBE）、计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助教育管理（CAIM）、计算机辅助测试（CAT）、计算机集成制造系统（CIMS）。n 人工智能：人工智能是研究怎样让计算机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称机器智能。例如：专家系统、自然语言理解、博奕和机器人等。 n 计算机网络与通信单项选择题1在计算机应用领域，下面叙述不正确的是( )。（05年）A.CAM的全称是Computer Aided ManufacturingB.CAI即是计算机辅助教学C.人工智能是研究怎样让计算机做一些常认为需要智能才能做的事情D.电子计算机一经问世就广泛应用于社会
14、各个部门2随着计算机的飞速发展，其应用范围不断扩大，某学校学生学籍的计算机管理属于( )应用领域。（05年）A.科学计算B.数据处理C.过程控制D.计算机网络3CAM的中文含义是。（07年）A.计算机辅助设计B.计算机辅助制造C.计算机辅助工程D.计算机辅助教学判断题1现在计算机的主要功能是用于科学计算。0（06年）1.2.4计算机的发展趋势n 巨型化：指研制速度更快的、存储量更大的和功能更强大的巨型计算机。n 微型化：指利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一步降低。 n 网格化：网格（Grid）技术可以更好地管理网上的资源，它把整个互联网虚拟成一台空前强大的
15、一体化信息系统，犹如一台巨型机，在这个动态变化的网络环境中，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享，从而让用户从中享受可灵活控制的、智能的、协作式的信息服务，并获得前所未有的使用方便性和超强能力。n 智能化：计算机智能化是指使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。智能化的研究包括模拟识别、物形分析、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等等。n 多媒体化多项选择题1计算机的发展趋势是( )。（05年）A.巨型化B.微型化C.网络化D.智能化填空题1未来的计算机将向巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化的方向发展。（07年）1.3计算机中信息的表示1.3.1数制及其转换u 进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，简称进制 。u 数码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C、
