计算机导论（第四版）-电子教案-王岳斌 第1章 计算机概述

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1、,第四版,主编 王岳斌 杨克昌,计算机导论,21世纪高等院校计算机系列规划教材,中国水利水电出版社,第1章 计算机科学与技术概述,计算机的发展历程 计算机的特点与分类 计算机的应用 计算机科学与技术学科简介 著名计算机人物与公司,1. 什么是计算机,计算机（Computer） ，又称电子计算机、电脑； 计算机是一种能够按事先编好的程序控制进行高速运算与处理的电子设备。,这是一台我们常见的计算机,微型计算机,2. 计算机的诞生,世界上第一台计算机： 名称：ENIAC（电子数字积分和计算机 ） 时间：1946年2月 地点：美国（宾夕法尼亚大学） 背景：解决弹道计算问题 基本数据：占地170M2，用

2、了约18000个电子管，运算速度5000次/秒。,ENIAC,General View of the ENIAC,FROM:http:/www.library.upenn.edu/exhibits/rbm/mauchly/jwm0-1.html,3.计算机的发展,4.计算机的特点,运算速度快（几百万-数亿次/秒） 精度高（有效数字6位-16位-任意） 有记忆能力（存储信息） 有判断功能 能在程序控制下自动工作,5.计算机的分类,（1）从规模和性能指标分类 巨型机(super computer):ES/900,银河3 大中型机(mainframe) ：370系列 小型机（mini compute

3、r） ：PDP系列 微机（ micro computer） ：PC机、P4 笔记本（体积小，功能强大，便于携带 ） 平板电脑（触摸屏，手写输入或者语音输入 ） 工作站（workstation）,笔记本与平板电脑示图,（2） 按处理对象分类： 数字计算机（digital computer） 模拟计算机（analog computer） 数字模拟混合计算机（hybrid computer） （3）按用途分类： 通用计算机（general purpose computer） 专用计算机（specialpurpose computer ） （4）按网络使用分类 服务器（server） 网络计算机（ne

4、twork computer）(客户机),6.微机的发展,1971年Intel首创4004(4位微处理器) 1973年Intel制成8008(8位微处理器) 1978年Intel推出8086(16位微处理器) 1985年Motorola推出68020(32位微处理器),Intel推出80386(32位微处理器) 1989年推出80486 九十年代,推出Pentium(奔腾)系列,7.计算机的发展前景,第五代计算机正在研制之中(智能化,知识处理) 趋势：往两极发展，巨型机与微机 规律：每5-7年，性能提高10倍，价格降到1/10。,8.我国计算机的发展现状,1958年开始仿制电子管计算机 发展迅

5、速，前途光明 巨型机：天河一号 （2570万亿次 /秒） 微机：同方，方正，联想，长城 水平较低，有待我们的奋发努力 自主芯片刚起步 软件开发等级低,运算速度可以达每秒2570万亿次的 “天河一号”,9.计算机的功能,计算机的功能 数据处理 数据存储 数据交换 控制,与外界的数据交换的机制与途径,实现上述三种功能所须 的控制,保存待处理的数据和处理好的结果,对数据进行的各种算术逻辑运算,10.计算机的应用,科学计算：航空航天,天气预报 数据处理：数据库，文字处理 自动控制：炼钢，炼油 CAX(CAD,CAM,CAI,) 人工智能：下棋，作曲，机器人 网络应用：Internet,11.计算机科学

6、与技术学科简介,计算机科学与技术是研究计算机的设计与制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制的理论、原则、方法和技术的学科 。 计算机科学与技术是一门科学性与工程性并重的学科，表现为理论性和实践性紧密结合的特征。,12. 计算机科学与技术的研究范畴,研究范畴包括计算机理论、硬件、软件、网络及应用等。 计算机理论：算法分析、程序设计语言理论 等 计算机硬件：元器件、存储介质、组成原理等 计算机软件：数据结构与算法、操作系统、数据库系统、算法设计与分析等 计算机网络：网络结构、数据通信与网络协议 计算机应用：软件开发工具、完善既有的应用系统、开拓新的应用领域、人机工程 等,13.计算机

7、科学与技术学科课程体系 （14个知识体 ）,离散结构(DS)； 组织与体系结构(AR)； 操作系统(OS)； 算法与复杂性(AL)； 程序设计基础(PF)； 网络计算(NC)； 程序设计语言(PL)； 人机交互(HC)； 图形学可视化计算(GV)； 智能系统(IS)； 信息管理(IM)； 软件工程(SE)； 数值计算科学(CN)； 社会和职业问题(SP)。,14.著名计算机人物,阿伦图灵Alan Turing，1912.61954.6，计算机科学之父，英国数学家。 1936年，图灵发表了一篇著名的论文论可计算数及其在判定问题中的应用，论文中提出了一种十分简单但运算能力极强的理想计算装置，这一装

8、置是一种理想的计算模型，这种计算机模型奠定了计算机组成部件、工作方式和顺序，被称为图灵机，图灵的这一思想奠定了整个现代计算机的理论基础。,著名计算机人物,冯诺依曼（John Von Nouma，19031957），美藉匈牙利人，数学家。 1945年6月，冯诺依曼与戈德斯坦等人，联名发表了一篇长达101页纸洋洋万言的报告，即计算机史上著名的“101页报告”。这份报告奠定了现代计算机体系结构坚实的根基，直到今天，仍然被认为是现代计算机科学发展里程碑式的文献。 现在计算机的结构仍为“冯诺依曼机”,著名计算机人物,金怡濂，1929.9-； 2002年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家；是我国巨型计

9、算机事业的开拓者之一。 提出了基于通用CPU芯片的大规模并行计算机设计思想、实现方案和多种技术相结合的混合网络结构，解决了240个处理机互连的难题，从而研制出运算速度达到当时国内领先水平的并行计算机系统。 主持研制国家重点工程“神威”巨型计算机系统，担任总设计师。,15.著名计算机团体与公司,IEEE-CS ：美国电气与电子工程师学会计算机学会，它是目前世界上最大的计算机学术团体。 IEEE-CS宗旨：推进计算机和数据处理技术的理论和实践的发展，促进会员之间的信息交流合作。 IEEE-CS设有若干专业技术委员会、标准化委员会以及教育和专业技能开发委员会。专业技术委员会组织专业学术会议、研讨会，

10、覆盖计算机科学与技术各领域并随计算机科学与技术的发展而变化。,著名计算机团体与公司,ACM：美国计算机学会，创立于1947年，是世界上最早和最大的计算机教育和科研协会。现已成为计算机界最有影响的两大国际性学术组织之一（另一为IEEE-CS）。 ACM下面建立了几十个专业委员会（正式名称是SIGSpecial Interest Group），几乎每个SIG都有自己的杂志。据不完全统计，由ACM出版社出版的定期、不定期刊物有四十多种，覆盖了计算机科学技术的几乎所有领域。,著名计算机团体与公司,中国计算机学会，英文缩写CCF。成立于1962 年 6 月，全国性一级学会。学会开展广泛的学术交流、科学普

11、及、技术咨询、教育评估、优秀成果及人物评奖、刊物出版、计算机名词标准化等。 学会下设 9 个工作委员会，33个专业委员会，这些专业委员会涵盖了计算机研究及应用的各个领域。 学会的会刊有计算机学报、计算机研究与发展、软件学报、CAD与图形学等近二十多种刊物。,著名计算机团体与公司,IBM（International Business Machines Corporation，国际商用机器公司）是由1911年成立的计算制表记录公司（即CTR公司）发展而来。1981年8月IBM发布第一台PC，由于IBM-PC，IBM商标开始进入家庭、学校、中小企业。Intel和微软的霸业在此基础上萌芽。1985年，

12、IBM投资的科研项目催生了4位诺贝尔奖获得者。,著名计算机团体与公司,英特尔（Intel）公司成立于1968年，是世界上最大的CPU及相关芯片制造商。80%左右的计算机都是使用Intel公司生产的CPU。 1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器4004。 1993年英特尔推出了高性能微处理器Pentium,中文名为“奔腾”；因为用80586数字作为下一代芯片编号，不能作为注册商标，启用拉丁文Pentium（有“五”之意）表示第五代产品。,著名计算机团体与公司,微软(Microsoft，缩略为MS)是专门生产软件的公司，是全球最著名的软件商。 据统计90%以上的微机都装有Microsoft的

13、操作系统。微软公司是由比尔.盖茨（Bill Gates）和保罗艾伦（Paul Allen，1983年离开微软）于1975年创立的。 微软生产的软件产品除操作系统外，还有：办公软件Microsoft Office，网页浏览器Internet Explorer(目前世界上使用最广泛的一种浏览器)和中小数据库SQL Server是。,著名计算机团体与公司,联想集团（Lenovo）成立于1984年，是国内最大的电脑制造商，联想品牌个人电脑多年来在中国及亚太市场保持首位。 联想集团1990年在国内推出联想系列微机，都在市场上获得成功。自主开发微机成功，造就了联想今日成就的根基。 2004年12月联想集团

14、收购IBM的全球PC业务，其中包括台式机业务和笔记本业务。联想集团将成为年收入达130亿美元的世界第三大PC厂商.,著名计算机团体与公司,AMD：世界第二大CPU制造商. Epson：爱普生，日本爱普生打印机制造商。 HP：是美国著名的惠普打印机、电脑制造商。 Canon：佳能，日本著名的佳能打印机制造商。 Compaq：康柏，是世界上最大的电脑公司之一，现已与HP合并。 Apple：，美国苹果电脑公司，该公司以生产高性能专业级电脑著称于世。 Philips：飞利浦，荷兰公司，生产彩显、光驱等。 Sumsung：三星，韩国三星公司，著名的彩显制造商，也生产光驱、家用电器等。,16.著名计算机奖

15、项,图灵奖，计算机科学界的最崇高奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称。 图灵奖是由ACM于1966年设立的奖项，奖金2.5万美元，奖励在计算机科学研究中做出创造性贡献，推动了计算机科学技术发展的杰出科学家。 图灵奖偏重于计算机科学理论、算法、语言和软件开发方面。由于图灵奖对获奖条件要求极高，从1966年到2003年的38届图灵奖，共计有47名科学家获此殊荣，其中美国学者最多。 2000年图灵奖得主为华裔科学家姚期智（安德鲁-姚，Andrew Yao）,现被聘为清华大学计算机系讲席教授.,著名计算机奖项,IEEE-CS的计算机先驱奖（Computer Pioneer Award）设立于1980年。

16、IEEE-CS设立计算机先驱奖以奖励这些理应赢得人们尊敬的学者和工程师。计算机先驱奖同样有严格的评审条件和程序，但与其他奖项不同的是，这个奖项规定获奖者的成果必须是在15年以前完成的，以确保成果得到起时间的考验。 在1980年一次向32位科学家授予计算机先驱奖以后，1981年的计算机先驱奖只授予一位科学家，那就是美籍华裔科学家杰弗里朱(Jeffrey Chuan Chu)。杰弗里朱1919年7月出生于天津。1942年进入宾夕法尼亚大学，他是世界上第一台电子计算机ENIAC研制组的成员，是ENIAC总设计师莫奇利和埃克特的得力助手。,第1章作业：,阅读，然后回答第一题，作简答。 第二题选择题（答案填写课本上）,