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1、概 论,第 1 章,主 要 内 容,1.2 计算机的发展,1.4 计算机中的数制与编码,1.1 信息与信息化,1.3 计算机文化和计算思维,1.1.1 信息的概念和特征,1.1.2 信息技术的概念及其发展历程,1.1.3 信息化与信息化社会,1.1 信息与信息化,1.1.4 信息素养,1信息 信息一词来源于拉丁文information，其含义是情报、资料、消息、报导、知识的意思。所以长期以来人们就把信息看做是消息的同义语，但是信息的含义要比消息、情报的含义广泛得多，不仅消息、情报是信息，指令、代码、符号语言、文字等，一切含有内容的信号都是信息。 究竟什么是信息，迄今说法不一，一般说来，信息可以
2、界定为由信息源发出的被使用者接受和理解的各种信号。作为一个社会概念，信息可以理解为人类共享的一切知识，或社会发展趋势以及从客观现象中提炼出来的各种消息之和。在人类社会中，信息往往以文字、图像、图形、语言、声音等形式出现。,1.1.1 信息的概念和特征,2信息分类 根据信息的来源不同，也可以把信息分为四种类型。 源于书本上的信息：随时间推移变化不大，比较稳定； 源于广播、电视、报刊、杂志等：具有很强的实效性，经过一段时间后，实用价值会大大降低； 人与人之间各种交流活动产生的信息：只在很小的范围内流传； 源于具体事物，是具体事物的信息：这类信息是最重要的，也是最难获得的信息，它能增加整个社会的信息
3、量，能给人类带来更多的财富。,1.1.1 信息的概念和特征,3信息的基本特征 可量度性。可采用某种度量单位进行度量，并进行信息编码。 可识别性。信息可采取直观识别、比较识别和间接识别等多种方式来把握。 可转换性。信息可以从一种形态转换为另一种形态。 可存储性。信息可以存储。 可处理性。人脑就是最佳的信息处理器。计算机也具有信息处理功能。 可传递性。信息的传递是与物质和能量的传递同时进行的。 可再生性。信息经过处理后，可以其他等方式再生成信息。 可压缩性。信息可以进行压缩，可以用不同的信息量来描述同一事物。 可利用性。信息具有一定的实效性和可利用性。 可共享性。信息具有扩散性，因此可共享。,1.
4、1.1 信息的概念和特征,1.1.2 信息技术的概念及其发展历程,1信息技术的定义 到目前为止，对于信息技术也还没有一个统一的公认的定义。由于人们使用信息的目的、层次、环境、范围不同，因而对信息技术的表述也各不一样。 根据在“中国公众科技网”上的表述：信息技术是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存储、传递、处理、检索、检测、分析和利用等的技术。概括而言，信息技术是在信息科学的基本原理和方法的指导下扩展人类信息功能的技术，是人类开发和利用信息资源的所有手段的总和。 在现今的信息化社会，一般来说，我们所提及的信息技术，又特指是以电子计算机和现代通信为主要手段实现信息的获取、加工、传递和利用等功能
5、的技术总和。,1.1.2 信息技术的概念及其发展历程,2信息技术的发展历程 在人类发展史上，信息技术经历了五个发展阶段，即五次革命： 第一次信息技术革命是语言的使用。 第二次信息技术革命是文字的创造。 第三次信息技术的革命是印刷术的发明和使用。 第四次信息革命是电报、电话、广播和电视的发明和普及应用。 第五次信息技术革命是电子计算机的普及应用，计算机与现代通信技术的有机结合以及网际网络的出现。,1.1.3 信息化与信息化社会,1信息化的概念 1997年召开的首届全国信息化工作会议，对信息化和国家信息化定义为：“信息化是指培育、发展以智能化工具为代表的新的生产力并使之造福于社会的历史过程。国家信
6、息化就是在国家统一规划和组织下，在农业、工业、科学技术、国防及社会生活各个方面应用现代信息技术，深入开发广泛利用信息资源，加速实现国家现代化进程。” 从以上对信息化的定义可以看出：信息化代表了一种信息技术被高度应用，信息资源被高度共享，从而使得人的智能潜力以及社会物质资源潜力被充分发挥，个人行为、组织决策和社会运行趋于合理化的理想状态。同时，信息化也是IT产业发展与IT在社会经济各部门扩散的基础之上，不断运用IT改造传统的经济、社会结构从而通往如前所述的理想状态的一个持续的过程。,1.1.3 信息化与信息化社会,2信息化社会 信息化社会是脱离工业化社会以后，信息将起主要作用的社会。在农业社会和
7、工业社会中，物质和能源是主要资源，所从事的是大规模的物质生产，而在信息社会中，信息成为比物质和能源更为重要的资源，以开发和利用信息资源为目的的信息经济活动迅速扩大，逐渐取代工业生产活动而成为国民经济活动的主要内容。信息经济在国民经济中占据主导地位，并构成社会信息化的物质基础。以计算机、微电子和通信技术为主的信息技术革命是社会信息化的动力源泉。信息技术在生产、科研教育、医疗保健、企业和政府管理以及家庭中的广泛应用对经济和社会发展产生了巨大而深刻的影响，从根本上改变了人们的生活方式、行为方式和价值观念。,信息素养的本质是全球信息化需要人们具备的一种基本能力，它包括能够判断什么时候需要信息，并且懂得
8、如何去获取信息，如何去评价和有效利用所需的信息。,1.1.4 信息素养,我国将信息素养定义为：信息的获取、加工、管理与传递的基本能力；对信息及信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力；流畅地发表观点、交流思想、开展合作，勇于创新、并解决学习和生活中的实际问题的能力；遵守道德与法律，形成社会责任感。,信息素养是一种基本能力，是一种对信息社会的适应能力，它涉及信息的意识、信息的能力和信息的应用。同时，信息素养也是一种综合能力，它涉及各方面的知识，是一个特殊的、涵盖面很宽的能力，它包含人文的、技术的、经济的、法律的诸多因素，和许多学科有着紧密的联系。,信息素养主要包括四个方面： 信息意识：即人的信息
9、敏感程度，是人们对自然界和社会的各种现象、行为、理论观点等，从信息角度的理解、感受和评价。 信息知识：既是信息科学技术的理论基础，又是学习信息技术的基本要求。 信息能力：它包括信息系统的基本操作能力，信息的采集、传输、加工处理和应用的能力，以及对信息系统与信息进行评价的能力等。 信息道德：培养学生具有正确的信息伦理道德修养，要让学生学会对媒体信息进行判断和选择，自觉地选择对学习、生活有用的内容，自觉抵制不健康的内容，不组织和参与非法活动，不利用计算机网络从事危害他人信息系统和网络安全、侵犯他人合法权益的活动。 信息素养的四个要素共同构成一个不可分割的统一整体。信息意识是先导，信息知识是基础，信
10、息能力是核心，信息道德是保证。,1.1.4 信息素养,1.2.1 电子计算机的诞生,1.2.2 电子计算机的发展历程,1.2.3 微型计算机的发展,1.2 计算机的发展,1.2.4 我国计算机技术的发展,1.2.5 计算机应用技术的新发展,电子计算机的问世,1946年2月由宾州大学研制成功的ENIAC 电子计算机时代的到来,Electronic Numerical Integrator And Calculator,电子数字积分计算机,重达30吨 占地170m2 启动工耗150000瓦 18000个电子管 保存80个字节,1.2.1 电子计算机的诞生,第一台数字电子计算机 ENIAC(埃尼阿克
11、）：1946年诞生在美国宾夕法尼亚大学，元器件为：18000支电子管、70000个电阻、10000支电容，性能为重30吨，耗电150千瓦，速度5000次加减运算/秒；用途：火炮弹道计算。该计算机不具备“存储程序”的功能。 冯.诺依曼结构： 采用二进制表示数据或指令 计算机的硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成 指令存储在计算机内且能自动执行,1.2.1 电子计算机的诞生,第一代 电子管，磁鼓、磁芯，几千几万次，数据处理、科学计算，机器语言和汇编语言 第二代 晶体管，磁芯、磁盘，几十万几百万次，科学计算、数据处 理、工业控制，高级语言FORTRAN、COBOL、ALGOL60等
12、第三代 中、小规模集成电路，半导体存储器，几百万千万次，应用在各个领域，在硬件设计上实现了系列化、通用化和标准化，软件形成了操作系统、编译系统和应用程序 第四代 大规模和超大规模集成电路，半导体存储器，几万亿十万亿次，出现了微型计算机，应用到各行各业，正向多媒体计算机和计算机网络发展,1.2.2 电子计算机的发展历程,1.2.2 电子计算机的发展历程,20世纪70年代出现了微型计算机。凡由集成电路构成的中央处理器（Central Processing Unit，CPU），人们习惯上称为微处理器（Micro Processor）。由不同规模的集成电路构成的微处理器，形成了微型计算机的几个发展阶段
13、。 第一代微型计算机：以4位微处理器和早期的8位微处理器为核心的微型计算机。早期的8位微处理器的典型产品是Intel 8008。 第二代微型计算机： 1973年12月，Intel 8080的研制成功，标志着第二代微型计算机的开始。 第三代微型计算机： 1978年，Intel公司推出第三代微处理器代表产品Intel 8086，1982年，Intel公司在8086的基础上又推出了性能更为优越的80286，Intel 80286微处理器芯片的问世，使20世纪80年代后期286微型计算机风靡全球。,1.2.3 微型计算机的发展,第四代微型计算机：1985年10月，Intel公司推出32位字长微处理器8
14、0386，标志着第四代微型计算机的开始。1989年，研制出80486，用该微处理器构成的微型计算机的功能和运算速度完全可以与20世纪70年代的大中型计算机相匹敌。 第五代微型计算机：1993年Intel公司推出Pentium，中文名为“奔腾”，随后Intel公司又陆续推出了Classic Pentium（经典奔腾）、Pentium Pro（高能奔腾）、Pentium MMX（多能奔腾，1997年初）、Pentium II（奔腾二代，1997年5月）、Pentium III（奔腾三代，1999年）和Pentium 4（奔腾第四代产品，2001年）的微型计算机。 第六代微型计算机：2004年，出现
15、了64位芯片。2006年Intel公司推出酷睿系列的64位双核微处理器Core 2，之后又相继推出了四核处理器。2008年11月，Intel公司推出了第一代智能酷睿Core i系列。在2011年接近尾声之际，Intel再次推出六核顶级处理器Core i7 3960X。,1.2.3 微型计算机的发展,1958年组装调试成第一台电子管计算机（103机），1959年研制成大型通用电子管计算机（104机），1960年研制成第一台自己设计的通用电子管计算机（107机）。 1964年，我国开始推出第一批晶体管计算机，。 1971年，研制成第三代集成电路计算机，。 1983年，长沙国防科技大学推出向量运算速
16、度达1亿次的银河巨型计算机。1992年，向量运算达到10亿次的银河投入运行。1997年，银河投入运行，速度为每秒130亿次，内存容量为9.15 GB 进入20世纪90年代，我国的计算机开始步入高速发展阶段，不论是大型、巨型计算机，还是微型计算机，都取得长足的发展。其中，作为代表国家综合实力象征巨型机领域，我国已经处在世界的前列。,1.2.4 我国计算机技术的发展,1普适计算 普适计算又称普存计算、普及计算（pervasive computing或Ubiquitous computing），这一概念强调将计算和环境融为一体。在普适计算的模式下，人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。 普适计算的核心思想是小型、便宜、网络化的处理设备广泛分布在日常生活的各个场所，计算设备将不只依赖命令行、图形界面进行人机交互，而更依赖“自然”的交互方式。 普适计算的目的是建立一个充满计算和通信能力的环境，同时使这个
