《计算机导论（第二版）教学课件杨克昌 王岳斌 第1章计算机概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机导论（第二版）教学课件杨克昌 王岳斌 第1章计算机概述（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、系统结构,湖南理工学院计算机系 王岳斌,计算机导论,第1章 计算机概述,什么是计算机 计算机的产生与发展 计算机的特点与分类 计算机的应用 计算机学科介绍 计算机人物、团体与奖项,1. 什么是计算机,计算机，又叫电子计算机（电子数字计算机）、电脑； 计算机是一种具有记忆功能、能按人的意图（即事先编制并存储的程序）自动高速运行的机器。,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概貌 名称：ENIAC（计算机始祖） 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，采用了约18000个电子管，运算速度5000次/
2、秒。,ENIAC,General View of the ENIAC,FROM:http:/www.library.upenn.edu/exhibits/rbm/mauchly/jwm0-1.html,图片说明,The ENIAC machine occupied a room thirty by fifty feet. The controls are at the left, and a small part of the output device is seen at the right. The two men in uniform were being trained to mai
3、ntain the machine after it was turned over to the Ordnance Department (which sponsored the development of the ENIAC). The two women were assistants on the staff of the Moore School who helped program the ENIAC.,3.计算机的发展,4.计算机的特点,运算速度快（几百万-亿次/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
4、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 computer） ：PDP系列 微机（ micro computer） ：PC机（PII、PIII、P4） 工作站（workstation） 笔记本,（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（specialpu
5、rpose computer ） （4）按网络使用分类 服务器（server） 网络计算机（network 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
6、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 发展迅速，前途光明 巨型机：YH-3（130亿次/秒），“神威”计算机 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,运算速度可达5000亿次的“神威”计算机,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
7、,CAM,CAI,) 人工智能：下棋，作曲，机器人 网络应用：Internet,11.计算机学科简介,计算机科学与技术是以计算机为研究对象的一门科学，是一门研究范畴十分广泛、发展非常迅速的新兴学科 计算机硬件 计算机软件 计算机网络 计算机应用,计算机硬件研究内容,元器件与存储介质：研究构成计算机硬件的各类电子的、磁性的、机械的、光学的、超导的元器件和存储介质。 微电子技术：研究构成计算机硬件的各类大规模、超大规模集成电路芯片的结构和制造技术等。 计算机组成原理：研究通用计算机的硬件组成、结构以及各部件构成和工作原理。 微型计算机技术：研究目前使用最为广泛的微型计算机的组成原理、结构、芯片、接
8、口及其应用技术。 计算机体系结构：研究计算机软硬件的总体结构、计算机的各种新型体系结构以及进一步提高计算机性能的新技术。,计算机软件研究内容,设计新颖的程序设计语言及相应的翻译系统。 数据结构：研究数据的逻辑结构、物理结构以及它们之间的关系，并针对这些结构定义的运算操作。 操作系统：研究如何对计算机系统的软硬件资源进行有效的管理，并极大限度地方便用户使用计算机。 数据库系统：研究数据模型以及数据库系统的实现技术。 算法设计与分析：研究计算机领域及其他相关领域中的常用算法的设计方法，并分析这些算法的时间复杂性和空间复杂性。 软件工程学：研究如何采用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件。
9、可视化技术：如何用图形和图像来直观地表征数据。,计算机网络研究内容,网络结构：研究局域网（LAN）、广域网（WAN）、Internet/Intranet等各种类型网络的拓扑结构、构成方法及接入方式。 数据通信与网络协议：研究实现连接在网络上的计算机之间进行数据通信介质、原理、技术以及通信双方必须共同遵守的各种规约。 网络服务：研究如何为计算机网络的用户提供方便的服务。 网络安全：研究计算机网络的设备安全、软件安全、信息安全以及病毒防治等技术，以提高计算机网络的可靠性和安全性。,计算机应用研究内容,软件开发工具：研究软件开发工具的有关技术、各种新型的程序设计语言及其编译程序、文字和报表处理工具、
10、数据库开发工具、多媒体开发工具以及计算机辅助工程使用的工具软件等。 完善已有的应用系统：根据新的技术平台和实际需求对已有的应用系统进行升级、改造，使其功能更加强大、更加便于使用。 开拓新的应用领域：研究如何扩大计算机在国民经济以及社会生活中新的应用范畴。 人机工程：研究人与计算机的交互和协同技术，为人使用计算机提供一个更加友好的环境和界面。,12.著名计算机人物,计算机科学之父，阿伦图灵Alan Turing，1912.61954.6，英国数学家。 1951年被选为英国皇家学会院士。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
11、想计算装置，这一装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。 图灵对计算机科学的杰出贡献主要表现在：创建了自动机理论，发展了可计算性理论，奠定了人工智能的基础。,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“
12、冯诺依曼机”,著名计算机人物,吴文俊，1919.5-；2000年首届国家最高科学技术奖获得者，数学家，在拓扑学、中国数学史、数学机械化、几何问题证明方面成就显著。 吴文俊的贡献在于：提出一套完整的算法，使得代数方程组通过机械步骤消元变成一个代数方程，解代数方程组可扩大为带微分的代数方程组，从而大大扩张研究问题的范围。,著名计算机人物,王选，1937.2-； 2001年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家。 王选被公认是对中国印刷出版业的现代化作出最大贡献者之一，被人们赞誉为“当代毕升”和“汉字激光照排之父”。,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
13、机科学家；是我国巨型计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。,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
14、持研制国家重点工程“神威”巨型计算机系统，担任总设计师。,13.著名计算机团体与公司,IEEE-CS ：Institute of Electrical and Electronic Engineers Computer Society , 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宗旨是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与合作。 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，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。标准化委员
15、会负责制定技术标准。教育和专业技能开发委员会负责制定计算机科学与技术专业的教学大纲、课程设置方案以及继续教育发展，并向各高等学校推荐。,著名计算机团体与公司,ACM：美国计算机学会（Association for Computing Machinery）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
16、几乎所有领域。,著名计算机团体与公司,中国计算机学会，China Computer Federation，英文缩写CCF。成立于1962 年 6 月，全国性一级学会。学会具有广泛的业务范围，包括学术交流、科学普及、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。 学会网址为http:/。,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（Computing-Tabulating-Recording Company，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，I
