大学计算机基础(2).ppt

大学计算机基础,学习目的,大 学 计 算 机 基 础,了解计算机的基础知识； 理解计算机科学与技术学科的基本理论与基本概念； 了解计算机主要的应用领域； 掌握计算机硬件结构、软件结构、网络及操作系统的基础知识； 了解计算机信息安全以及多媒体的基础知识； 掌握微型计算机的基本操作技能。,计算机基本应用能力的培养 本课程为一门集知识性、实用性和实时性为一体的全校公共课程，为其他课程的学习提供相关背景知识和辅助技能。,大学计算机基础,学习内容,第一章 信息社会与计算机的发展 第二章 计算机中的信息表示 第三章 计算机硬件系统组成 第四章 计算机软件系统组成 第五章 中文Office（上机） 第六章 程序设计基础 第七章 数据库技术基础 第八章 计算机网络与 Internet 第九章 多媒体技术基础 第十章 信息安全与社会责任,大学计算机基础,第一章 信息社会与计算机的发展,1.1 信息与信息技术,1、数据和信息 数据是人们用于描述、记录事物情况的物理符号。为了描述客观事物而用到的数字、字符以及所有能输入到计算机中并能被计算机处理的符号都可以看作数据。数据的表示形式可以是多种多样的。,数据类型,数值型：价格、数量、工资、面积等。,非数值型,字符型：姓名、地址、文章、简历等。,逻辑型：是/否,日期型：年/月/日,多媒体型：图形、声音、动画等。,大学计算机基础,信息是客观事物特征属性的反映，是事物之间相互作用和联系的表示。人们通过接受信息来认识事物。 信息与数据是两个既有联系、又有区别的概念。数据是信息的载体，是信息的具体表现形式，而信息是数据的内涵。 信息的价值在于，信息是经过加工处理并对人类社会实践和生产活动产生决策影响的数据。 信息与物资、能源一起被列为现代社会和科技发展的三大基本资源。,大学计算机基础,2、数据处理 是指将数据转换成信息的过程。它包括对数据的收集、存储、分类、计算、加工、检索和传输等一系列活动。其目的是从大量的、杂乱无章的、难以理解的数据中整理出对人们有价值、有意义的数据（即信息），作为决策的依据。,决策,活动,数据,信息,数据和信息循环反馈的过程,大学计算机基础,信息技术(Information Technology，IT)是指应用信息科学的原理和方法，有效地利用信息资源的一种技术体系。 信息技术以计算机(Computer)技术、通信(Communication)技术和控制(Control)技术为基础(“3C”技术)，包含了对信息的识别、检测、收集、变换、存储、检索、处理、传递、以及综合利用等技术。,3、信息技术与信息产业,大学计算机基础,信息技术的发展促进了信息产业的形成与发展。信息产业是指：依靠信息技术和信息处理的手段，制造信息产品、提供信息服务的生产活动组合；是社会经济活动中从事信息技术、设备、产品的生产以及提供信息服务的产业部门的统称。 信息产业以计算机技术为核心的，是一个技术变化最快、创新性最强、涉及技术领域最多、具有较强的辐射和带动作用的产业。 信息产业成为衡量一个国家经济发展水平和综合国力的重要标志，是当今世界最有活力的产业。,大学计算机基础,1.2 信息化社会的挑战,信息爆炸!,（）完善的信息基础设施。 （）先进的信息技术。 （）广泛的信息产业。 （）拥有高素质的信息人才。 （）良好的信息环境。,2、信息化社会的特征,人类的信息总量呈现出爆炸式的增长! 信息技术和信息产业已经成为推动社会进步和社会发展的重要动力! 1、信息化社会 是以信息技术为基础，以信息产业为支柱，以信息价值的生产为中心，以信息产品为标志的社会。,大学计算机基础,3、信息产业的道德准则,）追求“绿色”的信息产业 (1)计算机与环境（注重环境的保护） (2)计算机与健康（注意身体健康与身心健康） ）尽职的计算机专业人员 ）做有道德的计算机用户 ()反对软件盗版 ()不进行未经授权的计算机访问 ()使用公用及专用网络时要自律,大学计算机基础,1.3 计算机的形成与发展,电子计算机是20世纪人类最伟大的科学技术发明之一。从1946年诞生第一台电子数字计算机以来，计算机科学是20世纪以来发展最快的一门学科。尤其是微型计算机的出现以及计算机网络的发展，使得计算机及其应用已渗透到社会的各个领域，有力地推动了信息化社会的发展。 人类发明工具的目的是延伸人类自身的能力，包括人的体力和脑力。电子计算机是对人类脑力的延伸，所以计算机也称为电脑。它引起了人类思维概念和工作方式的改变，创造出一种新的文化领域“计算机文化”。在这种新的文化领域里，掌握和使用计算机已成为人们必不可少的技能。,大学计算机基础,1.3.1 什么是计算机：,计算机是一种按照预先存储的程序，自动地、高速地、精确地对信息进行输入、处理、输出和存储的现代电子设备。,COMPUTER,输入信息 （数据和程序）,输出信息,2+3,5,计算机完成的基本操作： IPOS循环 输入(Input)、处理(Processing)、 输出(Output)、存储(Storage),计算机系统包括硬件和软件两大部分。,大学计算机基础,(1) 电子计算机的诞生,第二次世界大战中，为了解决新武器弹道的复杂计算问题，美国陆军部资助宾夕法尼亚大学从1943年到1946年成功地研制世界上第一台电子数字积分计算机(Electronic Numerical Integrator And Computer)，简称：ENIAC。 ENIAC共用了18,000多个电子管，1500个继电器，重达30吨，占地约170平方米，耗电约150千瓦时。主要技术指标为每秒5000次加法运算。,1.3.2 计算机的发展,电子管,大学计算机基础,1946年到1952年，美籍匈牙利科学家冯诺依曼（Von Neumann）领导的研制小组研制了一种“基于程序存储和程序控制”的计算机，全名为“电子离散变量计算机 (The Electronic Discrete Variable Computer) ”,简称：EDVAC。 该计算机根据冯诺依曼提出的原理制造而成，与ENIAC相比，EDVAC有重要的改进：采用了二进制，从而提高了运行效率；把指令存入计算机内部，省去了机外编程的麻烦。由此，奠定了现代计算机的体系结构，这一结构也称冯诺依曼体系结构。,冯诺依曼 现代计算机之父,大学计算机基础,计算机按其使用的电子元器件的不同，可分为四代。,（2）电子计算机的发展,更新换代的主要特点： 体积缩小，重量减轻，速度提高，成本降低。,大学计算机基础,（3） 日新月异的微型机发展,微型计算机特点是将运算器、控制器及寄存器集成在一块半导体芯片上，这种芯片称为微处理器(MPU)。 微型机的出现对计算机的普及与应用产生了巨大的影响。,大学计算机基础,1958年组装调试成第一台电子管计算机（103机） 1964年推出第二代晶体管计算机 1971年研制成第三代集成电路计算机 1974年后DJS-130晶体管计算机形成了小批量生产 1982年采用大、中规模集成电路研制成16位的DJS-150机。1983年推出运算速度达一亿次的“银河-I”巨型计算机。 1993年运算速度达到十亿次的“银河-”投入运行。 2001年研制出“曙光3000”超级计算机，其最高运算速度达 每秒4032亿次、内存容量达168 GB。 2004年10万亿次高性能计算机“曙光4000”启用。 该机除CPU以外的软硬件均为我国自行研发，它采用了2000多颗64位AMD 处理器。使中国成为除美国、日本外第三个能制造10万亿次商品化高性能计算机的国家。,（4 ）我国计算机的发展,大学计算机基础,1.3.4 计算机的发展趋势,计算机向巨型化和微型化两极发展。 网络化发展：计算机技术和通讯技术的结合使网络技术和网络经济呈爆炸式增长，彻底改变着人类的工作和生活方式。 多媒体技术。 人工智能的突破。 第五代计算机的应用（采用超导、量子、光子、生物和神经网络等新技术）。,1.3.3 计算机的发展历史表现出三个特点,发展最快的技术 ；,影响最大的技术 ；,应用领域最广的技术。,大学计算机基础,计算机发展微型化,Altair 8800,计算机不再是单一的计算机器，而是一种 信息机器，一种个人的信息机器。,大学计算机基础,计算机发展巨型化,CRAY-,运算速度可达每秒几万亿次运算的超级计算机,超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域。,银河,中国超级计算机： 国防科技大学研制的 “银河1号”、“银河2号”和“银河3号” 国家智能计算机中心推出的 “曙光1000”和“曙光2001” 中国最快超级服务器：“曙光3000” 运算速度为每秒 3800亿次（排名80位）。 “曙光4000A” 运算速度为每秒10万亿次（排名第3位）。,曙光4000A,大学计算机基础,计算机发展网络化,计算机网络： 计算机技术与通信技术结合的产物。 计算机网络的发展动力： 使用远程资源，共享程序、数据和信息资源，网络用户的通讯和合作。,计算机发展趋势,大学计算机基础,计算机发展智能化,Microsoft公司懂事长比尔.盖次说过：“如果把过去20年（pc机）的发展称之为令人难忘的话，那么未来20年的进步将是令人震惊的。”,“总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的 没有灵魂的机械来”。 笛卡尔（1637）,第一代机器人 机械手（1962年出现） 第二代机器人 具有“感觉”的机器人 第三代机器人 装有启发式计算机的“智能机器人”,香港第三代智能机器人警察 （2004年3月16日面世）,真正对人类生活带来直接冲击的，不是计算机硬件本身，而是来自软件这种人类知识的产物。,大学计算机基础,1.4 计算机的分类,计算机的分类方法很多，按用途可分为 (1)专用计算机（针对某类具体应用而设计）：对某类问题能显示出最有效、最快速、最经济的特性。 (2)通用计算机： 适应性强，应用面广。,计算机最常见的分类方法是按系统规模和功能强弱分类,(1)微型机(PC):1-2年更新换代一次，性能提高，价格降低一倍。 (2)工作站Work station：专用高性能微型计算机。 (3)小型机MiniComputer：多指专用的服务器和工作站。 (4)大型机Main Frame：速度较快，存储容量较大，支持上万用户同时使用。 (5) 巨型机Super Computer：运算速度超过亿次/每秒。,大学计算机基础,大型机IBM S390,巨型机Gray T3E,微型机,曙光4000A,大学计算机基础,1.5 计算机的特点与用途, 运算速度快。 计算精确度高。 超强记忆存储能力。 具有逻辑判断功能。 程序控制下自动处理和操作。,1.5.1 计算机的特点,大学计算机基础,1.5.2 计算机的应用领域,科学计算 数据处理 实时控制 人工智能 多媒体应用 计算机辅助,天文、气象、结构力学 办公自动化OA、管理信息系统MIS 工业控制、程控交换、导航、家用电器 专家系统、模式识别 声音和图像集成的多媒体技术 CAD：计算机辅助设计 CAM：计算机辅助制造 CIMS：计算机集成制造系统 CAI：计算机辅助教学,大学计算机基础,多媒体计算机辅助远程教学,从以老师为中心到以学生为中心的教学模式转变。,教室,教学,虚拟,知识库,交互式,Web,电子邮件,外部学习社区,大学计算机基础,大学计算机基础,大学计