课程思政教学展示-计算机基础课程

计算机应用基础

---从人脑到类脑课程思政教学展示信息与艺术学院2019.9.17（思考）计算机发展的关键因素？？？研究经费？社会环境？社会需求？新材料的问世？其他因素……安蒂基西拉机器（2000年前，巴比伦等差级数周期预测）计算机的前世算盘（1800年前，徐岳《数术记遗》“珠算控带四时，经纬三才“）计算机的前世摩尔斯电码（世界上第一条电报。泰坦尼克号CQD、《风声》、《名侦探柯南》）计算机的前世计算机发展的历程1.电子管计算机时代2.晶体管计算机时代3.中小规模集成电路计算机时代4.大规模、超大规模集成电路5.智能时代第一代：电子管计算机时代（“ENIAC”1946年美国宾夕法尼亚大学）18000个电子管，占地150平方米。美国国防部进行弹道计算、美国1950年全国人口普查、1952年美国总统选举使用了ENIAC。第二代：晶体管计算机时代（1956年，美国贝尔实验室）缺陷：有辐射，人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能。加速人体的癌细胞增殖，白内障。第三代：集成电路计算机时代（1958年，美国德克萨斯公司半导体，锗、硅）任何发明创造背后都是有驱动力的，而驱动力往往来源于问题。硅集成电路是主流，就是把实现某种功能的电路所需的各种元件都放在一块硅片上，所形成的整体被称作集成电路。从农村的四合院到一幢摩登大楼第四代：大规模、超大规模集成电路计算机时代

一块芯片上集成的元件数超过数万个，或门电路数超过万门。出现的条件：晶体生长技术已达到极高的水平；制造设备不断完善，加工精度、自动化程度和可靠性的提高已使器件尺寸进入深亚微米级领域第五代：智能计算机时代（未来-类脑）“人工智能”是通过一定算法＋数据学习得到正确的答案，这个算法与人脑的思考方式还有很大的不同，所以在很多领域依然有着非常大的局限性。“类脑智能”是利用神经形态计算来模拟人类大脑处理信息的过程，是人工智能的终极目标。

中国计算机的发展（中国速度）坚定”四个自信“的力量源泉从“银河”的历史性突破，到“天河”“神威”等一系列超级计算机在世界范围内叫响“中国速度”的品牌，再到现在的”墨子号”的成功发射，将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。银河系列天河系列太湖之光墨子号第一代：中国第一台计算机103机（M-3）的研制人员（部分）我国第一代计算机研制者努力钻研先进技术、忘我工作的精神是可歌可泣的，一直到90年代初，他们都是我国计算机研制的中坚力量。他们诠释了“工匠精神”的内涵：专注、敬业、精益求精的品质意识、持之以恒的执着追求、淡泊名利的崇高境界。心无旁骛的潜心钻研“钻”出来了M-3机我爱你中国，我要把美好的青春献给你，我的母亲我的祖国第一代：中国第一台计算机103机（曲阜师范，气象数据、农业种植）五十年代中期，我国制定了“十二年科学技术发展规划”，并提出“向科学进军”的口号。近四千个半导体锗二极管和八百个电子管。广播电子管属于模拟信号，计算机电子管是数字信号。104机（每台造价200万）-107机-119机（核武器研制的国之重器）。第二代：晶体管计算机研制(“功勋机”，1965-1972年)1965年中科院计算所研制成功了我国第一台大型晶体管计算机：109乙机；对109乙机加以改进，两年后又推出109丙机，在我国两弹试制中发挥了重要作用，被用户誉为“功勋机”。华北计算所先后研制成功108机、108乙机(DJS-6)、121机(DJS-21)和320机(DJS-8)，并在738厂等五家工厂生产。“银河-1”亿次计算机银河“1”亿次计算机1978年由邓小平亲自批准研制，在全国20多个科研生产单位和使用单位的大力协同、密切合作下，国防科技大学的科技人员经过六年的艰苦奋斗，克服了很多理论上、技术上和工艺上的困难，终于在1983年研制成功了首台超高速巨型电子计算机，是我国第一台自主研制的亿次计算机系统，使我国成为继美、日之后世界上第三个能研制巨型机的国家。国防科技大学计算机学院院史馆保存一台完整的“银和-1”亿次机，认定委员会认定其为“CCF中国计算机一类历史记忆”它是石油和地质勘探、中长期天气数值预报、卫星图像处理、计算大型科研项目和国防建设的重要工具和手段，对现代化建设具有重要的作用。“银河-1”的研制成功，填补了国内巨型计算机的空白。标志着我国计算机技术已发展到一个新阶段，使中国跨入了世界研制巨型电子计算机国家的行列。智能计算机时代（量子计算机）（类脑计算机需要处理的庞大数据量）

上海量子信息与量子科技创新研究院的潘建伟、陆朝阳团队历经12年时间成功控制住了10个光子。

什么是量子计算机？（光量子和超导量子）以光子代替电子，光运算代替电运算举例而言，如今世界最快的经典计算机，如果要把一个一百位的数分解为两个质数的乘积，大概需要10年左右的时间。但如果使用量子计算机，仅在1分钟内就可以把这个大数，分解成两个数的乘积。量子计算机介绍道路自信、理论自信、制度自信、文化自信以国内外推出第一代计算机的时间差距来看：第一代的差距是12年，第二代是6年，第三代(文革的干扰）是9年，向量机是7年，大规模并行机是5年，机群系统是4年，千亿次计算机起跑线很近，到量子计算机时代已经跟国际基本持平，这样的“中国速度”足以体现了我们国家的制度自信、道路自信和理论自信。中国的和平崛起与强大已经是不容忽视的事实。作为首颗量子通信卫星，它以我国古代科学家墨子的名字来命名。墨子最早提出过光线沿直线传播的观点，进行了小孔成像实验。用他的名字命名正是为了纪念他在早期物理光学方面的成就。量子科学实验卫星以中国科学家先贤墨子来命名，体现了中国的文化自信。身为当代大学生的我们，如何度过