大学计算机基础 耿国华38378-00第3章 3 0概述

引言：,人类的历史就是一个不断地从必然王国向自由王国发展的历史。毛泽东,计算机是人类最重要的发明创造,计算机是人类第一次改进人的智能器官。工具创造了人类，创新创造了人类。人类历史上的发明创造都是工具的发明，都是模拟改进人的身体其他某一器官功能，。,计算机与人脑,计算机与人脑一书对计算机与人脑进行了比较研究和探索。“人类的劳动和智慧，创造了机器。机器是人手的延长。”“都注意了拿人造的自动机（计算机）和天然的自动机（人脑）来做技术比较”。电脑和人脑：计算机的运行速度很快，准确率也很高，在这方面超越了人脑。然而，计算机是人创造出来的，两者在本质上是不同的。人类给了计算机“思维”的能力，但是其“思维”的方式是由指令来控制的。人脑，它的思维方式是由人本身决定的，是生物的思维。和计算机在本质上是不同的。计算机在很多方面和人脑相似。人脑的构成很复杂，比计算机远远复杂。,计算机电脑-人脑,正是他，开创了现代计算机理论，其体系结构沿用至今，而且他早在40年代就已预见到计算机建模和仿真技术对当代计算机将产生的意义深远的影响。他，就是约翰冯诺依曼（JohnVonNeumann）。,人脑的基本功能；计算机基本组成部件：记忆功能；记忆程序和数据-存储器信息处理功能；完成数据加工处理-运算器事物的顺序和并行；控制程序执行-控制器接受信息能力；眼、耳、鼻、舌、皮肤输入数据和程序-输入设备表达信息能力；声音、表情、姿势等输出处理结果-输出设备,冯诺依曼体系结构1945年，冯诺依曼提出了在数字计算机内部的存储器中存放程序的概念，这是所有现代电子计算机共同遵守的基本规则，被称为“冯诺依曼体系结构。,特点：采用二进制形式表示数据和指令；将程序事先存入主存储器中；计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。,典型的冯诺依曼计算机组成：,典型的冯诺依曼计算机组成：,8,(1)运算器运算器是计算机对数据进行加工处理的部件，主要功能是进行算术运算或者逻辑运算。运算器由算术逻辑单元（ArithmeticLogicUnit，ALU）、累加器、状态寄存器和通用寄存器等组成。计算机的运算性能有多大？天河计算机-2010中国高性能计算机TOP100排行榜正式对外发布，经过技术升级优化后的“天河一号”超级计算机系统，以峰值性能每秒4700万亿次。达到了世界第一。,计算机的组成,1.计算机的发展2.计算机系统组成3.计算机硬件构成,云计算：云计算（cloudcomputing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。,计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。,(2)控制器控制器是整个计算机的控制指挥中心，其功能是控制计算机各部件自动协调的工作。控制器负责从存储器中取出指令，然后进行指令的译码和分析，并产生一系列控制信号。这些控制信号按照一定的时间顺序发往各部件，控制各部件协调工作，并控制程序的执行。分布式控制；物联网；智能机器人：普通机器人一样,具有感觉,识别,推理和判断能力,可以根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序.智能机器人所不同的是,修改程序的原则不是由人规定的,而是机器人自己通过学习,总结经验来获得修改程序的原则.所以它的智能高出初能智能机器人.这种机器人已拥有一定的自动规划能力,能够自己安排自己的工作.这种机器人可以不要人的照料,完全独立的工作。,计算机的组成,1.计算机的发展2.计算机系统组成3.计算机硬件构成,(3)存储器存储器的功能是用于存储以内部形式表示的各种信息，包括程序、数据、运算的中间结果及最终结果。根据存储设备在计算机中所处的位置不同，可以分为主存储器和辅助存储器；根据存储介质的不同可以分成磁性存储器、半导体存储器和光介质存储器等。云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。百度云将在9月3日赠送100G的超大云存储空间活动，并号称“只要登录百度云，即可拥有史上最大空间的云存储”。,计算机的组成,1.计算机的发展2.计算机系统组成3.计算机硬件构成,(4)输入设备输入设备的功能是将要加工处理的外部信息转换为计算机能够识别和处理的内部形式，以便于处理。常用的设备包括鼠标、键盘以及扫描仪等。(5)输出设备输出设备的功能是将信息从计算机的内部形式转换为使用者所要求的形式，以便能为人们识别或被其他设备所接收。常用的包括显示器、打印机等。,计算机的组成,1.计算机的发展2.计算机系统组成3.计算机硬件构成,人类是通过感官来认知世界的。一般情况下，人们通过视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉这五种感受而形成对信息的感知。在人类认知客观世界的五大感官之中，视觉是人们认知接受信息的主要渠道。经调查，在这五种感官中，通过视觉来认知信息占70%，听觉占20%左右，其余感官的获取量仅占10%。,视觉系统是人们接触外界信息最常用的器官，它能将现象作理性的分析、联想、诠释和领悟，并且在视觉过程中对信息轮廓进行辨析，判断。视觉不仅是心理与生理的知觉，更是创造力的根源，其经验来自对四周环境的领悟与辨析。视觉是人类认知客观世界最主要的途径。,计算机应用发展：,计算机应用发展：输入输出设备发展的影响数字计算机（40ns）数字信息处理机（50ns）ASCII、中文计算机汉字