计算机与信息化社会

1、1.1 计算机概况计算机概况 1.2 信息与信息技术基本知识信息与信息技术基本知识 1.3 计算机在信息化社会中的应用计算机在信息化社会中的应用 计算机是在计算机是在存储程序控制存储程序控制下，能自下，能自 动、高速地接收动、高速地接收输入输入、处理处理数据、数据、 存储存储数据并产生数据并产生输出输出的电子设备。的电子设备。 CPU 中央处中央处 理机理机 计算机由运算器、控制器（合称计算机由运算器、控制器（合称 CPU）、存储器、输入设备、输）、存储器、输入设备、输 出设备五大部件组成出设备五大部件组成 1处理速度快处理速度快 2运算精度高运算精度高 3具有强大的具有强大的“记忆记忆”能力

2、能力 4具有逻辑判断能力具有逻辑判断能力 5具有自动控制能力和交互性具有自动控制能力和交互性 6通用性强通用性强 国家科技发国家科技发 展水平和综展水平和综 合国力的重合国力的重 要标志要标志 *英国科学家艾伦英国科学家艾伦图灵图灵提出采用二提出采用二 进制及进制及图灵机图灵机、ENIAC和和冯冯诺依曼诺依曼 体系结构体系结构在理论上、工作原理和体在理论上、工作原理和体 系结构上奠定了现代电子计算机的系结构上奠定了现代电子计算机的 基础。基础。 1.计算机的诞生计算机的诞生：第一台计算机：1946年年 ENIAC ，它的产生是适应社会军事的需求。，它的产生是适应社会军事的需求。 阶段阶段电子器

3、件电子器件存储器存储器软件软件应用领域应用领域运算速度运算速度典型机种典型机种 第第1代代 19461957 电子管磁鼓、纸带 机器语言、 汇编语言 科学计算 50003万 次每秒 EDVAC、 IBM709 第第2代代 19581964 晶体管 磁芯、磁盘、 磁带 监控程序、 高级语言 科学计算、数 据处理、过程 控制 几万百 万次每秒 IBM7094、 CDC7600 第第3代代 19651970 集成电路 半导体存储 器、磁盘、 磁带 操作系统、 实时处理 科学计算、系 统设计等科技 工程领域 百万次每 秒 IBM360、 PDP11 第第4代代 1971至今至今 大规模和大规模和 超大

4、规模超大规模 集成电路集成电路 半导体存储半导体存储 器、磁盘、器、磁盘、 磁带、光盘、磁带、光盘、 U盘盘 实时实时/分时分时/ 网络操作系网络操作系 统统 所有领域所有领域 几百万几百万 千万亿次千万亿次 每秒每秒 IBM PC、 VAX11、银、银 河系列河系列 目前普遍使用的微型计算机，所采用的逻辑元件？目前普遍使用的微型计算机，所采用的逻辑元件？ 2.计算机的发展历程计算机的发展历程 根据计算机所采用的电子器件，一般将计根据计算机所采用的电子器件，一般将计 算机的发展分成算机的发展分成4个阶段个阶段: 3.我国计算机我国计算机的的发展情况发展情况 1）超级）超级 计算机的研发计算机的

5、研发 我国是继美国、日本之后第三个具备研制高端计算机 系统的国家，研发了“天河”、“银河”、“曙光”、 “神威”、“深腾”等一批高端计算机系统。 “天河天河2号号”是由国防科大研制的超级计算机系统，以峰是由国防科大研制的超级计算机系统，以峰 值计算速度每秒值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿亿亿 次双精度浮点运算的优异性能位居榜首，成为全球最快超次双精度浮点运算的优异性能位居榜首，成为全球最快超 级计算机级计算机。2014年年11月月17日公布的全球超级计算机日公布的全球超级计算机500强强 榜单中，中国榜单中，中国“天河二号天河二号”以比第二名美

6、国以比第二名美国“泰坦泰坦”快近快近 一倍的速度连续第四次获得冠军。一倍的速度连续第四次获得冠军。 *2）微处理器的研制）微处理器的研制 *龙芯是中国科学院计算所自主研发的通 用CPU，龙龙芯芯1号号的频率为266MHz，最早 在2002年开始使用。龙芯龙芯2号号的频率最高 为1GHz。龙芯龙芯3A是首款国产商用4核处 理器，其工作频率为900MHz1GHz。龙 芯3A的峰值计算能力达到16GFLOPS。龙龙 芯芯3B是首款国产商用8核处理器，主频达 到1GHz，支持向量运算加速，峰值计算 能力达到128GFLOPS，具有很高的性能 功耗比。 *2015年年3月月31日日中国发射首枚使用“龙

7、芯”北斗卫星。 *3）国产软件的开发）国产软件的开发 * 1983年，第一套中文操 作系统CCDOS问世，1989年中 文字处理系统WPS推向市场。 此外中文排版、财务等应用软 件及病毒软件、游戏软件也有 较大市场。 *1、金山WPS *2、腾讯QQ *3、迅雷下载 *4、暴风影音 *5、瑞星杀毒 支持国产软件 1.计算机技术的发展趋势计算机技术的发展趋势 微型化 网络化 智能化 巨型化 多媒体化 信息化社信息化社 会的三大会的三大 资源资源 物质物质 能源能源 信息信息 计算机计算机 是处理是处理 信息的信息的 最重要最重要 工具工具 信息起主要作用的社会称为信息化社会，也称信息社会信息起主

8、要作用的社会称为信息化社会，也称信息社会 信息信息：信息信息就是对客观事物的反映，从本质上看就是对客观事物的反映，从本质上看 信息是对社会、自然界的事物特征、现象、本质信息是对社会、自然界的事物特征、现象、本质 及规律的描述。及规律的描述。 数据数据：数据是反映客观事物属性的记录，是信息数据是反映客观事物属性的记录，是信息 的具体表现形式的具体表现形式。 数据数据经过加工处理之后，就成为信息；而信息需经过加工处理之后，就成为信息；而信息需 要经过数字化转变成数据才能存储和传输要经过数字化转变成数据才能存储和传输。 在计算机中，用文字、图像、语言、情景、现象在计算机中，用文字、图像、语言、情景、

9、现象 等所表示的内容都可称为信息等所表示的内容都可称为信息 信息处理信息处理是指运用计算机实现信息的收集、加工、是指运用计算机实现信息的收集、加工、 存贮和传输、利用信息进行决策的全过程存贮和传输、利用信息进行决策的全过程。 信息信息的采集的采集：通过输入设备实现，如，键盘输入、通过输入设备实现，如，键盘输入、 语音输入、手写输入以及拍摄、扫描得到图像等，语音输入、手写输入以及拍摄、扫描得到图像等， 还可通过传感器采集各种信息。还可通过传感器采集各种信息。 信息的组织信息的组织：包括信息的存储、加工、分类、排包括信息的存储、加工、分类、排 序等序等，目前通常使用数据库技术进行信息的组织。，目前

10、通常使用数据库技术进行信息的组织。 信息的检索信息的检索：随着随着Web信息的爆炸性增加，搜索信息的爆炸性增加，搜索 引擎提供的导航服务日益受到欢迎引擎提供的导航服务日益受到欢迎 信息的传输信息的传输：利用利用网络技术、网络技术、信息安全技术信息安全技术 请同学们找几个信息处理的例子来理解。如，图书馆图书资料管理。请同学们找几个信息处理的例子来理解。如，图书馆图书资料管理。 信息技术信息技术（Information Technology，缩 写IT），是主要用于管理和处理信息所是主要用于管理和处理信息所 采用的各种技术的总称采用的各种技术的总称。信息技术包含信息技术包含 以下三个层次的内容以下

11、三个层次的内容： 信息基础技术信息基础技术 信息系统技术信息系统技术 信息应用技术信息应用技术 包括新材料、新能源、新器件的开 发和制造技术。 对信息技术的发展影响最大的是微微 电子技术和光电子技术电子技术和光电子技术。 包括信息获取技术（传感传感技术技术、遥测技 术、遥感技术等） 信息处理技术（计算机技术等） 信息传输技术（通信技术等） 信息控制技术（也称自动化控制技术 ， 包括：过程自动化、机械制造自动化和管理 自动化 ） 信息存储技术（光盘技术、全息存储技 术 等） 是针对各种实用目的具体技术，如人工智能、 企业生产自动化、办公自动化、家庭自动化 等，它们是信息技术开发的目的所在。 信息

12、技术的核心主要包括微电子技术、传感 技术、通信技术、计算机技术和控制技术等。 其中的通信技术、计算机技术和控制技术通信技术、计算机技术和控制技术合 称为3C（Communication、Computer、 Control）技术，3C技术是信息技术的核心， 传感技术是核心与外部世界的接口。 1.信息化信息化 Internet的出现和推广，大大加速了人类 信息化社会的进程。 “信息高速公路”是构建信息化社会的 基础。信息高速公路信息高速公路是是指建立一个能提供超指建立一个能提供超 量信息的量信息的,由通信网络、多媒体联机数据库由通信网络、多媒体联机数据库以以 及网络及网络计算机组成的一体化高速网络计算机组成的一体化高速网络,向人们向人们 提供图、文、声、像信息提供图、文、声、像信息的快速的快速传输服务传输服务,并并 实现信息资源的高度实现信息资源的高度共享。共享。我国的信息高速信息高速 公路公路建设已初见规模。 物物联网联网是继计算机、互联网之后世界信息产 业发展的第三次浪潮。 “物联网就是物物相 连的互联网”，其英文名称是“The Internet of things”。 信息化社会的主要内容（自学）信息化社会的主要内容（自学） 1.3.1 应用领域应用领域 科学科学计算计算（最早应用）（最早应用） 信息处理信息处理（如办公自动化、人事管理等）（如