第一讲 计算机及网络发展与应用

1、计算机及网络发展与应用Development and Applications of Computer and Network计算机及网络教学内容教学内容计算机概述计算机发展史计算机的应用与发展计算机网络概述计算机网络的应用与发展教学重点教学重点计算机发展史计算机的应用与发展计算机网络的应用与发展概述计算机发展史计算机网络应用与发展计算机及网络概述计算机发展史计算机网络计算机概述应用与发展计算机及网络什么是计算机概念概述能对各种信息进行存储和高速处理的现代化电子设备计算机发展史计算机网络应用与发展计算机及网络计算机的特点概念概述概述 运算速度快，计算精度高； 最高可达亿亿次，个人计算机可达几千

2、万到几亿次。 数字化表示数据，计算精度很高。 具有逻辑判断和记忆能力； 算术运算+逻辑运算。 存储和处理大量的数据和程序。 高度的自动化与灵活性。 程序控制全球超级计算机TOP 500组织2016年06月20日在德国正式发布了全球超级计算机500强最新排行榜，中国国家超级计算无锡中心研制的“神威太湖之光”，浮点运算速度为每秒9.3亿亿次；中国国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机，排名第二（曾经四次摘得全球运行速度最快的超级计算机桂冠）。中国入榜的超级计算机数量达到167台，世界第一。可以对文字、符号进行判断和比较，进行逻辑推理和证明；机器学习、人工智能等都离不开计算机的算术与逻辑计算。大数

3、据技术自动执行的程序；根据目标定制的程序步骤，具备灵活性、通用性；计算机发展史计算机网络应用与发展计算机及网络计算机的分类概念概述概述用途通用计算机专用计算机数据类型模拟计算机数字计算机混合型计算机性能高性能计算机微型机工作站计算机发展史计算机网络应用与发展计算机及网络概述计算机发展史计算机网络计算机发展史应用与发展计算机及网络肖克莱/巴丁/布拉顿点接触型晶体管基尔比集成电路1946年-1957年电子管时代1958年-1964年晶体管时代1946年1947年1952年1957年1958年1965年1970年发展史概述计算机发展史计算机网络ENIAC电子计算机诞生冯 诺依曼EDVAC 微电子技术

4、及计算机发展史1965年-1970年中小规模集成电路时代1970年大规模与超大规模集成电路时代应用与发展计算机及网络概述框架发展史计算机发展史计算机网络第一代：电子管计算机（1946年-1957年）l内存l外存l工作速度l软件l应用l代表机型l特点延迟线或磁芯纸带、卡片或磁带几千一万次秒机器语言或汇编语言科学计算ENIAC、EDVAC体积庞大，运算速度低，成本高，能耗大。应用与发展计算机及网络概述框架计算机发展史计算机网络第二代：晶体管计算机（1958年-1964年）l内存l外存l工作速度l软件l应用l代表机型l特点磁芯磁带或磁盘几十万次秒高级算法语言事务管理及工业控制IBM 7000 系列体

5、积小，寿命长，速度快，能耗少，可靠性高，运算速度低，成本高。应用与发展计算机及网络概述框架计算机发展史计算机网络第三代：集成电路计算机（1965年-1970年）l内存l外存l工作速度l软件l应用l代表机型l特点半导体存储器磁带或磁盘几十万几百万次/秒高级算法语言、操作系统科学计算、事务管理及工业控制IBM System /360体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长。计算机设计出现标准化、通用化、系列化。应用与发展计算机及网络概述框架计算机发展史计算机网络第四代：超大规模集成电路计算机（1970年-）l内存l外存l工作速度l软件l应用l特点半导体存储器磁盘或光盘几百万几千万次秒操作系统和应用软

6、件以计算机网络为特征通用性强应用与发展计算机及网络概述框架计算机发展史计算机网络新型计算机超导、DNA、量子、光、纳米计算机超导计算机DNA计算机量子计算机DNA计算机的最大优点在于其惊人的存储容量和运算速度：1立方厘米的DNA存储的信息比一万亿张光盘存储的还多；十几个小时的DNA计算，就相当于所有电脑问世以来的总运算量。更重要的是，它的能耗非常低，只有电子计算机的一百亿分之一。电流在超导体中流过时，电阻为零，介质不发热。利用超导技术生产的计算机及其部件，运算速度比现在的电子计算机快100倍，而电能消耗仅是电子计算机的千分之一。光计算机纳米计算机量子计算机以处于量子状态的原子作为中央处理器和内

7、存，利用原子的量子特性进行信息处理。量子计算机在外形上有较大差异，它没有盒式外壳；看起来像是一个被其它物质包围的巨大磁场；它不能利用硬盘实现信息的长期存储；但高效的运算能力使量子计算机具有广阔的应用前景。光计算机用光束代替电子进行计算和存储：它以不同波长的光代表不同的数据，以大量的透镜、棱镜和反射镜将数据从一个芯片传送到另一个芯片。神经网络计算机纳米计算机是一种体积小、反应速度快的的计算机。纳米技术生产芯片成本十分低廉，因为它既不需要建设超洁净生产车间，也不需要昂贵的实验设备和庞大的生产队伍。只要在实验室里将设计好的分子合在一起，就可以造出芯片。大大降低了生产成本。具有模仿人的大脑判断能力和适

8、应能力、可并行处理多种数据功能的神经网络计算机，可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行动，而且可同时并行处理实时变化的大量数据，并引出结论。应用与发展计算机及网络计算机应用概述计算机发展史计算机网络应用与发展计算机及网络应用领域概述计算机应用数据处理辅助技术过程控制人工智能网络应用最早最广泛的应用领域资源共享数据传递机器翻译专家系统图像识别智能机器人CAD/CAMCAI实时控制自动控制计算机发展史应用与发展计算机网络计算机及网络概述计算机发展史计算机网络应用与发展巨型化微型化智能化网络化发展计算机及网络计算机网络概述概述计算机发展史应用与发展计算机网络计算机及网络概述计算机发展史应用与发展

9、计算机网络什么是计算机网络一组地理位置不同、相互连接、自治的计算机和设备的集合。计算机网络硬件计算机通信设备信道软件系统软件应用软件网络协议计算机及网络计算机终端网络诞生阶段1946年1960s早期1969年形成阶段计算机通信网络1970s末期-1990s1990s发展史概述计算机发展史计算机网络ENIAC电子计算机诞生计算机网络发展史开放式的标准化计算机网络互联互通阶段新一代计算机网络高速网络技术阶段应用与发展ARPANET里程碑1960s中期-1970s计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络计算机技术通信技术计算机网络理解：计算机与计算机网络的关系计算机网络离不开计算机，计算机没

10、有网络依然可以完成任务。计算机网络是一切信息技术的融合，是具有新功能的新系统。计算机及网络计算机网络应用概述计算机发展史应用与发展计算机网络计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络计算机网络的典型应用计算机网络应用网络通讯E-mail,QQ,微信资源共享远程医疗MOOC网上购物办公系统视频会议物联网数据处理云计算大数据计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 截至2016年6月，中国网民规模达7.10亿，半年共计新增网民2132万人。互联网普及率为51.7%，较2015年底提升了

11、1.3个百分点。网民：过去半年内使用过互联网的6周岁及以上中国居民。本报告数据指中国大陆地区。计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 截至2016年6月，中国手机网民规模达6.56亿，较2014年底增加3656万人。网民中使用手机上网人群占比由2015年底的90.1%提升至92.5% 。计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 截至2016年6月，我国网民中农村网民占比26.9%

12、，规模为1.91亿；城镇网民占比73.1%，规模为5.19亿，较2015年底增加2571万人，增幅为5.2%。计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 网民结构：截至2016年6月，中国网民男女比例为53:47，同期全国人口男女比例为51.2:48.8，网民性别结构趋向均衡，且与人口性别比例基本一致。计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 年龄结构：截至2016年6月，我国网民仍

13、以10-39岁群体为主，占整体的74.7%：其中20-29岁年龄段的网民占比最高，达30.4%，10-19岁、30-39岁群体占比分别为20.1%、24.2%。与2015年底相比，10岁以下儿童群体与40岁以上中高龄群体占比均有所增长，互联网继续向这两个年龄群体渗透。计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 学历结构：截至2016年6月，我国网民依然以中等学历群体为主，初中、高中/中专/技校学历的网民占比分别为37.0%、28.2%。与2015年底相比，小学及以下、大专、大学本科及以上学

14、历的网民占比均有所提升。计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 职业结构：截至2016年6月，中国网民中学生群体占比仍然最高，为25.1%；其次为个体户/自由职业者，比例为21.1%；企业/公司的管理人员和一般职员占比合计达到13.1%。对比2015年底，这三类人群的占比保持相对稳定。计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 收入结构：截至2016年6月，网民中月收入在2001-

15、3000元及3001-5000元的群体占比较高，分别为16.2%和22.7%。随着社会经济的不断发展，网民的收入水平也逐年增长，对比2015年底，收入在5000元以上的网民人群占比提升了3.8个百分点。计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 截至2016年6月，中国网民通过台式电脑和笔记本电脑接入互联网的比例分别为64.6%和38.5%；平板电脑上网的比例为30.6%；网络电视使用率为21.1%。计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 上网时长（周均）计算机及网络概述计算机发展史应用与发展计算机网络中国互联网现状数据来源：中国互联网络信息中心第38次中国互联网络发展状况统计报告（2016年7月）l 网民规模突破7亿，互联网普及率增长稳健；l 手机网民规模达6.56亿，手机上网主导地位强化；l 农村互联网普及率保持平稳，城乡差异依然较大；l 网上支付线下场景不断丰富，大众线上理财习惯逐