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文档简介
第律奸算机导信息技木
■
了解:
■计算机发展历程及中国计算机发展概况。主要内
容包括计算机系统的概念、硬件和软件的发展简
史、计算机分类等。
■信息的基本概念、内容、特征、作用。
■计算机在信息社会中的应用。主要内容包括应用
领域、案例、影响等。
■未来计算机的发展。主要内容包括计算技术的发
・上一页・
展方向、未来计算机和信息技术的展望。
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第2页
主要知识点
■信息表示
■计算机发展
■未来计算机
■计算机应用领域
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第3页
一、计算机技术的发展和展望
■计算机的发展历程
■未来计算机可能的发展方向
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第4页
m-----
什c遍封算机?
计算机:是一台能存储程序和数据,并能自动执行程
序的机器;是一种能对各种数字化信息进行处理,
协助人们获取信息、处理信息、存储信息和传递信
息的工具。
・上一页■
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[停止放映]
第诙
1、计算机的发展历程
■计算机技术的发展
算筹———算盘、计算尺一一机械式计算机
-----电子计算机
■电子计算机的发展
电子管-----晶体管-----集成电路
-----大规模集成电路
・上一页1
■下一页1
[停止放映]
第际:
计算工具的进手匕
工到机械自动
■史前时期,我们的祖先就采用石块和贝壳记数;
■唐代时期,开始使用算盘;
■17世纪,出现了计算尺;
■1642年,法国数学家Pascal创造了第一台能完成加、减
运算的机械计算器,计算税收;
■1822年,英国数学家巴贝奇提出了自动计算机的基本概
念,并设计出差分机和分析机;
机械计算到电动计算
■1884年,美国工程师霍雷斯创造了第一台电动计算机,
用于人口普查;
年,美国哈佛大学数学教授霍华德•阿肯提出设计
・上一页■■1944
思想,由IBM承建,设计出“马克1号”计算机。
■下一页1
[停止放映]机电全自动到电子数字
■1946年,第一台数字式计算机ENIAC诞生在美国,从此
人类社会进入以计算机为主导的信息时代。茅顶
唐朝1642年Pascal加法器
1822年巴贝奇
差分机
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
1946年ENIAC1944年阿肯1833年巴贝奇
MARKI分析机第8页
电子计算机
♦ENIAC♦晶体管计算机♦现代计算机
ENIAC一一1946宾州大学
(ElectronicNumerical
IntegratorAndComputer)
t达59屯,使用7弦M文电3管
,708。小电做,10000、迎落,耗
电/5次加,占地/%平方米,运算速
・上一页■/5加米/秒加、减法运第。(系具
”一页1备疫计案机内存储程本的特征〃
[停止放映]Cray-1巨型机
第一台个人计算机
・上一页・
■下一页1
[停止放映]IBM5150
第10页
史上第一台笔记本电脑
・上一页■
”一页1
[停止放映]Osborne1
第17万
世界上第一个鼠标
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第12页
■一款计算机游戏
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
SpaceWar
第13万
现代微型计算机
微机
第14万
现代的家用计算机
TheNewiMac.
17,ClnnmaTFTDeputy
Upto700iMzG3
Airport
CD.COR,CDR'DVOc<xnbo
tlanndhKardon
Starlingat$899
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
iMac
第IE
现代的笔记本计算机
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第1以
微型计算机及微处理器
■从4004到Pentium4
■早期的微型计算机
Intel4004微
PentiumIV微处理器
处理器芯片
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
APPLE1计算机IBMPC计算机第1顶
Intel4004微处理器芯片
・上一页i
包含2300个晶体管,支持45条指令,工作频率1MHz,
『一页1
[停止放映]尺寸规格为3111nlx4mm。计算性能远远超过当年的
ENIAC,最初售价为200美元。
第I演
PentiumlV微处理器
・上一页・“奔腾(Pentium)”微处理器在2000年11月发布,起步
■下一页1频率为1.5GHz,随后陆续推出了1.4GHz-3.2GHz的P4处
[停止放映]
理器,这也是目前最新型的微处理器。
返回
第19万
必兵机发展史
耕算机成展历程
第一代第二代
()
1946^1957(1958^1964)
电子管计算机晶体管计算机
5千~4万(次/秒)几十万~百万(次/
第四代第三代
(1970~90年代)(1964^1969)
■上一页1大规模集成电路中小集成电路
■下砥万~几亿(次/秒)_百万~几百万(次/秒)
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第20页
中计算机的发展
■大型机及巨型机银河、曙光、神威
■微型机长城、联想、方正
■中央处理器“龙芯”芯片(2001)、曙光推出具有中
国知识产权“龙腾”服务器(2002)。
■软件YHOS、CCDOS.WPS、LinuxOS>C0SIX64、OpenBASE
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
王安磁芯存储器
第27万
2、计算机的未来
■未来电子计算机的发展方向
巨型化、微型化、网络化、智能化
■应用其他技术的计算机
光计算机、生物计算机、分子计算机、量子
计算机、DNA计算机
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第22页
■摩尔定律
■计算的能力每18个月翻一番
■性能价格比
■在过去20年里1,000,000倍增长
■在未来20年里1,000,000倍的增长
■摩尔定律在过去的35年里已被证实了他的准确
性
■在未来至少35年中它还将发挥作用
・上一页・
■下一页1
[停止放映]
第23万
微型化就是进一步提高集成度,利用高性能的超大规
模集成电路研制质量更加可靠、性能更加优良、价格更
加低廉、整机更加小巧的微型计算机。例如,腕式计算
机。
晶
体
管
数
目
[停止放映]
10微米芯片0.18微米芯片
第24万
■智能化是指让计算机具有模拟人的感觉、
行为、思维过程的机理,使计算机具备逻
辑推理、学习等能力。
■目前,已研制出各种“机器人”,有的能
代替人从事各种复杂、危险的劳动,有的
能与人下棋等。
■例如,IBM公司研制的“深蓝”计算机,
每秒能执行50〜100亿次运算,每秒能计
智能机器人
算出200〜300万步棋。1996年2月10日,
・上一页■超一流国际象棋大师卡斯帕罗夫以三胜两
■下一页1和一负的成绩战胜了“深蓝”。但在1997
[停止放映]
年5月12日,这位历史上最伟大的人类旗
手却败在“更深的蓝”计算机手下。第2E
二、计算机与信息处理
■信息及信息科学
■基于计算机的信息处理过程
A信息的表示和采集
>信息的存储和组织
>信息的传输和检索
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第2砒:
工、信息科学与技术
■信息:
区别于物质与能量的第三类资源
■信息科学:
以信息为主要研究对象的科学
■信息技术:
有效应用信息资源的技术体系
・上一页■
■信息产业
”一页1
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第2顶
■数据
■对现实世界中客观事物的符号表示
■可以是数值数据,也可以是非数值数据,如声
音、图像等
■计算机中数据
.能输入计算机,并能为其处理的符号序列
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第2演
■例,一幅黑白图象
■数据一白点阵0000二金0000
00X/000000
1Z00000000\0
/0000广y00
(100r*00S-00
10000000000
0000000000
信息——脸谱\
1Q000100
0一,上
01oT-T01/0
007111100
000000000000
000000000000
・上一页・
■下一页1
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第29页
■信息与数据的联系
■数据是信息的符号表示,或称载体
■信息是数据的内涵,是数据的语义解释
■数据是符号化的信息
■信息是语义化的数据
・上一页1
■下一页1
[停止放映]
第30页
42、基于计算机的信息处理过程
■信息的表示方法
■信息的采集
■信息的存储
■信息的组织
■信息的传输和检索
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第37万
数据编码
■计算机最主要的功能就是处理信息,而信
息在计算机中如何表示、存放、传递?这
是首先要解决的问题。
■基本要求是:信息的表示、存放和传递要
方便、可靠、易处理。
■显然,在计算机内部,信息只有经过数字
化编码后才能表示、存放和传递。
■所谓编码,就是用少量的基本符号,根据
■上曲简单的组合规则,以表示大量复杂的信息。
・F-页1
[停止放映]■二进制是一种最简单的编码系统。
第32页
播爨飒御胪软侬蠲直蹙
■计算机中的信息采用二进制编码来表示。
■二进制表示数字容易实现(只有、
01)o
■二进制运算规则简单(逢二进一)。
■二进制编码在物理上最容易实现;自然界中
具有两个目定状态的物理量很多,例如:电
流的有无、电压的高低等。
・上一页・
■下一页1
[停止放映]
第33万
信息的常用单位有“位”、“字节”、“字”三种:
[.位(Bit)表示一位二进制信息(最小单位)
2.字节(Byte)一个字节8位二进制数字组成(是信息的
基本存储单位)
3字(Word)是位的组合,在计算机中作为一个独立的
信息单位处理。不同的机器类型,字长是不同的,常
用的字长有8位、16位、32位等。如某个字由4个字节
组成,则它的字长是32位,相应的计算机称为32位机。
位(Bit)
■下页1b7b6b5b4b3b24b0字节(Byte)
[停止放映]
....................字(Word)
信息编码
■计算机是美国人发明的,因此计算机的字符
集中自然包含了英文的26个字母。
■计算机要在全世界通用,必须采用公认的标
准格式对字符、符号进行编码。
■常用的字符编码有ASCH码、BCD码、西文字
..符编码和码。
■上一页.EBCDIC
■下一页1
[停止放映]
第35页
中文信息编码
■汉字要比英文字母多得多,如何解决汉字的编
码问题,这是用计算机处理汉字首先要解决的
一个最大难题。
■汉字处理又包括两方面:汉字输入和汉字识别。
英文的26个字母在键盘上都有,但上万个汉字
是无法放在一个键盘中。
・上一页■
处理汉字就要解决汉字的输入、编码、在计算
■下一页1
[停止放映]机中保存、汉字转换识别等一系列问题。
第3砒:
多媒体信息表示
■采集------量化------编码
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第3顶
士信息的采集
■传统的信息采集方法
■多媒体信息的采集
■声音采样率/采样精度
■图形分辨率/像素位深度
・上一
■下一页1
[停止放映]
第3演
未经压缩的信息容量
信息源大致比特率
电话8000样本数/秒X12比特/样本=96kbps
(200—3400HZ)
宽带语音16000样本数/秒x14比特/样本=224kbps
(50-7000HZ)
宽带音频44100样本数/秒x2信道X16比特/样本=1.412Mbps
(20-20000HZ)
图像512x512像素色彩图像X24比特/像素=6.3Mb/图像
1±-1:1视频640x480像素色彩图像x24比特/像素x30图像/秒
■下T■=221Mbps
解止放嵋高清晰度电视1280x720像素色彩图像x24比特/像素x60图像/秒二1.3Gbps
第39页
信息的组织
■信息组织的层次结构
位、字节、域、记录、文件和数据库
■文件的结构和特点
号教学管理DB:数据库□0®
■数据库技术璃打开⑼区设计⑨囱新建®X建3在蠢
对象使用设计器创建表课程名称表
使用向导创建表选课成绩表
国
通过输入数据创建表学生成绩表
回
SwitchboardItems学生简况表
成绩汇总表学生情况表
TIPTMAIECIOPHOKEIOTRANKTIORKDATEpicture▲师授课表
+T001卫颜俊C60432686341990-9-10位图图像一
授
+T002张云生C60932686341978-10-1位图图像
+T003陈璇C6093268634授1995-4-10位图图像
+T004李波C6043268634授1979-9-13
+T005李尊朝C60132686341985-5-1位图图像
+T006姚普选C6063268634:1981-6-1
・上一页1+杨振平
T007丁C60--2----j1983-4-20
+T008C60832686341996-9-1
■下一页1
+T009仇卫国C60332686341999-10-20
授
[停止放映]+T010刘路放C6063268634
二i二―11976-9-12
+T011沈红C60132686341976-4-11
+T013王,^C60777277721999-1-10
张伟
_+T014C60822236781999-12-10第40页
记录:己I1F|川|共有记录数:14
信息的传输
■信息传输的主要途径
-----互联网络
■网络技术
「网络设备
网络的层次结构
网络协议
J局域网/城域网/广域网
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第47万
信息的检索
■早期的检索方式
■网络化、智能化检索
■搜索引擎
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第42页
计算科学体系
■构造性数学基础包括数理逻辑、代数系统、图
论、集合论等;
■计算的数学理论包括计算理论、高等逻辑、形
式语言与自动机、形式语义学等;
■计算机组成原理、器件与体系结构包括数字逻
辑与数字集成电路、计算机原理与设计、计算机
系统结构、微机原理与接口技术等;
■计算机应用平台包括操作系统、网络、编译系
统原理、分布式系统等;
■计算机应用基础包括程序设计、软件工程、算
■上通法基础、数据结构、数据库等;
■下页■■计算机应用技术包括多媒体、计算机可视化与
麟止放・虚拟现实、人工智能、图形学与图像处理、辅助
设计等。第43页
三、计算机的应用
。了解计算机的主要应用领域
。计算机典型应用领域介绍
—科学与工程计算
-信息管理
-电子商务
-人工智能
・上一页■
■下一页1-计算机辅助设计
[停止放映]
第44万
计算机到底能干什么?
。计算器?
。打字机?
。玩游戏?
。还有?・・・
・上一页・
■下一页1
[停止放映]
第45页
例计算机和现代生活
■当代大学生的一天.....(IC、ATM、201卡)
■多媒体教学(作业提交、答疑、考试)
■通讯
■娱乐
■家用电器
■信息管理(学藉、图书馆、OA)
■信息检索
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第4砒:
一、计算机主要应用领城
■科学与工程计算
■信息处理
■过程控制
■计算机辅助系统
■多媒体技术应用
■计算机通信和网络应用
■人工智能
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第4顶
&二、计算机典翘应用领域介绍
■科学与工程计算
■信息管理
■电子商务
■人工智能
■计算机辅助设计与制造
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第4演
■例:n的求值,古老的计算问题
兀=周长/直径
・上一页■
”一页1
[停止放映]
第49页
■上一页■
”一页1
[停止放映]
计算机应用领城:
--------科学和工程计算
■计算数学+计算机少科学计算
■计算数学:研究数值计算方法
■计算机:计算数学强有力的工具
■科学计算是第三种科学手段
■理论研究:无法求得理论解
■科学实验:难以应用实验手段
■可以进行计算
・上一页■
■下一页1■计算机是人类计算能力的延伸
[停止放映]
第57万
科学和工程计算的应用
■大气科学研究:
数值天气预报
■油气资源勘探:
地震波数据处理
■核武器模拟试验
■空气动力学计算
■有限元方法计算
・上一页■
■下一页1
[停止放映]
第52页
数值天气预报
■例:天气预报,与计算有什么关系?
■运用数学方法,通过数值计算进行天气预报的方
法和相关的理论
■将已有的观测值作为初值,通过求解大气动力学
和热力学方程组,从而客观、定量地作出天气预
报。
■1950年4月,ENIAC成功地作出世界上第一次正确
的数值天气预报。
・上一页1
■下一页1
[停止放映]
第53万
地震波数据处理
■人工制造强烈的震动,在岩石中传播的弹性遇着
岩层的分界面产生反射波或折射波;
■记录返回地面的反射波或折射波;
■分析地震波在地层中传播的运动学和动力学信息,
根据波的传播路线和时间,确定发生反射波或折
射波的岩层界面的埋藏深度和形状,反推出地下
的岩层和岩性构造。
■地震资料处理计算量大,处理周期长
・上一页■
■下一页1
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