任务1.1探秘计算机

任务1.1探秘计算机目录01认识计算机的发展历史02认识计算机的特点与分类03了解计算机的应用领域04新兴计算机技术认识计算机的发展历史认识计算机的发展历史现在，一般电子计算机被称为冯·诺依曼结构计算机，冯·诺依曼被誉为“现代计算机之父”。1946年2月，第一台现代电子数字计算机ENIAC(电子数字积分计算机)，诞生于美国宾夕法尼亚大学，开创了计算机科学的新纪元。同一时期，著名数学家冯·诺依曼以离散变量自动计算机EDVAC为基础，编制了报告“关于EDVAC的报告草案”，介绍了制造电子计算机、程序设计的新思想。这份总结报告向世界宣告：电子计算机的时代开始了。认识计算机的发展历史类别起止年份主要元件速度(次/秒)应用第一代1946-1957电子管5,000~10,000科学和工程计算。第二代1958-1964晶体管几万~几十万数据处理、事务管理、工业控制领域。第三代1965-1970中小规模集成电路几十万~几百万拓展到文字处理、企业管理、自动控制等方面。第四代1971年至今大规模和超大规模集成电路几千万~数十亿广泛应用于社会生活的各个领域。认识计算机的特点与分类认识计算机的特点与分类1运行速度快，计算能力强2计算精度高，数据准确度高3具有超强的记忆和逻辑判断能力4自动化程度高，通用性强5支持人机交互认识计算机的特点与分类下一代计算机无论从体系结构、工作原理，还是器件及制造技术，都应该进行颠覆性变革了。计算机科学界目前的研究方向包括纳米技术、光技术、生物技术和量子技术。量子计算机激光计算机分子计算机生物计算机超导计算机认识计算机的特点与分类认识计算机的应用领域认识计算机的应用领域人工智能信息处理网络通信嵌入式系统过程控制多媒体应用新兴计算机技术新兴计算机技术云计算云计算（cloudcomputing）是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。云计算的服务包括：(1) 基础设施即服务（IaaS：Infrastructure-as-a-Service）；(2)平台即服务（PaaS：Platform-as-a-Service）；(3)软件即服务（SaaS：Software-as-a-Service）。新兴计算机技术大数据大数据（bigdata）是一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面都大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合。具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。新兴计算机技术物联网物联网（Internetofthings，IoT）是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。物联网有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。新兴计算机技术人工智能人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。目前人工智能的主要成果有：人机对弈、模式识别、自动驾驶、专家系统、智能搜索引擎等。新兴计算机技术5G+5G是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。主要应用于：驱动汽车产业变革的关键技术——自动驾驶、远程控制等、远程医疗诊断、智慧能源等。新兴计算机技术IT产业IT（InformationTechnology）是信息技术的简称，指用来扩展人们信息器官功能，协助人们进行信息处理的一类技术。基本的信息技术包括扩展感觉器官的感测与识别技术、扩展神经系统功能的通信技术、扩展大脑功能的计算机技术和扩展效应器官控制技术。现代信息技术的主要特征是以数字技术为基础，以计算机及其软件为核心、采用电子技术进行信息的收集、传递、加工、存储、显示与控制。它包括微电子、通信、广播、计算机、自动控制、机器人等多个领域。计算机的硬件系统计算机的硬件系统计算机的硬件系统（1）微处理器控制器是计算机的指挥中心，负责从存储器中取出指令并译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，向其他部件发出控制信号；保证相关部件协调一致地工作。运算器能够在控制器的指挥下，与内存储器交换信息，并进行算术和逻辑运算。运算器和控制器构成了中央处理器(CPU，又称微处理器)，它直接影响计算机的整体性能，因此被称为计算机的心脏。计算机的硬件系统（2）存储单位计算机中处理的数据由0和1两个二进制位(bit)组成，而存储器中能够存放的最大信息量称为存储器容量，其基本单位是字节(Byte，简写B)，1Byte=8bit。常用存储单位之间的换算关系如下：210B=1KB 210KB=1MB 210MB=1GB210GB=1TB 210TB=1PB计算机的硬件系统（3）硬盘存储器硬盘存储器由硬盘片、硬盘驱动器和适配卡组成。硬盘的主要参数有存储容量、转速、平均寻道时间和传输速率。硬盘容量(B)=磁头数(H)×柱面数(C)×磁道扇区数(S)×每扇区字节数(B)。硬盘与主板的连接部分称为硬盘接口，常见的有ATA、SATA和SCSI接口。计算机的硬件系统（4）移动存储器移动硬盘将驱动装置和盘片一体化，增加了多级抗震功能，便于计算机之间交换大容量数据，其容量大、传输速度高、使用方便、可靠性提升。闪存是一种长寿命的、非易失性存储器。光盘片采用激光材料，数据存放于其中的连续螺旋轨道上。计算机的硬件系统

内存储器外存储器存取速度很快较慢存储容量较小（单位成本较高）很大（单位成本较低）性质断电后信息消失断电后信息保持材料大规模、超大规模集成电路芯片磁盘、光盘、移动U盘、移动硬盘、磁带等用途存放已启动运行的程序和需要立即处理的数据长期存放计算机系统中几乎所有的信息CPU访问CPU所处理的指令及数据直接从内存中读取程序及相关数据必须先送入内存后才能被CPU使用读/写单位字节文件访问方式按内存地址访问按路径访问计算机的硬件系统输入设备：键盘键盘是最常用、最主要的输入设备，通过键盘可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。计算机的硬件系统输入设备：鼠标按接口类型不同，鼠标分为串行、PS/2、USB、无线四种；根据工作原理不同，鼠标分为机械和光电两种。常见的鼠标是带滚轮的二键光电鼠标。鼠标的基本操作包括：指向：把鼠标移到某一对象上，一般用于激活对象或显示提示信息。单击：将鼠标左键按下、释放，用于选定某个对象或某个选项、按钮等。右击：将鼠标右键按下、释放，会弹出对象的快捷菜单或帮助提示。双击：快速连续按下并释放鼠标左键两次，用于启动程序或打开窗口。拖动：单击对象，按住鼠标左键不放，然后移动指针至目标位置后再释放按键。计算机的硬件系统输出设备：显示器显示器的参数点距：相同颜色的LED之间的距离。分辨率：单位面积显示像素的数量。屏幕尺寸：显示部分的对角线长度，用英寸度量。像素：整个图像中不可分割的单位或者是元素。响应速率：显示器对输入信号的反应速度。亮度：单位投影面积上的发光强度。对比度：屏幕上同一点最亮时(白色)与最暗时(黑色)的亮度的比值。HDR：用来实现比普通数字图像技术更大曝光动态范围的一组技术。色深：单个像素的细化程度，单位是bit。当加入色深后，画面由二维提升至三维水平。刷新率：屏幕每秒画面被刷新的次数。刷新率越高，图像的稳定性就越好。计算机的硬件系统主板主板相当于计算机的躯干，其类型和档次决定着整个系统的类型和档次。计算机主机中的各个部件都是通过主板来连接的，计算机在正常运行时对系统内存、存储设备和其他I/O设备的操控都必须通过主板来完成。芯片组是主板的核心部分，几乎决定了主板的性能。在传统的芯片组构成中，一直沿用南桥芯片与北桥芯片搭配的方式，北桥主要控制CPU内存显卡等高速设备，南桥控制输入输出I/O（Input/Output）。计算机的硬件系统总线总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线。总线按功能分和规范分为地址总线、数据总线、控制总线、扩展总线、局部总线五类；按照传送方式分为并行总线、串行总线和USB总线；按照连接部件分为内部总线和外部总线。计算机主要性能指标字长、主频、运算速度、存储容量、存储周期和内核数是微机的主要性能指标。字长是指计算机一次能直接处理的二进制位数。主频是指CPU的时钟频率，它在很大程度上决定了微机的运算速度。运算速度是指用基准程序测试到的计算机每秒钟执行的指令条数。存储容量包括主存容量和辅存容量，主要指内存储器的容量。存储周期是指对存储器进行一次完整的存取（即读/写）操作所需的时间，即存储器进行连续存取操作所允许的最短时间间隔。简单地说，多核处理器就是在一块CPU基板上，集成两个或两个以上的处理器核心，并通过并行总线将各处理器核心连接起来。拥有更多的内核通常意味着更快的性能。计算机的软件系统计算机的软件系统软件是计算机的灵魂，它包括计算机程序、相关的文档资料以及运行程序时必需的数据。计算机程序是计算机需要遵照执行的一系列指令，它作为一种具有逻辑结构的信息，精确而完整地描述计算任务中的处理对象和处理规则。文档是指开发、使用和维护程序所需要的图文资料。数据是指向程序提供的输入。计算机软件没有物理形态，只能通过运行状况来了解功能、特性和质量。人的逻辑思维、智能活动和技术水平是软件产品质量好坏的关键。软件不会老化磨损，但存在缺陷维护、需要进行技术更新。软件的开发和运行依赖于特定的计算机硬件及操作系统环境。软件开发完成后很容易被复制，进而形成多个副本。计算机的软件系统按用途分类系统软件开发软件应用软件按许可方式分类专属软件自由软件共享软件免费软件计算机的工作原理计算机的工作原理多媒体技术多媒体技术信息及其特征一般说来，信息是对客观世界中各种事物运动状态和变化的反映，是客观事物之间相互联系和相互作用的表征，表现的是客观事物运动状态和变化的实质内容。信息特征即信息的属性包括依附性、再生性(扩充性)、可传递性、可贮存性、可压缩性、可共享性、可预测性等。多媒体技术信息技术信息技术一般是指一系列与计算机相关的技术，其包含信息基础技术、信息系统技术和信息应用技术三个层次的内容。信息基础技术是信息技术的基础，包括新材料、新能源、新器件的开发和制造技术。信息系统技术是指有关信息的获取、传输、处理、控制的设备和系统的技术。信息应用技术是针对种种实用目的，如信息管理、信息控制、信息决策而发展起来的具体的技术群类，它们是信息技术开发的根本目的。多媒体技术媒体是信息表示和传播的载体。国际电报电话咨询委员会(CCITT)将媒体分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、传输媒体和存储媒体五种。多媒体是多种媒体的综合，一般包括文本，声音和图像等多种媒体形式。与传统媒体相比，多媒体有集成性、控制性、交互性、非线性、实时性、互动性、信息使用的方便性等突出特点。多媒体技术就是通过计算机对语言文字、数据、音频、视频等各种信息进行存储和管理，使用户能够通过多种感官跟计算机进行实时信息交流的技术。多媒体技术声音数字化①声音采样与编码对声音进行数字化处理需要经过采样、量化和编码三个步骤。采样是指按特定时间间隔对声音信号进行分割、测量，得到一系列离散信号的过程。奈奎斯特采样定理指出，采样频率达到信号最高频率的2倍时，可以无失真地恢复原来的模拟信号。量化是指用数字表示采样得到的信号值，一般用二进制位数衡量。编码是指按照规律把量化后的值用二进制数字表示。音频数据量(B)=采样频率(Hz)×量化位数(b)×声道数×采样时间(s)÷8。多媒体技术图像就是所有具有视觉效果的画面，包括纸介质、底片或照片上、投影仪或计算机屏幕上的画面。根据图像记录方式的不同，图像分为模拟图像和数字图像两大类。采样就是用多少个点来描述一幅图像，采样结果质量的高低用图