大学计算机基础-基于计算思维课件 第1章 计算机文化与生活1.1 计算机的产生和发展

大学计算机基础——基于计算思维（Windows10+Office2016）第1章计算机文化与生活1.1.1为什么会产生计算机1.1计算机的产生和发展

第二次世界大战后不久制成的，那时，随着火炮的发展，弹道计算日益复杂，原有的一些计算机已不能满足使用要求，迫切需要有一种新的快速的计算工具。

计算机的产生

计算机的产生

在一些科学家、工程师的努力下，在当时电子技术已显示出具有记数、计算、传输、存储控制等功能的基础上，电子计算机应运而生。世界上第一台电子计算机埃尼阿克诞生于1946年大学计算机基础——基于计算思维（Windows10+Office2016）第1章计算机文化与生活1.1.2早期的计算机是什么样子的1.1计算机的产生和发展

计算机发展进程从第一台电子计算机诞生至今已经历了"四代"的变革，第一代是电子管计算机，第二代是晶体管计算机，第三代是集成电路计算机，第四代是大规模集成电路计算机。（1）埃尼阿克采用了18000个电子管（2）世界上第一台晶体管计算机TRADIC由美国贝尔实验室研制（4）第四代中的苹果微机以及天河二号超级计算机（3）IBM的System360是第三代计算机的里程碑（5）会思考的机器第1代第2代第3代第4代第5代当前阶段

当前计算机还处于第四代历程中，随着科技的进步和社会的需求，正朝着巨型化、微型化、网络化和智能化方向不断发展。当前计算机发展特点微型化网络化智能化巨型化计算机发展进程

是指运算速度更快、存储容量更大、功用更强的巨型计算机。超级计算机“神威•太湖之光”巨型化计算机发展进程

IBM研发的微型计算机是指体积更小、功用更强、可靠性更高、带着更便利、价格更便宜、适用范围更广的计算机体系。计算机发展进程

巨型化智能机器人智能化让计算机模拟人的感觉、行为、思维过程等，使计算机具有视觉、听觉、语言、推理、思维、学习等才能，成为智能型计算机，也是第五代计算机要实现的目标。计算机发展进程

网络化计算机网络是现代通讯技能与计算机技能相结合的产物，网络化就是利用现代通讯技能和计算机技能，将分布在不同地点的计算机连接起来，按照网络协议相互通信。计算机发展进程

大学计算机基础——基于计算思维（Windows10+Office2016）第1章计算机文化与生活1.1.3当前计算机的现状1.1计算机的产生和发展

云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式。

它主要的特点是通过网络为用户提供计算服务，所以云计算为人们带来的一个最为直接的变化就体现在获取资源的方便性上了。互联网PCMobileDatabaseRemoteServerRemoteDesktopNotebook

1.云计算

现阶段所说的云服务已经不单单是一种分布式计算，而是

分布式计算、效用计算、负载均衡、并行计算、网络存储、热备份冗杂和虚拟化

等计算机技术混合演进并跃升的结果。利用并行计算解决大型问题将计算机资源作为可计算的服务提供下一代的因特网计算机网格计算公用计算云计算

1.云计算123网络服务能完成的事情越来越多网络服务的使用体验更好获取计算服务更方便云计算对于人们生活的影响

1.云计算

物联网

是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络，通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统等装置与技术，实时采集任何需要连接、互动的物体或过程，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

2.物联网智能家居智能电网智慧医疗智能穿戴工业互联网智能零售智慧城市车联网智能农业物联网技术在当前的应用主要有这些方面。

2.物联网（1）智能家居

每当我们想到物联网系统时，最重要、最高效的应用就是智能家居。

2.物联网（2）可穿戴

可穿戴设备仍然是潜在物联网的热门话题。如苹果智能手表、索尼SmartBTrainer、LookSee手镯或Myo手势控制的等，让我们的生活变得轻松。苹果智能手表索尼SmartBTrainerLookSee手镯

2.物联网（3）智慧城市

智慧城市提供了物联网解决方案解决各种与城市相关的问题，包括交通、减少空气和噪音污染，以及帮助城市更加安全。

2.物联网（4）智能电网

智能电网基本上承诺以自动化方式提取有关消费者和电力供应商行为的信息，以提高配电的效率、经济性和可靠性。

2.物联网（5）工业互联网工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径，是第四次工业革命的重要基石。

2.物联网（6）车联网

互联汽车技术是一个由多个传感器、天线、嵌入式软件和技术组成的庞大而广泛的网络，有助于在复杂的世界中进行通信导航。

2.物联网（7）联网医疗（数字医疗/远程医疗/远程医疗）物联网在医疗保健领域有多种应用，从远程监控设备到先进技术，从智能传感器到设备集成。

2.物联网（8）智能零售

零售商已开始采用物联网解决方案，并在多个应用程序中使用物联网嵌入式系统，以改善商店运营、增加购买、减少盗窃、实现库存管理和增强消费者的购物体验。

2.物联网（9）智能农业

智能农业是指在相对可控的环境条件下，采用工业化生产，实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式。

2.物联网

大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。

3.大数据监控数据采集分析考核监管大数据应用

3.大数据大数据助力疫情防控

3.大数据

人工智能AI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，由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。

4.人工智能区块链

就是一个又一个区块组成的链条。每一个区块中保存了一定的信息，它们按照各自产生的时间顺序连接成链条。

它本质上是一个去中介化的数据库，同时作为比特币的底层技术，它还具备分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

5.区块链区块链技术可以实现如下三个方面的功能保证链上数据不可篡改、不可伪造，提高数据的公信力和可信性实现交易的追溯,做到溯源监管和责任追踪智能合约可以基于契约自动执行，从而提高工作效率，降低运营成本

5.区块链区块链技术应用数字货币物流溯源

5.区块链

元宇宙（Metaverse）是利用科技手段进行链接与创造的，与现实世界映射与交互的虚拟世界，具备新型社会体系的数字生活空间。

6.元宇宙（1）办公

远程办公在新冠疫情的影响下变得更加普遍，但传统的远程办公仍然面临一些问题，比如缺少实时互动、沟通效率低等。而元宇宙能够使得虚拟办公以“面对面”互动的方式进行。

6.元宇宙（2）集会

借助虚拟现实和增强现实，元宇宙中的集会将会是3D沉浸式的。参与者以虚拟形象出现，齐聚一堂，能够互相交流，提升疫情下会议的参与感。

6.元宇宙（3）游戏

游戏作为虚拟电子形式存在，与元宇宙这一概念天然具有非常强的互相吸引力。元宇宙将现实生活的真实感带入游戏中。

6.元宇宙大学计算机基础——基于计算思维（Windows10+Office2016）第1章计算机文化与生活1.1.4魅力人物1.1计算机的产生和发展冯·诺依曼（JohnvonNeumann,1903~1957），20世纪最重要的数学家之一，在现代计算机、博弈论和核武器等诸多领域内有杰出建树的最伟大的科学全才之一，被称为“计算机之父”和“博弈论之父”上世纪最伟大的全才之一。点评1.冯诺依曼：现代电子计算机之父

阿兰•图灵是英国著名数学家、逻辑学家、密码学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父。是计算机逻辑的奠基者，提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。

图灵是一位科学史上罕见的具有非凡洞察力的奇才。点评2.阿兰•图灵（计算机科学之父）

乔布斯是世界著名发明家、企业家、美国苹果公司联合创办人、前行政总裁。先后领导和推出了麦金塔计算机、iMac、iPod、iPhone等风靡全球亿万人的电子产品，深刻地改变了现代通讯、娱乐乃至生活的方式。乔布斯是改变世界的天才，他凭借敏锐的触觉和过人的智慧，勇于变革，不断创新；被人们称为神经高度紧张的工作狂，他以其热情激励他人，拥有一个“现实扭曲场”，热衷于技术，事必躬亲，傲慢而偏执，有禅宗信徒一般让人镇静的力量。点评3.乔布斯：苹果集团创始人

比尔∙盖茨是美国微软公司的董事长（如图1-19）。1995年到2007年的《福布斯》全球亿万富翁排行榜中，比尔·盖茨连续13年蝉联世界首富。与保罗·艾伦，在个人电脑之父爱德华·罗伯茨的率领下，联合发明了世界上第一台个人电脑。盖茨对软件的贡献，就像爱迪生对灯泡的贡献一样，集创新者、企业家、推销员和全能的天才于一身。4.比尔∙盖茨：微软创始人

马化腾是中国著名企业家，1998年11月创办腾讯，现任广东深圳腾讯公司董事会主席兼首席执行官。QQ注册用户数3亿五千万，为中国人创造了全新的沟通方式。5.马化腾：QQ创始人

专注做自己擅长的事情；在前进的过程中，发现机会就要立刻去把握它，要有敏锐的市场感觉。大学计算机基础——基于计算思维（Windows10+Office2016）第1章计算机文化与生活1.1.5未来计算机的发展趋势1.1计算机的产生和发展

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理的量子物理设备，当某个设备是由两子元件组装，处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。加拿大量子计算公司D-Wave发布了全球第一款商用型量子计算机“D-WaveOne”1.量子计算机

人脑总体运行速度相当于每秒1000万亿次的电脑功能，可把生物大脑神经网络看做一个大规模并行处理的、紧密耦合的、能自行重组的计算网络。从大脑工作的模型中抽取计算机设计模型，用许多处理机模仿人脑的神经元机构，将信息存储在神经元之间的联络中，并采用大量的并行分布式网络就构成了神经网络计算机。神经网络在计算机技术的应用2.神经网络计算机

在运行机理上，化学计算机以化学制品中的微观碳分子作信息载体，来实现信息的传输与存储。

生物计算机最大的优点是生物芯片的蛋白质具有生物活性，能够跟人体的组织结合在一起，特别是可以和人的大脑和神经系统有机的连接，使人机接口自然吻合，免除了繁琐的人机对话。化