中南大學(xué)大學(xué)計算機基礎(chǔ)課件緒論

1、 1.1.1 計算機的產(chǎn)生計算機的產(chǎn)生 在現(xiàn)代計算機問世之前，計算機的發(fā)展經(jīng)在現(xiàn)代計算機問世之前，計算機的發(fā)展經(jīng) 歷了機械計算機、機電計算機和萌芽期的歷了機械計算機、機電計算機和萌芽期的 電子計算機電子計算機3個階段。個階段。 1機械計算機機械計算機 從從17世紀(jì)到世紀(jì)到19世紀(jì)中期長達(dá)世紀(jì)中期長達(dá)200多年的時間多年的時間 里，一批杰出的科學(xué)家相繼進(jìn)行了機械計里，一批杰出的科學(xué)家相繼進(jìn)行了機械計 算機的研制，其中的代表人物有帕斯卡算機的研制，其中的代表人物有帕斯卡 （Blaise Pascal）、萊布尼茨（）、萊布尼茨（Gottfried Leibniz）和巴貝奇（）和巴貝奇（Charles

2、 Babbage）。）。 1642年，法國數(shù)學(xué)家帕斯卡采用與鐘表類年，法國數(shù)學(xué)家帕斯卡采用與鐘表類 似的齒輪傳動裝置，制成了最早的十進(jìn)制似的齒輪傳動裝置，制成了最早的十進(jìn)制 加法機。加法機。 德國著名的數(shù)學(xué)家萊布尼茲于德國著名的數(shù)學(xué)家萊布尼茲于1673年發(fā)明年發(fā)明 了乘法機，這是第一臺可以運行完整的四了乘法機，這是第一臺可以運行完整的四 則運算的計算機。則運算的計算機。 英國數(shù)學(xué)家巴貝齊在英國數(shù)學(xué)家巴貝齊在1822年發(fā)明差分機，年發(fā)明差分機， 專門用于航海和天文計算。這是最早采用專門用于航海和天文計算。這是最早采用 寄存器（齒輪式裝置）來存儲數(shù)據(jù)的計算寄存器（齒輪式裝置）來存儲數(shù)據(jù)的計算 機，

3、體現(xiàn)了早期程序設(shè)計思想的萌芽。機，體現(xiàn)了早期程序設(shè)計思想的萌芽。 1834年，巴貝奇設(shè)計了一種程序控制的通年，巴貝奇設(shè)計了一種程序控制的通 用分析機。用分析機。 2機電計算機機電計算機 1938年，德國科學(xué)家祖思（年，德國科學(xué)家祖思（Konrad Zuse） 制造出一臺純機械結(jié)構(gòu)的制造出一臺純機械結(jié)構(gòu)的Z-1計算機，這是計算機，這是 第一臺采用二進(jìn)制的計算機。第一臺采用二進(jìn)制的計算機。 1944年，美國科學(xué)家艾肯（年，美國科學(xué)家艾肯（Howard Aiken） 在在IBM公司（公司（International Business Machine）的支持下，研制成功機電計算機）的支持下，研制成功機

4、電計算機 MARK-。 3.萌芽期的電子計算機萌芽期的電子計算機 1939年，阿塔納索夫（年，阿塔納索夫（John V. Atanasoff）和）和 他的學(xué)生貝瑞（他的學(xué)生貝瑞（Clifford E. Berry）還設(shè)計并）還設(shè)計并 試制數(shù)字電子計算機的樣機試制數(shù)字電子計算機的樣機“ABC計算機計算機” （Atanasoff- Berry Computer），但未能完），但未能完 工。工。ABC計算機是計算機發(fā)展史上的一個里計算機是計算機發(fā)展史上的一個里 程碑，有些科學(xué)史學(xué)家認(rèn)為，如果程碑，有些科學(xué)史學(xué)家認(rèn)為，如果ABC 機當(dāng)機當(dāng) 時能正式制造出來，那將是世界上第一臺電時能正式制造出來，那將是

5、世界上第一臺電 子數(shù)字計算機。子數(shù)字計算機。 4電子計算機的誕生電子計算機的誕生 1946年年 2月月15日是計算機發(fā)展史上值得紀(jì)念的一日是計算機發(fā)展史上值得紀(jì)念的一 個日子。這一天在美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院個日子。這一天在美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院 舉行了人類歷史上第一臺通用數(shù)字電子計算機的舉行了人類歷史上第一臺通用數(shù)字電子計算機的 揭幕典禮。這臺機器名為揭幕典禮。這臺機器名為“電子數(shù)字積分計算機電子數(shù)字積分計算機” （Electronic Numerical Integrator and Calculator， ENIAC）是世界上第一臺真正意義上的通用電子）是世界上第一臺真正意義上的通

6、用電子 數(shù)字計算機。它的問世，標(biāo)志著人類計算工具發(fā)數(shù)字計算機。它的問世，標(biāo)志著人類計算工具發(fā) 生了歷史性的變革，人類從此進(jìn)入了電子計算機生了歷史性的變革，人類從此進(jìn)入了電子計算機 的新時代。的新時代。 5計算機體系結(jié)構(gòu)的形成計算機體系結(jié)構(gòu)的形成 l馮馮諾伊曼的存儲程序通用電子計算機方諾伊曼的存儲程序通用電子計算機方 案案電子離散變量自動計算機電子離散變量自動計算機(Electronic Discrete Variable Automatic Computer， EDVAC)方案方案 l1834年巴貝奇設(shè)計的分析機就有了今天計算年巴貝奇設(shè)計的分析機就有了今天計算 機的雛形。機的雛形。 l圖靈機和

7、圖靈測試。圖靈機和圖靈測試。 1.1.2 現(xiàn)代計算機的發(fā)展現(xiàn)代計算機的發(fā)展 1第第1代電子計算機（代電子計算機（1946年年1958年）年） 1946年，年，ENIAC的問世開創(chuàng)了計算機發(fā)展的問世開創(chuàng)了計算機發(fā)展 的新紀(jì)元。的新紀(jì)元。EDVAC設(shè)計方案，為現(xiàn)代計算設(shè)計方案，為現(xiàn)代計算 機的發(fā)展奠定了基石，從此計算機進(jìn)入現(xiàn)機的發(fā)展奠定了基石，從此計算機進(jìn)入現(xiàn) 代階段。代階段。1952年，年，EDVAC正式投入運行。正式投入運行。 1951年年6月，莫奇利和埃克特再度合作，研制成功月，莫奇利和?？颂卦俣群献?，研制成功 UNIVAC -計算機，被美國人口普查部門用于人計算機，被美國人口普查部門用于人

8、 口普查。這是第一臺商用計算機?？谄詹?。這是第一臺商用計算機。 第一代計算機的主要特征是采用電子管作為計算第一代計算機的主要特征是采用電子管作為計算 機的邏輯元件，其主存儲器采用磁鼓、磁芯，外機的邏輯元件，其主存儲器采用磁鼓、磁芯，外 存儲器采用磁帶、紙帶、卡片等。存儲容量只有存儲器采用磁帶、紙帶、卡片等。存儲容量只有 幾千字節(jié)、運算速度為每秒幾千次。主要使用機幾千字節(jié)、運算速度為每秒幾千次。主要使用機 器語言編寫程序。這一代的計算機體積大、價格器語言編寫程序。這一代的計算機體積大、價格 高、維修困難，使用也不方便，只在軍事或科學(xué)高、維修困難，使用也不方便，只在軍事或科學(xué) 研究部門使用，主要用

9、于科學(xué)計算。研究部門使用，主要用于科學(xué)計算。 2第第2代電子計算機（代電子計算機（1958年年1964年）年） 1958年，計算機進(jìn)入了使用晶體管為主要年，計算機進(jìn)入了使用晶體管為主要 元件的第二代。元件的第二代。 第一臺使用晶體管線路的計算機，是在第一臺使用晶體管線路的計算機，是在 1954年由美國貝爾（年由美國貝爾（Bell）實驗室研制的）實驗室研制的 TRADIC計算機，在其中裝了計算機，在其中裝了800個晶體管。個晶體管。 1958年，年，IBM公司制成了第一臺全部使用晶體管的計算公司制成了第一臺全部使用晶體管的計算 機機RCA501，從而宣告計算機進(jìn)入了第二代的發(fā)展階，從而宣告計算機

10、進(jìn)入了第二代的發(fā)展階 段。段。1959年，年，IBM公司又生產(chǎn)出全部晶體管化的電子公司又生產(chǎn)出全部晶體管化的電子 計算機計算機IBM 7090。IBM 7090型計算機從型計算機從1960年到年到 1964年一直統(tǒng)治著科學(xué)計算的領(lǐng)域，并作為第二代計年一直統(tǒng)治著科學(xué)計算的領(lǐng)域，并作為第二代計 算機的典型代表，被載入計算機發(fā)展的史冊。算機的典型代表，被載入計算機發(fā)展的史冊。 第二代計算機全部采用晶體管作為邏輯元件，其主存第二代計算機全部采用晶體管作為邏輯元件，其主存 儲器使用磁芯，外存儲器使用磁帶、磁盤。在軟件方儲器使用磁芯，外存儲器使用磁帶、磁盤。在軟件方 面開始使用面開始使用FORTRAN、C

11、OBOL、ALGOL等高級語等高級語 言。這一代計算機不僅用于科學(xué)計算，還用于數(shù)據(jù)處言。這一代計算機不僅用于科學(xué)計算，還用于數(shù)據(jù)處 理和事務(wù)處理及工業(yè)控制。相對第一代計算機，這一理和事務(wù)處理及工業(yè)控制。相對第一代計算機，這一 代計算機的運算速度更高、體積更小、功能更強。代計算機的運算速度更高、體積更小、功能更強。 3第第3代電子計算機（代電子計算機（1964年年1970年）年） 1958年，美國物理學(xué)家基爾比（年，美國物理學(xué)家基爾比（Jack Kilby）和諾）和諾 伊斯（伊斯（Robert Noyce）同時發(fā)明集成電路。集成）同時發(fā)明集成電路。集成 電路的問世促使計算機的更新?lián)Q代。電路的問世

12、促使計算機的更新?lián)Q代。1964年年4 月，月， 最早采用集成電路的通用計算機系列最早采用集成電路的通用計算機系列IBM 360問問 世，標(biāo)志著計算機進(jìn)入了第三代世，標(biāo)志著計算機進(jìn)入了第三代集成電路計集成電路計 算機時代。集成電路的可靠性更高，功耗更少，算機時代。集成電路的可靠性更高，功耗更少， 體積也更為微小，使得計算機的造價大幅度降低，體積也更為微小，使得計算機的造價大幅度降低， 計算機的性能也有了極大的飛躍。計算機的性能也有了極大的飛躍。 第三代計算機是以中、小規(guī)模集成電路為邏輯第三代計算機是以中、小規(guī)模集成電路為邏輯 元件，其主存儲器開始逐漸采用半導(dǎo)體元件，元件，其主存儲器開始逐漸采用半

13、導(dǎo)體元件， 存儲容量可達(dá)幾兆字節(jié)，運算速度可達(dá)每秒存儲容量可達(dá)幾兆字節(jié)，運算速度可達(dá)每秒 幾十萬至幾百萬次。體積進(jìn)一步變小、成本幾十萬至幾百萬次。體積進(jìn)一步變小、成本 進(jìn)一步降低，同時性能進(jìn)一步提高。在軟件進(jìn)一步降低，同時性能進(jìn)一步提高。在軟件 方面，操作系統(tǒng)開始使用，使計算機的功能方面，操作系統(tǒng)開始使用，使計算機的功能 越來越強。正是從第三代計算機時代起，計越來越強。正是從第三代計算機時代起，計 算機進(jìn)入普及階段，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、算機進(jìn)入普及階段，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、 過程控制、過程控制、 教育等各個方面。教育等各個方面。 4第第4代電子計算機（代電子計算機（1971年至今）年至今） 在

14、在20世紀(jì)世紀(jì)70年代初期，隨著大規(guī)模集成電年代初期，隨著大規(guī)模集成電 路（路（Large Scale Integration，LSI）和超大）和超大 規(guī)模集成電路（規(guī)模集成電路（Very Large Scale Integration，VLSI）的應(yīng)用，電子計算機）的應(yīng)用，電子計算機 迅速發(fā)展到第四代。在第四代計算機的發(fā)迅速發(fā)展到第四代。在第四代計算機的發(fā) 展過程中，一個值得注意的發(fā)展趨勢是計展過程中，一個值得注意的發(fā)展趨勢是計 算機微型化、巨型化、多媒體化和網(wǎng)絡(luò)化。算機微型化、巨型化、多媒體化和網(wǎng)絡(luò)化。 第第4代計算機的一個重要標(biāo)志是微處理器和微型計算代計算機的一個重要標(biāo)志是微處理器和微型

15、計算 機的誕生。機的誕生。1971年，美國英特爾（年，美國英特爾（Intel）公司推）公司推 出了第一個微處理器芯片出了第一個微處理器芯片Intel 4004，以這類微處，以這類微處 理器為核心的電子計算機就是微型計算機。理器為核心的電子計算機就是微型計算機。1981 年，年，IBM公司推出第一臺個人計算機公司推出第一臺個人計算機IBM PC，由，由 此開創(chuàng)了計算機歷史的新篇章，也確立了其在微此開創(chuàng)了計算機歷史的新篇章，也確立了其在微 機領(lǐng)域的霸主地位。機領(lǐng)域的霸主地位。 高性能計算機的誕生也是第四代計算機的一個引人注高性能計算機的誕生也是第四代計算機的一個引人注 目的成就。目的成就。1975

16、年，美國年，美國CRAY公司研制成功巨型計公司研制成功巨型計 算機算機CRAY-，實現(xiàn)了當(dāng)時絕無僅有的超高速，實現(xiàn)了當(dāng)時絕無僅有的超高速 每秒每秒1億次運算。億次運算。2004年年11月，月，IBM公司制造的公司制造的Blue Gene/L超級計算機成為全球運算速度最快的計算機，超級計算機成為全球運算速度最快的計算機， 其運算速度達(dá)每秒其運算速度達(dá)每秒70.72萬億次浮點運算。萬億次浮點運算。2008年年6月，月， 由由IBM公司制造、安裝于美國能源部洛斯阿拉莫斯公司制造、安裝于美國能源部洛斯阿拉莫斯 國家實驗室（國家實驗室（Los Alamos National Laboratory， LA

17、NL）的）的Roadrunner（走鵑）超級計算機成為首（走鵑）超級計算機成為首 臺超過每秒千萬億次浮點運算速度的計算機，其運臺超過每秒千萬億次浮點運算速度的計算機，其運 算速度達(dá)到每秒算速度達(dá)到每秒1.026千萬億次浮點運算。千萬億次浮點運算。 我國在高性能計算機技術(shù)方面也取得了重要進(jìn)展。我國在高性能計算機技術(shù)方面也取得了重要進(jìn)展。 1983年年12月在中國計算機工業(yè)史上具有劃時代的意月在中國計算機工業(yè)史上具有劃時代的意 義，國防科技大學(xué)研制成功我國第一臺巨型計算機義，國防科技大學(xué)研制成功我國第一臺巨型計算機 系統(tǒng)系統(tǒng)“銀河銀河-”，它的向量運算速度為每秒鐘，它的向量運算速度為每秒鐘1億億

18、次以上，存貯容量可達(dá)數(shù)百萬字，軟件系統(tǒng)內(nèi)容豐次以上，存貯容量可達(dá)數(shù)百萬字，軟件系統(tǒng)內(nèi)容豐 富。中國從此跨人了世界巨型計算機的行列。富。中國從此跨人了世界巨型計算機的行列。1993 年研制成功的年研制成功的“銀河銀河-”計算機，每秒運算計算機，每秒運算10億次。億次。 1997年年6月，月，“銀河一銀河一”研制成功，運算速度達(dá)每研制成功，運算速度達(dá)每 秒秒130億次。億次。2000年，年，“銀河銀河-”超級計算機問世，超級計算機問世， 峰值性能達(dá)到每秒峰值性能達(dá)到每秒1.0647萬億次浮點運算，其各項萬億次浮點運算，其各項 指標(biāo)均達(dá)到當(dāng)時國際先進(jìn)水平，它使我國高性能計指標(biāo)均達(dá)到當(dāng)時國際先進(jìn)水平，

19、它使我國高性能計 算機系統(tǒng)的研制水平再上一個新臺階。算機系統(tǒng)的研制水平再上一個新臺階。 20世紀(jì)世紀(jì)80年代中期以后，國家更加重視高性能計算年代中期以后，國家更加重視高性能計算 機系統(tǒng)的研制和發(fā)展，在國家高技術(shù)研究發(fā)展計機系統(tǒng)的研制和發(fā)展，在國家高技術(shù)研究發(fā)展計 劃（劃（863計劃）中，專門確立了智能計算機系統(tǒng)主計劃）中，專門確立了智能計算機系統(tǒng)主 題研究，該主題中的一個重要方面就是高性能計題研究，該主題中的一個重要方面就是高性能計 算機及其應(yīng)用系統(tǒng)的研究。經(jīng)過數(shù)年的努力，該算機及其應(yīng)用系統(tǒng)的研究。經(jīng)過數(shù)年的努力，該 主題重點支持的高性能計算機系統(tǒng)主題重點支持的高性能計算機系統(tǒng)“曙光曙光”系列

20、系列 機的研制取得了可喜的成果。國家智能計算機研機的研制取得了可喜的成果。國家智能計算機研 究開發(fā)中心于究開發(fā)中心于1993年年10月推出曙光系列機的第一月推出曙光系列機的第一 個產(chǎn)品個產(chǎn)品“曙光一號曙光一號”，緊接著又分別推出曙光，緊接著又分別推出曙光 1000、曙光、曙光2000和曙光和曙光3000大規(guī)模并行系統(tǒng)。大規(guī)模并行系統(tǒng)。 2004年年6月，每秒峰值運算速度月，每秒峰值運算速度11萬億次的萬億次的“曙光曙光 4000”超級計算機研制成功，運算速度列當(dāng)時超級計算機研制成功，運算速度列當(dāng)時 世界第世界第10位。它是我國高性能計算機領(lǐng)域中的又位。它是我國高性能計算機領(lǐng)域中的又 一重大成果

21、。一重大成果。2008年年11月，曙光月，曙光5000A在最新一次在最新一次 的全球超級計算機排名榜中位列第的全球超級計算機排名榜中位列第10位，運算速位，運算速 度達(dá)度達(dá)180.6萬億次，這也是繼曙光萬億次，這也是繼曙光4000A之后第二之后第二 個進(jìn)入世界前個進(jìn)入世界前10名的中國超級計算機。名的中國超級計算機。 1996年為加強我國高端并行計算機系統(tǒng)的研制，國年為加強我國高端并行計算機系統(tǒng)的研制，國 家并行計算機工程技術(shù)中心正式掛牌成立，開始家并行計算機工程技術(shù)中心正式掛牌成立，開始 了了“神威神威”系列大規(guī)模并行計算機系統(tǒng)的研制。系列大規(guī)模并行計算機系統(tǒng)的研制。 1999年神威系列機的

22、第一代產(chǎn)品年神威系列機的第一代產(chǎn)品“神威神威-”巨型巨型 機落戶國家氣象局，系統(tǒng)峰值為機落戶國家氣象局，系統(tǒng)峰值為3840億次浮點運億次浮點運 算，該機在實際應(yīng)用中取得了很好的效果。算，該機在實際應(yīng)用中取得了很好的效果。 20世紀(jì)世紀(jì)90年代末以生產(chǎn)微機著稱的聯(lián)想集團，也加年代末以生產(chǎn)微機著稱的聯(lián)想集團，也加 入了研制高性能計算機系統(tǒng)的行列。入了研制高性能計算機系統(tǒng)的行列。2002年由該年由該 集團研制的運算速度超過每秒萬億次浮點運算的集團研制的運算速度超過每秒萬億次浮點運算的 “深騰深騰1800”高性能計算機系統(tǒng)誕生。它是我國第高性能計算機系統(tǒng)誕生。它是我國第 一臺由企業(yè)研制開發(fā)的萬億次級計

23、算機產(chǎn)品，標(biāo)一臺由企業(yè)研制開發(fā)的萬億次級計算機產(chǎn)品，標(biāo) 志著國內(nèi)大型志著國內(nèi)大型IT企業(yè)開始進(jìn)入高性能計算領(lǐng)域的企業(yè)開始進(jìn)入高性能計算領(lǐng)域的 研究開發(fā)。研究開發(fā)。2003年年12月，聯(lián)想月，聯(lián)想“深騰深騰6800”超級計超級計 算機問世，實際運算速度為每秒算機問世，實際運算速度為每秒4.183萬億次，峰萬億次，峰 值運算速度超過每秒值運算速度超過每秒5萬億次。萬億次。 隨著微電子、計算機和數(shù)字化聲像技術(shù)的發(fā)展，多媒隨著微電子、計算機和數(shù)字化聲像技術(shù)的發(fā)展，多媒 體技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，逐步形成了集文字、圖體技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，逐步形成了集文字、圖 形、圖像、聲音于一體的多媒體計算機系統(tǒng)。形、

24、圖像、聲音于一體的多媒體計算機系統(tǒng)。 計算機與通信技術(shù)的結(jié)合使計算機應(yīng)用從單機走向計算機與通信技術(shù)的結(jié)合使計算機應(yīng)用從單機走向 網(wǎng)絡(luò)，由獨立網(wǎng)絡(luò)走向互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。此外，讓計算機網(wǎng)絡(luò)，由獨立網(wǎng)絡(luò)走向互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。此外，讓計算機 具有推理、學(xué)習(xí)、聯(lián)想等智能行為，是人們追求的具有推理、學(xué)習(xí)、聯(lián)想等智能行為，是人們追求的 目標(biāo)。目標(biāo)。 與計算機硬件系統(tǒng)的發(fā)展想適應(yīng)，計算機軟件也得與計算機硬件系統(tǒng)的發(fā)展想適應(yīng)，計算機軟件也得 到了飛速發(fā)展。操作系統(tǒng)功能不斷完善，各種開發(fā)到了飛速發(fā)展。操作系統(tǒng)功能不斷完善，各種開發(fā) 工具與開發(fā)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，各種應(yīng)用軟件更是層出工具與開發(fā)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，各種應(yīng)用軟件更是層出 不窮。軟

25、件業(yè)已成為現(xiàn)代工業(yè)的一部分。不窮。軟件業(yè)已成為現(xiàn)代工業(yè)的一部分。 1.2.1 計算機與信息技術(shù)計算機與信息技術(shù) 信息技術(shù)（信息技術(shù)（Information Technology，IT），簡單地），簡單地 說，就是獲取、加工、存儲、傳輸、表示和應(yīng)用信息說，就是獲取、加工、存儲、傳輸、表示和應(yīng)用信息 的技術(shù)。信息技術(shù)的核心是計算機和通信技術(shù)的結(jié)合。的技術(shù)。信息技術(shù)的核心是計算機和通信技術(shù)的結(jié)合。 信息處理就是對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、識別、分信息處理就是對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、識別、分 類、加工、整理、存儲等。長期以來，人類主要用人類、加工、整理、存儲等。長期以來，人類主要用人 腦、手工進(jìn)行信息處理

26、工作。使用計算機才實現(xiàn)了信腦、手工進(jìn)行信息處理工作。使用計算機才實現(xiàn)了信 息處理的自動化，才使數(shù)據(jù)處理的速度更快、效率更息處理的自動化，才使數(shù)據(jù)處理的速度更快、效率更 高。沒有計算機，就不會有現(xiàn)代信息處理技術(shù)的形成高。沒有計算機，就不會有現(xiàn)代信息處理技術(shù)的形成 和發(fā)展，計算機技術(shù)已成為信息技術(shù)的核心技術(shù)。和發(fā)展，計算機技術(shù)已成為信息技術(shù)的核心技術(shù)。 1.2 計算機與信息社會計算機與信息社會 1.2.2 信息技術(shù)與社會發(fā)展的關(guān)系信息技術(shù)與社會發(fā)展的關(guān)系 信息是人類的一種寶貴資源，大量、有效地利用信息，信息是人類的一種寶貴資源，大量、有效地利用信息， 是社會發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。是社會發(fā)展水平的

27、重要標(biāo)志之一。 信息技術(shù)為人們提供了全新的、更加有效的信息獲取、信息技術(shù)為人們提供了全新的、更加有效的信息獲取、 傳遞、處理和控制的手段與工具，極大地擴展了人類傳遞、處理和控制的手段與工具，極大地擴展了人類 信息活動的范圍和空間，增強了人類信息活動的能力。信息活動的范圍和空間，增強了人類信息活動的能力。 信息技術(shù)的發(fā)展對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重大的影響，信息技術(shù)的發(fā)展對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重大的影響， 孕育、產(chǎn)生了一個有著無限發(fā)展前景的信息產(chǎn)業(yè)。孕育、產(chǎn)生了一個有著無限發(fā)展前景的信息產(chǎn)業(yè)。 信息技術(shù)的重大突破，使信息產(chǎn)業(yè)成為世界上最大的信息技術(shù)的重大突破，使信息產(chǎn)業(yè)成為世界上最大的 產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)業(yè)。 信

28、息技術(shù)對人們的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了巨大的影響，它信息技術(shù)對人們的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了巨大的影響，它 正在改變著人們的工作和生活方式。正在改變著人們的工作和生活方式。 1.2.3 計算機在信息社會的應(yīng)用計算機在信息社會的應(yīng)用 數(shù)值計算數(shù)值計算 早期的計算機主要用于科學(xué)計算。目前，科學(xué)計早期的計算機主要用于科學(xué)計算。目前，科學(xué)計 算仍然是計算機應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。它用于解算仍然是計算機應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。它用于解 決科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)計算問題。決科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)計算問題。 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理是指對數(shù)字、字符、文字、聲音、圖形數(shù)據(jù)處理是指對數(shù)字、字符、文字、聲音、圖形 和圖

29、像等各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、分類、和圖像等各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、分類、 加工、排序、檢索、打印和傳送等工作。加工、排序、檢索、打印和傳送等工作。 過程控制過程控制 過程控制也稱實時控制或自動控制。它是指計算機過程控制也稱實時控制或自動控制。它是指計算機 對被控制對象實時地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、檢測和處理，對被控制對象實時地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、檢測和處理， 按最佳狀態(tài)來控制或調(diào)節(jié)被控對象的一種方式。按最佳狀態(tài)來控制或調(diào)節(jié)被控對象的一種方式。 4計算機輔助技術(shù)計算機輔助技術(shù) 計算機輔助設(shè)計（計算機輔助設(shè)計（Computer-Aided Design，CAD） 是使用計算機來幫助設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計的一

30、門新興是使用計算機來幫助設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計的一門新興 學(xué)科。學(xué)科。 5人工智能人工智能 人工智能（人工智能（Artificial Intelligence，AI）是指用計算）是指用計算 機來模擬人的智能，使其像人一樣具備識別語言、機來模擬人的智能，使其像人一樣具備識別語言、 文字、圖形和推理、學(xué)習(xí)及自適應(yīng)環(huán)境的能力。文字、圖形和推理、學(xué)習(xí)及自適應(yīng)環(huán)境的能力。 6網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 計算機網(wǎng)絡(luò)利用通信線路，按照通信協(xié)議，將分布計算機網(wǎng)絡(luò)利用通信線路，按照通信協(xié)議，將分布 在不同地點的計算機互聯(lián)起來，使其相互通信，實在不同地點的計算機互聯(lián)起來，使其相互通信，實 現(xiàn)網(wǎng)上資源共享?，F(xiàn)網(wǎng)上資源共享。 20世紀(jì)世紀(jì)90年代