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文檔簡介
1第一章計算機與信息社會
1.1
計算機的發(fā)展
1.2
信息技術(shù)概述1.3
計算機在信息社會中的應(yīng)用2
1.1計算機的發(fā)展
算盤中國唐代第一種手動式計數(shù)器計算尺1622年,英國WilliamOughtred
手動式、減、乘、除、指數(shù)和三角函數(shù)運算加法器1942年,法國BlaisePascal
機械式,只能做加法計算器1673年,德國GottfriedLeibniz
機械式,加、減、乘、除和開方差分機1812年,英國CharlesBabbage
分析機1834年,英國CharlesBabbage
3
查爾斯.巴貝奇
1812年差分機1834年分析機
1.1.1
近代計算機1.差分機和分析機三部分組成:(1)由許多輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲庫;(2)運算裝置;(3)能對操作順序進行控制,并選擇所需處理的數(shù)據(jù)以及輸出結(jié)果的裝置。史料:查爾斯.巴貝奇4
HowardAiken博士發(fā)現(xiàn)了查爾斯.巴貝奇的論文在IBM的支持下,用機電方式制造了MARKIMARKII和MARKIII是電子計算機2.MARKI1944年51尺長重5頓750,000部份合并而成有72個累加器,每一個有自己的算術(shù)部件,及23位數(shù)的寄存器。
3.ABC計算機1941年電子管數(shù)字計算機
JohnV.Atanasoff和CliffordE.Berry為數(shù)學物理研究研制的,54.阿蘭.圖靈和馮.諾依曼計算機科學奠基人英國科學家阿蘭.圖靈主要貢獻:建立圖靈機模型,奠定了可計算理論的基礎(chǔ)提出圖靈測試,闡述了機器智能的概念
美國計算機學會(ACM)1966年設(shè)立圖靈獎電子計算機之父:美籍匈牙利數(shù)學家馮.諾依曼主要貢獻:與同事研制人類第二臺計算機EDVAC“存儲程序”概念馮·諾依曼計算機奠定了現(xiàn)代計算機體系結(jié)構(gòu)和工作原理61.1.2電子計算機的問世1946年2月由賓州大學研制的ENIAC電子計算機時代的到來
ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator電子數(shù)字積分計算機重達30噸占地250m2啟動工耗150000瓦18000個電子管每秒5千次加減運算沒有存儲器采用十進制莫奇萊和??颂?1.1.3計算機的分代時代年份器件軟件應(yīng)用一
46-58電子管機器語言匯編語言科學計算二58-64晶體管高級語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制三64-71集成電路操作系統(tǒng)文字處理圖形處理四71年后大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等社會的各個領(lǐng)域電子管晶體管集成電路大規(guī)模集成電路81.1.4計算機的分類按綜合性能指標分類高性能計算機(巨型機或大型機):
速度最快、處理能力最強、最快:NECEarthSimulator
每秒35萬億次浮點運算,峰值40萬億次中國:曙光4000A2560顆64位AMDOpteron處理器
每秒8萬億次浮點運算,全球排名第10工作站:介于PC與小型機之間高檔微機系統(tǒng)
高分辨率、大容量內(nèi)外存,圖形功能較強微型計算機:
臺式機、筆記本和個人數(shù)字助量(PDA)服務(wù)器:網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為多個用戶提供服務(wù)的計算機系統(tǒng)按用途分類通用機專用機91.1.5計算機的新技術(shù)1.嵌入式技術(shù)將計算機作為一個信息處理部件,嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)之中的一種技術(shù)。 系統(tǒng)和功能軟件固化起來,類似BIOS的工作方式。應(yīng)用:各種家電、數(shù)碼相機等2.網(wǎng)格計算利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個“虛擬的超級計算機”,其中每一臺的計算機就是一個“節(jié)點”,而整個計算是由成千上萬個“節(jié)點”組成的“一張網(wǎng)格”。優(yōu)點:數(shù)據(jù)處理能力超強;充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。示例:圖1.1.6D2OL網(wǎng)格計算103.中間件技術(shù)
中間件是介于應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件111.1.6未來新型計算機1.光計算機利用光子取代電子進行數(shù)據(jù)運算、傳輸和存儲。不同波長的表示不同的數(shù)據(jù)優(yōu)點:超高速缺點:體積龐大2.生物計算機(分子計算機)
20世紀80年代中期開始研制
采用了生物芯片3.量子計算機利用處于多現(xiàn)實態(tài)下的原子進行運算的計算機,這種多現(xiàn)實態(tài)是量子力學的標志。
121.2信息技術(shù)概述
1.2.1信息技術(shù)基礎(chǔ)知識
1.信息與數(shù)據(jù)病歷卡上記載病人的體溫39oC是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)39oC本身是沒有意義的。當數(shù)據(jù)以某種形式經(jīng)過處理、描述或與其它數(shù)據(jù)比較時,才能成為信息。某個病人的體溫是39oC,這才是信息,信息是有意義的。信息各種事物的變化和特征的反映數(shù)據(jù)信息的載體。例如:數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等。132.信息技術(shù)(InformationTechnology,IT)聯(lián)合國教科文組織的定義應(yīng)用在信息加工和處理中的科學、技術(shù)與工程的訓練方法和管理技巧;上述方面和技巧和應(yīng)用;計算機及其與人、機的相互作用;與之相應(yīng)的社會、經(jīng)濟和文化等諸種事物。
141.2.2現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容1.
信息基礎(chǔ)技術(shù)
微電子技術(shù)
當今世界新技術(shù)革命的基石
光電子技術(shù)
采用光子作為信息的載體
2.
信息系統(tǒng)技術(shù)
信息獲取技術(shù)
傳感技術(shù)、遙測技術(shù)和遙感技術(shù)信息處理技術(shù)
計算機技術(shù)成為現(xiàn)代信息技術(shù)的核心信息傳輸技術(shù)
光纖通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等
信息控制技術(shù)利用信息傳遞和反饋來實現(xiàn)信息存貯技術(shù)縮微品、磁盤、光盤 通信技術(shù)(Communication)、計算機技術(shù)(Computer)和控制技術(shù)(Control)合稱為3C。3.
信息應(yīng)用技術(shù)如信息管理、信息控制、信息決策
151.2.3現(xiàn)代信息技術(shù)的特點數(shù)字化大量信息可以被壓縮,并以光速進行傳輸。多媒體化文字、聲音、圖形、圖像、視頻等信息媒體與計算機集成在一起,以接近于人類的工作方式和思考方式來設(shè)計與操作。高速度、網(wǎng)絡(luò)化、寬頻帶下一代的Internet技術(shù)。
智能化在超媒體的世界里,軟件代理收集任何可能想要在網(wǎng)絡(luò)上取得的信息。161.3計算機在信息社會中的應(yīng)用
計算機的應(yīng)用類型
1.科學計算
2.數(shù)據(jù)處理
3.電子商務(wù)
4.過程控制
5.CAD/CAM/CIMS
6.多媒體技術(shù)
7.虛擬現(xiàn)實
8.人工智能
計算機的主要應(yīng)用領(lǐng)域
1.工商:電子商務(wù)、CAD/CAM
2.教育:多媒體教育、遠程教育
3.醫(yī)藥:CAT、MRI、遠程醫(yī)療
4.政府:電子政府
5.娛樂:虛擬現(xiàn)實、電影特技
6.科研:數(shù)據(jù)采集、計算分析
7.家庭:
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