信息技術(shù)基礎(chǔ)知識演示文稿

信息技術(shù)基礎(chǔ)知識演示文稿目前一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)優(yōu)選信息技術(shù)基礎(chǔ)知識ppt目前二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.1信息與信息技術(shù)1.1.1信息的概念及特征

1．信息的概念作為一個科學(xué)概念，信息最早出現(xiàn)于通信領(lǐng)域。不同學(xué)者在自己的學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)對“信息”這一概念有著不同的理解，主要有以下幾種：目前三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(1)信息是不確定性的減少或消除。

1948年，信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)(Shannon)認(rèn)為，信息是可以減少或消除不確定性的內(nèi)容。當(dāng)人們利用各種方法和手段，對客觀事物的有關(guān)情況的認(rèn)識從不清楚變得較清楚或完全清楚時，不確定性就減少或消除了，這時就獲得了關(guān)于這些事物的信息。目前四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(2)信息是控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)活動時，與外界相互作用、相互交換的內(nèi)容。1950年，控制論的創(chuàng)始人維納(N.Wiener)提出：“信息就是我們對外界進(jìn)行調(diào)節(jié)并使我們的調(diào)節(jié)為外界所了解時而與外界交換來的東西。”例如，人與人相互交換信息；人與計(jì)算機(jī)相互交換信息等。目前五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)信息是事物運(yùn)動的狀態(tài)和狀態(tài)變化的形式。信息是關(guān)于事物狀態(tài)以及客觀事實(shí)的可以通信的知識。信息來源于物質(zhì)和物質(zhì)的運(yùn)動，反映了事物的狀態(tài)特征及其變化，體現(xiàn)了人們對事物的認(rèn)識和理解程度。我國信息專家鐘義信教授曾提出：“事物的信息是該事物運(yùn)動的狀態(tài)和狀態(tài)變化的方式，包括這些狀態(tài)和方式的外在形式、內(nèi)在含義和實(shí)際效用?！蹦壳傲揬總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(4)信息是經(jīng)過加工的、能夠?qū)邮苷叩男袨楹蜎Q策產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)。信息是一種經(jīng)過加工處理后的數(shù)據(jù)，因而具有知識的含義，而且是可以保存和傳遞的?？傊?，信息是一個不斷變化和發(fā)展的概念，它既具有物質(zhì)性，又具有社會性。它是一個多元化、多層次、多功能的復(fù)雜綜合體，對其應(yīng)從不同角度和側(cè)面來考察。信息是人們對客觀存在的一切事物的反映，是通過載體所發(fā)出的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)及信號中所包含的一切可傳遞和交換的知識內(nèi)容。目前七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2．信息的主要特征信息的特征主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1)社會性信息一開始就直接聯(lián)系于社會應(yīng)用，它只有經(jīng)過人類加工、取舍、組合，并通過一定的形式表現(xiàn)出來，才真正具有使用價值。信息化的發(fā)展表現(xiàn)為對國家或世界的社會、政治、經(jīng)濟(jì)、文化和日常生活等各個方面的深刻影響或改變。目前八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2)傳遞性信息的傳遞性是指任何信息只有從信源出發(fā)，經(jīng)過信息載體傳遞才能被信宿接收并進(jìn)行處理和運(yùn)用。也就是說，信息可以在時間上或空間上從一點(diǎn)轉(zhuǎn)移至另一點(diǎn)，可以通過語言、動作、文獻(xiàn)、通信、電子計(jì)算機(jī)等各種媒介來傳遞，而且信息的傳遞不受時間和空間限制。信息在空間中的傳遞稱為通信；信息在時間上的傳遞稱為存儲。

3)共享性信息的共享性主要是指信息作為一種資源，不同個體或群體在同一時間或不同時間均可共同享用這種資源。目前九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)4)不滅性信息從信息源發(fā)出后其自身的信息量并沒有減少，即信息并不因?yàn)楸皇褂枚?，它可以被大量?fù)制，長期保存，重復(fù)使用。信息的提供者并不因?yàn)樘峁┝诵畔⒍チ嗽械男畔?nèi)容和信息量。各用戶分享的信息份額也不因?yàn)榉窒砣说亩嗌俣苡绊憽?/p>

5)時效性時效性是指信息應(yīng)能反映事物最新的變化狀態(tài)。例如，基于知識的信息產(chǎn)業(yè)是競爭最激烈、變化最急劇的產(chǎn)業(yè)，在這一領(lǐng)域內(nèi)，哪怕對知識與信息的獲取與利用只領(lǐng)先或落后幾個星期、幾天，甚至幾個小時，都足以使一個企業(yè)成就輝煌或面臨破產(chǎn)。目前十頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)6)能動性信息的產(chǎn)生、存在和流通依賴于物質(zhì)和能量，反過來，信息又能動地控制或支配物質(zhì)和能量的流動，并對改變其價值產(chǎn)生影響。例如，信息社會的新型人才必須具備很強(qiáng)的信息獲取、信息分析和信息加工能力，它不僅是信息社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對新型人才提出的基本要求，也是推動信息社會向前發(fā)展的基礎(chǔ)。

7)客觀性信息的客觀性是指信息是客觀存在的。信息的產(chǎn)生源于物質(zhì)，信息產(chǎn)生后又必須依附于物質(zhì)，因此信息包含于任何物質(zhì)中。目前十一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)3．信息的分類按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，信息可分為如下幾種：(1)信息按其內(nèi)容分為社會信息和非社會信息。(2)信息按其存在形式分為內(nèi)儲信息和外化信息。(3)信息按其狀態(tài)分為動態(tài)信息和靜態(tài)信息。(4)信息按符號種類分為語言信息和非語言信息。(5)信息按信息論方法分為未知信息和冗余信息。(6)信息按價值觀念分為有害信息和無害信息。目前十二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.1.2信息技術(shù)

1．信息技術(shù)的概念信息技術(shù)的概念，因其使用的目的、范圍、層次不同而有不同的表述。廣義而言，信息技術(shù)是指能充分利用與擴(kuò)展人類信息器官功能的各種方法、工具與技能的總和。該定義強(qiáng)調(diào)的是從哲學(xué)上闡述信息技術(shù)與人的本質(zhì)關(guān)系。中義而言，信息技術(shù)是指對信息進(jìn)行采集、傳輸、存儲、加工、表達(dá)的各種技術(shù)之和。該定義強(qiáng)調(diào)的是人們對信息技術(shù)功能與過程的一般理解。目前十三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

狹義而言，信息技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、廣播電視等各種硬件設(shè)備、軟件工具與科學(xué)方法，對文、圖、聲、像等各種信息進(jìn)行獲取、加工、存儲、傳輸與使用的技術(shù)之和。該定義強(qiáng)調(diào)的是信息技術(shù)的現(xiàn)代化與高科技含量。綜上，我們可以認(rèn)為，信息技術(shù)的內(nèi)涵包括兩個方面。一方面是手段，即各種信息媒體，是一種物化形態(tài)的技術(shù)。例如印刷媒體、電子媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。另一方面是方法，即運(yùn)用信息媒體對各種信息進(jìn)行采集、加工、存儲、交流、應(yīng)用的方法，是一種智能形態(tài)的技術(shù)。信息技術(shù)就是由信息媒體和信息媒體應(yīng)用的方法兩個要素所組成的。目前十四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2．信息技術(shù)的分類

1)按表現(xiàn)形態(tài)分類信息技術(shù)按表現(xiàn)形態(tài)可分為硬技術(shù)(物化技術(shù))與軟技術(shù)(非物化技術(shù))兩種。前者指各種信息設(shè)備及其功能，如顯微鏡、電話機(jī)、通信衛(wèi)星和多媒體電腦等。后者指有關(guān)信息獲取與處理的各種知識、方法與技能，如語言文字技術(shù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)、規(guī)劃決策技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等。目前十五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2)按工作流程中的基本環(huán)節(jié)分類信息技術(shù)按工作流程中的基本環(huán)節(jié)可分為信息獲取技術(shù)、信息傳遞技術(shù)、信息存儲技術(shù)、信息加工技術(shù)及信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。

(1)信息獲取技術(shù)包括信息的搜索、感知、接收、過濾等，如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、氣象衛(wèi)星、溫度計(jì)、鐘表、Internet搜索器中的技術(shù)等。

(2)信息傳遞技術(shù)是指跨越空間共享信息的技術(shù)。其具體又可分為不同類型，如單向傳遞與雙向傳遞技術(shù)，單通道傳遞、多通道傳遞與廣播傳遞技術(shù)等。目前十六頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)信息存儲技術(shù)是指跨越時間保存信息的技術(shù)，如印刷術(shù)、照相術(shù)、錄音術(shù)、錄像術(shù)、縮微術(shù)、磁盤術(shù)、光盤術(shù)等。

(4)信息加工技術(shù)是對信息進(jìn)行描述、分類、排序、轉(zhuǎn)換、濃縮、擴(kuò)充和創(chuàng)新等的技術(shù)。信息加工技術(shù)的發(fā)展已有兩次突破：從人腦信息加工到使用機(jī)械設(shè)備(如算盤、標(biāo)尺等)進(jìn)行信息加工，再發(fā)展為使用電子計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息加工。目前十七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(5)信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)是指使信息的獲取、傳遞、存儲和加工等各環(huán)節(jié)有機(jī)銜接以及提高信息交換共享能力的技術(shù)，如信息管理標(biāo)準(zhǔn)、字符編碼標(biāo)準(zhǔn)及語言文字的規(guī)范化等。

3)按使用的信息設(shè)備分類信息技術(shù)按使用的信息設(shè)備分為電話技術(shù)、電報技術(shù)、廣播技術(shù)、電視技術(shù)、復(fù)印技術(shù)、縮微技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。目前十八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)4)按技術(shù)的功能層次分類信息技術(shù)按技術(shù)的功能層次分為以下三種：

(1)主體層次。信息技術(shù)的主體層次是信息技術(shù)的核心部分，主要是指直接地、具體地增強(qiáng)或延長人類信息器官，提高或擴(kuò)展人類信息能力的技術(shù)。例如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、X光機(jī)、雷達(dá)、激光、紅外線、超聲、氣象衛(wèi)星、行星探測器、溫度計(jì)及濕度計(jì)等。目前，信息獲取技術(shù)中起中堅(jiān)作用的是傳感技術(shù)、遙測技術(shù)和遙感技術(shù)等。目前十九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(2)應(yīng)用層次。信息技術(shù)的應(yīng)用層次是信息技術(shù)的延伸部分，主要是指主體層次的信息技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)貿(mào)易、國防、運(yùn)輸、科學(xué)研究、文化教育、體育運(yùn)動、文學(xué)藝術(shù)及家庭生活等各個領(lǐng)域應(yīng)用時所生成的各種具體的實(shí)用信息技術(shù)。

(3)外圍層次。信息技術(shù)的外圍層次是指與信息技術(shù)相關(guān)的各類技術(shù)。一方面，信息技術(shù)在性能水平方面的進(jìn)步來源于新材料技術(shù)和新能源技術(shù)的進(jìn)步，即基礎(chǔ)層次的信息技術(shù)。另一方面，信息的獲取、存儲、處理及傳輸控制等需要借助機(jī)械的、電子的(或微電子的)、激光的及生物的等技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)，即支撐層次的信息技術(shù)。目前二十頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)3．信息技術(shù)的特點(diǎn)

1)高速化計(jì)算機(jī)和通信的發(fā)展追求的均是高速度，大容量。例如，每秒能運(yùn)算千萬次的計(jì)算機(jī)已經(jīng)進(jìn)入普通家庭。在現(xiàn)代技術(shù)中，我們迫切需要解決的涉及高速化的問題是，抓住世界科技迅猛發(fā)展的機(jī)遇，重點(diǎn)在帶寬“瓶頸”上取得突破，加快建設(shè)具有大容量、高速率、智能化及多媒體等基本特征的新一代高速帶寬信息網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展深亞微米集成電路、高性能計(jì)算機(jī)等。目前二十一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2)網(wǎng)絡(luò)化信息網(wǎng)絡(luò)分為電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)。三網(wǎng)有各自的形成過程，其服務(wù)對象、發(fā)展模式和功能等有所交叉，又互為補(bǔ)充。信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展異常迅速，從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)，再到國際互聯(lián)網(wǎng)及有“信息高速公路”之稱的高速信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代信息社會中扮演了重要的角色。目前二十二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)3)數(shù)字化數(shù)字化就是將信息用電磁介質(zhì)或半導(dǎo)體存儲器按二進(jìn)制編碼的方法加以處理和傳輸。在信息處理和傳輸領(lǐng)域，廣泛采用的是只用“0”和“1”兩個基本符號組成的二進(jìn)制編碼，二進(jìn)制數(shù)字信號是現(xiàn)實(shí)世界中最容易被表達(dá)、物理狀態(tài)最穩(wěn)定的信號。

4)個人化信息技術(shù)將實(shí)現(xiàn)以個人為目標(biāo)的通信方式，充分體現(xiàn)可移動性和全球性。實(shí)現(xiàn)個人通信需要全球性的、大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)容量和智能化的網(wǎng)絡(luò)功能。目前二十三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)5)智能化在面向21世紀(jì)的技術(shù)變革中，信息技術(shù)的發(fā)展方向之一將是智能化。智能化的應(yīng)用體現(xiàn)在利用計(jì)算機(jī)模擬人的智能，例如機(jī)器人、醫(yī)療診斷專家系統(tǒng)及推理證明等方面。例如，智能化的CAI教學(xué)軟件、自動考核與評價系統(tǒng)、視聽教學(xué)媒體以及仿真實(shí)驗(yàn)等等。目前二十四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)4．信息技術(shù)的功能信息技術(shù)的功能是多方面的，從宏觀上看，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1)輔人功能信息技術(shù)能夠提高或增強(qiáng)人們的信息獲取、存儲、處理、傳輸與控制能力，使人們的素質(zhì)、生產(chǎn)技能管理水平與決策能力等得到提高。

2)開發(fā)功能利用信息技術(shù)能夠充分開發(fā)信息資源，它的應(yīng)用不僅推動了社會文獻(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，而且大大加快了信息的傳遞速度。目前二十五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)3)協(xié)同功能人們通過信息技術(shù)的應(yīng)用，可以共享資源、協(xié)同工作。例如，電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育等。

4)增效功能信息技術(shù)的應(yīng)用使得現(xiàn)代社會的效率和效益大大提高。例如，通過衛(wèi)星照相、遙感遙測，人們可以更多更快地獲得地理信息。目前二十六頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)5)先導(dǎo)功能信息技術(shù)是現(xiàn)代文明的技術(shù)基礎(chǔ)，是高技術(shù)群體發(fā)展的核心，也是信息化、信息社會、信息產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，它推動了世界性的新技術(shù)革命。大力普及與應(yīng)用新技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對整個國民經(jīng)濟(jì)技術(shù)基礎(chǔ)的改造，優(yōu)先發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)可帶動各行各業(yè)的發(fā)展。

目前二十七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)5．信息技術(shù)的影響信息技術(shù)對人類社會的影響的主流是積極的，體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)對經(jīng)濟(jì)的影響。信息技術(shù)有助于個人和社會更好地利用資源，使其充分發(fā)揮潛力，縮小國際社會中的信息與知識差距；有助于減少物質(zhì)資源和能源的消耗；有助于提高勞動生產(chǎn)率，增加產(chǎn)品知識含量，降低生產(chǎn)成本，提高競爭力；提高國民經(jīng)濟(jì)宏觀調(diào)控管理水平、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。目前二十八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(2)對教育的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、素質(zhì)教育的全面實(shí)施和教育信息化的快速推進(jìn)，信息技術(shù)已逐漸成為服務(wù)于教育事業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)。信息技術(shù)有助于教學(xué)手段的改革(如電化教學(xué)、遠(yuǎn)程教育等)，能夠打破時間、空間的限制，使教育向?qū)W習(xí)者全面開放并實(shí)現(xiàn)資源共享，大大提高了學(xué)習(xí)者的積極性、主動性和創(chuàng)造性。目前二十九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)對管理的影響。信息技術(shù)有助于更新管理理念、改變管理組織，使管理結(jié)構(gòu)由金字塔形變?yōu)榫仃囆?；有助于完善管理方法，以適應(yīng)虛擬辦公、電子商務(wù)等新的運(yùn)作方式。例如，政府通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)逐漸建立網(wǎng)絡(luò)政府，開啟了政府管理的全新時代，樹立了各級政府的高效辦公、透明管理的新時代形象，同時為廣大人民群眾提供了極大的便利。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，美、日、歐盟等紛紛制定了自己的信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展計(jì)劃，即信息高速公路計(jì)劃，并投入了巨額資金。新興工業(yè)化國家和地區(qū)也不甘落后，投入大量資金發(fā)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)。目前三十頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

例如，新加坡政府決定投資12.5億美元開發(fā)和興建信息工程，以便把新加坡建成亞洲的“智能島”。企業(yè)通過內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，大力發(fā)展電子商務(wù)，充分利用政府管理及市場兩方面的信息資源，將促進(jìn)虛擬企業(yè)的成長，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營方式的革命性轉(zhuǎn)變。目前三十一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(4)對科研的影響。應(yīng)用信息技術(shù)有助于科學(xué)研究前期工作的順利開展；有助于提高科研工作效率；有助于科學(xué)研究成果的及時發(fā)表。

(5)對文化的影響。信息技術(shù)促進(jìn)了不同國度、不同民族之間的文化交流與學(xué)習(xí)，使文化更加開放化和大眾化。目前三十二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(6)對生活的影響。信息技術(shù)給人們的生活帶來了巨大的變化，電腦、因特網(wǎng)、信息高速公路、納米技術(shù)等在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用，使人類社會向著個性化、休閑化方向發(fā)展。在信息社會里，人們的行為方式、思維方式甚至社會形態(tài)都發(fā)生了顯著的變化。例如，“虛擬社會”、“虛擬演播室”等諸多社會現(xiàn)象將給思想家、哲學(xué)家提出新的理論挑戰(zhàn)，并將不斷促進(jìn)人類在思想方面產(chǎn)生新的見解和新的突破。目前三十三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

信息技術(shù)也帶來了一些負(fù)面影響，主要體現(xiàn)在以下方面：

(1)信息泛濫。信息技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致信息爆炸，信息量的增加大大超出了人們的接受能力，有可能帶來各種各樣的社會問題。

(2)信息污染。隨著信息流動量的增大，“信息污染”也成為人們關(guān)注的問題。例如，一些錯誤信息、冗余信息、污穢信息、計(jì)算機(jī)病毒等侵占了信息存儲資源，影響了信息處理和傳輸?shù)乃俣?，污染了信息環(huán)境，尤其是計(jì)算機(jī)病毒造成信息利用的嚴(yán)重障礙。目前三十四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)信息犯罪。近年來，出現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)和信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高科技信息犯罪的現(xiàn)象。例如，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)詐騙，販賣色情信息，散布謠言，竊取個人、企業(yè)、政府的機(jī)密等。

(4)信息滲透。信息化發(fā)展的滲透性表現(xiàn)為對國家或世界社會、政治、經(jīng)濟(jì)、文化、日常生活等各個層面的深刻影響或改變，這使得各民族文化的獨(dú)特性和差異性也受到了挑戰(zhàn)。目前三十五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.1.3信息化與信息化社會信息化涉及國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域，它的意義不僅僅局限于技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，信息化正逐步上升為推動世界經(jīng)濟(jì)和社會全面發(fā)展的關(guān)鍵因素，成為人類進(jìn)步的新標(biāo)志。

1．信息化信息化就是在人類社會各領(lǐng)域普遍地、大量地采用現(xiàn)代信息技術(shù)，從而大大提高社會生產(chǎn)力和生活質(zhì)量的過程。信息化與工業(yè)化、現(xiàn)代化一樣，是一個動態(tài)變化的過程。在這個過程中包含三個層面，六大要素。目前三十六頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

所謂三個層面：一是信息技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用過程，是信息化建設(shè)的基礎(chǔ)；二是信息資源的開發(fā)和利用過程，是信息化建設(shè)的核心與關(guān)鍵；三是信息產(chǎn)品制造業(yè)不斷發(fā)展的過程，是信息化建設(shè)的重要支撐。這三個層面是相互促進(jìn)、共同發(fā)展的過程，也就是工業(yè)社會向信息社會演化的動態(tài)過程。目前三十七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

所謂六大要素是指信息網(wǎng)絡(luò)、信息資源、信息技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)、信息法規(guī)環(huán)境與信息人才。這三個層面、六大要素的相互作用過程就構(gòu)成了信息化的全部內(nèi)容。就是說，信息化是在經(jīng)濟(jì)和社會活動中，通過普遍采用信息技術(shù)和電子信息裝備，更有效地開發(fā)和利用信息資源，推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步，使由于利用了信息資源而創(chuàng)造的勞動價值在國民生產(chǎn)總值中的比重逐步上升直至占主導(dǎo)地位的過程。目前三十八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2．信息化社會的主要特征信息化社會具有如下幾個基本特征：

(1)高滲透性。信息的滲透性決定了信息化發(fā)展的普遍服務(wù)原則，信息化發(fā)展的基本目標(biāo)就是要讓每個社會成員都有權(quán)利、有能力享用信息化發(fā)展的成果，從而徹底改變社會諸方面的生存狀態(tài)。目前三十九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(2)生存空間的網(wǎng)絡(luò)化。這里的網(wǎng)絡(luò)化不僅僅包括技術(shù)方面的具體網(wǎng)絡(luò)之間的互通互聯(lián)，而且強(qiáng)調(diào)基于這種物質(zhì)載體之上的網(wǎng)絡(luò)化社會、政治、經(jīng)濟(jì)和生活形態(tài)的網(wǎng)絡(luò)化互動關(guān)系。美國政府于1993年9月提出“國家信息高速公路”(NationalInformationInfrastructure,簡稱NII計(jì)劃)，計(jì)劃在20年內(nèi)投資4000億美元加速美國的信息化建設(shè)，就是生存空間網(wǎng)絡(luò)化的最好例證。當(dāng)今信息社會期望與正在實(shí)施的是將電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)三網(wǎng)合一，并建成全光纖交換網(wǎng)。信息化發(fā)展的區(qū)域目標(biāo)是要建設(shè)數(shù)字城市、數(shù)字國家和數(shù)字地球。目前四十頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)信息勞動者、腦力勞動者的作用日益增大。信息化的發(fā)展大大加快了各主體之間的信息交流和知識傳播的速度和效率。信息化水平提高必然表現(xiàn)為國家人口素質(zhì)的普遍提高。從事信息的生產(chǎn)、存儲、分配、交換活動的勞動者及從事相關(guān)種類工作的勞動者的人數(shù)和比重正在急劇增加。知識成了改革與制定政策的核心因素，技術(shù)是控制未來的關(guān)鍵力量，專家與技術(shù)人員將成為卓越的社會階層而發(fā)揮重大的歷史作用。目前四十一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)3．我國的信息化建設(shè)我國的信息化是指在國家統(tǒng)一規(guī)劃和組織下，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科學(xué)技術(shù)、國防及社會生活各個方面應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)，深入開發(fā)、廣泛利用信息資源，加速實(shí)現(xiàn)國家現(xiàn)代化的進(jìn)程。我國政府認(rèn)識到發(fā)展信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要性，把對信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提高到經(jīng)濟(jì)全局的戰(zhàn)略地位。1984年，鄧小平同志就題詞“開發(fā)信息資源，服務(wù)四化建設(shè)"。1990年，江澤民同志進(jìn)一步指出：“四個現(xiàn)代化無一不和電子信息有緊密聯(lián)系，要把信息化提到戰(zhàn)略地位上來，要把信息化列為國民經(jīng)濟(jì)的重要方針?！蹦壳八氖揬總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

“七五”期間，國家投入大量資金，重點(diǎn)建成了經(jīng)濟(jì)、統(tǒng)計(jì)、銀行、郵電、電力、鐵路等多個國家級信息系統(tǒng)，配置了一大批計(jì)算機(jī)設(shè)備，形成了縱向信息網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前我國信息化建設(shè)取得的成績體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大；

(2)信息基礎(chǔ)設(shè)施已具有相當(dāng)規(guī)模；

目前四十三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)電子信息產(chǎn)品制造業(yè)、軟件業(yè)為信息化提供裝備的能力增強(qiáng)；

(4)互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展；

(5)信息化重大工程取得顯著成效。我國信息化建設(shè)的24字方針是：統(tǒng)籌規(guī)劃，國家主導(dǎo)；統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，聯(lián)合建設(shè)；互聯(lián)互通，資源共享。目前四十四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.2計(jì)算機(jī)概述

計(jì)算機(jī)是信息化的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用已滲透到社會的各個領(lǐng)域，有力地推動了社會信息化的發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及應(yīng)用水平已經(jīng)成為衡量一個國家和地區(qū)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。目前四十五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1．計(jì)算機(jī)的發(fā)展史現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及信息在社會中的重要地位，導(dǎo)致了計(jì)算工具的創(chuàng)新。1946年2月，世界上第一臺電子數(shù)字計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”(ENIAC)在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生，它與以前的計(jì)算工具相比，計(jì)算速度快，精度高，能按給定的程序自動進(jìn)行計(jì)算。ENIAC共用了18000多只電子管，重量達(dá)30噸，占地170平方米，每小時耗電150千瓦，真可謂“龐然大物”。目前四十六頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)ENIAC與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)相比：運(yùn)算速度慢，每秒只能作五千次加法運(yùn)算；不僅存儲容量小，而且全部指令還沒有存放在存儲器中；操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差。盡管如此，ENIAC的誕生標(biāo)志著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了新的時代--電子計(jì)算機(jī)時代。從第一臺電子計(jì)算機(jī)誕生到現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)的發(fā)展隨其所采用的電子器件的變化，已經(jīng)歷了四代。目前四十七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(1)第一代(1946～1958年)——

電子管計(jì)算機(jī)。這一代計(jì)算機(jī)的主要特征是：以電子管為基本電子器件；使用機(jī)器語言和匯編語言；應(yīng)用領(lǐng)域主要局限于科學(xué)計(jì)算；運(yùn)算速度只有幾千次至幾萬次每秒。由于其體積大、功率大、價格昂貴且可靠性差，因此很快被新一代計(jì)算機(jī)所替代。然而，第一代計(jì)算機(jī)奠定了計(jì)算機(jī)發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ)。目前四十八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(2)第二代(1959～1964年)——

晶體管計(jì)算機(jī)。這一代計(jì)算機(jī)的主要特征是：晶體管取代了電子管；軟件技術(shù)上出現(xiàn)了算法語言和操作系統(tǒng)；應(yīng)用領(lǐng)域從科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理；運(yùn)算速度已達(dá)到幾萬次至幾十萬次每秒。此外，其體積縮小，功耗降低，可靠性有所提高。目前四十九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)第三代(1965～1970年)——

中小規(guī)模集成電路。這一代計(jì)算機(jī)的主要特征是：普遍采用了集成電路，使體積、功耗均顯著減少，可靠性大大提高；運(yùn)算速度可達(dá)幾十萬次至幾百萬次每秒；在此期間，出現(xiàn)了向大型和小型化兩級發(fā)展的趨勢，計(jì)算機(jī)品種多樣化和系列化；同時，軟件技術(shù)與計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。目前五十頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(4)第四代(1971～)——

大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。這一代計(jì)算機(jī)的主要特征是：中、大及超大規(guī)模集成電路(VLSI)成為計(jì)算機(jī)的主要器件；運(yùn)算速度已達(dá)幾萬億次至十幾萬億次每秒。大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步縮小了計(jì)算機(jī)的體積和功耗，增強(qiáng)了計(jì)算機(jī)的功能；多機(jī)并行處理與網(wǎng)絡(luò)化是第四代計(jì)算機(jī)的又一重要特征，大規(guī)模并行處理系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究和實(shí)施進(jìn)展迅速；系統(tǒng)軟件的發(fā)展不僅實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)運(yùn)行的自動化，而且正在向工程化和智能化邁進(jìn)。此外，智能化計(jì)算機(jī)也可以稱為第五代計(jì)算機(jī)，其目標(biāo)是使計(jì)算機(jī)像人類那樣具有聽、說、寫、邏輯推理、判斷和自我學(xué)習(xí)等能力。目前五十一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2．我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況我國電子計(jì)算機(jī)的研究是從1953年開始的。1958年研制出第一臺計(jì)算機(jī)，即103型通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)，它屬于第一代電子管計(jì)算機(jī)；1964年研制出第一臺晶體管計(jì)算機(jī)；1971年研制出集成電路計(jì)算機(jī)；1983年研制成功每秒能進(jìn)行1億次運(yùn)算的“銀河Ⅰ”巨型機(jī)；1997年研制的“銀河Ⅲ”巨型機(jī)每秒能進(jìn)行130億次運(yùn)算?，F(xiàn)在，我國已形成了自己的計(jì)算機(jī)工業(yè)體系，并具備相當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)硬件、軟件和外部設(shè)備的生產(chǎn)能力。目前五十二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)3．計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢隨著大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，各種類型的計(jì)算機(jī)也都得到了迅速發(fā)展。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)主要朝著以下幾個方向發(fā)展：

1)微型化微型化是指追求體積的進(jìn)一步縮小，運(yùn)算速度的進(jìn)一步提高，存儲容量不斷加大，功能更加完善可靠，應(yīng)用更加靈活方便，價格更加便宜。微型化反映了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程度。目前五十三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2)巨型化巨型化所追求的大容量、高速度，為尖端科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)值分析與計(jì)算提供了有力的幫助，例如火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船的研制及氣象預(yù)報的數(shù)值分析與計(jì)算等。巨型計(jì)算機(jī)目前的計(jì)算速度可達(dá)幾萬億次至十幾萬億次浮點(diǎn)每秒，它代表了計(jì)算機(jī)的發(fā)展水平。并行處理技術(shù)是巨型計(jì)算機(jī)發(fā)展的基礎(chǔ)。

3)網(wǎng)絡(luò)化

21世紀(jì)人類將步入信息時代，從簡單的遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)到遍布全球的Internet，信息的共享和通信已成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主流之一。目前五十四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)4)智能化智能化是指利用新技術(shù)、新材料研制的計(jì)算機(jī)與仿生學(xué)、控制論等邊緣學(xué)科相結(jié)合，把信息采集、存儲、處理、通信同人工智能結(jié)合在一起，用計(jì)算機(jī)來模擬人類的高級思維活動。目前已有許多機(jī)器人在高溫、高壓、有毒及輻射等環(huán)境下代替人工作。在這一領(lǐng)域最具代表性的是專家系統(tǒng)和機(jī)器人。智能化計(jì)算機(jī)將使人類社會進(jìn)入一個嶄新的時期。目前五十五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)5)多媒體技術(shù)多媒體計(jì)算機(jī)是當(dāng)前開發(fā)和研究的熱點(diǎn)。多媒體技術(shù)能將大量信息以數(shù)值、文字、聲音、圖形、圖像及視頻等形式進(jìn)行表現(xiàn)，極大地改善、豐富了人機(jī)界面，能夠充分運(yùn)用人的聽覺、視覺來高效率地接收信息。其中主要的技術(shù)關(guān)鍵是處理視頻和音頻數(shù)據(jù)，包括視頻和音頻數(shù)據(jù)的壓縮、解壓縮技術(shù)，多媒體數(shù)據(jù)的通信及各種接口的實(shí)現(xiàn)方案等。目前五十六頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)6)非馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)非馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)是提高現(xiàn)代計(jì)算機(jī)性能的另一個研究焦點(diǎn)。馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)雖然為計(jì)算機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，但是它的“集中順序控制方面”的串行機(jī)制，卻成為進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)性能的瓶頸，而提高計(jì)算機(jī)性能的方向之一是并行處理。因此，出現(xiàn)了非馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)理論，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、DNA計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)等。目前五十七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.2.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

1．運(yùn)算速度快現(xiàn)在的PC機(jī)(PersonalComputer)每秒可以處理幾千萬條指令；巨型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度則達(dá)十幾萬億次每秒以上，這使得過去繁瑣的計(jì)算工作如今只需在極短的時間內(nèi)就能完成。

2．計(jì)算精度高計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制進(jìn)行運(yùn)算，只要配置相關(guān)的硬件電路就可增加二進(jìn)制數(shù)字的長度，從而提高計(jì)算精度。目前，微型計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度可以達(dá)到32位二進(jìn)制數(shù)。目前五十八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)3．具有“記憶”和邏輯判斷功能

“記憶”功能是指計(jì)算機(jī)能存儲大量信息，供用戶隨時檢索和查詢。該功能既能記憶各類數(shù)據(jù)信息，又能記憶處理加工這些數(shù)據(jù)信息的程序。邏輯判斷功能是指計(jì)算機(jī)除了能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算外，還能進(jìn)行邏輯運(yùn)算。

4．能自動運(yùn)行且支持人機(jī)交互所謂自動運(yùn)行，就是人們把需要計(jì)算機(jī)處理的問題編成程序并存入計(jì)算機(jī)中，當(dāng)發(fā)出運(yùn)行指令后，計(jì)算機(jī)便在該程序控制下依次逐條執(zhí)行，不再需要人工干預(yù)?！叭藱C(jī)交互”則是在人們想要干預(yù)計(jì)算機(jī)時，采用問答的形式，有針對性地解決問題。目前五十九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.2.3計(jì)算機(jī)的分類隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，其分類方法也在不斷變化。

1．按計(jì)算機(jī)處理的信號分類計(jì)算機(jī)按處理的信號可分為：

(1)數(shù)字式計(jì)算機(jī)(DigitalComputer)。數(shù)字式計(jì)算機(jī)處理的是脈沖變化的離散量，即以0、1組成的二進(jìn)制數(shù)字。它的計(jì)算精度高，抗干擾能力強(qiáng)。通常我們使用的計(jì)算機(jī)就是數(shù)字式計(jì)算機(jī)。目前六十頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(2)模擬式計(jì)算機(jī)(AnalogComputer)。模擬式計(jì)算機(jī)處理的是連續(xù)變化的模擬量，例如電壓、電流、溫度等物理量的變化曲線。其基本運(yùn)算部件是運(yùn)算放大器構(gòu)成的各類運(yùn)算電路。模擬式計(jì)算機(jī)解題速度快、精度低、通用性差，用于過程控制，已基本被數(shù)字式計(jì)算機(jī)所取代。

(3)數(shù)?；旌嫌?jì)算機(jī)(HybridComputer)。數(shù)模混合計(jì)算機(jī)是數(shù)字式計(jì)算機(jī)和模擬式計(jì)算機(jī)相結(jié)合的一種計(jì)算機(jī)。目前六十一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2．按計(jì)算機(jī)的硬件組成及用途分類計(jì)算機(jī)按硬件組成及用途可分為：

(1)通用計(jì)算機(jī)。這類計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)的，并具有擴(kuò)展性，裝上不同的軟件就可做不同的工作。它的通用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。

(2)專用計(jì)算機(jī)。這類計(jì)算機(jī)軟、硬件的規(guī)模全部根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求配置，因此具有較好的性能價格比，但只能完成某個專門任務(wù)。這類計(jì)算機(jī)多用于工業(yè)控制系統(tǒng)。目前六十二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)3．按計(jì)算機(jī)的規(guī)模分類當(dāng)前沿用較多的是“電氣與電子工程師協(xié)會”(IEEE)于1989年提出的分類方法。其具體分類如下：

(1)個人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer，簡稱PC)。PC機(jī)即面向個人或家庭使用的低檔微型計(jì)算機(jī)，主要分為臺式機(jī)和便攜機(jī)兩類。

(2)工作站(WorkStation，簡稱WS)。工作站是介于PC機(jī)和小型機(jī)之間的高檔微機(jī)。它的運(yùn)算速度快，主存儲器容量大，易于聯(lián)網(wǎng)，通常配有高分辨率的大屏幕顯示器，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和高性能的圖形功能，特別適合于CAD/CAM和辦公自動化。目前六十三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)小型計(jì)算機(jī)(Minicomputer)。小型計(jì)算機(jī)按照滿足中、小型部門的需要設(shè)計(jì)，規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，設(shè)計(jì)周期較短，操作簡便，維護(hù)容易，從而得以廣泛推廣應(yīng)用，可用于工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、分析計(jì)算等。

(4)主機(jī)(Mainframe)。主機(jī)亦稱大型主機(jī)，通常安裝在機(jī)架內(nèi)。它具有大容量存儲器，多種類型的I/O通道，能同時支持批處理和分時處理等多種工作方式；具有通用、處理速度快和處理能力強(qiáng)的特點(diǎn)。主機(jī)一般作為大型“客戶機(jī)/服務(wù)器”系統(tǒng)的服務(wù)器，或者“終端/主機(jī)”系統(tǒng)中的主機(jī)。目前六十四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(5)小巨型計(jì)算機(jī)(Minisupercomputer)。小巨型計(jì)算機(jī)與巨型計(jì)算機(jī)相比，特點(diǎn)是價格便宜，具有更好的性能價格比。

(6)巨型計(jì)算機(jī)(Supercomputer)。巨型計(jì)算機(jī)亦稱超級計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度可達(dá)十幾萬億次每秒以上，主存容量很大，處理能力很強(qiáng)。生產(chǎn)這類計(jì)算機(jī)的能力可以反映一個國家的計(jì)算機(jī)科學(xué)水平。我國是世界上能夠生產(chǎn)巨型計(jì)算機(jī)的少數(shù)國家之一。目前六十五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.2.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，信息社會對計(jì)算機(jī)的需求迅速增長，使得計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣。計(jì)算機(jī)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1．科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算也稱為數(shù)值計(jì)算，指用于完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計(jì)算，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最早也是最成熟的應(yīng)用領(lǐng)域。在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地理等自然科學(xué)領(lǐng)域以及航天、汽車、造船、建筑等工程技術(shù)領(lǐng)域中，各種復(fù)雜的計(jì)算都是借助計(jì)算機(jī)來完成的。目前六十六頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2．?dāng)?shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理指的是對信息進(jìn)行采集、查詢、分類、排序、統(tǒng)計(jì)、存儲及傳送等工作。這已成為信息社會中必不可少的重要工作。目前，數(shù)據(jù)處理已廣泛應(yīng)用于辦公自動化、企事業(yè)單位管理(如財務(wù)、計(jì)劃、物資與人事的管理)、圖像信息系統(tǒng)、圖書情報檢索等領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在世界上約80%的計(jì)算機(jī)用于數(shù)據(jù)處理工作。目前六十七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)3．過程控制將計(jì)算機(jī)用來控制各種自動裝置、自動儀表、生產(chǎn)過程等都稱為過程控制或?qū)崟r控制。例如，工業(yè)生產(chǎn)自動化方面的巡回檢測、自動記錄、監(jiān)視報警、自動調(diào)控等內(nèi)容；交通運(yùn)輸方面的行車調(diào)度；農(nóng)業(yè)方面的自動溫度與濕度控制；家用電器中的某些自動功能等，都是計(jì)算機(jī)在該方面的應(yīng)用。目前六十八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)4．計(jì)算機(jī)輔助工程當(dāng)前用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助工作的系統(tǒng)越來越多，列舉如下：

(1)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD(ComputerAidedDesign)，即利用計(jì)算機(jī)輔助人們進(jìn)行工作，以便達(dá)到提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期、使設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動化的目的。目前，建筑、機(jī)械、服裝、電子等行業(yè)都廣泛采用了CAD技術(shù)。

(2)計(jì)算機(jī)輔助制造CAM(ComputerAidedManufacturing)，即直接利用計(jì)算機(jī)控制零部件的生產(chǎn)。目前六十九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI(ComputerAssistedInstruction)，即利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行教學(xué)，把各種教學(xué)手段綜合化、形象化、現(xiàn)代化。如輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、解答問題、批改作業(yè)及編制考題等。

(4)計(jì)算機(jī)輔助工程CAE(ComputerAidedEngineering)。

(5)計(jì)算機(jī)輔助測試CAT(ComputerAidedTesting)。目前七十頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)5．人工智能人工智能(ArtificialIntelligence，簡稱AI)是將人腦在進(jìn)行演繹推理時的思維過程、規(guī)則和所采取的策略、技巧等編成計(jì)算機(jī)程序，并在計(jì)算機(jī)中存儲一些公理和推理規(guī)則，然后讓機(jī)器去自動探索解題的方法，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)某些與人的智能活動有關(guān)的復(fù)雜功能。這是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個較新的領(lǐng)域，其目前的研究方向有：模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設(shè)計(jì)、知識表示、機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)及機(jī)器人等。目前七十一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)6．網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是利用通信設(shè)備和線路將地域不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來，并在網(wǎng)絡(luò)軟件支持下實(shí)現(xiàn)資源共享和傳遞信息的系統(tǒng)。根據(jù)計(jì)算機(jī)之間距離的遠(yuǎn)近、覆蓋范圍的多少，可將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，簡稱LAN)和廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，簡稱WAN)兩種。利用網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行網(wǎng)上瀏覽，檢索信息，下載軟件，收發(fā)電子郵件(E-mail)、傳真(FAX)，傳送文件(FTP)，發(fā)布公告(BBS)，參加網(wǎng)上會議(Netmeeting)，閱讀電子報紙，小說，觀看體育比賽，收聽音樂，參與游戲，參加各種論壇及開展電子商務(wù)(E-Business)等，也可以充分享受網(wǎng)上資源，豐富個人生活。目前七十二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.2.5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成一臺完整的計(jì)算機(jī)應(yīng)包括硬件部分和軟件部分。硬件的功能是接受計(jì)算機(jī)程序，并在程序控制下完成數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出等任務(wù)。軟件可保證硬件的功能得以充分發(fā)揮，并為用戶提供良好的工作環(huán)境。

1946年，美籍匈牙利科學(xué)家馮·諾依曼(VonNeumann)提出了一個“存儲程序”的計(jì)算機(jī)方案。這個方案包含了三個要點(diǎn)：目前七十三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(1)采用二進(jìn)制的形式表示數(shù)據(jù)和指令。

(2)將指令和數(shù)據(jù)存放在存儲器中。

(3)由控制器、運(yùn)算器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成計(jì)算機(jī)。該方案工作原理的核心是“程序存儲”和“程序控制”，把按照這一原理設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)稱為馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)。馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，如圖1.1所示。目前七十四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)圖1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主機(jī)中央處理單元控制器內(nèi)存儲器運(yùn)算器外部設(shè)備外存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)服務(wù)型程序應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件包面向問題的應(yīng)用軟件目前七十五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1．計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是指由電子部件和機(jī)電裝置組成的計(jì)算機(jī)實(shí)體，如用集成電路芯片、印刷線路板、接插件、電子元件和導(dǎo)線等裝配成中央處理器、存儲器及外部設(shè)備等。目前七十六頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

計(jì)算機(jī)的規(guī)模不同，機(jī)種和型號不同，則它們在硬件配置上的差別就很大。但是，絕大多數(shù)都是根據(jù)馮·諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的思想來設(shè)計(jì)的，故具有共同的基本配置：控制器、運(yùn)算器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等五大部件。運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理單元，即CPU(CentralProcessingUnit)，它是計(jì)算機(jī)的核心。目前七十七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中五大部件的相互關(guān)系如圖1.2所示。其中空心線代表數(shù)據(jù)流，實(shí)心線代表控制流。

1)控制器控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中心，它使計(jì)算機(jī)各部件自動協(xié)調(diào)地工作?？刂破髅看螐拇鎯ζ髦凶x取一條指令，對讀取的指令經(jīng)過分析譯碼后產(chǎn)生一串操作命令，將其發(fā)向各個部件以控制各部件動作，從而使整個機(jī)器連續(xù)地、有條不紊地運(yùn)行?？刂破饕话闶怯沙绦蛴?jì)數(shù)器PC(ProgramCounter)、指令寄存器IR(InstructionRegister)、指令譯碼器ID(InstructionDcoder)和操作控制器OC(OperationControler)等組成。目前七十八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)圖1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中五大部件的相互關(guān)系外部設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備CPU控制器運(yùn)算器存儲器目前七十九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

程序計(jì)數(shù)器PC用來存放下一條指令的地址，具有自動加1的功能。指令寄存器IR用來存放當(dāng)前要執(zhí)行的指令代碼。指令譯碼器ID用來識別IR中存放的要執(zhí)行指令的性質(zhì)。操作控制器OC根據(jù)指令譯碼器ID對要執(zhí)行的指令進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)該指令的全部動作的控制信號。

2)運(yùn)算器運(yùn)算器是一個用于信息加工的部件。它對數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算是按照算術(shù)規(guī)則進(jìn)行的運(yùn)算。邏輯運(yùn)算一般泛指非算術(shù)性運(yùn)算，例如比較、移位、邏輯加、邏輯乘、邏輯取反及“異或”操作等。運(yùn)算器通常由運(yùn)算邏輯部件(ALU)和一系列寄存器組成。目前八十頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)3)存儲器存儲器的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。不管是程序還是數(shù)據(jù)，在存儲器中都是用二進(jìn)制的形式表示的，它們統(tǒng)稱為信息。

(1)存儲器的分類。存儲器分為內(nèi)存儲器(主存儲器)和外存儲器(輔助存儲器)兩類。

目前八十一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

內(nèi)存儲器簡稱內(nèi)存，是計(jì)算機(jī)各部件信息交流的中心。用戶通過輸入設(shè)備輸入的程序和數(shù)據(jù)先送入內(nèi)存，控制器執(zhí)行的指令和運(yùn)算器處理的數(shù)據(jù)取自內(nèi)存，運(yùn)算的中間結(jié)果和最終結(jié)果保存在內(nèi)存中，輸出設(shè)備輸出的信息來自內(nèi)存。內(nèi)存中的信息如要長期保存，應(yīng)送到外存中?？傊瑑?nèi)存要與計(jì)算機(jī)的各個部件打交道，用來存放現(xiàn)行程序的指令和數(shù)據(jù)。所以，內(nèi)存的存取速度直接影響計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。目前八十二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

目前，大多數(shù)內(nèi)存由半導(dǎo)體器件構(gòu)成。內(nèi)存由許多存儲單元組成，每個存儲單元存放一個數(shù)據(jù)或一條指令，且有自己的地址，根據(jù)地址就可找到所需的數(shù)據(jù)和程序。內(nèi)存具有容量小、存取速度快、停電后數(shù)據(jù)丟失的特點(diǎn)。外存儲器簡稱外存，用來存儲大量暫時不參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和程序及運(yùn)算結(jié)果。通常外存不和計(jì)算機(jī)的其他部件直接交換數(shù)據(jù)，而是成批地與內(nèi)存交換信息。外存儲器具有容量大、存取速度慢、停電后數(shù)據(jù)不丟失的特點(diǎn)。常見的外存設(shè)備有軟盤、硬盤、閃盤、光盤和磁帶等。目前八十三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(2)與存儲器有關(guān)的術(shù)語：地址：整個內(nèi)存被分成若干存儲單元，每個存儲單元都可以存放程序或數(shù)據(jù)。用于標(biāo)識每個存儲單元的惟一的編號稱為地址。位：一個二進(jìn)制數(shù)(0或1)稱為位(bit，比特)，是數(shù)據(jù)的最小單位。字節(jié)：每8個相鄰的二進(jìn)制位稱為一個字節(jié)。為了衡量存儲器的容量，統(tǒng)一以字節(jié)(Byte，簡寫為B)為基本單位。存儲器的容量一般使用KB、MB、GM、TB表示，它們之間的關(guān)系是1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB，其中1024=210。目前八十四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

字和字長：在計(jì)算機(jī)中，作為一個整體被存取或運(yùn)算的最小信息單位稱為字或單元；每個字中存放的二進(jìn)制數(shù)的長度稱為字長。計(jì)算機(jī)字長一般是指參加運(yùn)算的寄存器所能表示的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。計(jì)算機(jī)的功能設(shè)計(jì)決定了機(jī)器的字長。機(jī)器字長可以是8位、16位、32位、64位等，顯然，機(jī)器字長包括一個或多個字節(jié)。

4)輸入設(shè)備輸入設(shè)備用來接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們變換為計(jì)算機(jī)能識別的形式而存放到內(nèi)存中。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、觸摸屏等。輸入設(shè)備與主機(jī)之間通過接口連接。目前八十五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)5)輸出設(shè)備輸出設(shè)備用于將存放在內(nèi)存中由計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯芙邮艿男问健３Ｓ玫妮敵鲈O(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀和音響等。外存儲器是計(jì)算機(jī)中重要的外部設(shè)備，它即可以作為輸入設(shè)備，也可以作為輸出設(shè)備?？傊?，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是運(yùn)行程序的基本組成部分，人們通過輸入設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)存入存儲器；運(yùn)行時，控制器從存儲器中逐條取出指令，將其解釋成控制命令，去控制各部件的動作；數(shù)據(jù)在運(yùn)算器中加工處理，處理后的結(jié)果通過輸出設(shè)備輸出。目前八十六頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2．計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)是指為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序、數(shù)據(jù)和文檔的總稱。程序是完成某一任務(wù)的指令或語句的有序集合；數(shù)據(jù)是程序處理的對象和處理的結(jié)果；文檔是描述程序操作及使用的相關(guān)資料。計(jì)算機(jī)的軟件是計(jì)算機(jī)硬件與用戶之間的一座橋梁。計(jì)算機(jī)軟件按其功能分為應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件兩大類。用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各層次之間的關(guān)系如圖1.3所示。目前八十七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)圖1.3用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各層次之間的關(guān)系用戶計(jì)算機(jī)硬件系軟件件軟應(yīng)用戶用戶統(tǒng)用目前八十八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，管理計(jì)算機(jī)的各種資源，并為應(yīng)用軟件提供支持和服務(wù)的一類軟件。其功能是方便用戶，提高計(jì)算機(jī)使用效率，擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)軟件具有兩大特點(diǎn)：一是通用性，其算法和功能不依賴特定的用戶，無論哪個應(yīng)用領(lǐng)域都可以使用；二是基礎(chǔ)性，其他軟件都是在系統(tǒng)軟件的支持下開發(fā)和運(yùn)行的。系統(tǒng)軟件是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必備的軟件，通常將系統(tǒng)軟件分為以下幾類：目前八十九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(1)操作系統(tǒng)(OperatingSystem，簡稱OS)。操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)的各種資源、自動調(diào)度用戶的各種作業(yè)程序、處理各種中斷的軟件。它是計(jì)算機(jī)硬件的第一級擴(kuò)充，是用戶與計(jì)算機(jī)之間的橋梁，是軟件中最基礎(chǔ)和最核心的部分。它的作用是管理計(jì)算機(jī)中的硬件、軟件和數(shù)據(jù)信息，支持其他軟件的開發(fā)和運(yùn)行，使計(jì)算機(jī)能夠自動、協(xié)調(diào)、高效地工作。操作系統(tǒng)多種多樣，目前常用的操作系統(tǒng)有DOS、OS/2、UNIX、Linux、Windows98、NetWare、WindowsNT等。目前九十頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(2)程序設(shè)計(jì)語言。人們要使用計(jì)算機(jī)，就必須與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流，要交流就必須使用計(jì)算機(jī)語言。目前，程序設(shè)計(jì)語言可分為四類：機(jī)器語言、匯編語言、高級語言及甚高級語言。目前九十一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

機(jī)器語言是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)能夠直接識別的、不需翻譯的計(jì)算機(jī)語言。機(jī)器語言中的每一條語句實(shí)際上是一條二進(jìn)制形式的指令代碼，由操作碼和操作數(shù)組成。操作碼指出進(jìn)行什么操作；操作數(shù)指出參與操作的數(shù)或在內(nèi)存中的地址。用機(jī)器語言編寫程序時工作量大、難于使用，但執(zhí)行速度快。它的指令二進(jìn)制代碼通常隨CPU型號的不同而不同，不能通用，因而說它是面向機(jī)器的一種低級語言。通常不用機(jī)器語言直接編寫程序。目前九十二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

匯編語言是為特定計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系列設(shè)計(jì)的。匯編語言用助記符代替操作碼，用地址符號代替操作數(shù)。由于這種“符號化”的做法，因而匯編語言也稱為符號語言。用匯編語言編寫的程序稱為匯編語言“源程序”。匯編語言程序比機(jī)器語言程序易讀、易檢查、易修改，同時又保持了機(jī)器語言執(zhí)行速度快、占用存儲空間少的優(yōu)點(diǎn)。匯編語言也是面向機(jī)器的一種低級語言，不具備通用性和可移植性。目前九十三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

高級語言是由各種意義的詞和數(shù)學(xué)公式按照一定的語法規(guī)則組成的，它更容易閱讀、理解和修改，編程效率高。高級語言不是面向機(jī)器的，而是面向問題，與具體機(jī)器無關(guān)，具有很強(qiáng)的通用性和可移植性。高級語言的種類很多，有面向過程的語言，例如FORTRAN、BASIC、PASCAL、C等；有面向?qū)ο蟮恼Z言，例如C++、VisualBasic、Java等。目前九十四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

不同的高級語言有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。FORTRAN語言是1954年提出的，是出現(xiàn)最早的一種高級語言，適用于科學(xué)和工程計(jì)算；BASIC語言是初學(xué)者的語言，簡單易學(xué)，人機(jī)對話功能強(qiáng)；PASCAL語言是結(jié)構(gòu)化程序語言，適用于教學(xué)、科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)軟件開發(fā)，目前逐步被C語言所取代；C語言程序簡練、功能強(qiáng)，適用于系統(tǒng)軟件、數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等，已成為目前高級語言中使用最多的語言之一；C++、VisualBasic等面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，給非計(jì)算機(jī)專業(yè)的用戶在Windows環(huán)境下開發(fā)軟件帶來了福音；Java語言是一種基于C++的跨平臺分布式程序設(shè)計(jì)語言。目前九十五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)40余年來，高級語言發(fā)生了巨大的變化，但從根本上說，上述的通用語言仍都是“過程化語言”。編碼的時候，要詳細(xì)描述問題求解的過程，告訴計(jì)算機(jī)每一步應(yīng)該“怎樣做”。為了把程序員從繁重的編碼中解放出來，還需尋求進(jìn)一步提高編碼效率的新語言，這就是甚高級語言(VHL)或第4代語言(4GL)產(chǎn)生的背景。對于4GL語言，迄今仍沒有統(tǒng)一的定義。一般認(rèn)為，3GL是過程化的語言，目的在于高效地實(shí)現(xiàn)各種算法；4GL則是非過程化的語言，目的在于直接地實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用系統(tǒng)。前者面向過程，需要描述“怎樣做”；后者面向應(yīng)用，只需說明“做什么”。目前九十六頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)語言處理程序。將計(jì)算機(jī)不能直接執(zhí)行的非機(jī)器語言源程序翻譯成能直接執(zhí)行的機(jī)器語言的語言翻譯程序總稱為語言處理程序。

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源程序：用各種程序設(shè)計(jì)語言編寫的程序稱為源程序，計(jì)算機(jī)不能直接識別和執(zhí)行。

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目標(biāo)程序：源程序必須由相應(yīng)的解釋程序或編譯程序翻譯成機(jī)器能夠識別的機(jī)器指令代碼后，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行，這正是語言處理程序所要完成的任務(wù)。翻譯后的機(jī)器語言程序稱為目標(biāo)程序。

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匯編程序：將匯編語言源程序翻譯成機(jī)器語言程序的翻譯程序稱為匯編程序，如圖1.4(a)所示。目前九十七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

圖1.4語言處理程序(a)匯編過程；(b)編譯過程目標(biāo)程序源程序執(zhí)行匯編語言程序機(jī)器語言程序結(jié)果匯編程序匯編目前九十八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)高級語言程序

目標(biāo)程序

源程序執(zhí)行機(jī)器語言程序結(jié)果

編譯程序編譯

圖1.4語言處理程序(a)匯編過程；(b)編譯過程目前九十九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

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編譯方式和解釋方式：編譯方式是將高級語言源程序通過編譯程序翻譯成機(jī)器語言目標(biāo)代碼，如圖1.4(b)所示。解釋方式是對高級語言源程序進(jìn)行逐句解釋，解釋一句就執(zhí)行一句，但不產(chǎn)生機(jī)器語言目標(biāo)代碼，例如BASIC語言大都是按這種方式處理的。大部分高級語言都采用編譯方式。目前一百頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(4)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以有效地保存和管理數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)得到各種有用的信息。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫(DataBase)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem)。數(shù)據(jù)庫是按一定方式組織起來的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有建立、維護(hù)和使用數(shù)據(jù)庫的功能；具有使用方便、高效的數(shù)據(jù)庫編程語言的功能；能提供數(shù)據(jù)共享和安全性保障。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)按數(shù)據(jù)模型的不同，分為層次型、網(wǎng)狀型和關(guān)系型三種類型。其中關(guān)系型數(shù)據(jù)庫使用最為廣泛，例如SQLServer、FoxPro、Oracle、Access、Sybase等都是常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。目前一百零一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(5)工具軟件。工具軟件又稱為服務(wù)性程序，是在系統(tǒng)開發(fā)和系統(tǒng)維護(hù)時使用的工具，完成一些與管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源及文件有關(guān)的任務(wù)，包括編輯程序、鏈接程序、計(jì)算機(jī)測試和診斷程序、數(shù)據(jù)庫管理軟件及數(shù)據(jù)倉庫等。這種程序需要操作系統(tǒng)的支持，而它們又支持軟件的開發(fā)和維護(hù)。數(shù)據(jù)倉庫是近年來迅速發(fā)展起來的一種存儲技術(shù)，是面向主題的、集成化的、穩(wěn)定的、隨時間變化的數(shù)據(jù)集合，是用以支持決策管理的一個過程。目前一百零二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2)應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用戶利用計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件，為解決各種實(shí)際問題而設(shè)計(jì)的軟件。它包括應(yīng)用軟件包和面向問題的應(yīng)用軟件。一些應(yīng)用軟件經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，逐步形成了解決某些典型問題的應(yīng)用程序的組合，稱為軟件包(Package)。例如，AutoCAD繪圖軟件包，通用財務(wù)管理軟件包，Office軟件包等。目前，軟件市場上能提供數(shù)以千計(jì)的軟件包供用戶選擇。目前一百零三頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)

面向問題的應(yīng)用軟件是指計(jì)算機(jī)用戶利用計(jì)算機(jī)的軟、硬件資源為某一專門的目的而開發(fā)的軟件。例如，科學(xué)計(jì)算、工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、事務(wù)管理等方面的程序。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，應(yīng)用軟件的種類及數(shù)量將越來越多、越來越龐大。應(yīng)用軟件根據(jù)其功能，大致可分為字處理軟件、電子表格軟件、輔助設(shè)計(jì)軟件、網(wǎng)絡(luò)軟件、實(shí)時控制軟件等。目前一百零四頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(1)文字和電子表格處理軟件主要用于將文字或表格輸入到計(jì)算機(jī)并存儲在外存中，用戶能對輸入的文字或表格進(jìn)行修改、編輯，并能將計(jì)算機(jī)中的文字或表格打印出來。例如，辦公自動化軟件包Office2000、WPS2000等。

(2)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件能高效率地繪制、修改、輸出工程圖紙，普遍應(yīng)用于機(jī)械、電子、服裝、建筑等行業(yè)。目前常用的輔助設(shè)計(jì)軟件有AutoCAD、Protel等。用于圖形圖像處理的輔助設(shè)計(jì)軟件有Photoshop、3DStudioMAX、Flash等。目前一百零五頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(3)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件包括網(wǎng)頁制作軟件和網(wǎng)絡(luò)通信軟件。例如，用于網(wǎng)頁制作的軟件有FrontPage、Dreamweaver等；用于網(wǎng)絡(luò)通信的軟件有OutlookExpress、InternetExplorer、NetscapeNavigator等。

(4)實(shí)時控制軟件。在現(xiàn)代化工廠里，計(jì)算機(jī)普遍用于生產(chǎn)過程的自動控制。例如，用于控制電壓、溫度、壓力、流量等的模擬量以及為解決科研及生產(chǎn)中的實(shí)際問題而由用戶設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序。目前一百零六頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(5)工具軟件一般用于對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身進(jìn)行維護(hù)、優(yōu)化和測試等。例如，壓縮軟件WinZip、WinRAR；磁盤復(fù)制軟件Ghost；殺毒軟件Kill、KV3000、金山毒霸、瑞星等。

(6)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行娛樂的方式有聽音樂、看VCD、玩計(jì)算機(jī)游戲等。娛樂軟件主要分為兩大類：①多媒體播放軟件。各種各樣的音頻、視頻文件必須使用軟解壓軟件來播放，目前常見的有Xing、Realplayer、豪杰解霸系列等。②游戲軟件。游戲軟件各種各樣，有角色扮演類、即時戰(zhàn)略類和益智類等。目前一百零七頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.2.6計(jì)算機(jī)工作原理計(jì)算機(jī)工作時，先要把程序和所需數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)內(nèi)存，然后存儲起來，這就是"存儲程序"的概念。運(yùn)行時，計(jì)算機(jī)根據(jù)事先存儲的程序指令，在程序的控制下由控制器周而復(fù)始地取出指令，分析指令，執(zhí)行指令，直至完成全部操作。目前一百零八頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1．指令和指令系統(tǒng)指令是指揮計(jì)算機(jī)進(jìn)行基本操作的命令，是一組二進(jìn)制代碼。一臺計(jì)算機(jī)所能識別和執(zhí)行的全部指令的集合叫做這臺計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。程序是由指令組成的有序集合。一般指令包含兩部分內(nèi)容：操作碼和操作數(shù)，即操作性質(zhì)(進(jìn)行哪一種操作)和被操作對象(操作數(shù))。對一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)師必須根據(jù)要完成的總體功能設(shè)計(jì)一個指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)中包含許多指令，為了區(qū)別這些指令，每條指令用惟一的代碼來表示其操作性質(zhì)，這就是指令操作碼。操作數(shù)表示指令所需要的數(shù)值或數(shù)值在內(nèi)存中所存放的單元地址。目前一百零九頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)2．計(jì)算機(jī)的工作過程計(jì)算機(jī)的工作過程實(shí)際應(yīng)是計(jì)算機(jī)依次執(zhí)行程序指令的過程。一條指令執(zhí)行完畢后，控制器再取下一條指令執(zhí)行，如此下去，直到程序執(zhí)行完畢。計(jì)算機(jī)完成一條指令操作分為取指令、分析指令和執(zhí)行指令三個階段。

目前一百一十頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)(1)取指令：控制器根據(jù)程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容(存放指令的內(nèi)存單元地址)從內(nèi)存中取出指令送到指令寄存器，同時修改程序計(jì)數(shù)器的值，使其指向下一條要執(zhí)行的指令。

(2)分析指令：對指令寄存器中的指令進(jìn)行分析和譯碼。

(3)執(zhí)行指令：根據(jù)分析和譯碼實(shí)現(xiàn)本指令的操作功能。目前一百一十一頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

微型計(jì)算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，又稱個人計(jì)算機(jī)(或PC機(jī))，微處理器是它的核心部件。多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，使微型計(jì)算機(jī)不僅能處理數(shù)據(jù)、文字、圖形，還可以處理音頻、視頻、動畫，以及在因特網(wǎng)上瀏覽信息，發(fā)送、接收電子郵件等。本節(jié)就微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成——硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)分別進(jìn)行闡述。目前一百一十二頁\總數(shù)三百四十七頁\編于十九點(diǎn)1.3.1微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)根據(jù)馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)配置，由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。微型計(jì)算機(jī)的硬件