第1章 大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)簡明教程

1、2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所1大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)西安建筑科技大學(xué)西安建筑科技大學(xué)2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所2幾點(diǎn)要求幾點(diǎn)要求 上課、上機(jī)紀(jì)律上課、上機(jī)紀(jì)律 考核方式及評分標(biāo)準(zhǔn)考核方式及評分標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)考（70%）+平時成績（30%） 平時成績：出勤情況、作業(yè)或?qū)嶒瀳蟾妗⒄n堂紀(jì)律2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所3課程內(nèi)容課程內(nèi)容 第第1章章 計算機(jī)與信息社會計算機(jī)與信息社會 第第2章章 計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng) 第第3章章 數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示 第第4章章 操作系統(tǒng)基礎(chǔ)操作系統(tǒng)基礎(chǔ) 第第5章章 辦公軟件辦公軟件 第第

2、6章章 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第第7章章 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ) 第第8章章 多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體技術(shù)基礎(chǔ)2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所4第第1章章 計算機(jī)與信息社會計算機(jī)與信息社會 1.1 計算機(jī)的發(fā)展計算機(jī)的發(fā)展 1.2 信息技術(shù)概述信息技術(shù)概述 1.3 計算機(jī)在信息社會中的應(yīng)用計算機(jī)在信息社會中的應(yīng)用教學(xué)安排：以自學(xué)為主教學(xué)安排：以自學(xué)為主2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所5本章要求本章要求教學(xué)大綱要求：教學(xué)大綱要求： 了解了解計算機(jī)的發(fā)展史；計算機(jī)的發(fā)展史； 自學(xué)自學(xué)信息技術(shù)的內(nèi)容；信息技術(shù)的內(nèi)容； 了解信息與數(shù)據(jù)了解信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別與聯(lián)系；的區(qū)別

3、與聯(lián)系； 了解了解計算機(jī)在信息社會中的應(yīng)用。計算機(jī)在信息社會中的應(yīng)用。2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所6 1.1 計算機(jī)的發(fā)展計算機(jī)的發(fā)展 n 算算 盤盤 中國唐代中國唐代 第一種手動式計數(shù)器第一種手動式計數(shù)器n 計算尺計算尺 1622年，英國年，英國William Oughtred 手動式手動式、減、乘、除、指數(shù)和三角函數(shù)運(yùn)算、減、乘、除、指數(shù)和三角函數(shù)運(yùn)算n 加法器加法器 19421942年，法國年，法國Blaise PascalBlaise Pascal 機(jī)械式，機(jī)械式，只能做加法只能做加法n 計算器計算器 16731673年，德國年，德國Gottfried Leibni

4、zGottfried Leibniz 機(jī)械式，機(jī)械式，加、減、乘、除和開方加、減、乘、除和開方n 差分機(jī)差分機(jī) 18121812年，英國年，英國Charles BabbageCharles Babbagen 分析機(jī)分析機(jī) 18341834年，英國年，英國Charles BabbageCharles Babbage2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所7 查爾斯查爾斯. .巴貝奇巴貝奇 1812年差分機(jī)年差分機(jī) 1834年分析機(jī)年分析機(jī) 1.1.1 近代計算機(jī)近代計算機(jī)1.1.差分機(jī)和分析機(jī)差分機(jī)和分析機(jī)三部分組成：三部分組成：(1)(1)由許多輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲庫；由許多輪子組

5、成的保存數(shù)據(jù)的存儲庫；(2)(2)運(yùn)算裝置；運(yùn)算裝置；(3)(3)能對操作順序進(jìn)行控制，并選擇所需處理的能對操作順序進(jìn)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。數(shù)據(jù)以及輸出結(jié)果的裝置。史料：史料：查爾斯查爾斯.巴貝奇巴貝奇2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所8 Howard Aiken博士博士發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了查爾斯查爾斯.巴貝奇的論文巴貝奇的論文在在IBM的支持下，用機(jī)電方式制造了的支持下，用機(jī)電方式制造了MARK IMARK II和和 MARK III是電子計算機(jī)是電子計算機(jī)2. MARK I 1944年年51尺長尺長重重5頓頓750,000部份合并而成部份合并而成有有72個累

6、加器，每一個個累加器，每一個有自己的算術(shù)部件，及有自己的算術(shù)部件，及23位數(shù)的寄存器。位數(shù)的寄存器。 3. ABC計算機(jī)計算機(jī) 1941年年 電子管數(shù)字計算機(jī)電子管數(shù)字計算機(jī) John V.Atanasoff和和Clifford E.Berry為數(shù)學(xué)物理研究研制的為數(shù)學(xué)物理研究研制的2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所9史料：史料： 阿蘭阿蘭.圖靈圖靈 馮馮諾依曼諾依曼計算機(jī)科學(xué)奠基人計算機(jī)科學(xué)奠基人英國科學(xué)家英國科學(xué)家 阿蘭阿蘭. .圖靈圖靈主要貢獻(xiàn)：主要貢獻(xiàn)： 建立圖靈機(jī)模型，奠定了可計算理論建立圖靈機(jī)模型，奠定了可計算理論的基礎(chǔ)的基礎(chǔ) 提出圖靈測試，闡述了機(jī)器智能的概提出圖靈

7、測試，闡述了機(jī)器智能的概念念 電子計算機(jī)之父：電子計算機(jī)之父：美籍匈牙利數(shù)學(xué)家美籍匈牙利數(shù)學(xué)家 馮馮. .諾依曼諾依曼4. 阿蘭阿蘭.圖靈和馮圖靈和馮.諾依曼諾依曼美國計算機(jī)學(xué)會美國計算機(jī)學(xué)會(ACM)1966(ACM)1966年設(shè)立圖靈獎年設(shè)立圖靈獎主要貢獻(xiàn)：主要貢獻(xiàn)： 與同事研制人類第二臺計算機(jī)與同事研制人類第二臺計算機(jī)EDVAC “存儲程序存儲程序”概念概念 馮馮諾依曼計算機(jī)諾依曼計算機(jī) 奠定了現(xiàn)代計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和工作原奠定了現(xiàn)代計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和工作原理理2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所101.1.2 電子計算機(jī)的問世電子計算機(jī)的問世1946年年2月由賓州大學(xué)研制的月由賓

8、州大學(xué)研制的ENIAC電子計算機(jī)時代的到來電子計算機(jī)時代的到來 Electronic Numerical Integrator And Calculator電子數(shù)字積分計算機(jī)電子數(shù)字積分計算機(jī)重達(dá)重達(dá)30噸噸占地占地250m2啟動工耗啟動工耗150000瓦瓦18000個電子管個電子管:每秒每秒5千次加減運(yùn)算千次加減運(yùn)算:沒有存儲器沒有存儲器:采用十進(jìn)制采用十進(jìn)制第一款商用計算機(jī)：第一款商用計算機(jī)：UNIVAL1947年，莫奇萊和?？颂啬?，莫奇萊和?？颂厥妨希菏妨希耗嫒R和?？颂啬嫒R和?？颂?021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所111.1.3 計算機(jī)的分代計算機(jī)的分代時代時代年份年份

9、器件器件軟件軟件應(yīng)用應(yīng)用一一 46-58電子管電子管機(jī)器語言匯編語言機(jī)器語言匯編語言 科學(xué)計算科學(xué)計算二二58-64晶體管晶體管高級語言高級語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制 三三64-71集成電路集成電路操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)文字處理圖形處理文字處理圖形處理四四71年迄今年迄今大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等社會的各個領(lǐng)域社會的各個領(lǐng)域電子管電子管晶體管晶體管集成電路集成電路大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所121.1.4 計算機(jī)的分類計算機(jī)的分類 按綜合性能按綜合性能指標(biāo)分類指標(biāo)分類高性能計算機(jī)（高性能計算機(jī)（巨型機(jī)或大型機(jī)巨型

10、機(jī)或大型機(jī)）：）： 速度最快、處理能力最強(qiáng)、速度最快、處理能力最強(qiáng)、 最快：最快：NEC Earth Simulator NEC Earth Simulator 每秒每秒3535萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算，峰值萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算，峰值4040萬億次萬億次 中國：中國：曙光曙光4000A 25604000A 2560顆顆6464位位AMD OpteronAMD Opteron處理器處理器 每秒每秒8萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算，全球排名第萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算，全球排名第10工作站工作站：介于介于PCPC與小型機(jī)之間高檔微機(jī)系統(tǒng)與小型機(jī)之間高檔微機(jī)系統(tǒng) 高分辨率、大容量內(nèi)外存，圖形功能較強(qiáng)高分辨率、大容量內(nèi)外存，圖形功能較強(qiáng)微型計算

11、機(jī)微型計算機(jī)： 臺式機(jī)、筆記本和個人數(shù)字助理臺式機(jī)、筆記本和個人數(shù)字助理(PDA)(PDA)服務(wù)器服務(wù)器：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為多個用戶提供服務(wù)的：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為多個用戶提供服務(wù)的 計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)按用途分類按用途分類通用機(jī)通用機(jī)專用機(jī)專用機(jī)2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所131.2 信息技術(shù)概述信息技術(shù)概述1.2.1 信息技術(shù)基礎(chǔ)知識信息技術(shù)基礎(chǔ)知識 1. 1. 信息與數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù) 病歷卡上記載病人的體溫病歷卡上記載病人的體溫39oC是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)39oC本身本身是沒有意義的。當(dāng)數(shù)據(jù)以某種形式經(jīng)過處理、描述或與其是沒有意義的。當(dāng)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

12、時，才能成為信息。某個病人的體溫是它數(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。這才是信息，信息是有意義的。 信息信息 各種事物的變化和特征的反映各種事物的變化和特征的反映 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 信息的載體。信息的載體。 例如：數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等。例如：數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等。 2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所142. 2. 信息技術(shù)信息技術(shù)(Information Technology，IT)聯(lián)合國教科文組織的定義聯(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(xué)、技術(shù)與工程的訓(xùn)應(yīng)用在信息加工和處理中的科學(xué)、技術(shù)與工程的訓(xùn)練方法和

13、管理技巧；上述方面和技巧和應(yīng)用；計算機(jī)及練方法和管理技巧；上述方面和技巧和應(yīng)用；計算機(jī)及其與人、機(jī)的相互作用；與之相應(yīng)的社會、經(jīng)濟(jì)和文化其與人、機(jī)的相互作用；與之相應(yīng)的社會、經(jīng)濟(jì)和文化等諸種事物。等諸種事物。 2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所151.2.2 現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容 1. 信息基礎(chǔ)技術(shù)信息基礎(chǔ)技術(shù) 微電子技術(shù)微電子技術(shù) 當(dāng)今世界新技術(shù)革命的基石當(dāng)今世界新技術(shù)革命的基石 光電子技術(shù)光電子技術(shù) 采用光子作為信息的載體采用光子作為信息的載體 2. 信息系統(tǒng)技術(shù)信息系統(tǒng)技術(shù) 信息獲取技術(shù)信息獲取技術(shù) 傳感技術(shù)、遙測技術(shù)和遙感技術(shù)傳感技術(shù)、遙測技術(shù)和遙感技術(shù)

14、信息處理技術(shù)信息處理技術(shù) 計算機(jī)技術(shù)成為現(xiàn)代信息技術(shù)的核心計算機(jī)技術(shù)成為現(xiàn)代信息技術(shù)的核心 信息傳輸技術(shù)信息傳輸技術(shù) 光纖通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等光纖通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等 信息控制技術(shù)信息控制技術(shù) 利用信息傳遞和反饋來實現(xiàn)利用信息傳遞和反饋來實現(xiàn) 信息存貯技術(shù)信息存貯技術(shù) 縮微品、磁盤、光盤縮微品、磁盤、光盤 通信技術(shù)通信技術(shù)( (Communication) )、計算機(jī)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)( (Computer) )和控制和控制技術(shù)技術(shù)( (Control) )合稱為合稱為3C3C。3. 信息應(yīng)用技術(shù)信息應(yīng)用技術(shù)如信息管理、信息控制、信息決策如信息管理、信息控制、信息決策 2021-11-3

15、西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所161.2.3 現(xiàn)代信息技術(shù)的特點(diǎn)現(xiàn)代信息技術(shù)的特點(diǎn) 數(shù)字化數(shù)字化 大量信息可以被壓縮，并以光速進(jìn)行傳輸。大量信息可以被壓縮，并以光速進(jìn)行傳輸。 多媒體化多媒體化 文字、聲音、圖形、圖像、視頻等信息媒體與計算機(jī)集成在一文字、聲音、圖形、圖像、視頻等信息媒體與計算機(jī)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。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、寬頻帶高速度、網(wǎng)絡(luò)化、寬頻帶 下一代的下一代的InternetInternet技術(shù)。技術(shù)。 智能化智能化 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)上取得在超媒體的世界里，軟

16、件代理收集任何可能想要在網(wǎng)絡(luò)上取得的信息。的信息。2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所171.3 計算機(jī)在信息社會中的應(yīng)用計算機(jī)在信息社會中的應(yīng)用 計算機(jī)的應(yīng)用類型計算機(jī)的應(yīng)用類型1. 科學(xué)計算科學(xué)計算2. 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理3. 電子商務(wù)電子商務(wù)4. 過程控制過程控制5. CAD/CAM/CIMS6. 多媒體技術(shù)多媒體技術(shù) 7. .虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實8. 人工智能人工智能 計算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域計算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域1. 工商：工商：電子商務(wù)、電子商務(wù)、CAD/CAM2. 教育：教育：多媒體教育、遠(yuǎn)程教育多媒體教育、遠(yuǎn)程教育3. 醫(yī)藥：醫(yī)藥：CAT、MRI、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程醫(yī)療4. 政府：政府：電子政府電子政府5. 娛樂：娛樂：虛擬現(xiàn)實、電影特技虛擬現(xiàn)實、電影特技 6. 科研：科研：數(shù)據(jù)采集、計算分析數(shù)據(jù)采集、計算分析7. 家庭：家庭：家庭信息化家庭信息化 2021-11-3西安建筑科技大學(xué)安全工程研究所18思考題思考題1. 計算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷