【學(xué)習(xí)課件】第一章計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)概述

1、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院主講教師萬華Email 片頭動畫請各班班長和學(xué)委留下聯(lián)系方式編輯課件購書通知 于2月26號至3月7號到學(xué)校北門信息學(xué)院大樓614室(計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室)購買教材。要求各班以班為單位集體購買，現(xiàn)庫存教材不多, 請盡快來購買 。教材含“大學(xué)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”和“大學(xué)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與習(xí)題”兩本，共計(jì)32元。大學(xué)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（22元）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（10元）編輯課件課程綜述教學(xué)目的計(jì)算機(jī)能力是信息社會生存和競爭的基本需要。培養(yǎng)使用計(jì)算機(jī)工具和方法分析解決問題的能力培養(yǎng)創(chuàng)造性思維編輯課件課時安排理論教學(xué): 2學(xué)時/周，第1-17周實(shí)驗(yàn)教學(xué)：2學(xué)時/周，第4-16周成績構(gòu)成平時成績=考

2、勤+實(shí)驗(yàn)+測驗(yàn)課程成績=期末考試(70%)+平時成績(30%)編輯課件學(xué)習(xí)要求大課要求：認(rèn)真聽講，做適量筆記；課堂上不允許影響他人學(xué)習(xí)上機(jī)要求：避免遲到早退，允許相互交流討論，保持實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生和秩序作業(yè)要求：獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，按時提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告編輯課件理論教學(xué)內(nèi)容第1章 計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)概述 第2章 計(jì)算機(jī)及信息基礎(chǔ) 第3章 計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu) 第4章 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) 第5章 計(jì)算機(jī)軟件及開發(fā)技術(shù) 第6章 數(shù)據(jù)庫技術(shù) 第7章 多媒體技術(shù) 第9章 信息安全 第10章 社會責(zé)任意識 編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識 1.2 計(jì)算機(jī)學(xué)科概要1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成1.4 信息技術(shù)基礎(chǔ)知識第一章 計(jì)算機(jī)及信息

3、技術(shù)概述編輯課件人類追求的計(jì)算工具1642 Blaise Pascal加法器Charles Babbage1822 差分機(jī)1833 分析機(jī)MARK IENIAC電子計(jì)算機(jī)時代編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1.1.1 計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史上的重要人物和思想1673年，德國數(shù)學(xué)家萊布尼茨Leibnitz發(fā)明了機(jī)械式乘除法器?；驹砝^承于帕斯卡，也由一系列齒輪組成，但多了一個“步進(jìn)輪”裝置，它能夠連續(xù)重復(fù)地做加減法，從而實(shí)現(xiàn)了乘除運(yùn)算。 1642年，法國物理學(xué)家帕斯卡Pascal發(fā)明了第一臺機(jī)械式加法機(jī)。由齒輪組成，靠發(fā)條驅(qū)動，用專用的鐵筆來撥動轉(zhuǎn)輪以輸入數(shù)字。編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1822年，

4、英國數(shù)學(xué)家巴貝奇Babbage歷經(jīng)10年努力終于發(fā)明了“差分機(jī)”。它有3個齒輪式寄存器，可以保存3個5位數(shù)字，計(jì)算精度可以達(dá)到6位小數(shù)。 巴貝奇試圖發(fā)明功能更好的通用計(jì)算機(jī)分析機(jī)，但最終失敗。1.1.1 計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史上的重要人物和思想MARK I1944年，美國物理學(xué)家艾肯指導(dǎo)下，MARKI計(jì)算機(jī)研制成功編輯課件香儂是現(xiàn)代信息論的著名創(chuàng)始人。1938年，香儂在發(fā)表的論文中，首次用布爾代數(shù)進(jìn)行開關(guān)電路分析，并證明布爾代數(shù)的邏輯運(yùn)算可以通過繼電器電路來實(shí)現(xiàn)。Claude Shannon1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1.1.1 計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史上的重要人物和思想編輯課件 圖靈機(jī):通用計(jì)算模型為紀(jì)念圖靈對計(jì)算

5、機(jī)的貢獻(xiàn)，美國計(jì)算機(jī)博物館于1966年設(shè)立了“圖靈獎”計(jì)算機(jī)是使用相應(yīng)的程序來完成任何設(shè)定好的任務(wù)。圖靈機(jī)是一種思想模型，它由三部分組成：一個控制器，一條可以無限延伸的帶子和一個在帶子上左右移動的讀寫頭。1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1.1.1 計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史上的重要人物和思想程序:規(guī)則表編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識五十多年來，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)仍然是“馮諾依曼計(jì)算機(jī)”。美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾依曼 計(jì)算機(jī)應(yīng)由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成； 應(yīng)采用二進(jìn)制簡化機(jī)器的電路設(shè)計(jì)； 采用“存儲程序”以便計(jì)算機(jī)能保存指令和數(shù)據(jù)以及能夠自動依次執(zhí)行指令。 馮諾依曼： “如果不考慮巴貝奇、阿

6、達(dá)和其他人早先提出的有關(guān)思想，計(jì)算機(jī)基本概念只能屬于阿蘭圖靈”1.1.1 計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史上的重要人物和思想編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代。 第一代計(jì)算機(jī) 19461958年 以電子管為主要元件 代表機(jī)型：ENIAC，EDVAC 第二代計(jì)算機(jī) 19581964年 以晶體管為主要元件 代表機(jī)型：IBM7090，PDP-11.1.2 電子計(jì)算機(jī)時代編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識 第三代計(jì)算機(jī) 19671971年 以集成電路為主要元件 代表機(jī)型：IBM System/360 第四代計(jì)算機(jī) 1971年至今 以大規(guī)模/超大集成電路為主要元件 巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、

7、微型機(jī)以及便攜機(jī) 第五代計(jì)算機(jī)：目標(biāo)是智能計(jì)算機(jī)1.1.2 電子計(jì)算機(jī)時代編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識按計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)分類數(shù)字計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)數(shù)字模擬混合計(jì)算機(jī)按計(jì)算機(jī)用途分類通用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)1.1.3 計(jì)算機(jī)類型編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識巨型機(jī)大型機(jī)小型機(jī)微型機(jī)工作站服務(wù)器嵌入式計(jì)算機(jī)按計(jì)算機(jī)規(guī)模分類1.1.3 計(jì)算機(jī)類型編輯課件IT第一定律摩爾定律百萬條指令/秒(mips)每18個月芯片能力增長一倍晶體管數(shù)1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1.1.3 計(jì)算機(jī)類型編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)是一種能按照事先存儲的程序，自動、高速地進(jìn)行大量數(shù)值計(jì)算和各種信息處理的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。運(yùn)

8、算速度快計(jì)算精度高存儲容量大具有邏輯判斷能力按照程序自動運(yùn)行計(jì)算機(jī)特點(diǎn)1.1.4 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理過程與實(shí)時控制人工智能計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域遠(yuǎn)程通信與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)1.1.4 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢巨型化存儲容量更大、運(yùn)算速度更快。運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百億次運(yùn)算的超級計(jì)算機(jī)超級計(jì)算機(jī)應(yīng)用：天氣預(yù)報(bào)、地震機(jī)理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計(jì)算的高科技領(lǐng)域。CRAY-銀河1.1.5 未來的計(jì)算機(jī)編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢微型化1981年IBM PC計(jì)

9、算機(jī)不再是單一的計(jì)算機(jī)器，而是一種個人的信息機(jī)器。1.1.5 未來的計(jì)算機(jī)編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：計(jì)算機(jī)技術(shù)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動力：共享遠(yuǎn)程資源，通信和合作。1.1.5 未來的計(jì)算機(jī)編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢智能化DeepblueGarry Kasparov 1996年2月10日，卡斯帕羅夫戰(zhàn)勝“深藍(lán)”1997年5月12日，卡斯帕羅夫負(fù)于“更深的藍(lán)”智能計(jì)算機(jī)將是一種具有類似于人的思維能力，能聽會說，能想會做，能代替人的體力勞動以及腦力勞動的智能機(jī)器人。 1.1.5 未來的計(jì)算機(jī)編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識未來的計(jì)算機(jī)光計(jì)算機(jī)用光子器件

10、替代電子器件。將電子脈沖轉(zhuǎn)換為極細(xì)的激光束，用不同波長的光表示不同的數(shù)據(jù)。通過反射鏡和棱鏡網(wǎng)絡(luò)投射到需要數(shù)據(jù)的位置。1.1.5 未來的計(jì)算機(jī)編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識未來的計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)用生物工程技術(shù)生產(chǎn)的蛋白質(zhì)分子作元件制成集成電路。一個蛋白質(zhì)分子就可作為一個存儲體。具有生物活性。1.1.5 未來的計(jì)算機(jī)編輯課件1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識未來的計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)利用處于多態(tài)的原子進(jìn)行計(jì)算。最小的信息單元是一個量子比特，量子比特不只是開、關(guān)兩種狀態(tài)，而是以多種狀態(tài)同時出現(xiàn)，這種性質(zhì)對于并行處理信息是非常有利的。1.1.5 未來的計(jì)算機(jī)編輯課件計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)是研究計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)與制造，以及利用計(jì)算

11、機(jī)進(jìn)行信息獲取、表示、存儲、處理、控制和傳輸?shù)鹊睦碚?、原則、方法和技術(shù)的學(xué)科。包含了計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、軟件工程、信息工程等分支領(lǐng)域。 離散結(jié)構(gòu)1計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)4程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2算法與復(fù)雜性3操作系統(tǒng)5網(wǎng)絡(luò)及其計(jì)算6程序設(shè)計(jì)語言7人機(jī)交互8圖形學(xué)和可視化計(jì)算9智能系統(tǒng)10信息管理11軟件工程12數(shù)值計(jì)算科學(xué)13社會與職業(yè)問題141.2 計(jì)算機(jī)學(xué)科概要編輯課件1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件軟件中央處理器運(yùn)算器控制器存儲器內(nèi)存外存ROMRAM輸入輸出設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件磁盤光盤軟盤硬盤鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)、投影儀、掃描儀、攝像頭、麥克風(fēng)、音箱1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)編輯課件1

12、.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成內(nèi)存條 CPU 輸入輸出設(shè)備接口1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)編輯課件1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成1.3.1 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)用戶程序或文檔其它系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)硬 件應(yīng)用軟件是指用戶利用計(jì)算機(jī)及其提供的系統(tǒng)軟件為解決各種實(shí)際問題而編寫的程序 系統(tǒng)軟件主要包括：（1）操作系統(tǒng)。（2）語言處理程序。（3）監(jiān)控管理程序、調(diào)試程序、故障檢查和診斷程序等。 補(bǔ)充:(4)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 編輯課件1.4.1 信息技術(shù)概念1.4 信息技術(shù)基礎(chǔ)知識信息是一種知識，是接受者事先不知道不了解的知識。 數(shù)據(jù)是信息的載體。數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。 4次信息革命：文字、造紙和印刷術(shù)、電報(bào)電話廣播