計算機應用基礎第1章(1)課件

1、第1章 計算機初體驗（1）計算機應用基礎簡介學習目標全國計算機等級考試一級水平信息時代信息時代信息時代的標志計算機技術通信技術傳感器技術傳感技術傳感技術1.1 走進計算機的世界計算機技術在生產生活中的應用越來越密切，計算機應用包括科學計算(數值處理)、信息管理(數據處理)、輔助設計與制造、教育信息化、電子商務、人工智能、網絡通信等。科學計算科學計算是指利用計算機來完成科學研究和工程技術中提出的數學問題的計算。在現代科學技術工作中，科學計算問題是大量的和復雜的。利用計算機的高速計算、大存儲容量和連續(xù)運算的能力，可以實現人工無法解決的各種科學計算問題。例如，建筑設計中確定構件尺寸，通過彈性力學導出

2、一系列復雜方程。導彈軌跡天氣預報計算機輔助設計與制造計算機輔助設計(Computer Aided Design,簡稱CAD)計算機輔助設計是利用計算機系統(tǒng)輔助設計人員進行工程或產品設計，以實現最佳設計效果的一種技術。廣泛地應用于飛機、汽車、機械、電子、建筑和輕工等領域。計算機輔助設計與制造計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing,簡稱CAM)是利用計算機系統(tǒng)進行生產設備的管理、控制和操作的過程。例如，在產品的制造過程中，用計算機控制機器的運行，處理生產過程中所需的數據，控制和處理材料的流動以及對產品進行檢測等。使用CAM技術可以提高產品質量，降低成本，縮短生產周

3、期，提高生產率和改善勞動條件。過程控制（或實時控制）過程控制是利用計算機及時采集檢測數據，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調節(jié)或自動控制。計算機過程控制已在機械、冶金、石油、化工、紡織、水電、航天等部門得到廣泛的應用。例如，在汽車工業(yè)方面，利用計算機控制機床、控制整個裝配流水線，不僅可以實現精度要求高、形狀復雜的零件加工自動化，而且可以使整個車間或工廠實現自動化。過程控制（或實時控制）電子商務前臺界面、后臺數據、支付、安全、物流管理。人工智能是計算機模擬人類的智能活動，諸如感知、判斷、理解、學習、問題求解和圖像識別等?，F在人工智能的研究已取得不少成果，有些已開始走向實用階段。例如，能模擬高水平

4、醫(yī)學專家進行疾病診療的專家系統(tǒng)，具有一定思維能力的智能機器人等等。網絡應用計算機技術與現代通信技術的結合構成了計算機網絡。計算機網絡的建立，不僅解決了一個單位、一個地區(qū)、一個國家中計算機與計算機之間的通訊，各種軟、硬件資源的共享，也大大促進了國際間的文字、圖像、視頻和聲音等各類數據的傳輸與處理。1.1.1 計算機的起源第一臺電子計算機的誕生第一臺通用數字電子計算機于1946年2月14日在美國制成，取名埃尼阿克(eniac)，因以電子管為主要電路元件，又稱“電子管計算機”。1.1.2 計算機的發(fā)展歷程第一代（1946-1958）電子管第二代（1959-1964）晶體管第三代（1965-1970）

5、中小規(guī)模集成電路計算機的發(fā)展小結發(fā)展階段電子器件軟件應用領域第一代(19461958年) 電子管機器語言、匯編語言軍事與科研第二代(19591964年) 晶體管高級語言、操作系統(tǒng)數據處理和事務處理第三代(19651970年) 中、小規(guī)模集成電路多種高級語言、完善的操作系統(tǒng)科學計算、數據處理及過程控制第四代(1971年至今) 大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路數據庫管理系統(tǒng)、網絡操作系統(tǒng)等人工智能、數據通信及社會的各領域摩爾定律英特爾創(chuàng)始人戈登摩爾預言：當價格不變時，集成電路上可容納的晶體管數目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個月翻一倍以上。這

6、一定律揭示了信息技術進步的速度。計算機的發(fā)展趨勢科學家們正在使計算機朝著巨型化、微型化、網絡化、智能化和多功能化方向發(fā)展。巨型計算機計算機的特點計算機能夠按照事先存儲的程序，接收輸入數據、處理數據、存儲數據并產生輸出，它的整個工作過程具有以下幾個特點：(1)運算速度快。目前最快的巨型機每秒能進行數百萬億次運算。(2)計算精度高。計算機內部采用二進制運算，數值計算非常精確，一般有效數字可以達到十幾位。(3)具有記憶和邏輯判斷功能。計算機的存儲設備可以把原始數據、中間結果、計算結果、程序執(zhí)行過程等信息存儲起來供再次使用。存儲能力取決于所配置的存儲設備的容量。(4)具有自動執(zhí)行功能。由于數據和程序存

7、儲在計算機中，一旦向計算機發(fā)出運行指令，計算機就能在程序的控制下，自動按事先規(guī)定的步驟執(zhí)行，直到完成指定的任務為止。1.1.3 計算機的分類及應用按計算機單機系統(tǒng)所具有的規(guī)模（指包括功能、體積等在內的綜合規(guī)模）可劃分為：巨型機（超級或高性能計算機）、服務器、工作站、個人計算機（微型機、膝上機、掌上機、單板機）、嵌入式計算機等國產巨型計算機國產巨型計算機目前國際上對巨型機的最為權威的評測是世界計算機排名（即TOP500），通過測評的計算機是目前世界上運算速度和處理能力均堪稱一流的計算機。2013年11月18日，國際TOP500組織公布了最新全球超級計算機500強排行榜榜單，中國國防科學技術大學研

8、制的“天河二號”以比第二名美國的“泰坦”快近一倍的速度再度登上榜首。服務器服務器是指在網絡環(huán)境下為網上多個用戶提供共享信息資源和各種服務的一種高性能計算機，在服務器上需要安裝網絡操作系統(tǒng)、網絡協(xié)議和各種網絡服務軟件。服務器主要為網絡用戶提供文件、數據庫、應用及通信方面的服務。工作站工作站是一種高檔的微型計算機，通常配有高分辨率的大屏幕顯爾器及容量很大的內存儲器和外部存儲器，主要面向專業(yè)應用領域，具備強大的數據運算與圖形、圖像處理能力。工作站主要是為滿足工程設計、動畫制作、科學研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業(yè)領域而設計開發(fā)的同性能微型計算機。個人計算機個人計算機（PC）又稱微型計算機，廣泛應用于辦公、學習、娛樂等社會生活的方方面面，是發(fā)展最快、應用最為普及的計算機。我們日常使用的臺式電腦、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦等都是微型計算機。嵌入式計算機嵌入式計算機是指嵌入到對象體系中，實現對象體系智能化控制的專用計算機系統(tǒng)。以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，例如，我們日常生活中使用的電冰箱、全自動洗衣機、空調、電飯煲、數碼產