計(jì)算機(jī)概論課程

計(jì)算機(jī)概論課程第1頁/共50頁目錄計(jì)算機(jī)是什么？1.1計(jì)算機(jī)怎么來的？1.2計(jì)算機(jī)能做什么？1.3計(jì)算機(jī)不能做什么？1.4第2頁/共50頁1.1計(jì)算機(jī)是什么？計(jì)算機(jī)(Computer)是一種電子器件構(gòu)成的、具有計(jì)算能力和邏輯判斷能力、具有自動(dòng)控制和記憶功能的信息處理設(shè)備。第3頁/共50頁1.1計(jì)算機(jī)是什么？馮·諾依曼在一個(gè)報(bào)告中對明確規(guī)定計(jì)算機(jī)有５個(gè)組成部分：運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸入設(shè)備輸出設(shè)備第4頁/共50頁1.1計(jì)算機(jī)是什么？馮·諾依曼是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家之一。他1913年出生于匈牙利首都布達(dá)佩斯，6歲能心算8位數(shù)除法，8歲學(xué)會(huì)微積分，12歲讀懂了函數(shù)論。22歲，他在瑞士蘇黎士聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)化學(xué)專業(yè)畢業(yè)。一年之后，摘取布達(dá)佩斯大學(xué)的數(shù)學(xué)博士學(xué)位。轉(zhuǎn)而攻向物理，為量子力學(xué)研究數(shù)學(xué)模型，又使他在理論物理學(xué)領(lǐng)域占據(jù)了突出的地位。

電腦界普遍認(rèn)為馮·諾依曼是“電子計(jì)算機(jī)之父”。

數(shù)學(xué)史界也堅(jiān)持馮·諾依曼是本世紀(jì)最偉大的數(shù)學(xué)家之一，他在遍歷理論、拓?fù)淙豪碚摰确矫孀鞒隽碎_創(chuàng)性的工作，算子代數(shù)甚至被命名為“馮·諾依曼代數(shù)”。

物理學(xué)界表示，馮·諾依曼在30年代撰寫的《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》已經(jīng)被證明對原子物理學(xué)的發(fā)展有極其重要的價(jià)值。

而經(jīng)濟(jì)學(xué)界則反復(fù)強(qiáng)調(diào)，馮·諾依曼建立的經(jīng)濟(jì)增長橫型體系，特別是40年代出版的著作《博弈論和經(jīng)濟(jì)行為》，使他在經(jīng)濟(jì)學(xué)和決策科學(xué)領(lǐng)域豎起了一塊豐碑。

1957年2月8日，馮·諾依曼因患骨癌逝世于里德醫(yī)院，年僅54歲。第5頁/共50頁目錄計(jì)算機(jī)是什么？1.1計(jì)算機(jī)怎么來的？1.2計(jì)算機(jī)能做什么？1.3計(jì)算機(jī)不能做什么？1.4第6頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？手指digit結(jié)繩算籌算盤加法機(jī)（帕斯卡，法國）乘法機(jī)（萊布尼茲，德國）差分機(jī)（巴貝奇，英國）Colossus（圖靈，英國）ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator）colossus第7頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？人類第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)：ENIACENIAC誕生于二戰(zhàn)時(shí)期，最初是作為輔助炮兵計(jì)算炮彈軌跡的工具，在盟軍登陸西歐前一年開始制造，但直到1945年?；饡r(shí)還沒完成。這臺(tái)計(jì)算機(jī)每秒能執(zhí)行5000條指令，在當(dāng)時(shí)的情況下它的運(yùn)算速度比電動(dòng)式計(jì)算機(jī)快1000倍。當(dāng)然，現(xiàn)在iPhone6每秒能響應(yīng)250億條指令。用了18000多只電子管，70000多個(gè)電阻，10000多只電容，6000多個(gè)開關(guān)，重達(dá)30噸，占地170平方米，耗電150千瓦。第8頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？人類第一臺(tái)“存儲(chǔ)程序”電子計(jì)算機(jī)：EDVACENIAC不具備現(xiàn)代計(jì)算機(jī)“在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)程序”的主要特征，每次解決新問題時(shí)，工作人員必須重新接線才能輸入新的指令，為進(jìn)行幾分鐘的數(shù)字計(jì)算，準(zhǔn)備工作就要用去幾小時(shí)甚至１～２天的時(shí)間。1946年馮·諾依曼教授發(fā)表了《電子計(jì)算機(jī)裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探》的論文，并與ENIAC小組積極合作設(shè)計(jì)出了第一臺(tái)“存儲(chǔ)程序式”計(jì)算機(jī)EDVAC（ElectronicDiscretevariableAutomaticComputer)。第9頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程（1）第一代——電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1946-1956）第一代電子計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是采用電子管作為基本元器件，其體積大、速度慢（每秒僅能做幾千次到幾萬次運(yùn)算）、耗電多、存儲(chǔ)容量小，并會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而且價(jià)格昂貴。這個(gè)時(shí)期沒有系統(tǒng)軟件，只能使用機(jī)器語言編制程序，需要經(jīng)過專門培訓(xùn)的操作人員。ENIAC是這一代計(jì)算機(jī)的典型代表。第10頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程（2）第二代——晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1956-1963）第二代計(jì)算機(jī)用晶體管作為基本元器件。它具有速度快（較第一代有明顯的提高，一般每秒可運(yùn)行幾十萬次）、壽命長、重量輕、體積小、省電等優(yōu)點(diǎn)。在軟件方面，提出了操作系統(tǒng)的概念，這是第二代計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)之一。第11頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程（3）第三代——集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1964-1971）集成電路（IC）與晶體管分立元件相比，體積更小，耗電更少，壽命更長，可靠性更高。

IC既可用于制造處理器芯片，也用于制造半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，它取代了磁芯存儲(chǔ)器，這不僅使計(jì)算機(jī)的體積大大減小，而且大大提高了內(nèi)存容量和運(yùn)算速度（每秒幾百萬次至幾千萬次）。在軟件方面，出現(xiàn)了操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)和應(yīng)用程序。高級程序設(shè)計(jì)語言在這個(gè)時(shí)期也有了很大的發(fā)展，還出現(xiàn)了會(huì)話式的BASIC程序設(shè)計(jì)語言。第12頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程（4）第四代——大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（1971-現(xiàn)在）利用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)，可以把處理器的控制單元和算術(shù)邏輯單元集成在一個(gè)非常小的芯片上，成為微處理器，使得計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)有了很大的發(fā)展，計(jì)算性能得到了大幅度提高，運(yùn)算速度從每秒幾百萬次到億萬次以上。操作系統(tǒng)不斷完善，結(jié)構(gòu)化、模塊化的高級語言廣泛應(yīng)用，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)（ＯＯＰ）不斷發(fā)展，多媒體微型計(jì)算機(jī)已經(jīng)普及，且計(jì)算機(jī)的發(fā)展已進(jìn)入到以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征的時(shí)代?！熬W(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的理念已被人們普遍接受。第13頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？未來的計(jì)算機(jī)（1）光子計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)是一種由光信號進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計(jì)算機(jī)。它由激光器、光學(xué)反射鏡、透鏡、濾波器等光學(xué)元件和設(shè)備構(gòu)成，靠激光束進(jìn)入反射鏡和透鏡組成的陣列進(jìn)行信息處理，以光子代替電子，光運(yùn)算代替電運(yùn)算。光的并行、高速，天然地決定了光子計(jì)算機(jī)的并行處理能力很強(qiáng)，具有超高運(yùn)算速度。光子計(jì)算機(jī)還具有與人腦相似的容錯(cuò)性，系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯(cuò)時(shí)，并不影響最終的計(jì)算結(jié)果。光子在光介質(zhì)中傳輸所造成的信息畸變和失真極小，光傳輸、轉(zhuǎn)換時(shí)能量消耗和散發(fā)熱量極低，對使用環(huán)境條件的要求比電子計(jì)算機(jī)低得多。第14頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？未來的計(jì)算機(jī)（2）生物計(jì)算機(jī)（分子計(jì)算機(jī)）生物計(jì)算機(jī)也稱仿生計(jì)算機(jī)，主要原材料是生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子，并以此作為生物芯片來替代半導(dǎo)體硅片，利用有機(jī)化合物存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。運(yùn)算速度要比當(dāng)今最新一代計(jì)算機(jī)快10萬倍，它具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力，并能徹底消除電路間的干擾。能量消耗僅相當(dāng)于普通計(jì)算機(jī)的十億分之一，且具有巨大的存儲(chǔ)能力。生物計(jì)算機(jī)具有生物體的一些特點(diǎn)，如能發(fā)揮生物本身的調(diào)節(jié)機(jī)能，自動(dòng)修復(fù)芯片上發(fā)生的故障，還能模仿人腦的機(jī)制等。第15頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？未來的計(jì)算機(jī)（3）量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)（quantumcomputer），是一種全新的基于量子理論的計(jì)算機(jī)，遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。量子計(jì)算機(jī)的概念源于對可逆計(jì)算機(jī)的研究。量子計(jì)算機(jī)應(yīng)用的是量子比特，可以同時(shí)處在多個(gè)狀態(tài)，而不像傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)那樣只能處于0或1的二進(jìn)制狀態(tài)。第16頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？計(jì)算機(jī)的分類（1）按工作原理分類電子數(shù)字計(jì)算機(jī)（采用數(shù)字技術(shù)，處理離散量）電子模擬計(jì)算機(jī)（采用模擬技術(shù)，處理連續(xù)量）第17頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？計(jì)算機(jī)的分類（2）按應(yīng)用分類通用計(jì)算機(jī)通用性強(qiáng)，具有很強(qiáng)的綜合處理能力，能夠解決各類型的問題。專用計(jì)算機(jī)功能單一，配有解決特定問題的軟、硬件，但能高速可靠地解決特定問題。第18頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？計(jì)算機(jī)的分類（3）按規(guī)模分類巨型機(jī)目前速度最快、存儲(chǔ)量大、處理能力最強(qiáng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的計(jì)算機(jī)。主要用于包含大量數(shù)學(xué)計(jì)算的科學(xué)計(jì)算和工程計(jì)算，比如核武器、反導(dǎo)彈、空間技術(shù)、大范圍天氣預(yù)報(bào)和地震分析等領(lǐng)域。我國巨型機(jī)的研發(fā)取得了很大的成績，推出了“曙光5000”、“天河一號”等代表國內(nèi)最高水平的巨型機(jī)系列。第19頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？計(jì)算機(jī)的分類（3）按規(guī)模分類大型機(jī)運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)量大、配有豐富多彩的外部設(shè)備和功能強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)。大型機(jī)一般作為大型“客戶機(jī)／服務(wù)器”系統(tǒng)的服務(wù)器，或“終端／主機(jī)”系統(tǒng)中的主機(jī)。主要用于大銀行、大公司、規(guī)模較大的高等學(xué)校和科研院（所），用來處理日常大量繁忙的業(yè)務(wù)。第20頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？計(jì)算機(jī)的分類（3）按規(guī)模分類小型機(jī)小型機(jī)的指令系統(tǒng)通過微程序?qū)崿F(xiàn)，一般具有分時(shí)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，并且有多種高級語言的編譯系統(tǒng)，同時(shí)帶有一些簡單的外部設(shè)備。今天，小型機(jī)已經(jīng)被高端的個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器取代，術(shù)語“小型機(jī)”一般不再用。第21頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)怎么來的？計(jì)算機(jī)的分類（3）按規(guī)模分類微型機(jī)20世紀(jì)70年代初誕生，又稱個(gè)人計(jì)算機(jī)，通常簡稱微型機(jī)或微機(jī)。微型計(jì)算機(jī)的重要標(biāo)志是運(yùn)用大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路把整個(gè)運(yùn)算器和控制器（即CPU）集成在一個(gè)或幾個(gè)芯片上。市場上常見的臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦和平板電腦等都屬于微機(jī)范圍。第22頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（1）發(fā)展速度快摩爾定律由英特爾(Intel)創(chuàng)始人之一戈登·摩爾(GordonMoore)提出來的。其內(nèi)容為：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。這一定律揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度。第23頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（2）性能高運(yùn)算速度快現(xiàn)在一臺(tái)很普通的個(gè)人計(jì)算機(jī)，它的速度就達(dá)到了每秒計(jì)算上億次的水平。高端的服務(wù)器的速度可以達(dá)到每秒計(jì)算幾十億到幾百億次。超級計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力可達(dá)每秒千萬億次。第24頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（2）性能高計(jì)算精度高由于計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算精度可以隨著表示數(shù)字的設(shè)備能力的增強(qiáng)而提高，加上先進(jìn)的計(jì)算技巧，計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算可根據(jù)需要，達(dá)到人們要求的計(jì)算精度。第25頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（2）性能高邏輯判斷能力強(qiáng)人是有思維能力的，思維能力本質(zhì)上是一種邏輯判斷能力。計(jì)算機(jī)除了能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算外，還可以根據(jù)邏輯運(yùn)算，進(jìn)行比較、判斷。計(jì)算機(jī)的判斷能力不亞于人的大腦，所以計(jì)算機(jī)被稱為“電腦”。第26頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（2）性能高自動(dòng)化程度高計(jì)算機(jī)是自動(dòng)化的電子裝置。人們事先把需要計(jì)算機(jī)處理的問題編成程序，并存放在存儲(chǔ)器中，當(dāng)向計(jì)算機(jī)發(fā)出執(zhí)行命令時(shí)，計(jì)算機(jī)就會(huì)在程序的控制下自動(dòng)運(yùn)行。我們可以利用計(jì)算機(jī)的這個(gè)特點(diǎn)，去完成那些枯燥乏味令人厭煩的重復(fù)性勞動(dòng)，也可以讓計(jì)算機(jī)控制機(jī)器深入到人類自身難以勝任的、有毒的、有害的作業(yè)場所。機(jī)器人、自動(dòng)化機(jī)床、無人駕駛飛機(jī)等都是利用計(jì)算機(jī)的這個(gè)能力。第27頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（3）友善性人與計(jì)算機(jī)之間的交互越來越方便，除了使用鍵盤、顯示器與計(jì)算機(jī)交互外，人們還用鼠標(biāo)點(diǎn)擊菜單執(zhí)行指令，用手寫板完成文字輸入，甚至可以通過麥克風(fēng)進(jìn)行語音輸入，用手點(diǎn)按觸摸屏或通過遙控器指揮計(jì)算機(jī)工作。第28頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（4）復(fù)雜性硬件復(fù)雜性：一塊指甲蓋大小的CPU芯片上面集成的晶體管竟高達(dá)數(shù)百萬個(gè)甚至上千萬個(gè)，并錯(cuò)綜復(fù)雜地互聯(lián)成一體。存儲(chǔ)器、顯示卡、接口等也都是用超精密加工方式，在超潔凈的工廠里加工而成的。加工時(shí)一粒灰塵足以報(bào)廢一塊芯片，一個(gè)設(shè)計(jì)上的小小疏忽就可能導(dǎo)致芯片工作不正常。第29頁/共50頁1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（4）復(fù)雜性軟件復(fù)雜性：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件越來越大，程序設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜。例如，Windows2000操作系統(tǒng)的代碼量就高達(dá)3000萬行，足以讓成百上千的編程人員工作好幾年。這么大的軟件調(diào)試同樣也是相當(dāng)復(fù)雜的，幾乎每一個(gè)版本都有錯(cuò)誤，清除這些錯(cuò)誤也往往需要很長的時(shí)間和很大的開銷，不斷地制作“補(bǔ)丁”修補(bǔ)漏洞。第30頁/共50頁目錄計(jì)算機(jī)是什么？1.1計(jì)算機(jī)怎么來的？1.2計(jì)算機(jī)能做什么？1.3計(jì)算機(jī)不能做什么？1.4第31頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（1）科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算也稱為數(shù)值計(jì)算，通常指用于完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計(jì)算?？茖W(xué)計(jì)算是計(jì)算機(jī)最早的也是最基本的應(yīng)用領(lǐng)域。第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC就是用于彈道計(jì)算的。借助于計(jì)算機(jī)的高速度、高精度等性能，解決了人造衛(wèi)星、原子反應(yīng)堆和核武器、導(dǎo)彈和航天飛機(jī)、大型水利樞紐、大型橋梁以及氣象預(yù)報(bào)、水文預(yù)報(bào)、大氣污染等研究領(lǐng)域中的各種問題。第32頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（2）數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理也稱為非數(shù)值計(jì)算，是指對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。數(shù)據(jù)處理的主要功能是將輸入設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)及時(shí)地加以記錄、整理、計(jì)算，以加工出符合特定需要的新信息，并將結(jié)果輸出。數(shù)據(jù)處理的特點(diǎn)是要對大量同類性質(zhì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，這些數(shù)據(jù)所占用的存儲(chǔ)空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于操縱這些數(shù)據(jù)的程序所需的空間，而且計(jì)算方法相對簡單。第33頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（3）過程控制過程控制又稱為實(shí)時(shí)控制，是指用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集、檢測數(shù)據(jù)，按最佳值迅速控制對象進(jìn)行自動(dòng)控制或自動(dòng)調(diào)節(jié)。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行過程控制不僅可以大大提高控制的自動(dòng)化水平，而且可以提高控制的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，提高加工元件的精度，節(jié)約能源，降低成本。另外有一些控制是人無法親自操作的。例如，宇宙飛行、核裂變、火星探測等就要用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行精確控制。還有一些控制要求精度很高，例如，洲際導(dǎo)彈可以在萬里之外發(fā)射，利用計(jì)算機(jī)控制，命中目標(biāo)的誤差在幾米以內(nèi)。第34頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ComputerAidedDesign，CAD）利用計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備和圖形輸入輸出設(shè)備幫助人們進(jìn)行工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。目前，CAD廣泛用于機(jī)械、建筑、服裝、飛機(jī)、汽車、大規(guī)模集成電路、電影特技等的設(shè)計(jì)和模擬。第35頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助制造（ComputerAidedManufacturing，CAM）計(jì)算機(jī)輔助制造就是用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行管理、控制和操作的過程。例如，在產(chǎn)品的制造過程中，用計(jì)算機(jī)控制機(jī)器的運(yùn)行，處理生產(chǎn)過程中所需的數(shù)據(jù)，控制處理材料的流動(dòng)以及對產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)等。第36頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

（ComputerIntegratedManufacturingSystem，CIMS）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是集ＣＡＤ、ＣＡＭ及事務(wù)管理三大功能于一體的現(xiàn)代化、自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，它能夠真正實(shí)現(xiàn)無人車間或無人工廠。第37頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ComputerAimedInstruction，CAI）在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動(dòng)，以對話方式與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程、進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。綜合應(yīng)用多媒體、超文本、人工智能和知識(shí)庫等計(jì)算機(jī)技術(shù)，克服了傳統(tǒng)教學(xué)方式上單一、片面的缺點(diǎn)。能有效地縮短學(xué)習(xí)時(shí)間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)目標(biāo)。第38頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（5）人工智能（ArtificialIntelligence，AI）用計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)在模擬人的智能方面的應(yīng)用。人工智能研究領(lǐng)域主要包括：模式識(shí)別、景物分析、自然語言理解、博弈、專家系統(tǒng)和機(jī)器人等。其中最具有代表性和最尖端的兩個(gè)領(lǐng)域是專家系統(tǒng)和機(jī)器人。第39頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（6）電子商務(wù)電子商務(wù)是一種新的商務(wù)模式，是指運(yùn)用現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行的一系列商務(wù)活動(dòng)。第40頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（7）多媒體應(yīng)用多媒體是文本、圖形、圖像、音頻、視頻等多種媒體信息的有機(jī)結(jié)合。多媒體技術(shù)將現(xiàn)代聲像技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，以追求更自然、更豐富的接口界面，因而其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。如可視電話、視頻會(huì)議系統(tǒng)、多媒體辦公、交互式電視與視頻點(diǎn)播、交互式影院和數(shù)字化電影、數(shù)字化圖書館、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)等。第41頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（8）虛擬現(xiàn)實(shí)利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，通過多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與環(huán)境直接進(jìn)行交互的目的，給用戶以逼真的體驗(yàn)。第42頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（9）辦公自動(dòng)化（OfficeAutomation，OA）將現(xiàn)代化辦公和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)合起來的一種新型的辦公方式。流程審批、協(xié)同工作、公文管理、溝通工具、文檔管理、項(xiàng)目管理…第43頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（10）高性能計(jì)算（HighPerformanceComputing，HPC）提升單機(jī)的計(jì)算能力：多核通過網(wǎng)絡(luò)連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)提升計(jì)算能力：SETI（searchforextra-TerrestrialIntelligence）第44頁/共50頁1.3計(jì)算機(jī)能做什么？（11）云計(jì)算（CloudC