計算機的發(fā)展與應(yīng)用

計算機的發(fā)展與應(yīng)用第1頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四內(nèi)容提要1.4計算機應(yīng)用與社會信息化1.2計算機的類型1.1計算機發(fā)展史1.3計算機的軟件系統(tǒng)內(nèi)容提要內(nèi)容提要第2頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四計算機系統(tǒng)軟件硬件計算機發(fā)展史第3頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四人類追求的計算工具1642BlaisePascal加法器CharlesBabbage1822差分機1833分析機MARKIENIAC電子計算機時代計算機發(fā)展史第4頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四第一臺電子計算機（ENIAC）5000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個繼電器功率150KW計算機發(fā)展史第5頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四電子恐龍的縮骨法——晶體管ENIAC劃時代的實驗裝置晶體管實質(zhì)上是按顯微比例的真空管建造的。電子管的缺點：體積大；耗能高、散熱量大。晶體管的優(yōu)點：體積?。缓哪艿?；性能穩(wěn)定。計算機發(fā)展史第6頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四晶體管數(shù)目4004奔騰4420,000,0002,300將電腦濃縮在一顆芯片上0.18微米芯片10微米芯片計算機發(fā)展史第7頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四晶體管數(shù)單位時間執(zhí)行的指令數(shù)百萬條/每秒每18個月芯片能力增長一倍。計算機第一定律——摩爾定律計算機發(fā)展史第8頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四第一代（1946~1956）電子管5千~4萬（次/秒）第二代（1957~1964）晶體管幾十萬~百萬（次/秒）第三代（1965~1970）集成電路百萬~幾百萬（次/秒）第四代（1971~90年代）集成電路幾百萬~幾億（次/秒）1964年911機1966年112機計算機發(fā)展的幾個階段計算機發(fā)展史第9頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四計算機的商用化計算機的第一個商業(yè)顧客——烤面包賣茶點的利昂（lyons）ENIACEDSAC改進(jìn)lyons參與部分投資進(jìn)入社會，開啟辦公自動化理念Lyons復(fù)制EDSACLEO(LyonsElectronicOffice)LEO充當(dāng)會計師計算機發(fā)展史第10頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四香儂是現(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)的邏輯運算可以通過繼電器電路來實現(xiàn)。阿塔納索夫提出了計算機的三條原則：1）以二進(jìn)制的邏輯基礎(chǔ)來實現(xiàn)數(shù)字運算，以保證精度；2）利用電子技術(shù)來實現(xiàn)控制、邏輯運算和算術(shù)運算，以保證計算速度；3）采用把計算功能和二進(jìn)制數(shù)更新存儲功能相分離的結(jié)構(gòu)。奠定現(xiàn)代計算機發(fā)展的重要人物和思想ClaudeShannon計算機發(fā)展史第11頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四圖靈與圖靈機為紀(jì)念圖靈對計算機的貢獻(xiàn)，美國計算機博物館于1966年設(shè)立了“圖靈獎”計算機是使用相應(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。計算機發(fā)展史第12頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四Altair8800計算機發(fā)展——微型化計算機不再是單一的計算機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器。計算機發(fā)展趨勢第13頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四CRAY-Ⅱ計算機發(fā)展——巨型化運算速度可達(dá)每秒幾百億次運算的超級計算機1975年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”超級計算機應(yīng)用：天氣預(yù)報、地震機理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計算的高科技領(lǐng)域。中國超級計算機：國防科技大學(xué)研制的“銀河1號”、“銀河2號”和“銀河3號”國家職能計算機中心推出的“曙光1000”和“曙光200I”銀河Ⅱ計算機發(fā)展趨勢第14頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四計算機發(fā)展——網(wǎng)絡(luò)化計算機網(wǎng)絡(luò)：計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動力：使用遠(yuǎn)程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡(luò)用戶的通訊和合作。計算機發(fā)展趨勢第15頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四計算機發(fā)展——智能化“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機械’來”。

——笛卡爾（1637）人類第一個“工業(yè)機器人”：

一頭在紡織機上挑紗的“驢”（1742年）第一代機器人

機械手（1962年出現(xiàn)）第二代機器人

具有“感覺”的機器人第三代機器人

裝有啟發(fā)式計算機的“智能機器人”DeepblueGarryKasparov計算機發(fā)展趨勢第16頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四計算機軟件系統(tǒng)軟件一般可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

系統(tǒng)軟件通常是負(fù)責(zé)管理、控制和維護(hù)計算機的各種軟硬件資源，并為用戶提供一個友好的操作界面，以及服務(wù)于一般目的的上機環(huán)境。應(yīng)用軟件是專業(yè)人員為各種應(yīng)用目的而開發(fā)的程序，這些程序通常是利用高級語言編程或使用應(yīng)用程序的生成工具生成的。

計算機軟件系統(tǒng)第17頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四計算機語言的發(fā)展第一代語言——機器語言如：011011000000000000000001110101

其功能為：清除累加器，將內(nèi)存117單元內(nèi)容與累加器內(nèi)容相加。第二代語言——匯編語言上面的機器語言可以表示為：CLA00017第三代語言——高級語言、算法語言第四代語言——非過程化語言第五代語言——智能性語言計算機軟件系統(tǒng)第18頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四

計算機的應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計算（數(shù)值計算）信息（數(shù)據(jù)）處理過程控制（實時控制）計算機輔助工程人工智能計算機模擬計算機應(yīng)用與社會化第19頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四計算機病毒計算機是一種“可以傳授給人知識的工具”，也是一種“無比有力的知識工具”。計算機犯罪保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)計算機病毒：是指編制或者在計算機程序中插入的破壞計算機功能或者毀壞數(shù)據(jù)，影響計算機使用，并能自我復(fù)制的一組計算機指令或程序代碼。計算機應(yīng)用與社會化第20頁，共21頁，2023年，2月20日，星期四計算機病毒