2第二章计算机的发展及应用(lxl)
计算机发展及应用领域
计算机发展及应用领域随着科技的不断进步，计算机已经成为现代社会不可或缺的一部分。
它在各个领域的应用日益广泛，给人类的生活和工作带来了巨大的变革。
本文将从计算机的发展历程、应用领域以及对社会的影响三个方面探讨计算机在现代社会中的地位和作用。
一、计算机的发展历程计算机的发展可以追溯到20世纪40年代的第一台电子计算机。
当时，计算机体积庞大，运算速度慢，并且只被用于进行科学研究和军事领域。
随着技术的进步，计算机逐渐变得更加小型化、高效化。
到了20世纪70年代，个人计算机开始普及，人们可以在家中使用计算机进行各种操作。
而现今，计算机不仅体积更小，运算速度更快，还具备了更强大的处理能力和更广泛的应用领域。
二、计算机的应用领域1. 信息技术领域信息技术是计算机应用的核心领域之一。
计算机在信息的存储、传输和处理方面发挥着重要作用。
例如，互联网技术的发展使得人们能够更加方便地获取信息，进行在线交流和合作。
此外，计算机在数据分析、人工智能、机器学习等方面的应用也日益成熟，为各个行业提供了更好的数据支持和智能决策。
2. 工业制造领域计算机在工业制造领域的应用广泛而深入。
计算机辅助设计（CAD）技术的发展使得产品设计更加精确和高效。
计算机数控（CNC）技术的应用使得工业生产过程更加自动化和智能化。
而在智能制造方面，物联网技术与计算机的结合，实现了设备之间的无线通信和协同工作，提高了生产效率和产品质量。
3. 医疗保健领域计算机在医疗保健领域扮演着重要角色。
医院管理和病历管理都依赖于计算机技术的支持，提高了医疗资源的利用效率和服务质量。
同时，计算机影像技术在诊断和治疗方面的应用也让医生能够更加准确地判断病情和制定治疗方案。
此外，虚拟现实技术的应用也为医学教育、手术模拟等方面带来了突破性的提升。
三、计算机对社会的影响计算机的快速发展和广泛应用对社会产生了深远的影响。
首先，在经济领域，计算机的广泛应用使得信息的获取和处理更加高效，提高了企业的管理效率和竞争力。
计算机的发展与应用 PPT
上世纪60年代的
存储容量为5MB的硬盘
（27Kg重）
第4代数字电子计算机
时间：从1974年起 使用的元器件：大规模和超大规模集成电路（VLSI）
速度：几百万次～亿次/秒 内存：半导体存储器 软件工程，分布式处理等
巴贝奇的分析机
1821年，英国数学家C. Babbage（1791-1871）设计 了差分机，这是第一台可自动进行公式演算的多功能 机器，然而，这台计算机在他有生之年始终未能问世
上世纪30年代的机械式计算器
手摇式计算器
电动式计算器（1930）
第1台数字电子计算机诞生
1946年美国宾州大学研制成功第1台数字电子计算机ENIAC
第2代数字电子计算机
时间：约1957-1964 使用的元器件：晶体管
● 速度：几十万次/秒， ● 内存：磁芯，十万字 ● 外设：磁盘 ● 高级语言编程
电子管
晶体管
第2代计算机的内存：磁芯存储器
This is a 50x photograph of magnetic core random access memory from a 4 KiB memory plane
这些技术现在还都不成熟，与实际应用有很大差距，但 可以预计这些技术的发展必将使计算机的前景更加美好
选讲：
光计算机和生物计算机
英国女王大学的Anatoly Zayats教授 他是光计算机项目的负责人
奥林巴斯光学工业公司开发出的生物计算机
计算机与生命科学（1）
21世纪的今天，随着计算机技术的不断发展和创新，计算机对医药信 息学和生命科学等领域产生了巨大而深远的影响。因此也应运而生了 医学信息学、生物信息学、卫生信息学等相关医学与计算机结合的专 业的建立与发展。
计算机的发展与应用课件
未来计算机发展趋势预测
更快更小的计算机
云计算和大数据技术
随着纳米技术的发展，未来计算机将 具有更快的运算速度和更小的体积。
未来计算机将更加依赖于云计算和大 数据技术，实现更高效的数据处理和 信息共享。
量子计算机和生物计算机
这些新型计算机将突破现有技术的限 制，具有更强的计算能力和更高的安 全性。
02
应用软件（APP）
01
02
03
应用软件定义
应用软件是用于完成特定 任务或提供特定服务的程 序。
应用软件分类
应用软件可以分为系统软 件、办公软件、图形图像 软件、游戏娱乐软件等。
常见应用软件
常见的应用软件有
Microsoft
Office、
Photoshop、AutoCAD
、QQ等。
编程语言与算法设计
常见网络攻击手段及防御措施介绍
要点一
网络攻击手段
要点二
防御措施
网络攻击是指利用计算机系统和网络存在的漏洞和缺陷， 通过非授权方式对计算机系统和网络进行访问和攻击的行 为。常见的网络攻击手段包括病毒攻击、黑客攻击、拒绝 服务攻击等。
针对不同的网络攻击手段，需要采取不同的防御措施。例 如，对于病毒攻击，需要安装杀毒软件并及时更新病毒库 ；对于黑客攻击，需要加强系统安全设置，如设置强密码 、定期更换密码等；对于拒绝服务攻击，需要采取流量控 制、负载均衡等措施来提高系统的抗攻击能力。同时，还 需要加强网络安全意识教育，提高用户的安全防范意识。
互联网已经成为全球最大的信息平台，涵盖了社交、娱乐、购物、 工作等多个领域，为人们的生活带来了极大的便利。
局域网（LAN）技术特点及应用领域
01
技术特点
《计算机的发展与应用》课件
如Adobe Photoshop、GIMP等，用于编辑、处理图片和设计。
软件开发与编程语言
要点一
软件开发方法论
如结构化开发、面向对象开发等，指导软件开发的全过程 。
要点二
编程语言
如C、Java、Python等，是编写软件应用程序的工具和媒 介。
04
计算机在各领域的应用
科学计算
总结词
详细描述
计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）等技术广泛应用于机械、建筑、航空航天等工程领域，使设计师 能够更加高效地进行设计、分析和优化。
实例
汽车设计、建筑设计、飞机设计等。
电子商务
总结词
电子商务是计算机应用中与人们 生活密切相关的一个领域，改变 了人们的购物方式和商业模式。
详细描述
云计算与物联网
云计算和物联网技术将进一步普及， 实现数据共享和远程控制，提高社会 信息化水平。
02
计算机的硬件组成
中央处理器
总结词
中央处理器是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令和 处理数据。
详细描述
中央处理器，也称为CPU，是计算机的运算和控制核心。它 负责执行程序中的指令，处理和操作数据，控制计算机的各 个部件协调工作。CPU的性能决定了计算机的运行速度和处 理能力。
科学计算是计算机应用的重要领 域之一，涉及数学、物理、化学 等众多学科。
详细描述
计算机在科学计算中发挥着重要 作用，可以进行大规模数值计算 、模拟实验和数据分析等任务， 帮助科学家解决复杂的科学问题 。
实例
天气预报、地震模拟、核能研究 等。
工程设计
总结词
计算机在工程设计中扮演着至关重要的角色，能够提高设计效率和精度。
计算机组成原理 第2章
IBM System／360
员眼中的计算机。具有 相同系统结构的计算机 可以运行相同的程序。
微程序控制器
应用的普及：IBM PC机
RISC计算机
精简指令系统计算机
指令系统尽量简单，复杂指令通过简单指令的组合来完成
提高计算机的运行速度
硬件技术对计算机更新换代的影响
1. 各种语言的出现
2. 系统软件
3. 软件发展的特点
各种语言的出现
机器语言 面向机器 汇编语言 面向机器
高级语言 面向问题 FORTRAN 科学计算和工程计算 PASCAL C＋＋ Java 结构化程序设计 面向对象 适应网络环境
系统软件
语言处理程序 操作系统 服务性程序 汇编程序 编译程序 解释程序 DOS UNIX Windows 装配 调试 诊断 排错
• 芯片的功耗、散热、线延迟
三、？替代传统的硅芯片
1、光计算机 光能够像电一样传送信息，其抗干扰能 力强，传输速度快，并且光学器件的能耗非常低。尤为重 要的是，光的独立性使得大规模的并行计算成为可能。
2、生物计算机 生物系统的信息处理过程是基于分子的 计算与通讯过程，生物计算不是按照传统的确定算法来解 决问题，而是通过竞争优化的方式来求解问题。生物计算 的主要形式是学习和记忆 。生物系统在解决复杂图形和多 重模式判定方面有独特的优势。
第一台小型计算机：PDP-1
第一个系列计算机：IBM 360
RISC计算机
硬件技术对计算机更新换代的影响
最快的五台超级计算机（截止到 2010.11）
世界上第一台通用电子计算机
计算机基础(计算机的发展及应用领域)课件.
新型计算机系统可识别人类语言
机器人服务员
课后作业
一、请判断下面应用分别属于计算机的哪个领域？
1、地震预测 2、服装设计3、数控机床4、航天技术5、派出所户籍管理 系统6、教师上课展示的课件6、餐厅里的机器人服务员
二、请归纳计算机的特点
学习单元2 计算机系统的组成
任务1 熟悉计算机 的系统组成 与核心硬件
计算机发展简史
大规模集成电路计算机（1970——） 由于大规模集成电路的发展，计算机的体积更小，功能更高，计算机开始 电子管计算机（ 晶体管计算机（ 1946 1958 —1964 1957 ）） 集成电路计算机（ 1956 —1969 进入了第四代，即大规模集成电路时代。 1971年，第一台利用 4位处理器 智能计算机 （研制中） 第一代计算机采用主要器件是电子管，所以通常称这一代计算机为电子管 第二代计算机采用的主要物理器件是半导体晶体管，所以通常称为晶体管计 第三代计算机采用的主要器件是集成电路，所以通常称为集成电路计算机。 的 Intel4004问世，随后16位、32位相继研制成功，目前64位处理器已成为 计算机。这种计算机主要为军事与国防尖端技术的需要而研制，功能相对 算机。这个时期的计算机性能比第一代有了很大的提高，功耗、体积、价格 由于集成电路代替了晶体管，使这个时期的计算机成本迅速下降，因而小型 今 市场的主流。 较弱。 都有所下降，速度和可靠性相应提高。这个时期代表机型为 CDC6600。 计算机开始产生。由于小型计算机成本低，性能好，适应范围广，在计算机 推广普及方面起到了巨大的作用。
1970年
大规模超大规模集成电路
集成电路计算机
1965年
晶体管计算机
1958年
电子管计算机
1946年
计算机应用的发展阶段
计算机应用的发展阶段全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：计算机应用的发展阶段计算机应用的发展可以分为多个阶段，每个阶段都代表了计算机技术的不同发展阶段和应用特点。
在过去的几十年里，计算机应用领域经历了从简单的数据处理到复杂的人工智能和大数据分析的快速发展。
以下是关于计算机应用的发展阶段的一些讨论。
第一阶段：计算机的诞生和早期发展计算机的诞生可以追溯到20世纪40年代，当时第一台电子计算机ENIAC(电子数字积分计算器)在美国诞生。
这一时期的计算机应用主要是为了解决军事和科学实验中的数值计算问题。
计算机被用来解决一些复杂的物理学和工程学问题，为科学家们提供了强大的计算能力。
第二阶段：商业应用和数据处理20世纪60年代，随着计算机技术的不断发展和普及，计算机开始被广泛应用于商业领域。
大型企业和组织开始使用计算机来处理日常的商业数据，比如销售记录、财务报表等。
这一阶段的计算机应用主要以数据处理和信息管理为主，为企业的运营提供了高效的支持。
第三阶段：个人计算机和用户界面20世纪70年代和80年代，个人计算机的兴起改变了计算机应用的格局。
个人计算机的普及使得普通民众也能够接触到计算机技术，计算机应用开始向更广泛的群体普及。
用户界面的改进和图形化操作系统的推出使得计算机操作更加简单直观，人们可以通过点击鼠标和拖动窗口来完成各种操作，这一阶段可以称为计算机的“人机交互”阶段。
第四阶段：互联网和网络应用90年代末开始，随着互联网的普及和云计算技术的发展，计算机应用开始向网络化和移动化发展。
人们可以通过互联网在全球范围内共享信息、进行在线交易、进行远程办公等活动。
互联网的普及也催生了一些新型的计算机应用，比如电子商务、社交媒体、在线教育等。
计算机应用不再局限于个人电脑，而是向互联网和移动平台延伸。
第五阶段：人工智能和大数据应用21世纪初，随着人工智能和大数据技术的发展，计算机应用进入了新的发展阶段。
人工智能技术如机器学习、深度学习等开始广泛应用于语音识别、图像识别、自然语言处理等领域，实现了一些以往难以想象的功能，比如自动驾驶、人脸识别等。
中、高职计算机应用基础《计算机的发展及应用》
AI是计算机研究和应用的前沿学科，但计算机 永远都只能是人脑的延伸，电脑永远无法替代 人脑。
娱乐
“
通讯和信息服务
“计算机与现代通讯技术的结合是信息技术的核心
Internet在全球的广泛使用，把世界连成了一体。人 们可以方便地收发电子信件、发送的获取各种信息。
CBE包括三个部分
①计算机辅助教学CAI（Computer-Assisted Instruction) ②计算机辅助测试CAT（Computer-Aided Test) ③计算机管理教学CMI（Computer-Management Instrction)
人工智能
人工智能AI（Artificial Intelligence)AI通 常是指用计算机系统模拟人类的感知、思维、 推理等智能活动。
事务数据处理
“事务数据处理：即非数值计算，又称为信息处理。这是指对大量的数据 进行加工处理（分析、分类、合并、统计等），形成有用的信息（如企 事业管理、情报检索、办公自动化等），它把人们从繁琐枯燥的事务数 据中解放出来，它不仅提高了工作效率、工作质量，而且可以做到科学 的预测和决策。这正是我们要学习的重点内容。 特点：事务数据数据量大、运算方法相对简单。目前，在计算机应用中， 非数值计算的机时已超过总机时的80%。
人类社会的五次信息革命
第一次信息革命是语言的发展
语言是人类智力成就的根源，是人类不同于动物的标志之一。
第二次信息革命是书写的发展。
书面文件比人的记忆精确和持久，且容易复制和传递。
第三次信息革命是印刷术的发明。
它对人类文化的普及起决定性的推动作用。
计算机的发展与应用
计算机的用途
科学计算 数据处理(数据库,电子表格,文字处理等) 实时控制(工业控制,导弹,飞机) 计算机辅助(CAD/CAM/CBT) 人工智能 电子商务(e_Business)
信息高速度公路( ) 信息高速度公路(NII)
信息是一种资源 信息高速公路就是网络 信息高速公路的发展(互联网的普及) 信息高速公路的结构
计算机的发展与应用
主要内容: 主要内容: 1,计算机发展史 2,计算机的分类 3,计算机软件系统 4,计算机在各领域的应用 5,计算机文化与道德
计算机发展史
第一台电子计算机的诞生
1946年,ENIAC,美国,莫奇莱,宾夕法尼亚大学
计算机发展的几个阶段
第一阶段:电子管,机器语言,数值计算 第二阶段:晶体管,高级语言,数值计算,数据处理 第三阶段:集成电路,操作系统,…. 第四阶段:超大规模集成电路,数据库系统,网络,多 媒体等
计算机的分类
大型主机 小型计算机 微型计算机 工作站 巨型计算机 小巨型计算机
计算机软件系统
计算机软件概述 软件指程序和数据. 系统软件:操作系统,语言处理程序等 应用软件:专门用途软件,实用软件 操作系统的的形成与发展 各类操作系统 计算机语言的发展 机器语言,汇编语言,高级语言,人工智能
计算机在各领域中的应用 计算机的应用 信息高速公路 "三金"工程
信息设备 通信网络 信息设备 人
"三金"工程 三金" 三金
金桥工程
–
国家通用经济信息网络工程 海关,外贸,外汇管理和税务 电子货币,金融电子化,商业流通现代程:金税,金企,金农,金宏,金智能 其它工程
计算机文化与道德
计算机是一种文化 计算机犯罪
第2章 计算机的发展及应用
谷歌人工智能 AlphaGo
2016年3月15日，谷歌 旗下人工智能公司 DeepMind开发的智能 系统AlphaGo（阿尔法 围棋）以总比分4：1战 胜韩国职业围棋选手李 世石九段。
20
硬件技术对计算机更新换代的影响
代
时间
硬件技术 速度 /（次/秒）
一 1946－1957 电子管
40 000
8位 16位 16位 32位 32位 64位（准） 64位（准） 64位（准） 64位（准） 64位
1974年 1978年 1982年 1985年 1989年 1993年 1995年 1997年 1999年 2000年
2.9 万个晶体管 13.4 万个晶体管 27.5 万个晶体管 120.0 万个晶体管 310.0 万个晶体管 550.0 万个晶体管 750.0 万个晶体管 950.0 万个晶体管 4 200.0 万个晶体管
13
在这一时期，广泛使用微程序技术简化处理机设计； 操作系统开始出现；结构化程序设计方法的出现，为研 制复杂的软件提供了技术上的保证。系列化、通用化和 标准化是这一时期计算机设计的基本思想。
14
4 第四代计算机
采用大规模(LSI)和超大规模(VLSI)集成电路作 为电子元件，使用集成度更高的半导体元件做主存 储器。在此期间，微处理器产生并得到了高速发展， 个人微型计算机市场迅速扩大。
15
IBM PC
1981年8月12日，IBM在纽 约宣布IBM-PC个人电脑出世， 个人电脑以前所未有的广度和 速度面向大众普及。
16
Apple Macintosh计算机系列
Apple公司于1984年推出 Macintosh计算机系列， Macintosh首次采用了友好的 图形用户界面(GUI)，用户可 以用鼠标方便地操作。
简单介绍计算机的产生和发展
简单介绍计算机的产生和发展计算机的产生和发展可以大致分为四个阶段。
第一阶段：计算机的起源计算机的起源可以追溯到中国古代的算盘，距今已经有2600多年了。
算盘是中国古代的一项重要发明，被广泛使用，是人们计算的主要工具。
然后，在1642年，法国物理学家帕斯卡采用与钟表齿轮类似的装置，制成了齿轮式加减法器，这是世界上最早的十进制加法机。
相对于算盘来说，它是一种自动化的计算工具，运算效率要高于算盘，但只能进行简单的加减法运算。
第二阶段：机械计算机的发展在帕斯卡的基础上，德国数学家莱布尼茨于1673年发明了乘除法器，这是第一台可以运行完整四则运算的计算机。
到了1822年，英国数学家巴贝奇发明了差分机，可以进行多项式的加法，这是最早采用寄存器（齿轮式装置）来存储数据的计算机。
巴贝奇在差分机的基础上，准备研发机械式分析机，用于天文和航海计算，但可惜没有实现。
第三阶段：电子计算机的出现到了20世纪30年代，美国数学家艾肯提出用机电方法而不是机械方法来实现巴贝奇的想法，并在IBM公司的支持下，成功研制了MARK-I。
这是世界上第一台通用计算机。
在追求高效计算工具的过程中，人们经历了计算工具、机械式计算机、通用数字计算机等阶段。
通用计算机埃尼阿克在1946年2月的美国宾夕法尼亚大学研制成功，它是图灵机的完全再现，图灵机是英国数学家图灵提出的一个可用于计算的模型。
第四阶段：计算机的发展和应用自1946年以来，计算机的发展经历了从真空电子管到晶体管，再到集成电路，最后到大规模集成电路的阶段。
计算机的应用范围也从科学计算、军事研究扩展到工业控制、数据处理、事物处理等各个领域。
同时，计算机的分类也更加细致，按照规模可以分为巨型机、中型机、小型机和微型机；按照用途可以分为专用机和通用机。
电子计算机发展应用
电子计算机发展应用一、引言自1946年第一台电子计算机ENIAC诞生以来，电子计算机已经深入影响了我们生活的方方面面。
其发展速度之快，应用领域之广，令人惊叹。
本文将探讨电子计算机的发展历程，以及其在各个领域的应用。
二、电子计算机的发展1.初级阶段：这一时期的计算机主要是用于军事计算和科学研究，体积庞大，功耗高，运算速度慢。
代表性的计算机有ENIAC和UNIVAC。
2.小型化阶段：随着集成电路的出现，计算机开始进入小型化阶段。
这一时期的计算机开始应用于商业和民用领域，例如办公室自动化、数据库管理等。
3.个人计算机阶段：自1980年代起，个人计算机开始进入家庭和办公室，使得信息处理变得更为便捷。
这一时期的代表产品有IBM PC和Apple Macintosh。
4.互联网时代：1990年代，互联网的出现使得计算机的功能得到了极大的扩展。
人们可以通过网络进行信息搜索、交流、购物等活动。
5.云计算和人工智能时代：近年来，云计算和人工智能技术的快速发展，使得计算机的应用领域进一步扩大。
云计算使得数据处理和分析能力得到极大的提升，而人工智能则使得计算机能够模拟人类的思维和行为。
三、电子计算机的应用1.科学计算：电子计算机的出现极大地推动了科学研究的进步。
在物理、化学、生物、地理等领域，电子计算机可以进行大规模的数值模拟和数据分析。
2.商业应用：在商业领域，电子计算机被广泛应用于财务管理、市场营销、供应链管理等方面。
此外，电子商务和移动支付等新兴业态也离不开电子计算机的支持。
3.教育领域：电子计算机在教育领域的应用也越来越广泛。
在线教育、数字化教材、智能教学系统等都为教育带来了新的变革。
4.娱乐产业：电子计算机在游戏、电影、音乐等娱乐产业中发挥了重要作用。
数字化的制作和发行方式使得娱乐内容更加丰富和多样。
5.人工智能：人工智能是电子计算机的一个重要应用领域。
智能语音识别、自然语言处理、机器学习等技术已经在语音助手、智能客服等领域得到广泛应用。
2计算机的发展及应用精品PPT课件
软件
典型的芯片
1971~1972 1973~1977
4/8位 8位
12000个管/片 机器语言、简单汇
以上
编语言
No 9000个管/片
以上
汇编程序高级语言、 (FORTRAN PL/M等
BASIC 操作系统
Intel 4004
Intel 8008
No Image
Intel 8080,8085
MC 6800
第２章 计算机的发展及应用
2.1 计算机的发展史 2.2 计算机的应用 2.3 计算机的展望
2.1 计算机的发展史
一、计算机的产生和发展
1946年 美国 ENIAC 1955年退役
十进制运算
18 000
多个电子管
1 500
多个继电器
150
千瓦
30
吨
1 500
平方英尺
5 000
次加法／秒
用手工搬动开关和拔插电缆来编程
Intel 80386,80486
MC 68020
No Image
Pentium586 No Image
1995~2001 64位 550万个管/片
操作系统 高级语言软件硬化
Pentium
PII PIII PIV
No Image
Intel 4004
No Image
第一章 微型计算机的系统结构与工作原理
Z-80
No Image
1978~1983
16位
29000个管/片 以上
汇编语言 高级语言 操作系统
Intel 8086,8088
MC 68000
Z-8000
No Image
Image 1981~1992
计算机的发展与应用
4.高度的自动化与灵活性
任务三：
火眼金晴辩大小学生看书和视频，讨论计算
机的分类
1.用途分类通用计算机和专用计算机
2.规模分类巨型机和微型机
任务四：
观看视频和教材，小组讨论计算机的应用
1.科学计算
主要应用于天气预报，飞机轨道计算等
2.数据处理
应用于学生成绩，学籍管理，图书管理等
3.自动控制
计算机的发展与应用
一、
授课
内容
教材来源
河南省基础教育教学教研室编
河南科学技术出版社2020版 信息技术
内容来源
七年级上册第1课《计算机的发展与应用》
课 时
1课时
授课对象
七年级
二、目标设定依据
纲要相关要求
认识信息技术，产生信息意识以及相关的信息社会责任感。
学科核心素养相关要求
掌握计算机的发展历程和分类方法，理解计算机的特点，了解计算机的应用。（信息意识）
反思得失
不断进步
针对目标
1、通过视频播放和阅读教材，探究计算机特点。
目标2
2、通过视频播放，教师讲解。总结计算机发展历程和分类方法。
目标1
3、通过视频播放，小组交流，总结计算机应用。
目标3
六、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
评价要点
设计意图
时间分配
一、趣味导入提示课题
1.视频播放人工智能情况，未来人工智能将超过人脑，人类和机器围棋情况等视
教材分析
本节课主要内容是介绍计算机发展历程和分类方法和计算机的特点和应用，因此采用展示图片、播放视频和阅读教材等方式，帮助学生了解相关信息。通过这节课，让学生进一步了解计算机，感受计算机及技术的发展的迅猛，从而激发学生热爱科学、认真学习科学文化知识的情感。
计算机的发展与应用ppt课件
4.第四代计算机
七十年代，微电子技术迅速发展，出现大规模 集成电路和超大规模集成电路。以它们组成成 的计算机就叫第四代计算机。
大规模集成电路
第四代计算机
9
计算机的发展
晶体管计算机 1957
1946 电子管计算机
大规模集成电路计算机 1972 1964 集成电路计算机
10
计算机发展四个阶段比较
11
小组交流后，回答下列问题
1、世界上第一台计算机是哪一年在哪个国家 诞生的？该计算机运算能力如何？
1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。 运算 速度为：算速度为 5000次/秒左右
2、目前世界上运行最快的计算机是什么？去 处能力怎样？我国计算机发展的现状？
1.全部远程教学，无纸化考试，学校消 失 2. 网络购物更加方便，可以通过计算机 虚化空间模拟试穿体验 3. 出门不带现金，全部刷脸付款 4.每户家庭都有一台智能机器人帮助主 人做家务等，排忧解难。
26
当堂测验
1_科__技__的_发__展推动了计算机的产生 2 研制人类第一台计算机的人物___埃_尼__阿_ 克 3 计_集_算_成_机_电_的路_四_、个_发大__展规__阶模__段集成：电_电_路_子__管___、_晶__体__管__ 4 计算机的应用并举例说明。
迄今为止，计 算机发展经历 了四代。
4
电子计算机的产生
数手指、摆石头、打草结
计
数
算盘
工
具
手摇式计算机
无法满足人们的需求
电子计算机
1946年，美国宾夕法 尼亚大学成功研制了人类 第一台电子计算机 ENIAC(埃尼阿克），当时 仅仅用于军事和科研工作， 解决数学计算问题
计算机的发展过程和使用方法
计算机的发展过程第一阶段：机械计算器（17世纪）•布莱兹·帕斯卡（Blaise Pascal）发明了机械计算器（1642 年）•可用于进行加减乘除运算第二阶段：分析机（19世纪）•查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）设计了分析机（19 世纪早期）•机械计算机，能够根据存储的程序执行复杂操作•尽管从未建造过，但它被认为是现代计算机的先驱第三阶段：电子计算机（20 世纪）•电子数字积分计算机（ENIAC）（1946 年）：第一台电子计算机•庞大且耗电，但比机械计算机快得多•开启了电子计算机时代第四阶段：晶体管计算机（20 世纪中期）•晶体管取代了真空管，使计算机更小、更省电•IBM 700/7000 系列（1950 年代中期）：首批晶体管计算机第五阶段：集成电路计算机（20 世纪中期至 1970 年代）•集成电路（IC）将多个晶体管封装在一个小芯片中•Intel 4004（1971 年）：第一台商用微处理器•导致个人计算机革命第六阶段：微处理器计算机（1970 年代至今）•微处理器变得更强大、更复杂•Altair 8800（1975 年）：第一台个人计算机•IBM PC（1981 年）：使个人计算机普及第七阶段：现代计算机（20 世纪末至今）•多核处理器、固态硬盘和云计算等技术的发展•人工智能、机器学习和量子计算等新兴领域的应用计算机使用方法计算机有广泛的用途，包括：•数据处理：存储、管理和分析数据•文字处理：创建、编辑和格式化文本•电子表格：存储、组织和计算数字数据•演示：创建和展示幻灯片演示文稿•互联网：访问和使用互联网•游戏：玩视频游戏和交互式游戏•通信：通过电子邮件、即时消息和社交媒体进行交流•多媒体：播放音乐、观看视频和编辑图像•软件开发：编写和调试计算机程序•科学计算：进行复杂的数学和科学计算•人工智能：开发和使用人工智能算法•机器学习：训练计算机从数据中学习•量子计算：利用量子力学原理解决复杂问题。
《计算机的发展与应用》课件
互联网协议
TCP/IP是互联网通信的基础协议。
服务器
用于存储和处理网络数据。
计算机在各领域的应用
1
医疗领域
用于医学影像分析、病历管理等。
2
教育领域
提供电子教育资源和在线学习平台。
3
金融领域
支持网上银行、电子支付等音乐、电影等多媒体应用。
《计算机的发展与应用》
本课件介绍计算机的发展历程、硬件组成、软件分类、网络与通信基础、在 各领域的应用、安全与隐私保护，以及计算机的发展趋势与前景。
计算机的发展历程
1
第二代计算机
2
采用晶体管替代电子管，体积缩小，速
度更快。
3
第四代计算机
4
采用微处理器，计算速度更快，功能更 强大。
第一代计算机
诞生于二战期间，体积庞大，使用电子 管技术。
计算机安全与隐私保护
1 密码安全
使用强密码并定期更换。
2 防病毒软件
及时更新和扫描系统。
3 隐私设置
注意个人信息的保护。
计算机发展趋势与前景
人工智能
智能化应用将成为主流。
云计算
区块链
数据存储和计算资源将更加灵活。 在金融、医疗等领域有广泛应用。
第三代计算机
采用集成电路，计算能力大幅提升。
计算机硬件组成
CPU
负责执行指令和计算任务。
内存
用于存储临时数据和程序指令。
硬盘
长期存储数据和文件。
计算机软件分类
系统软件
控制和管理计算机的基础软 件。
应用软件
用于完成各种具体任务的软 件。
开发工具
用于编写和调试软件的工具。
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微处理器的发展
1971年Intel公司开发出Intel 4004。这是第一个 将CPU的所有元件都放入同一块芯片内的产品，于 是，微处理器诞生了。 微处理器演变中的另一个主要进步是1972年出现的 Intel 8008，这是第一个8位微处理器，它比4004 复杂一倍。 1974年出现了Intel 8080。这是第一个通用微处理 器，而4004和8008是为特殊用途而设计的。8080是 为通用微机而设计的中央处理器。 20世纪70年代末才出现强大的通用16位微处理器， 8086便是其中之一。 这一发展趋势中的另一阶段是在1981年，贝尔实验 室和HP公司开发出了32位单片微处理器。 Intel于1985年推出了32位微处理器Intel 80386。 到现在的64位处理器和多核处理器
集成度（每块芯片所 包含的元器件数）
<100 100-1000 1000-10万 10万到1000万 1000万以上
二、微型计算机的出现和发展
微处理器芯片
2.1
1971年
4位（4004） 8位 16位 32位 64位
存储器芯片 1970年 256位 1K位 4K位 16K位 64K位 256K位 1M位 4M位 16M位 64M位
元器件
– 逻辑元件和主存均由集成电路实现
特点
– 微程序控制，Cache，虚拟存储器
代表机种
– IBM 360和DEC PDP-8 – IBM引入“兼容机”（或称“系列机”）概
念 – DEC公司PDP-8机首次采用总线结构
IBM System／360
2.1
第四代 LSI/VLSI/ULSI 1972-至今
2.1
2.9 万个晶体管 13.4 万个晶体管 27.5 万个晶体管 120.0 万个晶体管 310.0 万个晶体管 550.0 万个晶体管 750.0 万个晶体管 950.0 万个晶体管 4 200.0 万个晶体管
芯片上可集成
3 亿 5 千万 个晶体管
三、软件技术的兴起和发展
1. 各种语言
机器语言 面向机器
思想，并于1946年开始设计“存储程序”计算机， 被称为IAS计算机。 – IAS计算机：1946年冯和同事在普林斯顿高级研究 院开始设计的一种新的程序存储计算机。到1952年 仍未完成，但它却是后来通用计算机的原型。
特点：单CPU，定点运算，程序控制I/O
2.1 第一台von Neumann 系统结构的计算机
三、哪种能替代传统的硅芯片
1. 光计算机
利用光子取代电子进行运算和存储 2. DNA生物计算机 通过控制DNA分子间的生化反应
2.3
3. 量子计算机
具有5000个量子位的量子计算机能在约30s内 利用原子所具有的量子特性 解决传统硅芯片超级计算机要在100亿年 才能解决的大数因子分解问题
第二代 晶体管 1958-1964
元器件
– 逻辑元件采用晶体管，内存由磁芯构成，外
存由磁鼓和磁带构成
特点
– 变址，浮点运算，多路存储器，I/O处理机
软件
– 使用了高级语言，并提供了系统软件
代表机种
– IBM 7094和DEC PDP-1
第三代 SSI/MSI 1965-1971
汇编语言 面向机器 高级语言 面向问题
2.1
最早出现的高级语言
FORTRAN 科学计算和工程计算 PASCAL 第一个结构化的编程语言
C＋＋ Java
面向对象 适应网络环境
2. 系统软件
语言处理程序
操作系统 服务性程序
2.1
汇编程序 编译程序 解释程序
DOS UNIX Windows 装配 调试 诊断 排错
Moore 定律
Intel 公司的缔造者之一 Gordon Moore 提出 微芯片上集成的 晶体管数目每三年翻两番
2.1
Intel 公司的典型微处理器产品
8080 8086 80286 80386 80486 Pentium Pentium Pro Pentium Ⅱ Pentium Ⅲ Pentium Ⅳ 2007 年 8位 16位 16位 32位 32位 64位（准） 64位（准） 64位（准） 64位（准） 64位 1974年 1979年 1982年 1985年 1989年 1993年 1995年 1997年 1999年 2000年
2.1
40 000
速度 /（次/秒）
200 000 1 000 000
四
五
10 000 000 100 000 000
1978－现在
第一代 真空管（电子管） 1946-1957
ENIAC
– 体积庞大，采用十进制，手动编程，通过设置开关
和插拔电缆实现。
冯· 诺依曼机
– 1945年，冯· 诺依曼（图灵也同时）提出“存储程序”
多个电子管
多个继电器
千瓦 吨
平方英尺
次加法／秒
用手工搬动开关和拔插电缆来编程
2.1
世界上第一台电子计算机 ENIAC(1946)
硬件技术对计算机更新换代的影响
代 一 二 三 时间 1946－1957 1958－1964 1965－1971 1972－1977 硬件技术 电子管 晶体管 中小规模 集成电路 大规模 集成电路 超大规模 集成电路
数据库管理系统 数据库和数据库管理软件
网络软件
3. 软件发展的特点
⑴ 开发周期长 ⑵ 制作成本昂贵 ⑶ 检测软件产品质量的特殊性
软件是程序以及开发、使用和
维护程序所需要的所有文档－－Boehm
2.1
2.2 计算机的应用
一、科学计算和数据处理 二、工业控制和实时控制*
三、网络技术
1. 电子商务 2. 网络教育 3. 敏捷制造
第２章 计算机的发展及应用
2.1 计算机的发展史 2.2 计算机的应用 2.3 计算机的展望
主要内容
计算机的产生和发展过程 计算机的应用领域
2.1 计算机的发展史
一、计算机的产生和发展
1946年 美国 ENIAC
十进制运算
1955年退役
18 000
1 500 150 30 1 500 5 000
2.2
四、虚拟现实 五、办公自动化和管理信息系统 六、CAD/CAM/CIMS 七、多媒体技术 八、人工智能（模式识别、语音识别、 专家系统）
2.3 计算机的展望
一、计算机具有类似人脑的一些超级 智能功能
要求计算机的速度达1015/秒 二、芯片集成度的提高受以下三方面的限制
• 芯片集成度受物理极限的制约 • 按几何级数递增的制作成本 • 芯片的功耗、散热、线延迟
微处理器和半导体存储器的技术发004。
概念术语
名称
小规模集成电路(Small Scale Integrated circuits，SSI) 中规模集成电路(Medium Scale Integrated circuits，MSI) 大规模集成电路(Large Scale Integrated circuits，LSI) 超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuits，VLSI) 极大规模集成电路(Ultra Large Scale Integrated circuits，ULSI)