第1讲 计算机发展史上的主要事件及人物
计算机发展简史
计算机简史1623年:德国科学家契克卡德(W. Schickard)制造了人类有史以来第一台机械计算机,这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。
1642年:法国科学家帕斯卡(B.Pascal)发明了著名的帕斯卡机械计算机,首次确立了计算机器的概念。
1674年:莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机,使之成为一种能够进行连续运算的机器,并且提出了“二进制”数的概念。
(据说这个概念来源于中国的八卦)1725年:法国纺织机械师布乔(B.•Bouchon)发明了“穿孔纸带”的构想。
1805年:法国机械师杰卡德(J.Jacquard)根据布乔“穿孔纸带”的构想完成了“自动提花编织机”的设计制作,在后来电子计算机开始发展的最初几年中,在多款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。
1822年:英国科学家巴贝奇(C.•Babbage)制造出了第一台差分机,它可以处理3个不同的5位数,计算精度达到6位小数。
1834年:巴贝奇提出了分析机的概念,机器共分为三个部分:堆栈,运算器,控制器。
他的助手,英国著名诗人拜伦的独生女阿达•奥古斯塔(Ada Augusta)为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序。
阿达和巴贝奇为计算机的发展创造了不朽的功勋,他们对计算机的预见起码超前了一个世纪以上,正是他们的辛勤努力,为后来计算机的出现奠定了坚实的基础。
1847年:英国数学家布尔(G.Boole)发表著作《逻辑的数学分析》。
1852年:阿达•奥古斯塔(Ada Augusta)去世,年仅36岁。
1854年:布尔发表《思维规律的研究——逻辑与概率的数学理论基础》,并综合自己的另一篇文章《逻辑的数学分析》,从而创立了一门全新的学科-布尔代数,为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础。
1868年:美国新闻工作者克里斯托夫•肖尔斯(C.Sholes)发明了沿用至今的QWERTY键盘。
1871年:为计算机事业贡献了毕生精力的巴贝奇(C.•Babbage)去世。
中国计算机发展史
中国计算机发展史中国计算机发展史开篇语:从1953年1⽉我国成⽴第⼀个电⼦计算机科研⼩组到今天,我国计算机科研⼈员已⾛过了近五⼗年艰苦奋⽃、开拓进取的历程。
从国外封锁条件下的仿制、跟踪、⾃主研制到改⾰开放形势下的与"狼"共舞,同台竞争,从⾯向国防建设、为两弹⼀星做贡献到⾯向市场为产业化提供技术源泉,科研⼯作者为国家做出了不可磨灭的贡献,树⽴⼀个⼜⼀个永载史册的⾥程碑。
⼀、华罗庚和我国第⼀个计算机科研⼩组华罗庚教授是我国计算技术的奠基⼈和最主要的开拓者之⼀。
早在1947~1948年,华⽼在美国普林斯顿⾼级研究院任访问研究员,和冯·诺依曼(J·Von Neunann)、哥尔德斯坦(H·H·Goldstime)等⼈交往甚密。
华⽼在数学上的造诣和成就深受冯·诺依曼等的赞誉。
当时,冯·诺依曼正在设计世界上第⼀台存储程序的通⽤电⼦数字计算机,冯让华⽼参观他的实验室,并经常和华⽼讨论有关的学术问题。
这时,华罗庚教授的⼼⾥已经开始盘算着回国后也要在中国开展电⼦计算机的研制⼯作。
华罗庚教授1950年回国,1952年在全国⼤学院系调整时,他从清华⼤学电机系物⾊了闵乃⼤、夏培肃和王传英三位科研⼈员在他任所长的中国科学院数学所内建⽴了中国第⼀个电⼦计算机科研⼩组,任务就是要设计和研制中国⾃⼰的电⼦计算机。
1956年春,由⽑泽东主席提议,在周恩来总理的领导下,国家制定了发展我国科学的12年远景规划,把开创我国的计算技术事业等项⽬列为四⼤紧急措施之⼀。
华罗庚教授担任计算技术规划组组长。
8⽉,成⽴了由华罗庚教授为主任的科学院计算所筹建委员会,并组织了计算机设计、程序设计和计算机⽅法专业训练班,并⾸次派出⼀批科技⼈员赴苏联实习和考察。
同年,夏培肃完成了第⼀台电⼦计算机运算器和控制器的设计⼯作,同时编写了我国第⼀本电⼦计算机原理讲义。
⼆、第⼀代电⼦管计算机研制(1958-1964年)我国的计算机制造⼯业起步于五⼗年代中期。
《计算机导论(第三版)》-第1章 计算机概述
3.计算机的发展
代数 第一代 第二代 第三代 第四代 起止时间 构成元件 46-57 58-64 65-72 72电子管 晶体管 集成电路 处理方式 机器语言 高级语言 并行处理
大 规 模 集 成 电 数据库系 路 统
4.计算机的特点
运算速度快(几百万-亿次/秒) 精度高(有效数字6位-16位-任意) 有记忆能力(存储信息) 有判断功能 能在程序控制下自动工作
21世纪高等院校计算机系列教材
主编
Байду номын сангаас
杨克昌 王岳斌
中国水利水电出版社
第1章 计算机概述
什么是计算机 计算机的产生与发展 计算机的特点与分类 计算机的应用 计算机人物与奖项
1. 什么是计算机
计算机,又叫电子计算机(电子 数字计算机)、电脑;
计算机是一种具有记忆功能、能按人 的意图(即事先编制并存储的程序) 自动高速运行的机器。
科学计算:航空航天,天气预报 数据处理:数据库,文字处理 自动控制:炼钢,炼油 CAX(CAD,CAM,CAI,…) 人工智能:下棋,作曲,机器人 网络应用:Internet
11.著名计算机人物 著名计算机人物
计 算 机 科 学 之 父 , 阿 伦 图 灵 Alan Turing, 1912.6~1954.6,英国数学家。 1951年被选 为英国皇家学会院士。1936年,图灵发表了一 篇著名的论文《论可计算数及其在判定问题中 的应用》,论文中提出了一种十分简单但运算 能力极强的理想计算装置,这一装置是一种理 想的计算模型,这种计算机模型奠定了计算机 组成部件、工作方式和顺序,被称为图灵机, 图灵的这一思想奠定了整个现代计算机的理论 基础。 图灵对计算机科学的杰出贡献主要表现在:创建 了自动机理论,发展了可计算性理论,奠定了 人工智能的基础。
计算机的发展历程
计算机的发展历程现代计算机的历史开始于20世纪40年代后期。
一般认为,第一台真正意义上的电子计算机是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的名为ENIAC的计算机。
但应该看到,计算机的诞生并不是一个孤立事件,它是几千年人类文明发展的产物,是长期的客观需求和技术准备的结果。
1.1.1 计算机的产生自从人类社会形成以来,人们对自动计算的追求就一直没有停止过。
人类从用石头、刻痕或绳结来计数和计算开始,陆续发明了算盘、计算尺等计算工具。
随后,在现代计算机问世之前,计算机的发展经历了机械计算机、机电计算机和萌芽期的电子计算机3个阶段。
1.机械计算机从17世纪到19世纪中期长达200多年的时间里,一批杰出的科学家相继进行了机械计算机的研制,其中的代表人物有帕斯卡(Blaise Pascal)、莱布尼茨(Gottfried Leibniz)和巴贝奇(Charles Babbage)。
这一时期的计算机虽然构造和性能还非常简单,但是其中体现的许多原理和思想已经开始接近现代计算机。
1642年,法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置,制成了最早的十进制加法机。
帕斯卡的加法机,虽然只能做简单的加、减运算,但是帕斯卡的工作是开创性的。
他提出了一个有意义的设想,即利用纯粹机械的装置来代替人们的思考和记忆。
这是人类发明计算工具的第一次尝试。
为了纪念这位自动计算的先驱,著名的程序设计语言Pascal就是以他的名字命名的。
德国著名的数学家莱布尼兹于1673年改进了帕斯卡的设计,发明了乘法机,这是第一台可以进行四则运算的机器。
莱布尼兹同时还提出了“可以用机械代替人进行繁琐、重复的计算工作”的伟大思想,这一思想至今鼓舞着人们探求新的计算机。
英国数学家巴贝齐在1822年发明了差分机,这是最早采用寄存器(齿轮式装置)来存储数据的计算机,体现了早期程序设计思想的萌芽。
1834年,巴贝奇设计了一种程序控制的通用分析机,其中采用了3个具有现代意义的装置:保存数据的寄存器;从寄存器取出数据进行运算的装置,并且机器的乘法以累次加法来实现;控制操作顺序、选择所需处理的数据以及输出结果的装置。
甘教版七年级上册信息技术计算机的发展课件(1)
局域 网为
与国际互联网连接 的专线建成,它从
企业或名 企事业单 于个人和家庭。 标志。 中科院高能物理研
牌大学。 位的信息
究所连接到美国斯
处理要求。
坦福大学的直线加
速中心。
四、计算机的特点与应用领域:
1.计算机的特点:
❖ 运算速度快、精度高; ❖ 存储容量大、记忆能力强; ❖ 具有逻辑判断功能; ❖ 自动化程度高。
1976年苹果计 算机:集成电路的 发展,计算机开始 了小型化的历程。
大规模集成电路
1982 年IBM 个人计 算机
第四代计算机
计算机发展四个阶段比较:
发展阶段 第一代计算机 1946—1957
基本元件 电子管
第二代计算机 1958—1964
晶体管
第三代计算机 中小规模集成电路 1965—1970
❖ 3.计算机的主要应用领域有哪些?
①科学计算(数值计算); ②数据处理; ③过程控制;
④计算机辅助技术,
⑤人工智能; ⑥其他应用。
七、课堂小结:
1.迄今为止,计算机经历了4个主要发展阶段, 分别以电子管、晶体管、集成电路、大规模和 超大规模集成电路为电子元件。
2.随着技术的不断发展,计算机的信息处理能力已成 为信息技术的核心,广泛应用于各个领域。
第一节 计算机的发展
教学目标:
了解计算机的产生和发展历史; 了解计算机特点; 了解计算机的应用领域与功能。
教学重难点:
重点:发展过程中每一阶段的主要电子元件 难点:计算机具体应用的不同领域。
一、人类早先的计算工具:
人类最初用手指计
算,因为人有两只手, 十个手指头。用手指头 计算固然方便,但不能 存储计算结果。于是人 们用结绳记事来延长记 忆能力。
1+第一章+计算机与计算思维概述 大计机
设计系统:建立模型,设计算法,开发软件,
实时控制系统的演化并自动执行;
理解人类行为:通过信息技术手段,设计、
实施和评估人与环境的交互。
计算思维的直观描述
更详细和直观的描述:
计算思维是一种思维方法;
计算机科学与工程系
它用于求解复杂问题或构造复杂系统;
采用约简、嵌入、转化和仿真等方法;
进行,实验课以自己操作为主,有老师指导。
实验教学以《实验指导书》提供的实验内容为主, 独立完成。要求学生在实验指导书上填写实验报告。 具体实验内容可由实验指导老师酌情安排。学生学
期结束前将实验指导书 “实验篇”中的“实验报告” 上交实验指导老师。
课程的考核
评分标准:
笔试卷面 考勤 平时 随堂测验 作业
诞生了最早的机械式计算机。
1.1 计算机基础知识
计算机科学与工程系
法 国 物 理 学 家 帕 斯 卡 (1623-1662) 在 1642 年发明了第一台机械式加法机。该机 由齿轮组成,靠发条驱动,用专用的铁笔 来拨动转轮以输入数字,“逢十进一”。
当时,19岁的帕斯卡为了 帮助父亲计算税款,开始研究 机械计算装置,最后制成了手 摇驱动的齿轮进位式计算器, 可完成六位数字的加减法。
第 7章
第 8章 第 9章
多媒体技术(课堂教学4学时)
计算机网络技术(课堂教学6学时) 信息安全(课堂教学2学时) (课堂教学2学时)
课程总结与复习
教学重点与难点
计算机科学与工程系
教学重点:信息在计算机内的存贮形式、计算机中各 种硬件的功能及特点、操作系统、软件技术基础、数 据库应用方面的基本概念、多媒体技术、计算机网络 的基本概念和基础知识。
计算思维的主要特征
计算机发展历史 讲义1
片?
BACK
(1)美国哪一所大学建成了世界上第一个大学工业园区? 斯坦福大学 (2)第一块芯片,第一个硬盘驱动器,第一个鼠标,第一 台个人计算机的诞生地在哪里? 硅谷 (3)肖克利发明了什么?
确无误的做好了装修。
分组讨论: 每组说出现实生活中计算机的实际应用,要 求5个以上。提示,可从以下几个方面去考虑:
•
• • •
科学
生活 生产 学习 娱乐
(1)科学计算 (2)数据处理 (3)过程控制 (4)计算机辅助工程 (5)人工智能 (6)网络通信 (7)多媒体视听娱乐
课堂情境 : 某大一新生小林,神采飞扬地踏入大学的校 门,某一天,他在朋友的怂恿下开始玩起了网游,
晶体管
(4)摩尔预言“每18个月什么因内部晶体管数量几何级数 的增长,而性能成倍提高,而价格恰好减少一半”? 摩尔定律 (5)哪一年,摩尔他们开发了世界上第一个微处理器芯片? 1971年
BACK
第二代计算机(1959-1964)
• 主要特点
– 用晶体管代替了电子管。
视频3:个人计算机时代(3 min)
在全球人口总数67亿的22%
“未来计算机是怎么样的?”
巨型化、微型化、网络化智能化和多功能化
请同学们做以下习题
问题①:计算机与计算机工具——计算器相比较,
有什么优点?
运算速度快、计算精确度高、存储容量大、 逻辑判断能力强、自动化程度高
第1章 计算机发展历史
1.1.1 古典计算机器时代
1. 算盘时代 • 计算尺和计算器
风靡18-19世纪的计算尺 威廉· 奥却德(William Oughtred) 及其发明的圆形计算尺
Casio 14-A 史上第一台商用小型电子计算器 1957年发明
一款普通的袖珍电子计算器
9
1.1.1 古典计算机器时代
2. 机械时代 • 契卡德计算机
29
主要成就
• • •
1.1.2 现代计算机时代
4.第四代电子计算机 主要特点
• • • • •
逻辑元件 ——大规模/超大规模集成电路(LSI/VLSI) 主存 ——LSI/VLSI半导体芯片 辅存 —— 磁盘、光盘 软件 —— 高级程序设计语言、操作系统 应用 ——科学计算、数据处理、过程控制,并进入以计算 机网络为特征的应用时代
31
1.1.2 现代计算机时代
电子计算机发展历史总结
起止年代 主要元件 主要 元件图例 速度 (次/秒) 5千~1万次 特点与应用领域 体积巨大,运算速度较低,耗电量大, 存储容量小;主要用来进行科学计算
第 1946年~20 一 世纪50年代 代 末
第 20世纪50年 二 代中~20世 代 纪60年代中 第 20世纪60年 三 代中~20世 代 纪70年代初 第 20世纪70年 四 代初~至今 代
6
1.1.1 古典计算机器时代
1. 算盘时代
算圣刘洪及其发明的 珠算盘。
珠算被称为我国“第五 大发明”,最早记录于 汉朝人徐岳撰写的《数 术记遗》一书里。
7
Hale Waihona Puke 1.1.1 古典计算机器时代
1. 算盘时代
John Napier(1550-1617) 约翰〃纳皮尔
大学计算机基础知识点总结 第一章 计算机及信息技术概述
大学计算机基础知识点总结第一章计算机及信息技术概述(了解)1、、、、计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想1、法国物理学家帕斯卡(1623-1662):在1642年发明了第一台机械式加法机。
该机由齿轮组成,靠发条驱动,用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。
2、德国数学家莱布尼茨:在1673年发明了机械式乘除法器。
基本原理继承于帕斯卡的加法机,也是由一系列齿轮组成,但它能够连续重复地做加减法,从而实现了乘除运算。
3、英国数学家巴贝奇:1822年,在历经10年努力终于发明了“差分机”。
它有3个齿轮式寄存器,可以保存3个5位数字,计算精度可以达到6位小数。
巴贝奇是现代计算机设计思想的奠基人。
英国科学家阿兰英国科学家阿兰英国科学家阿兰英国科学家阿兰图灵图灵图灵图灵(理论计算机的奠基人理论计算机的奠基人理论计算机的奠基人理论计算机的奠基人) 图灵机图灵机图灵机图灵机::::这个在当时看来是纸上谈兵的简单机器,隐含了现代计算机中“存储程序”的基本思想。
半个世纪以来,数学家们提出的各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等价的。
美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯诺依曼诺依曼诺依曼诺依曼(计算机鼻祖计算机鼻祖计算机鼻祖计算机鼻祖) 计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成;应采用二进制简化机器的电路设计;采用“存储程序”技术,以便计算机能保存和自动依次执行指令。
七十多年来,现代计算机基本结构仍然是“冯·诺依曼计算机”。
2、、、、电子计算机的发展历程电子计算机的发展历程电子计算机的发展历程电子计算机的发展历程1、1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。
“诞生了一个电子的大脑” 致命缺陷:没有存储程序。
2、电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代:电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路3、、、、计算机的类型计算机的类型计算机的类型计算机的类型按计算机用途分类:通用计算机和专用计算机按计算机规模分类:巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机按计算机处理的数据分类:数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机 1.1.4 计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机是一种能按照事先存储的程序,自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。
小学三年级计算机课教案第一课--计算机发展史
人类的追求是无穷尽的,计算机小了还想让它更小。随着半导体技术的发展,1958年夏,美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片,集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路,磁芯存储器进一步发展,并开始采用性能更好的半导体存储器,运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路,第三代计算机各方面性能都有了极大提高:体积缩小,价格降低,功能增强,可靠性大大提高。软件上广泛使用操作系统,产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。1965年,世界上第一台真正意义的小型计算机PDP-8诞生了,标志着计算机小型机时代的到来。小型机采用的是中小规模集成电路的技术,性能完全可以媲美于大型机,且耗材很少,价格低廉,更容易被人们所接受,所以在当时的销售量是非常的好。
5.多媒体化
多媒体计算机就是利用计算机技术、通信技术和大众传播技术,来综合处理包括文本、声音、图形、视频图像、动画在内的多种媒体信息的计算机。多媒体技术的发展将大大丰富人机交互手段,改善人机交互界面,使得计算机朝着人类所能自然接受的信息处理方向发展。
课堂小结
板书设计
计算机发展史
一、计算机发展简史
1、1946~1957年是电子管计算机
3.微型化
随着微电子技术的进一步发展,微型计算机将发展得更加迅速,如今微型计算机已经走进了千家万户。
4.巨型化
应用于天文、气象、地质和核反应、航天飞机、卫星轨道计算等尖端科学技术领域的计算机逐步跨向巨型化。工业发达国家都十分重视巨型计算机的研制。目前计算速度为每秒几百亿次到上千亿次的巨型计算机已经投入运行,而更高速度的巨型计算机也在研制中。
《计算机应用基础》计算机基础知识一
一、计算机的基本概念计算机(Computer)也称电脑,它是一种能高速自动地进行算术运算和逻辑运算,具有内、外部存储能力,由程序自动控制操作的电子设备。
二、近代计算机史上的风云人物1.阿兰·图灵(Alan Turing,1912~1954)阿兰·图灵,英国著名数学家、逻辑学家、密码学家,被称为计算机科学之父、人工智能之父。
1912年6月23日生于英国帕丁顿,1931年进入剑桥大学国王学院,师从著名数学家哈代,1938年在美国普林斯顿大学取得博士学位,二战爆发后返回剑桥,曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma,帮助盟军取得了二战的胜利。
1954年6月7日在曼彻斯特去世。
图灵是计算机逻辑的奠基者,提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。
人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而专门设立了“图灵奖”。
2.冯·诺依曼(Von Neumann,1903~1957)美籍匈牙利人,经济学家、物理学家、数学家、发明家,正是他,开创了现代计算机理论,其体系结构沿用至今,被誉为“现代电子计算机之父”,他制定的计算机工作原理直到现在还被各种电脑使用着。
图1-1-1 图灵图1-1-2 冯·诺依曼冯·诺依曼对计算机的杰出贡献主要表现在以下三个方面:(1)计算机是由五大部件组成,即运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。
(2)计算机内部采用二进制进行运算和处理。
(3)计算机“存储程序”的工作原理。
三、计算机的发展世界上公认的第一台电子计算机于1946年2月诞生于美国宾夕法尼亚大学,取名为ENIAC(Electronic Numeric Integrator and Calculator),即电子数字积分计算机。
计算机从诞生至今,总的来说,我们可以根据使用的物理元件分为四个阶段,也称为四个时代,即电子管时代、晶体管时代、集成电路时代和超大规模集成电路时代。
1.第一代:电子管计算机(1946~1957)1946年2月14日,标志现代计算机诞生的ENIAC(The Electronic Numerical Integrator And Computer)在费城公诸于世。
大学计算机应用基础教案 (1)
大学计算机应用基础教案姓名:黎坤系院:计算机学院2014学年第一讲计算机基础知识概述【教学目的】了解计算机概念、特点、发展历程、类型和应用领域等基本知识。
【教学重点】计算机基本概念和分类【教学难点】计算机的概念【教学方法】多媒体教学【教学内容】一、计算机的概念计算机(computer)是一种能自动、高速进行大量算术运算和逻辑运算的电子设备。
其特点为:速度快、精度高、存储容量大、通用性强、具有逻辑判断和自动控制能力。
二、计算机的发展简史1、第一台计算机:ENIAC,美国,1946年。
ENIAC是为了解决新武器研发中有关弹道问题的许多复杂计算而研制的。
它采用电子管作为计算机的基本元件,由18000多个电子管,1500多个继电器,10000多只电容器和7000多只电阻构成,占地170m2,重量30吨,每小时耗电30万千瓦,每秒能进行5000次加法运算。
由于它使用电子器件来代替机械齿轮或电动机械进行运算,并且能在运算过程中不断进行判断,做出选择,过去需要100多名工程师花费1年才能解决的计算问题,它只需要2个小时就能给出答案。
2、计算机的发展过程第一代(1946年~1958年)电子管计算机:几千——几万(次/秒)主要逻辑元件是电子管,特点:体积庞大、运算速度低、成本高、可靠性差、内存容量小。
主要用于科学计算,从事军事和科学研究方面的工作。
第二代(1959年~1964年)晶体管计算机:几万——几十万(次/秒)主要逻辑元件是晶体管,特点:体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。
应用扩展到数据处、自动控制等方面。
第三代(1965年~1970年)集成电路计算机:几十万——几百万(次/秒)可靠性和存储容量进一步提高,运算速度更快,价格更低,外部设备种类繁多,与通信密切结合起来。
广泛用于科学计算、数据处理、工业控制等领域。
第四代(1971年以后)大规模集成电路计算机:千万——万亿(次/秒)计算机的存储容量和可靠性又有了很大提高,功能更加完备。
奥赛辅导第一讲
2008年数据
2009年数据
国防科技大学:天河一号
15
1.1.5 计算机的新技术
1.嵌入式技术
将计算机作为一个信息处理部件,嵌入到应用系统之中的一种技 术。 硬件系统和功能软件固化起来,类似BIOS的工作方式。 应用:各种家电(如电冰箱、自动洗衣机、数字电视机、数码相 机等) 嵌入式系统组成: • • • • 嵌入式处理器 外围硬件设备 嵌入式操作系统 特定的应用软件
病历卡上记载病人的体温39oC是数据。数据39oC本身是 没有意义的。 当数据以某种形式经过处理、描述或与其它数据比较时, 才能成为信息。某个病人的体温是39oC,这才是信息,信息 是有意义的。
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2. 信息技术(Information Technology,IT) 联合国教科文组织的定义 应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训 练方法和管理技巧;上述方面的技巧和应用;计算机及 其与人、机的相互作用;与之相应的社会、经济和文化 等诸种事物。 信息技术一般是指一系列与计算机等相关的技术。
3. 信息应用技术
针对各种实用目的,如信息管理、信息控制、信息决策而发 展起来的具体技术群类。如:工厂自动化、办公自动化、家庭 自动化、人工智能和互联通信技术等。
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1.2.3 现代信息技术的特点 数字化 大量信息可以被压缩,并以光速进行传输。 多媒体化 文字、声音、图形、图像、视频等信息媒体与计算机集成在 一起,以接近于人类的工作方式和思考方式来设计与操作。 高速度、网络化、宽频带 下一代的Internet技术。
第一讲 计算机与信息社会
1.1 计算机的发展
1.2 信息技术概述
1.3 计算机在信息社会中的应用
2
1.1 计算机的发展
第一章计算机发展史计算机系统的组成
• 冯.诺依曼结构计算机存储程序的计算机方案包 含的三个要点 • 1.采用二进制数的形式表示数据和指令 • 2.将指令和数据安执行顺序都存放在存储器中 • 3.由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备五大部分组成计算机。 • 其工作核心是存储程序和程序控制
计算机的特点和分类
1.计算机的主要特点 (1)运算速度快。现在的电子计算机可以达到每秒上亿次,甚至更高。 (2)计算精度高。电子计算机的计算精度是其他计算工具无法相比的。 (3)具有记忆和逻辑判断能力。 (4)程序进行自动化。计算机与以前的所有计算工具本质区别在于它 能摆脱人的干预,自动、连续地进行各 种操作。
控制器
运算器 存储器
大容量存储器
存储 器
存放程序 和数据
执行算术运算 和逻辑运算
I/O设备 I/O子系统
计算机系统的硬件组成 输入/输出设备
常用输入设备:键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。 常用输出设备:显示器、打印机、绘图仪等。
微型计算机的基本组成
(1)计算机硬件系统
• 计算机硬件系统由五部分构成 • 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 • 1、输入设备:输入设备是用来向计算机主机输入程序和数 据的设备。 • 2、运算器(ALU):是计算机中进行算术运算和逻辑运算 的部件。 • 3、控制器:是统一控制和指挥计算机各个部件协调工作的 部件。 • 运算器和控制器合称为中央处理器(CPU)是计算机的核心 部件。 • 4、存储器:是用来存储程序和数据的部件把数据从存储器 中取出的过程称为读,把数据存入存储器的过程称为写存 储容量用B、KB、MB、GB等单位表示通常将存储器分为内 存储器和外存储器。
国于1980年制定的国家标准GB2312—80,代号为
第一讲_计算机的发展与应用(1)讲解
阿克”的设计工作。 提出了存储程序原理,即冯 . 诺依曼原理,
使机器能自动地执行程序; 提出了冯 . 诺依曼计算机体系结构。
⑴第一台电子计算机ENIAC
• 在二战期间,美国参战后,大量的军用数据 的统计与计算太过消耗人力,于是陆军军械 部和宾夕法尼亚大学开始联合开发一种机器, 使它能够取代人来进行高效率的运算。整整 经过了两年的时间,耗费了45万美元的资金 后,在1945年,世界上第一台电子计算机研 制成功,当时发明者将它命名为 “埃尼阿克” ENIAC 。经过了一年的测试,在1946年2月 14日,美国政府向全世界宣布第一台电子计 算机诞生,由美国宾夕法尼亚大学研制。
1.1.6 计算机的发展前景
1.计算机近期的发展 (1)语音识别功能: (2)三维图形功能: (3)无线通信功能: (4)字体识别功能: (5)感受数字时代:
1.1.6 计算机的发展前景
2. 计算机未来的发展 (1)生物计算机。把生物工程技术产生的蛋白质分
子作为原材料制作成生物芯片,它以波的形式传 送信息,传送速度比现代计算机提高了上百万倍 ,能量消耗极小,更易于模拟人脑的功能。(全 部指令都存储在DNA中) (2)光子计算机。是利用光子取代电子,光互连代 替导线互连的全光子数字计算机。可靠性强、存 取速度快、成本低 (3)量子计算机。量子力学和计算机相结合,形成 量子信息学,它具有超级计算能力。
1.1.1计算机的产生和发展
1.1.1计算机的产生和发展
*ENIAC有关的小资料
• ENIAC由18800个电子管 • 6万个电阻器 • 1万个电容器 • 6千个继电器开关组成 • 重达30吨 • 占地170平方米 • 耗电150千瓦 • 这台计算机每秒只能运行
历史上最知名的15个计算机人物
历史上最知名的15个计算机人物计算机是现代社会的基石之一,而计算机的发展也离不开那些伟大的计算机人物。
这些人物的努力和创新不断地推动了计算机技术的发展。
以下将按类别介绍历史上最知名的15个计算机人物。
1. 操作系统之父 - 沃兹尼亚克沃兹尼亚克是苹果公司的联合创始人之一,他是一位计算机科学家、电机工程师,也是操作系统之父。
他主持设计的Apple II是世界上最著名的个人电脑之一,推动了个人电脑的发展和普及。
2. 编程语言之父 - 理查德·斯托曼斯托曼是计算机领域的重要人物之一,是自由软件、开源软件运动的倡导者。
他创建了GNU计划,希望通过自由软件的方式来推动技术进步,创建了众多优秀的编程语言,如GNU C、GCC、Emacs等。
3. 乔布斯乔布斯是苹果公司的另一位创始人,他是一位商业家、设计师和工程师。
他与沃兹尼亚克合作推出Apple II,也主持设计了Macintosh、iPod、iPhone等产品,推动了计算机技术和消费电子市场的发展。
4. 网络之父 - 蒂姆·伯纳斯-李伯纳斯-李是因发明万维网而著名的英国计算机科学家,他设计并实现了世界上第一个网页浏览器,并创建了HTML语言和HTTP协议,这些都是现代网络的基础。
5. 谷歌创始人 - 拉里·佩奇和谢尔盖·布林两位斯坦福大学的计算机科学家成立了谷歌公司,并创造了全球最大的搜索引擎、广告平台和移动操作系统等优秀的产品和技术,改变了人们的工作和生活方式。
6. 图形界面之父 - 阿兰·凯凯是一位计算机科学家,他带领了Xerox PARC研究团队,设计和实现了世界上第一个图形用户界面(GUI),这是现代计算机使用的基础,对计算机用户体验的提升做出了重大贡献。
7. 计算机工程师之父 - 查尔斯·巴贝奇巴贝奇是一个英国发明家、哲学家和数学家,他被认为是计算机工程学科的创始人。
他提出了IBM计算机,开创了现代计算机的时代,将计算机从单纯的计算功能扩展到了管理和控制等方面。
计算机发展历史上的第一
计算机发展历史上的第⼀计算机发展历史上的第⼀11623年,法国数学家、物理学家帕斯卡(Blaise Pascal),制造出第⼀台机械加法器Pascaline。
这台机器由⼀套8个可旋转的齿轮系统组成,只能进⾏加法和减法,实现⾃动进位,并配置⼀个可显⽰计算结果的窗⼝。
21834年,英国数学家Charles Babbage发明解析机(Analytical Engine),⾸度提出近似现代电脑组织的观念。
虽因机器结构太复杂,⾮当时技术所能制造,以致Babbage赍志以殁。
但解析机的设计理念和Babbage的⾄交Ada Lovelace⼥⼠(⾸位程序设计师)的程式构想,却开启了近代计算机的先河。
31932年,美国科学家Vannevar Bush研制成功微分分析仪(Differential Analyzer),微分分析仪是电⼦计算机的⿐祖。
Bush 在1945年写的《As We May Think》⼀⽂,预测了未来计算机、数据库、数位相机、语⾳识别、Internet等功能,⼈们因此称他为电脑之⽗。
41936年,德国⼯程师楚泽(Konrad Zuse)研制出了机械可编程计算机Z1,并采⽤了⼆进制形式,其理论基础即来源于布尔代数。
它的功能⽐较强⼤,⽤类似电影胶⽚的东西作为存储介质。
可以运算七位指数和16位⼩数。
可以⽤⼀个键盘输⼊数字,⽤灯泡显⽰结果。
51942年,美国爱荷华州⽴学院数学系教授阿特纳索夫和他的学⽣助⼿贝利设计成功阿特纳索夫-贝利-计算机(简称ABC)模型,ABC模型能做加法和减法运算,能存储300个数字,15秒中能进⾏⼀次运算,这就是有史以来⼈类第⼀次看到⽤电⼦管为元件的,有再⽣存储功能的数字计算机。
61944年,美国哈佛⼤学艾肯(Aiken)博⼠在IBM的赞助下设计完成Mark I,⼜叫做“⾃动序列受控计算机”。
它的外壳⽤钢和玻璃制成,装备了3000多个继电器,共有15万个元件和长达800公⾥的电线,⽤穿孔纸带输⼊。
计算机的发展史及未来展望
二、电子计算机在国内的发展
1958年,中科院计算所研制成功我国第一台小型电子管通用计算机103机(八一型),标志着我国第一台电子计算机的诞生。
1965年,中科院计算所研制成功第一台大型晶体管计算机109乙,之后推出109丙机,该机为两弹试验中发挥了重要作用;
1974年,清华大学等单位联合设计、研制成功采用集成电路的DJS-130小型计算机,运算速度达每秒100万次;
1983年,国防科技大学研制成功运算速度每秒上亿次的银河-I巨型机,这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑;
1985年,电子工业部计算机管理局研制成功与IBM PC机兼容的长城0520CH微机。
1992年,国防科技大学研究出银河-II通用并行巨型机,峰值速度达每秒4亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运算操作),为共享主存储器的四处理机向量机,其向量中央处理机是采用中小规模集成电路自行设计的,总体上达到80年代中后期国际先进水平。它主要用于中期天气预报;
1993年,国家智能计算机研究开发中心(后成立北京市曙光计算机公司)研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机,这是国内首次以基于超大规模集成电路的通用微处理器芯片和标准UNIX操作系统设计开发的并行计算机;
第1讲 计算机发展史上的主要事件及人物
计算机的发展历史现代电子计算机技术的飞速发展,离不开人类科技知识的积累,离不开许许多多热衷于。
从下面 此并呕心沥血的科学家的探索,正是这一代代的积累才构筑了今天的“信息大厦”这个按时间顺序展现的计算机发展简史中, 我们可以感受到科技发展的艰辛及科学技术的巨 大推动力。
一、机械计算机的诞生在西欧, 由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革, 极大地促进了自然科学技术的发展, 人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放。
而在这些思想创意的火花中,制造一台能 帮助人进行计算的机器则是最耀眼、最夺目的一朵。
从那时起,一个又一个科学家为了实现但限于当时的科技水平, 多数试验性的创造都以失败而告终, 这一伟大的梦想而不懈努力着。
这也就昭示了拓荒者的共同命运:往往在倒下去之前见不到自己努力的成果。
而后人在享用 这些甜美成果的时候,往往能够从中品味出汗水与泪水交织的滋味……1614 年:苏格兰人 John Napier(1550 ~1617 年)发表了一篇论文,其中提到他发明了 一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。
1623 年:Wilhelm Schickard(1592 ~1635 年)制作了一个能进行 6 位数以内加减法运。
该装置通过转动齿轮来进行操作。
算,并能通过铃声输出答案的“计算钟”1625 年:William Oughtred(1575 ~1660 年)发明计算尺。
1668 年:英国人 Samuel Morl(1625 ~1695 年)制作了一个非十进制的加法装置,适宜 计算钱币。
1671 年:德国数学家 Gottfried Leibniz 设计了一架可以进行乘法运算,最终答案长度 可达 16 位的计算工具。
1822 年:英国人 Charles Babbage(1792 ~1871 年)设计了差分机和分析机,其设计理 论非常超前, 类似于百年后的电子计算机, 特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所 采用。
计算机发展史演变过程讲解
计算机发展史演变过程讲解
到了古希腊时期,发明家们更进一步发展出了希腊算法,它准确地对数量进行计算,在古希腊科学及技术的普及中,贡献了重要的一份力量。
次之,印度人爱因斯坦(1887-1948)将数学学科与计算机科学结合起来,他设计了大量的计算机算法,他为计算机的发展做出了突出贡献。
接着是美国科学家凯弗里·鲍登(Charles Babbage)及其著名的工程学项目,分析机(Analytical Engine)。
鲍登的分析机是一种机械算法机,其中含有大量的计算机构件,为运算提供了一种新的方式,并且具有良好的指令流程及可编程概念。
他的工作在当时的工业技术发展史中占有重要地位。
随着电子技术的发展,计算机科学家阿兰·图灵(Alan Turing)发明了机器算法(即现在所谓的程序)。
这是计算机的技术革命。
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计算机的发展历史现代电子计算机技术的飞速发展,离不开人类科技知识的积累,离不开许许多多热衷于。
从下面 此并呕心沥血的科学家的探索,正是这一代代的积累才构筑了今天的“信息大厦”这个按时间顺序展现的计算机发展简史中, 我们可以感受到科技发展的艰辛及科学技术的巨 大推动力。
一、机械计算机的诞生在西欧, 由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革, 极大地促进了自然科学技术的发展, 人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放。
而在这些思想创意的火花中,制造一台能 帮助人进行计算的机器则是最耀眼、最夺目的一朵。
从那时起,一个又一个科学家为了实现但限于当时的科技水平, 多数试验性的创造都以失败而告终, 这一伟大的梦想而不懈努力着。
这也就昭示了拓荒者的共同命运:往往在倒下去之前见不到自己努力的成果。
而后人在享用 这些甜美成果的时候,往往能够从中品味出汗水与泪水交织的滋味……1614 年:苏格兰人 John Napier(1550 ~1617 年)发表了一篇论文,其中提到他发明了 一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。
1623 年:Wilhelm Schickard(1592 ~1635 年)制作了一个能进行 6 位数以内加减法运。
该装置通过转动齿轮来进行操作。
算,并能通过铃声输出答案的“计算钟”1625 年:William Oughtred(1575 ~1660 年)发明计算尺。
1668 年:英国人 Samuel Morl(1625 ~1695 年)制作了一个非十进制的加法装置,适宜 计算钱币。
1671 年:德国数学家 Gottfried Leibniz 设计了一架可以进行乘法运算,最终答案长度 可达 16 位的计算工具。
1822 年:英国人 Charles Babbage(1792 ~1871 年)设计了差分机和分析机,其设计理 论非常超前, 类似于百年后的电子计算机, 特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所 采用。
1834 年:Babbage 设想制造一台通用分析机,在只读存储器(穿孔卡片)中存储程序和 数据。
Babbage在以后的时间里继续他的研究工作, 并于1840 年将操作位数提高到了40 位, 并基本实现了控制中心(CPU)和存储程序的设想,而且程序可以根据条件进行跳转,能在几 秒内做出一般的加法,几分钟内做出乘、除法。
1848 年:英国数学家George Boole 创立二进制代数学,提前近一个世纪为现代二进制 计算机的发展铺平了道路。
1890 年:美国人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查效率。
Herman Hollerith (后来他的公司发展成了 IBM 公司)借鉴 Babbage 的发明,用穿孔卡片存储数据,并设计了 机器。
结果仅用 6 周就得出了准确的人口统计数据(如果用人工方法, 大概要花 10 年时间)。
1896 年:Herman Hollerith 创办了 IBM 公司的前身。
二、电子计算机问世在以机械方式运行的计算器诞生百年之后,随着电子技术的突飞猛进,计算机开始了真 正意义上的由机械向电子时代的过渡,电子器件逐渐演变成为计算机的主体,而机械部件则 渐渐处于从属位置。
二者地位发生转化的时候,计算机也正式开始了由量到质的转变,由此 导致电子计算机正式问世。
下面就是这一过渡时期的主要事件:1906 年:美国人 Lee De Forest 发明电子管,为电子计算机的发展奠定了基础。
1924 年 2 月:IBM 公司成立,从此一个具有划时代意义的公司诞生。
1935 年:IBM 推出 IBM 601 机。
这是一台能在一秒钟内算出乘法的穿孔卡片计算机。
这台机器无论在自然科学还是在商业应用上都具有重要的地位,大约制造了 1500 台。
1937 年:英国剑桥大学的 Alan M.Turing(1912 ~1954 年)出版了他的论文,并提出了 被后人称之为“图灵机”的数学模型。
1937 年:Bell 试验室的 George Stibitz 展示了用继电器表示二进制的装置。
尽管仅仅 是个展示品,但却是第一台二进制电子计算机。
1940 年 1 月: Bell 实验室的 Samuel Williams 和 Stibitz 制造成功了一个能进行复杂运 算的计算机。
该机器大量使用了继电器,并借鉴了一些电话技术,采用了先进的编码技术。
1941 年夏季:Atanasoff 和学生 Berry 完成了能解线性代数方程的计算机,取名叫 “ABC ”(AtanasoffBerry Computer),用电容作存储器,用穿孔卡片作辅助存储器,那些孔 实际上是“烧”上去的,时钟频率是 60Hz,完成一次加法运算用时一秒。
1943 年 1 月:Mark I 自动顺序控制计算机在美国研制成功。
整个机器有51 英尺长 、 5 吨重 、75 万个零部件。
该机使用了 3304 个继电器,60 个开关作为机械只读存储器。
程 序存储在纸带上,数据可以来自纸带或卡片阅读器。
Mark I被用来为美国海军计算弹道火力 表。
1943 年 9 月:Williams 和 Stibitz 完成了“Relay Interpolator ” ,后来命名为“ModelⅡ Relay Calculator ”的计算机。
这是一台可编程计算机,同样使用纸带输入程序和数据。
它 运行更可靠,每个数用 7 个继电器表示,可进行浮点运算。
1946 年:ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)诞生,这是第一台真正 意义上的数字电子计算机。
开始研制于 1943 年, 完成于 1946 年, 负责人是John W.Mauchly 和 J.Presper Eckert,重 30 吨,用了 18000 个电子管,功率 25 千瓦,主要用于计算弹道和 氢弹的研制。
三、晶体管计算机的发展真空管时代的计算机尽管已经步入了现代计算机的范畴,但因其体积大、能耗高、故障 多、价格贵,从而制约了它的普及和应用。
直到晶体管被发明出来,电子计算机才找到了腾 飞的起点。
1947 年:Bell 实验室的 William B.Shockley、John Bardeen 和 Walter H.Brattain 发明了 晶体管,开辟了电子时代新纪元。
1949 年: 剑桥大学的Wilkes 和他的小组制成了一台可以存储程序的计算机, 输入输出 设备仍是纸带。
1949 年:EDV AC(Electronic Discrete V ariable Automatic Computer——电子离散变量自 动计算机)——第一台使用磁带的计算机。
这是一个突破,可以多次在磁带上存储程序。
这 台机器是John von Neumann 提议建造的。
1950 年:日本东京帝国大学的 Yoshiro Nakamats 发明了软磁盘, 其销售权由 IBM 公司 获得。
由此开创了存储时代的新纪元。
1951 年:Grace Murray Hopper 完成了高级语言编译器。
1951 年:UNIV AC1 ——第一台商用计算机系统诞生,设计者是 J.Presper Eckert 和 JohnMauchly 。
被美国人口普查部门用于人口普查,标志着计算机进入了商业应用时代。
1953 年:磁芯存储器被开发出来。
1954 年:IBM 的 John Backus 和他的研究小组开始开发 FORTRAN(FORmula TRANslation),1957 年完成。
这是一种适合科学研究使用的计算机高级语言。
1957 年:IBM 开发成功第一台点阵式打印机。
四、集成电路为现代计算机铺平道路尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了价格 、减少了故障 ,但离用户的 实际要求仍相距甚远, 而且各行业对计算机也产生了较大的需求, 生产性能更强、 重量更轻、 价格更低的机器成了当务之急。
集成电路的发明解决了这个问题。
高集成度不仅使计算机的体积得以减小,也使速度加快、故障减少。
从此,人们开始制造革命性的微处理器。
1958 年 9 月 12 日:在 Robert Noyce(Intel 公司创始人)的领导下,集成电路诞生,不 久又发明了微处理器。
但因为在发明微处理器时借鉴了日本公司的技术,所以日本对其专利 不承认,因为日本没有得到应有的利益。
过了 30 年,日本才承认,这样日本公司可以从中 得到一部分利润。
但到 2001 年,这个专利就失效了。
1959 年: Grace Murray Hopper 开始开发 COBOL(COmmon BusinessOriented Language) 语言,完成于 1961 年。
1960 年:ALGOL ——第一个结构化程序设计语言推出。
1961 年:IBM 的 Kennth Iverson 推出 APL 编程语言。
1963 年:DEC 公司推出第一台小型计算机——PDP8 。
1964 年:IBM 发布 PL/1 编程语言。
1964 年:发布 IBM 360 首套系列兼容机。
1964 年:DEC 发布 PDB8 小型计算机。
1965 年:摩尔定律发表,处理器的晶体管数量每 18 个月增加一倍,价格下降一半。
1965 年:Lofti Zadeh 创立模糊逻辑,用来处理近似值问题。
1965 年: Thomas E.Kurtz 和 John Kemeny 完成 BASIC(Beginner’s Allpurpose Symbolic Instruction Code)语言的开发。
特别适合计算机教育和初学者使用,得以广泛推广。
1965 年:Douglas Englebart 提出鼠标器的设想,但没有进一步研究,直到1983 年才被 苹果电脑公司大量采用。
1965 年:第一台超级计算机 CD6600 开发成功。
1967 年:Niklaus Wirth 开始开发 PASCAL 语言,1971 年完成。
1968 年:Robert Noyce 和他的几个朋友创办了 Intel 公司。
1968 年:Seymour Paper 和他的研究小组在 MIT 开发了 LOGO 语言。
1969 年:ARPANet(Advanced Research Projects Agency Network)计划开始启动,这是现 代 Internet 的雏形。
1969 年 4 月 7 日:第一个网络协议标准 RFC 推出。
1970 年:第一块 RAM 芯片由 Intel 推出,容量 1KB 。
1970 年:Ken Thomson 和 Dennis Ritchie 开始开发 UNIX 操作系统。