现代科技概论-计算机
计算机基础(计算机概述)
计算机基础(计算机概述)计算机是一种能够按照指令执行计算、存储和处理数据的电子设备。
它是现代社会的基石，几乎在各个行业中都起到重要的作用。
我们将探讨计算机的起源和发展，以及它在我们日常生活中的应用。
计算机的起源计算机的起源可以追溯到几千年前的古代。
人们通过使用物理工具，如算盘和计算尺，来执行简单的计算任务。
真正意义上的计算机是在20世纪诞生的。
在20世纪40年代，第一台电子数字计算机被开发出来。
这台计算机名为ENIAC，它巨大的体积和耗电量成为了人们的关注焦点。
它的诞生标志着计算机进入了电子时代。
计算机的发展自ENIAC的诞生以来，计算机经历了快速的发展。
它们的体积越来越小，性能越来越强大。
第一代计算机使用真空管作为计算元件，而后来的计算机则使用晶体管、集成电路和微处理器等更现代化的技术。
随着计算机技术的进步，计算机的应用领域也不断扩大。
从最初仅用于科学研究和军事目的，到现在几乎渗透到了各个行业。
计算机已经成为了我们生活中无法或缺的一部分。
计算机在日常生活中的应用在现代社会，计算机已经深入到我们的生活中的方方面面。
我们在家庭中使用电脑浏览互联网、处理文档，我们在方式上使用各种应用程序，我们在购物、旅行和社交方面都离不开计算机的帮助。
计算机还在科学研究和工程设计等专业领域中发挥着重要的作用。
科学家们使用超级计算机来模拟天气、解决大规模的数学问题，并进行复杂的药物研究。
工程师们使用计算机来设计和测试各种产品和系统。
，计算机还在医疗保健、金融、娱乐等行业中起到了重要作用。
它们不仅提高了我们的工作效率，还为我们带来了更多的便利和娱乐选择。
计算机是现代社会的基石，它们能够执行各种任务，存储和处理大量的数据。
从历史上看，计算机经历了快速的发展，从巨大的机器到如今的便携设备。
在我们的日常生活中，计算机在各个领域扮演着重要的角色，为我们提供了更多的便利和娱乐选择。
无论是在家里、办公室还是专业领域，计算机都已经成为了我们不可或缺的一部分。
计算机概论
计算机概论
1 计算机之定义
计算机是一种用于数据输入、输出、处理和存储信息的通用电子设备，也称作可编程数字计算机。
它是现代民生、国防、经济、工业等领域重要的科技手段。
计算机也用于网络通信、娱乐游戏、虚拟现实等场景，现已成为必不可少的现代生活工具。
2 计算机基本原理
计算机是一台特殊的数据处理机，它的核心是芯片，具有芯片的计算机可以进行计算、控制和管理信息。
芯片内部有程序，由一系列独特的集成电路组成，可以运行指令来实现特定功能。
计算机内部还有键盘、存储器、显示器等辅助部件，可以加快数据存储速度，简化操作流程。
3计算机应用
由于计算机有较强的功能，使用范围也越来越广泛。
计算机在科技、工业等领域，可以帮助人们改善劳动力分配，提高生产率，解决许多复杂的计算任务。
计算机的网络通信和信息处理使人类的收集信息迅速精准，为人类社会发展和科学技术进步带来了有力的支持。
计算机技术也成为当今社会无可取代的重要力量，已经深入到日常生活中，在移动互联网、物联网、虚拟现实等方面都有着重要的作用。
4总结
计算机是一种非常有效的计算及处理数据的工具，它是驱动现代社会发展的力量之一。
计算机可以用于改善劳动力分配、提高生产效率，还可以用于网络通信、娱乐游戏、虚拟现实等场景。
究其根源是计算机内部的芯片，芯片正是计算机的核心部件，是实现计算机功能的基础。
计算机科学概论
CREATE TOGETHER
THANK YOU FOR WATCHING
谢谢观看
DOCS
• 自然语言处理：让计算机理解人类语言
• 计算机视觉：让计算机识别和处理图像
人工智能的应用
• 智能助手：如Siri、Google Assistant等
• 自动驾驶：无人驾驶汽车的技术实现
• 机器人技术：工业机器人、服务机器人等
计算机科学与网络安全
网络安全的基本概念
网络安全的应用
• 加密技术：保护数据的安全传输
03
教育公平与资源优化
• 电子课本：数字化教材资源
• 在线教育：缩小城乡教育差距
• 教育资源共享：提高教育资源利用率
计算机科学在娱乐领域的应用
电子游戏与虚拟现实
• 电子游戏产业：游戏设计、开发和发行
• 虚拟现实技术：如Oculus Rift、HTC Vive等
• 增强现实技术：如AR游戏、导航系、微博等
大数据与人工智能的兴起
• 大数据技术：Hadoop、Spark等
• 机器学习算法：监督学习、无监督学习、强化学习等
• 自然语言处理：语音识别、机器翻译等
02
计算机科学的基本概念
计算机硬件的基本概念
输入设备
• 键盘：输入字符和命令
• 电子支付：如支付宝、微信支付等
• 认证与授权：确认用户身份和权限
• 电子商务：如淘宝、京东等在线购物平台
• 防火墙：阻止网络攻击和病毒传播
• 云计算：数据存储和计算的安全保障
04
计算机科学的发展趋势与挑战
计算机科学的发展趋势
人工智能与机器学习
大数据与分布式计算
网络安全与隐私保护
高职院校素质教育课程《现代科技发展概论》备课笔记 第八章 微电子技术与计算机
高职院校素质教育课程《现代科技发展概论》备课笔记第八章微电子技术与计算机计划课时：2课时。
教学内容：第一节微电子技术大纲要求：1、了解微电子技术在整个高新技术中的地位与作用；2、了解当前国际上微电子技术的发展状况以及我国的差距。
教学重点：1、微电子技术、集成电路的概念，微电子技术的摇篮—硅谷；2、微电子技术的地位和作用，微电子技术发展的现状及发展趋势如何？3、我国微电子技术的发展状况及差距？板书设计第八章微电子技术与计算机见多媒体课件授课教案 第八章 微电子技术与计算机第八章 微电子技术与计算机在高新技术中，电子信息技术起到领头的作用。
电子信息技术的研究开发和应用水平，已经成为衡量一个国家科技水平的主要标志之一。
电子信息技术是一门综合技术，它包括微电子技术、计算机技术、自动控制与人工智能技术、信息技术、现代通信技术等，第一节 微电子技术微电子技术是现代高新技术中的关键技术，目前，它已渗透到人类社会的各个领域和人类生活的各个方面，成为支撑高技术发展的基础和推进社会信息化的动力。
一、概念传统的电子技术是以真空电子管为基础元件，产生的电子产品有广播、电视、无线电通信、仪器仪表、自动化技术和第一代电子计算机。
电子信息技术 微电子技术——基础 计算机技术——核心 自动控制技术 人工智能技术 信息技术 现代通信技术 重要组成部分①现代微电子技术是指以集成电路为代表的研制、生产微小型电子元器件和电路，实现电子系统功能的技术。
微电子技术的核心是集成电路技术，它是随着集成电路技术的发展而发展起来的一门新兴技术。
微电子技术不仅使电子设备和系统实现微小型化，更重要的是它引起了电子设备和系统在设计、工艺、封装等过程的巨大变革。
所有的元器件如晶体管、电阻、连线等，都以整体的形式相互连接，设计的出发点不再是单个元器件，而是整个系统或设备。
②集成电路是以半导体晶体材料为基片，经过专门的工艺技术把电路的元器件和连线集成在基片内部、表面或基片之上的微小型化的电路或系统。
现代科技概论复习
名词解释：1.科学P1：1. 科学是一种特殊形式的社会活动，即知识生产活动，是一种创造性智力活动。
2. 科学是一种知识体系。
3. 科学是社会发展的实践力。
2.计算机网络技术P148：是指计算机技术与通讯技术相结合，利用因特网把分布于不同地理位置的相互独立的计算机、数据库、存储器和软件等资源连成整体，就像一台超级计算机为用户提供一体化信息服务。
3.生物技术P157：利用生物体系，应用先进的生物学和工程学技术，加工或不加工底物原料，以提供所需的各种产品，或达到某种目的的一门新型的跨学科技术。
4.黑箱方法：P137就是在尚未了解的物质系统内部结构和运动细节的情况下，通过人为地对黑箱系统施加作用（即输入），观察和记录其输出，找出输入和输出关系，由此研究黑箱的整体功能和特性，并推断其内部结构的一种研究方法。
5.核能：又称原子能或原子核能，它是原子核结构发生变化时发放出的能量。
6.风能：它是地球表面大量空气运动产生的动能。
7.非晶态金属：又称为“金属玻璃”，它是采用现代尖端冶金技术工艺研制成功的一种新型金属。
8.空间技术：也称航天技术，它是探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术，同样也是高度综合的现代科学技术。
9.太空轨道：人们通常把离地面100-200千米以外的空间叫做外层空间，而把发射到外层空间轨道上的飞行器称作航天器。
航天器在空间运行的路线轨迹叫轨道。
10.控制论方法：是指研究各种物质系统中的控制过程的规律性和实现控制过程的一般方法。
11.宇宙：1. 宇宙就字面意义而言是指空间和时间的总和。
2. 今天科学上所谈的宇宙是指时间尺度为200亿年，空间直径为200亿光年的总星系。
12.纳米材料：指粒子平均粒径在100纳米以下的材料。
13.局域网：P151它的连接距离一般在几千米到十几千米的范围以内，是处于同一建筑物，同一厂区，校园或方圆几千米地域内的专用网络。
14.系统功能分析法：是从分析系统与要素、结构、环境的关系来研究系统功能的系统科学方法。
计算机科学概论
计算机科学概论引言计算机科学是研究计算和信息处理的一门学科领域。
它不仅涵盖了计算机硬件和软件的原理和技术，还包括了计算机应用和计算机系统的设计与开发。
计算机科学领域的研究和发展对现代社会产生了巨大的影响，几乎所有行业和领域都离不开计算机技术的支持和应用。
本文将介绍计算机科学的基本概念、发展历史以及一些重要的研究领域。
计算机科学的定义计算机科学是一门研究计算和信息处理的学科，它涵盖了计算机硬件和软件的原理、技术和应用。
计算机科学的研究对象包括计算机的构造、性能、可靠性、以及计算机在各个领域中的应用等。
计算机科学的发展历史计算机科学的发展可以追溯到人类对计算和信息处理的需求。
早期的计算工具如算盘和打孔卡片机，都是利用机械原理进行计算和信息处理。
20世纪40年代的二战期间，人类制造出了世界上第一台电子计算机ENIAC，标志着计算机科学的诞生。
随着计算机技术的迅速发展，计算机科学逐渐形成了一个独立的学科。
20世纪50年代和60年代，人工智能、计算机网络等研究领域开始出现，并逐渐成为计算机科学的重要分支。
20世纪70年代，计算机硬件和软件的发展取得了突破性进展，计算机开始进入大众化阶段。
到了21世纪，计算机科学的发展进入了一个新的阶段。
云计算、大数据、人工智能等新兴技术不断涌现，为计算机科学的发展带来了新的机遇和挑战。
计算机科学的研究领域计算机科学的研究领域十分广泛，以下是一些重要的研究领域：1.人工智能：研究如何使计算机具备智能，包括机器学习、自然语言处理、计算机视觉等方面的研究。
2.计算机网络：研究计算机之间的连接和通信，包括局域网、广域网、互联网等。
3.算法和数据结构：研究解决问题的方法和技术，包括排序、查找、图算法等方面的研究。
4.数据库：研究如何存储和管理大量的数据，包括关系数据库、非关系数据库等方面的研究。
5.操作系统：研究计算机系统的管理和运行，包括进程管理、文件系统、内存管理等方面的研究。
计算机概论
• 安装与卸载：根据需要安装和卸载应用软件 • 功能与性能：了解应用软件的功能和性能特点，选择合适的应用软件 • 更新与维护：定期更新和维护应用软件，确保其正常运行
04
计算机网络基础
计算机网络的结构与分类
计算机网络的结构
• 星型结构：中心节点连接所有其他节点，适合小型网络 • 总线型结构：所有节点连接到一条总线上，适合大型网络 • 环型结构：节点按环形连接，数据在环中传输，适合需要实时响应的网络
电子计算机的发展
• 20世纪70年代，微型计算机的出现，如苹果II、IBM PC等，使计算机进入家庭和企业 • 20世纪80年代，个人电脑的发展，如IBM PC Jr.、康柏Compaq等，使计算机更加普及 • 20世纪90年代，互联网的出现，如万维网、电子邮件等，使计算机的应用领域得到了极大 的拓展
计算机网络的分类
• 局域网（LAN）：覆盖范围小，如家庭、办公室等 • 城域网（MAN）：覆盖范围较大，如城市、地区等 • 广域网（WAN）：覆盖范围广，如国家、洲际等
互联网的发展与协议
互联网的发展
• 20世纪60年代，美国国防部创立了ARPANET，为互联网的发展奠定了基础 • 20世纪90年代，万维网的出现，使互联网成为信息传播的主要途径 • 21世纪初，移动互联网的发展，使互联网更加便捷和普及
防护措施
• 防火墙：用于阻止未经授权的访问和网络攻击 • 加密技术：用于保护数据的机密性和完整性 • 安全策略：制定网络安全的规章制度和管理措施
05
计算机应用领域
办公自动化的实现与应用
办公自动化的应用
• 文字处理：使用Word、WPS Office等软件进行文字编辑和处理 • 电子表格：使用Excel、WPS Spreadsheets等软件进行数据处理和分析 • 演示文稿：使用PowerPoint、WPS Presentation等软件进行演示和报告
第1章计算机概论
第1章 计算机概论
1.1 电子计算机的诞生 1.2 电子计算机的跨越式发展 1.3 电子计算机的特点（ 重点） 1.4 数的表示与符号编码（ 重点、难点） 1.5 计算机应用（ 重点） 1.6 新一代计算机技术 1.7 计算机什么都能计算吗 1.8 计算机学科的学习方法（ 重点） 1.9 问题、经验与教训 1.10 职业道德
引言
当今高科技的迅猛发展，尤其计算机技术； 计算机的使用达到了白热化阶段； 高校计算机的普及教育极其迫切和必要； 把计算机变为自己的“真正工具”。
主要教材：《大学计算机基础》， 广西壮族自治区教育厅 组编， 唐培和 等编著 广西师范大学出版社，2008年6月第7版
参考资料： （1）《大学信息技术基础》，作者：谭浩强等。
《Excel 2007函数范例应用》等）
本课程开设的目标——
➢ 掌握一定计算机基本理论； ➢ 熟练的掌握计算机基本操作和技能； ➢ 达到广西区高校计算机等级考试（一级）水平。
课程教学主要内容——
1. 了解计算机的基本工作原理，熟悉PC机的基本操作； 2. 掌握Windows XP操作系统的使用； 3. 掌握 WORD文字编辑软件、Excel电子表格处理软件、
课堂作业： ➢ 1.计算机有哪些特点？ ➢ 2. 计算机主要应用在哪些方面？（P27 思考题1）
Hale Waihona Puke 1.3 计算机的特点（P5）
计算机的特点
✓ 运算速度快 ； ✓ 精确度高 ； ✓ 具有记忆（存储）能力 ； ✓ 具有逻辑判断功能 ； ✓ 高度自动化与灵活性 。
1.5 计算机的应用领域（P11）
1.10 职业道德（P20）
✓ （1）社会问题 ✓ （2）职业道德
➢ 尊重别人的知识产权 ➢ 尊重别人的隐私权 ➢ 不要伤害别人
计算机概论
①操作系统 :系统软件的核心，它负责对计算机系统内各种软、硬资源的管理、控制和监视。
②数据库管理系统:负责对计算机系统内全部文件、资料和数据的管理和共享。
③编译系统:负责把用户用高级语言所编写的源程序编译成机器所能理解和执行的机器语言。
④网络系统:负责对计算机系统的网络资源进行组织和管理，使得在多台独立的计算机间能进行相互的资源共享和通信。
（二）计算机系统（硬件＋软件）
不论何种计算机，它们都是由硬件和软件所组成，两者是不可分割的。人们把没有安装任何软件的计算机称为裸机。
硬件
计算机系统中所使用的电子线路和物理设备，是看得见、摸得着的实体，如中央处理器（ CPU ）、存储器、外部设备（输入输出设备、I／O设备）及总线等。
应用系统开发 根据用户对应用系统的技术要求，分析手工处理的信息流程，设计计算机系统的内部结构，并加以实现和维护的过程。计算机应用系统的开发是计算机技术的二次开发。开发过程一般分为4个阶段，即分析、设计 、实现和维护。
① 分析阶段 。根据计算机用户对于输入、处理过程和输出特性的需要，对原有系统的现状进行调查分析，并在此基础上提出建立新系统或改造旧系统的初步建议，即对新系统的目标、功能、成本、效益、人员、进度等作出预测和描述。这一阶段也称为可行性研究阶段。
应用领域 计算机应用已深入到科学、技术、社会的广阔领域，按其应用问题信息处理的形态，大体上可以分为 ：①科学计算。求取各种数学问题的数值解。②数据处理。用计算机收集、记录数据，经处理产生新的信息形式。主要包括数据的采集、转换、分组、组织、计算、排序、存储、检索等。③知识处理。用计算机进行知识的表示、利用、获取。计算机的应用几乎渗透到社会各个领域，以下是一些重要的方面：①计算机辅助设计、制造、测试（CAD／CAM／CAT）。用计算机辅助进行工程设计、产品制造、性能测试。②办公自动化：用计算机处理各种业务、商务；处理数据报表文件；进行各类办公业务的统计、分析和辅助决策。③经济管理 ：国民经济管理，公司企业经济信息管理，计划与规划，分析统计，预测，决策；物资、财务、劳资、人事等管理。④情报检索：图书资料、历史档案、科技资源、环境等信息检索自动化；建立各种信息系统。⑤自动控制：工业生产过程综合自动化，工艺过程最优控制，武器控制，通信控制，交通信号控制。⑥模式识别：应用计算机对一组事件或过程进行鉴别和分类，它们可以是文字、声音、图像等具体对象，也可以是状态、程度等抽象对象。
计算机科学概述
计算机科学概述
计算机科学是一门研究计算与信息处理的学科。
它涵盖了计算机硬件和软件的
设计、开发和应用，以及计算理论、算法、数据处理和系统分析等方面的知识。
计算机科学的发展推动了现代社会的变革，几乎在各个领域都有重要的应用。
计算机科学的起源可以追溯到上世纪40年代的第一台电子计算机诞生。
随着
计算机技术的不断发展和进步，计算能力不断提升，计算机科学也日益成为一个重要的学科领域。
它包括了计算机的基本原理和概念、程序设计、数据结构、算法等理论知识。
同时，计算机科学还涉及到人工智能、计算机图形学、数据库管理、网络通信等应用领域。
计算机科学在当今社会中发挥着重要的作用。
它在科研、工程技术、医学、教育、金融等各个领域都有广泛的应用。
计算机科学的发展也带来了许多新兴的领域，如大数据、云计算、物联网等，这些领域正在不断推动科技创新和社会进步。
在计算机科学的学习过程中，学生除了要掌握计算机硬件和软件的基本知识外，还需要培养分析、解决问题和创新的能力。
计算机科学的学习既注重理论知识的学习，也注重实践技能的培养。
通过实际编程和项目开发，学生可以将所学知识应用到实际问题中，提高自己的实践能力。
总之，计算机科学是一门充满挑战和机遇的学科，它在现代社会中发挥着重要
的作用。
无论是在研究领域还是应用领域，计算机科学都为我们提供了丰富的机会和可能性。
随着科技的不断进步，计算机科学的未来将更加广阔，我们有理由相信，计算机科学将继续推动人类社会的发展。
计算机技术的概述
计算机技术的概述计算机技术概述随着科技的飞速发展，计算机技术已经深入到我们生活的方方面面，极大地改变了我们的工作方式和生活方式。
计算机技术涵盖了许多不同的领域，从硬件到软件，从网络到数据库，再到人工智能和编程语言等。
以下是计算机技术的几个主要方面概述。
1. 计算机硬件计算机硬件是指构成计算机的各种物理装置，包括中央处理器、内存、硬盘、显卡、主板等。
这些硬件组件是计算机运行的基础，它们协同工作，使计算机能够执行各种任务。
2. 计算机软件计算机软件是指运行在计算机上的程序和数据。
软件可以分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件包括操作系统、编译器、数据库管理系统等，它们为应用软件提供了运行环境。
应用软件则是直接为用户提供各种服务的软件，如办公软件、图像处理软件等。
3. 计算机网络计算机网络是指通过通信线路将多台计算机连接起来，以实现资源共享和信息交换的系统。
计算机网络技术是计算机技术的一个重要分支，它包括了网络协议、网络架构、网络安全等方面的知识。
4. 数据库和信息系统数据库和信息系统是指通过数据库技术实现对数据的存储、检索和管理。
数据库技术包括关系型数据库和非关系型数据库等类型，它们被广泛应用于各种信息系统，如企业资源计划系统、客户关系管理系统等。
5. 人工智能和机器学习人工智能和机器学习是计算机技术中的新兴领域，它们通过模拟人类的智能和学习能力，让计算机能够自主地学习和决策。
人工智能和机器学习技术在语音识别、图像识别、自然语言处理等领域有着广泛的应用。
6. 编程语言和软件开发编程语言和软件开发是指使用编程语言编写计算机程序的过程。
不同的编程语言有各自的特点和应用场景，例如C++适合开发底层系统软件，Python适合数据分析，Java适合企业级应用开发等。
软件开发还包括各种开发框架、设计模式、软件测试等技术。
7. 数据安全和隐私保护随着大数据和云计算技术的发展，数据安全和隐私保护问题越来越受到人们的关注。
现代科技概论
现代科技概论
现代科技概论是研究现代科技发展及其对社会、经济、环境等方面影响的学科。
它涵盖了科学技术的进步、创新和应用，以及与之相关的伦理、法律、政策等问题。
现代科技是指在科学和技术的基础上，通过创新和应用产生的一系列科学技术成果。
包括信息技术、生物技术、材料技术、能源技术等各个领域的发展。
现代科技的发展对社会、经济、环境等各个领域都产生了深远的影响。
在社会方面，科技的进步改变了人们的生活方式和社会结构，提高了生活质量和生产效率。
在经济方面，科技的创新推动了产业升级和经济增长，并创造了许多新的就业机会。
在环境方面，科技的应用有助于解决环境问题，但也带来了资源的消耗和环境污染等挑战。
现代科技概论的研究涉及到科学、技术、社会、经济、环境等多个学科领域的交叉和综合。
它旨在促进科技的可持
续发展和社会的可持续发展，探讨科技与社会的关系，研究科技的影响和应用，提出科技政策和管理建议。
总体而言，现代科技概论是一个综合性的学科，旨在研究现代科技发展及其对社会、经济、环境等方面的影响，为科技的可持续发展提供理论和实践指导。
《现代科学技术概论》课件
物理学研究范围广泛，包括力学、热学、光学、电磁学、原子和原子核物理等。这些领域的研究成果为现代科技 发展提供了理论基础和实验手段，如量子力学和相对论对电子技术和信息科技的影响，光学技术对激光和光通信 的贡献等。
化学
总结词
化学是研究物质的组成、结构、性质和变化的学科，与人类生产和生活密切相关 。
详细描述
化学在材料科学、能源科学、环境科学等领域发挥着重要作用。通过化学反应和 合成方法，人们可以创造出新的材料和能源，解决环境问题，提高人类生活质量 。例如，合成高分子材料的应用，新能源的开发利用等。
生物学
总结词
生物学是研究生物体的结构、功能、生长、发育和演化的学科，对人类健康和生态平衡具有重要意义 。
CHAPTER 03
现代科技的应用领域
能源与环境
详细描述
智能电网技术的应用，提高了能 源的利用效率和稳定性，降低了 能源浪费。
总结词：随着人类对能源需求的 不断增长，现代科技在能源领域 的应用越来越广泛，同时也为环 境保护提供了有力支持。
太阳能、风能、水能等可再生能 源的开发利用，减少了化石燃料 的消耗和环境污染。
案例三：基因编辑技术的发展与应用
基因编辑技术是一种新兴的技术，它可以通过修改生物体的基因组来治疗遗传性 疾病和传染病等。目前，最著名的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统。
基因编辑技术的应用案例包括治疗罕见病、改善农作物抗病性等。未来，基因编 辑技术还有望应用于人类胚胎编辑、生物多样性保护等方面。
航天与深空探测
总结词：现代科技在航天 与深空探测领域的应用， 推动了人类对宇宙的认知 和探索。
详细描述
卫星遥感技术的应用，为 地球观测、气象预报等领 域提供了重要数据。
计算机概论大一知识点
计算机概论大一知识点计算机概论是大一学生必修的一门课程，旨在介绍和探讨计算机科学的基本概念和原理。
通过学习这门课程，学生能够了解计算机的起源、发展历程及其在现代社会的广泛应用。
本文将对大一学生在学习计算机概论时需要了解的一些重要知识点进行介绍。
一、计算机的基本组成计算机由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器（CPU）、存储器、输入设备和输出设备等。
软件分为系统软件和应用软件，系统软件是计算机的核心，包括操作系统和编译程序等，而应用软件用于完成特定的任务，如办公软件和游戏软件等。
二、计算机的运行原理计算机的运行原理可以简单概括为输入、处理、输出和存储四个步骤。
输入指的是将外部数据或指令输入到计算机中，处理是指对输入数据进行运算和逻辑判断，输出则是将处理结果显示或输出到外部设备，存储是在计算机内部存储数据和程序。
三、计算机的数据表示计算机中的数据都是以二进制形式表示的，二进制由0和1两个数字组成。
计算机通过位（bit）来表示和处理数据，8个位组成一个字节（byte）。
不同数据类型的数据可以使用不同的编码方式进行表示，如整数用补码表示，浮点数用IEEE 754标准表示。
四、计算机网络与互联网计算机网络是指将多台计算机通过通信线路互相连接起来，实现数据传输和资源共享。
互联网是全球最大的计算机网络，通过互联网可以实现全球范围内的信息交流和资源共享。
互联网的基本组成包括客户端、服务器和网络设备。
五、操作系统操作系统是计算机系统的核心软件，它负责管理和控制硬件资源，为应用程序提供运行环境。
常见的操作系统包括Windows、Linux和Mac OS等。
操作系统提供了图形界面和命令行界面两种用户接口，用户可以通过这些界面与计算机进行交互。
六、编程语言与算法编程语言是用于编写计算机程序的工具，常见的编程语言包括C、C++、Java和Python等。
算法是解决问题的步骤和方法，编写高效的算法可以提高程序的执行效率。
全面认识计算机范文
全面认识计算机范文计算机是现代科技发展的产物，它是一种能够进行数据处理和计算任务的电子设备。
计算机的出现和发展极大地改变了人们的生活和工作方式，已经成为现代社会不可或缺的一部分。
了解计算机的基本知识对于我们提高科技素养和适应信息社会发展至关重要。
下面将从计算机的基本原理、组成结构以及应用领域等方面全面介绍计算机。
首先，计算机的基本原理是指计算机进行计算和处理信息的方法和规律。
计算机是基于二进制系统工作的，二进制系统只有两个状态，分别是0和1，所有的数据和指令都是用二进制数表示。
计算机通过逻辑电路和算术电路实现数据的存储、处理和传输。
其中，逻辑电路是用来实现逻辑运算的，包括与、或、非等运算；算术电路是用来实现加法、减法、乘法、除法等运算的。
这些电路相互连接组成了计算机的中央处理器（CPU），是计算机的核心部件。
其次，计算机的组成结构指计算机各个重要部件和他们之间的关系。
计算机的主要组成部件包括中央处理器（CPU）、内存（Memory）、输入输出设备和存储设备等。
中央处理器是计算机的大脑，承担着控制计算机运行、进行数据处理和进行算术逻辑运算等任务。
内存是用来存储计算机运行时所需的程序和数据的地方，可以分为主存储器和辅助存储器。
输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等，用于将数据输入到计算机或将处理结果输出。
存储设备包括硬盘、光盘、U盘等，用于长期存储数据和程序。
计算机各个部件之间通过总线相互连接，实现信息的传递和交换。
另外，计算机广泛应用于各个领域，对于提高生产效率和改善生活质量起到了重要作用。
在科学研究领域，计算机常用于进行模拟计算、数据分析和实验控制等任务，为科学家提供了强大的工具和方法。
在经济管理领域，计算机被广泛应用于信息管理、财务处理和生产控制等方面，极大地提高了企业管理效率和决策能力。
在教育领域，计算机为学生提供了学习工具和资源，使教学变得生动有趣。
在娱乐领域，计算机游戏、电影和音乐等成为人们闲暇娱乐的主要方式。
大一计算机科学概论知识点
大一计算机科学概论知识点计算机科学是一门涵盖广泛的学科，作为大一计算机科学专业的学生，了解并掌握一些基础的计算机科学概念和知识点对于日后的学习和发展非常重要。
下面是大一计算机科学概论中的一些重要知识点：1. 计算机体系结构：- 冯·诺伊曼体系结构：描述了计算机由五个主要部分组成，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
这种体系结构是现代计算机的基础。
- 分布式系统：指多个计算机节点通过网络连接共同完成任务的系统。
2. 数据结构与算法：- 数组和链表：数组是一种连续存储数据的结构，链表则使用指针进行分散存储。
它们是最基本的数据结构之一。
- 栈和队列：栈和队列是常用的数据结构，它们分别使用"先进后出"和"先进先出"的原则来管理数据。
- 排序算法：如冒泡排序、插入排序、快速排序等，是常见的算法用于对数据进行排序操作。
3. 编程语言和软件开发：- C语言：C语言是一种高效、通用的编程语言，被广泛应用于系统级开发和嵌入式设备编程。
- Python语言：Python是一种易于学习和使用的高级编程语言，适用于多种应用场景，包括Web开发、数据分析和人工智能等。
- 软件开发方法论：如敏捷开发、瀑布模型等，是指导软件开发过程的一些原则和方法。
4. 数据库与数据管理：- 关系型数据库：如MySQL、Oracle等，是一种以表格形式组织数据的数据库管理系统。
- 非关系型数据库：如MongoDB、Redis等，使用键值对、文档、图形等非传统的数据组织方式。
- SQL语言：结构化查询语言是用于管理和操作关系型数据库的标准化语言。
5. 网络和网络安全：- TCP/IP协议：是一组用于互联网通信的协议，包括IP地址分配、路由选择和数据传输等功能。
- 网络拓扑：如星型、总线型、环状等，描述计算机网络中节点之间的物理或逻辑连接方式。
- 网络安全：包括防火墙、加密通信、身份认证和访问控制等手段，用于保护网络和数据的安全性。
计算机概论
计算机是出现在20世纪40年代最卓越的成就之一。
计算机是按照存储的程序，自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。
计算机系统包括硬件和软件两个部分。
硬件是由电子的、磁性的、机械的器件组成的物理实体，包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五个基本组成部分；软件是程序和文档的总称。
计算机的分类按处理对象分类可以分为数字计算机、模拟计算机和数字模拟混合计算机。
按用途分类可以分成通用计算机和专用计算机。
按规模分类可以分成巨型计算机、大/中型计算机、小型计算机、微型计算机（PC）、工作站、服务器和网络计算机。
计算机特点：运算速度快、运算精度高、具有记忆能力、具有逻辑判断能力和存储程序。
计算机的用途包括科学计算、数据处理、实时控制、人工智能、计算机辅助工程和辅助教育、娱乐与游戏等。
计算机辅助工程：计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机集成制造系统(CIMS)。
计算机的发展第一代计算机，采用了冯〃诺依曼“存储程序”的建议，逻辑器件使用电子管。
第二代计算机，晶体管代替了电子管。
第三代计算机，用小规模或中规模的集成电路来代替晶体管等分立单元。
第四代计算机，使用大规模集成电路和超大规模集成电路。
（现在使用的）第五代计算机，人工智能。
（尚在研制之中）计算机科学与技术学科的根本问题是什么能被有效的自动化。
计算机所处理的数据都是使用二进制编码表示的，因为易于用电子器件实现。
进制转换十进制数转换为非十进制数：整数采用“除基取余法”，即将十进制整数逐次除以相应转换数制的基数，直到商为零为止，然后将余数自下而上排列。
小数采用“乘基取整法”，即将十进制小数逐次乘以相应转换数制的基数，直到小数部分的当前值为零为止，然后将所得到的整数自上而下排列。
非十进制数转换为十进制数：采用“位权发”，即把各非十进制数按权展开，然后求和。
原码：用符号位和数值表示带符号数，正数符号位用“0”表示，负数符号位用“1”表示，数制部分用二进制形式表示。
(完整版)计算机学科概论知识点总结
1.计算机的定义：计算机是一种能够依据早先储存的程序，自动、高速的对数据进行输入、办理、输出和储存的系统。
2.计算机的工作过程就是运转程序的过程，也就是履行指令的过程。
3.计算机系统由计算机硬件和计算机软件构成，计算机的硬件是指构成计算机系统的所有物理器件、零件和设施（控制器、运算器、储存器、输入输出设施）的会合；计算机软件是指程序设计语言编写的程序，及运转程序所需的文档和数据的会合。
4.计算机的主要特色是：运算速度快、运算精度高、储存容量大、计算自动化、连结与网络化、通用性强。
5.计算机系统的分层结构为：硬件层（机器层、物理层）、软件层（通信层、应用软件层、系统软件层）6.计算机学科的定义：计算机学科是对描绘和变换信息的算法过程，包含对其理论、剖析、设计、效率、实现和应用等进行的系统研究。
它后根源于对算法理论、数据逻辑、计算模型、自动计算机器的研究，并于储存式电子计算机的发明一同形成与20 世纪 40 年月早期。
7.图灵对计算的理解：所谓计算就是计算者对一条能够无穷延伸的工作带上的符号串履行命令，一步一步的改变工作带上的符号串，经过有限步骤的，最后获取一个知足早先规定的符号串的变换过程。
语句问题致使了程序设计方法学的产生。
9.能够在多项式时间内考证的问题成为NP 问题。
需要指数时间求解的问题是难解问题。
10.计算机学科的三个形态：抽象、理论、设计。
11. 用连续形式表示的信息称为模拟信息。
用失散形式表示的数字化信息称为数字信息。
11. 所谓命题是一个有详细意义切能判断真假的陈说句，命题分为原子命题和复合命题。
12. 按进位的原则进行计数的方法称为进位计数制，简称进制。
13. 补码是一种使用宽泛的整数表示方法，其编码规则为：正数的补码其符号位为0，其他各位与数的绝对值同样，负数的补码其符号位为1，其他各位是数的绝对值取反，而后再最末位加 1。
（ 1000101 ---01000101 -1000101 ---10111011）14.计算机采纳二进制的原由：技术实现简单、简化运算规则、合适逻辑运算、易于进行变换、用二进制表示数据拥有抗扰乱能力强，靠谱性高等长处。
计算机科学概论.pdf
计算机科学概论计算机科学是研究信息、计算和信息处理的理论基础和应用方法的学科。
它是信息科学的一个分支，也是一门综合性的学科，涉及到数学、逻辑学、工程学、心理学、社会学等多个领域的知识。
计算机科学的历史可以追溯到19世纪中叶，当时人们开始使用机械计算机进行简单的计算。
随着电子计算机的出现，计算机科学才真正开始发展起来。
在20世纪50年代，计算机科学作为一门独立的学科被正式确立，并迅速成为一门热门的学科。
计算机科学的研究领域非常广泛，包括计算机硬件、计算机软件、计算机应用、计算机理论等多个方面。
计算机硬件是指计算机的物理组成部分，包括中央处理器、内存、输入输出设备等。
计算机软件是指计算机运行的程序和数据，包括操作系统、应用软件等。
计算机应用是指计算机在各个领域的应用，包括科学计算、数据处理、信息管理、人工智能等。
计算机理论是指计算机科学的基础理论，包括算法理论、计算复杂性理论、编程语言理论等。
计算机科学在现代社会中有着广泛的应用，它已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
计算机科学的应用领域包括科学研究、工程设计、数据处理、信息管理、人工智能、通信网络、电子商务、游戏娱乐等多个方面。
计算机科学的发展对人类社会产生了深远的影响，它促进了信息技术的发展，提高了人们的工作效率，改善了人们的生活质量。
计算机科学是一门充满活力的学科，它正在不断发展和进步。
随着计算机技术的不断发展，计算机科学的应用领域也在不断扩大。
计算机科学的前景非常广阔，它将在未来继续发挥着重要的作用。
计算机科学的学习方法有很多种，包括自学、参加培训班、在大学攻读计算机科学专业等。
自学是一种比较灵活的学习方法，但是需要较强的自律性。
参加培训班是一种比较快捷的学习方法，但是费用相对较高。
在大学攻读计算机科学专业是一种比较系统和全面的学习方法，但是需要花费较长的时间。
无论选择哪种学习方法，学习计算机科学都需要付出一定的时间和精力。
计算机科学是一门比较复杂的学科，需要掌握大量的知识和技能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
迈克尔逊-莫雷实验
黑体辐射与紫外灾难
相对论
量子力学
世纪之交的物理学
Physics at the turn of century
• • • • •
X射线：伦琴(Wilhelm Conrad Roentgen) 放射性：居里夫妇(Marie and Pierre Curie) 电子：汤姆孙(Joseph John Thomson) 原子结构：卢瑟福(Ernest Rutherford) 量子：普朗克(Max Planck)
• 狭义相对论（1905，Special Relativity）：
6. 质能方程（Mass-energy equivalence）
物体的质量随其运动速度增加而增加，根据质量是动量与速度之比， 可以建立质量与能量之间的内在联系，即质能关系式：
E = mc
2
相对论：世界图景的重建
Theory of relativity: reconstructing the picture of the world
古典物理学的顶峰与物理学危机
The zenith and crisis of classical physics
• 19世纪末古典物理学大厦建成 • 在热和光动力理论上空的19世纪乌云
开尔文勋爵(Lord Kelvin)，1900年 动力学理论断言，热和光都是运 动的方式。但现在这一理论的优 美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽， 显得黯然失色了……
相对论：世界图景的重建
Theory of relativity: reconstructing the picture of the world
早在16岁时爱因斯坦就在想一个问题，如果一个人以光速远行， 他将看到一幅什么样的世界景象呢，电磁波是不是就像凝固了 那样静止不动呢，如果是那样，电动力学就完了。看起来，电 动力学的麦克斯韦方程只对一个绝对静止不动的参考系即以太 参考系是成立的。可是这与牛顿力学所遵从的惯性系等效原理 相矛盾。 所有的牛顿定律对于所有的惯性系都是成立的，伽利略恰当地 称之为相对性原理。他的著名实验是，一个坐在船舱里的人无 论用什么物理实验，也无法确定该船是否在相对于河流做均匀 直线运动即惯性运动。可是，电动力学为什么不遵从伽利略的 相对性原理呢?
现代科学技术概论：物理学
An Introduction to Modern Science and Technology：Physics
科学、技术与社会系列课程
19世纪末20世纪初的物理学革命
Physics Revolution in 19C-20C
古典 crisis of classical physics
在同样的温度下，不同物体的发光亮度和颜色（波长）不同。 颜色深的物体吸收辐射的本领比较强，比如煤炭对电磁波的吸 收率可达到80％左右。所谓“黑体”是指能够全部吸收外来的 辐射而毫无任何反射和透射，吸收率是100％的理想物体。 英国物理学家瑞利和物理学家、天文学家金斯认为能量是一种 连续变化的物理量，建立起在波长比较长、温度比较高的时候 和实验事实比较符合的黑体辐射公式。但是，从瑞利一金斯公 式推出，在短波区（紫外光区）随着波长的变短，辐射强度可 以无止境地增加，而实验数据是趋于零，这部分的严重偏离， 被称为“紫外灾难”。
• 狭义相对论（1905，Special Relativity）：
3. 尺缩钟慢效应（length contraction and time dilation）
尺缩：物体相对于观察者为静止时，该物体的长度测量值最大；当它相 对于观察者运动时，在它的运动方向上，该物体的长度测量值要缩短， 速度越快，缩短越多。
• 难以观测到以太的绝对运动，这便动摇了经典物理 学和经典时空观的基础
物理学晴朗天空中的两朵乌云
The physical sky is obscured by two clouds
• 黑体辐射与紫外灾难
Black Body Radiation and the Ultraviolet Catastrophe
• 广义相对论（1913，General Relativity ： ）
广义相对论是爱因斯坦于1916年发表的用几何语言描述的 1905年爱因斯坦发表狭义相对论后，他开始着眼于如何将 引力理论，它代表了现代物理学中引力理论研究的最高水平。 引力纳入狭义相对论框架的思考。以一个处在自由落体状态 广义相对论将经典的牛顿万有引力定律包含在狭义相对论的 的观察者的理想实验为出发点，他从1907年开始了长达八 框架中，并在此基础上应用等效原理而建立。在广义相对论 年的对引力的相对性理论的探索。在历经多次弯路和错误之 中，引力被描述为时空的一种几何属性（曲率）；而这种时 后，他于1915年11月在普鲁士科学院上做了发言，其内容 空曲率与处于时空中的物质与辐射的能量-动量张量直接相 正是著名的爱因斯坦引力场方程。这个方程描述了处于时空 联系，其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程（一个二阶非 中的物质是如何影响其周围的时空几何，并成为了爱因斯坦 线性偏微分方程组）。 的广义相对论的核心。
有一对双生兄弟，其中一个跨上一宇宙飞船作长程太空旅行，而另一个 则留在地球。结果当旅行者回到地球后，我们发现他比他留在地球的兄 弟更年青。 但如果我们从宇宙飞船上的兄弟的角度去想这个问题，我们似乎会得出 矛盾的结果：旅行者在宇宙飞船中会看到地球以高速离他而去，然后又 高速回来。他可以认为他在地球上的兄弟才是移动时钟，所以是他的兄 弟才会受时间膨胀所影响，而不是他自己。
• 19世纪末古典物理学大厦建成
形成牛顿力学体系为中心，声学、热学、光学和电 磁学大一统，小到原子、大到宇宙天体的世界图景， 使物理学显示出一种形式上的完整，被誉为“一座 庄严雄伟的建筑体系和动人心弦的美丽的庙堂”。 大部分人认为，物理学大厦已经最终建成，剩下的 工作只是把物理常数的测量弄得再准确一些。 量子力学奠基人普朗克的老师约利就曾劝说普朗克 不要学习物理，因为“这门科学中的一切都已经被 研究了，只有一些不重要的空白需要被填补”。
5. 速度变换公式（Transformation of Velocities ）
u ' v u u'v 1 2 c
若u等于c时，公式为1，即为光速不变原理；若 u和v极小于c，即为经典力学中的速度叠加公式。 这也反映了相对论力学对经典力学的兼容。
相对论：世界图景的重建
Theory of relativity: reconstructing the picture of the world
相对论：世界图景的重建
Theory of relativity: reconstructing the picture of the world
• 狭义相对论（1905，Special Relativity）：
4. 四维时空（4D space-time ）
经典力学中，时间和空间是互不相干的两种实在。而在相对论中，时间 坐标和空间坐标由洛伦兹变换紧密联系在一起，时间和空间实际上构成 了一个存在紧密联系的不可分割的统一体。
相对论：世界图景的重建
Theory of relativity: reconstructing the picture of the world
• 第二篇论文发表在《物理学年鉴》第17卷549-560页，是关于 布朗运动的。布朗运动是1827年英国植物学家布朗发现的显 微镜下花粉颗垃的无规则运动，长期以来得不到解释。分子运 动论建立之后，曾有人从大量分子无规则运动的观点解释布朗 运动。但爱因斯坦第一个从数学上详尽地解决了这一问题。 • 最伟大的成就是第三篇论文《论动体的电动力学》，刊于《物 理学年鉴》第17卷第89l-921页。在这篇论文中，爱因斯坦提 出了他举世闻名的相对性理论即相对论。这是他多年来思考以 太与电动力学问题的结果。
钟慢：发生在运动物体上的过程，在静止的观察者看来都变慢了。
相对论：世界图景的重建
Theory of relativity: reconstructing the picture of the world
• 狭义相对论（1905，Special Relativity）：
3. 双生子佯谬（Twin paradox）
• 狭义相对论（1905，Special Relativity）：
– 惯性参照系等价：同时性的相对性 – 光速不变
• 广义相对论（1913，General Relativity ： ）
– 引力质量=惯性质量，等效原理 – 火箭实验(升降机实验)
相对论：世界图景的重建
Theory of relativity: reconstructing the picture of the world
物理学晴朗天空中的两朵乌云
The physical sky is obscured by two clouds
• 黑体辐射与紫外灾难
Black Body Radiation and the Ultraviolet Catastrophe
物理学晴朗天空中的两朵乌云
The physical sky is obscured by two clouds
相对论：世界图景的重建
Theory of relativity: reconstructing the picture of the world
• 第一篇论文发表在《物理学年鉴》第17卷132-148页， 是关于光电效应的。当时人们已经发现，金属在光的 照射下可以发射出电子。但奇怪的是，光的强度只与 电子的多少有关，而不能使电子的发射能量变大。对 这一点古典物理学无法解释。 • 爱因斯坦将德国物理学家普朗克在此之前提出的量 子观点大胆推广，指出光是由一定能量的光量子组成。 正是这些光量子激发了金属内部的电子，而且，只有 一定能量的光量子能被金属所吸收，并激发一定能量 的电子。这就解释了光电效应。由于这篇论文，爱因 斯坦获得了1921年的诺贝尔物理奖。