3. 第2讲 计算机产生与发展
计算机的发展、类型及其应用领域
计算机基础知识计算机的发展、类型及其应用领域简介_____________________________________________________________________ 2一、计算的发展___________________________________________________________ 2二、计算机的组成_________________________________________________________ 31.硬件系统___________________________________________________________ 3（1）电脑最主要的三块____________________________________________ 3（2）电脑的硬件__________________________________________________ 32.软件系统 ___________________________________________________________ 5（1）系统软件____________________________________________________ 5（2）应用软件____________________________________________________ 6三、计算机的类型_________________________________________________________ 71.超级计算机_________________________________________________________ 72.微型计算机_________________________________________________________ 73.嵌入式计算机_______________________________________________________ 74.网络计算机_________________________________________________________ 8（1）服务器______________________________________________________ 8（2）工作站______________________________________________________ 8（3）集线器______________________________________________________ 8（4）交换机______________________________________________________ 8（5）路由器______________________________________________________ 95.工业控制计算机_____________________________________________________ 9四、计算机的应用领域____________________________________________________ 101.科学计算(或数值计算)______________________________________________ 102.数据处理(或信息处理)______________________________________________ 103.辅助技术(或计算机辅助设计与制造)__________________________________ 10⑴计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)________________ 10⑵计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,简称CAM)_________ 11⑶计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)___________ 114.过程控制(或实时控制)______________________________________________ 115.人工智能(或智能模拟)______________________________________________ 116.网络应用__________________________________________________________ 127.多媒体技术________________________________________________________ 128.娱乐______________________________________________________________ 12简介计算机（computer）俗称电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。
初中计算机的发展历史教案
初中计算机的发展历史教案
一、教学目标
1. 了解计算机的发展历史，了解计算机各个时代的特点和关键技术；
2. 掌握计算机的发展过程，进而认识计算机在现代社会中的重要性；
3. 培养学生对计算机的兴趣和好奇心，激发学生学习计算机知识的动力。
二、教学重点
1. 认识计算机的发展历史，掌握计算机各个时代的特点；
2. 掌握计算机的发展过程，了解计算机在现代社会中的应用。
三、教学内容
1. 计算机的起源和发展历史；
2. 计算机的各个时代及其特点；
3. 计算机在现代社会中的应用。
四、教学过程
1. 导入：通过展示不同时代的计算机图片或视频来引入话题，引起学生的兴趣；
2. 讲解：介绍计算机的起源和发展历史，引导学生了解计算机各个时代的特点；
3. 讨论：让学生分组讨论不同时代的计算机特点以及计算机在现代社会的重要性；
4. 总结：总结本节课的内容，强调计算机在现代社会中的应用，并鼓励学生积极学习计算机知识。
五、教学评价
1. 学生积极参与讨论，表达自己的看法；
2. 学生能够准确描述计算机的发展历史和各个时代的特点；
3. 学生能够理解计算机在现代社会中的应用，认识到学习计算机知识的重要性。
计算机历史与发展
计算机历史与发展
计算机发展至今已有数十年的历史，发展历程曲折而又充满创新，从最初的计算机电路到今天的智能科技，发展过程渊源深远。
计算机的发展可以追溯到远古时期，在中国的古代时期就有用毛笔记录信息的记数技术，也有计算风水方位用以对决攻与守的棋战技巧，早在3000多年前就有了计算机的雏形，但是由于技术条件有限，一般无法实现自动计算。
随着科学发展的不断推进，16世纪科学家瓦勒发明了滑轮计算机，使用螺旋槽状滑轮来计算，这种机器的算法可以实现较高级别的计算，但缺点也非常明显，它的操作十分缓慢，容易出现误差。
19世纪中叶，法国数学家埃内斯特·拉斐尔发明了首台机械式计算机，他利用梯形滑块来实现计算，这台机器可以完成复杂的数学运算，但由于结构繁琐，所以在实际使用过程中效率极低。
20世纪50年代，美国计算机科学家发明了第一台电子数字计算机，它具有计算速度快，结构简单，容易操作，能够完成较复杂的数学计算，引爆了电子计算机革命。
贵州教育出版社(贵州版)三年级上册信息技术全册教案
贵州教育出版社三年级上册信息技术教案第1课信息就在你身边教学目标：情感态度价值观：培养学生的信息技术素养和兴趣。
知识与技能：让学生初步了解信息是什么？计算机又有哪些作用呢？过程与方法：先采用学生自学、提问讨论，教师总结的教学过程与方法。
教学课时：一课时教学媒介：计算机网络教室教学过程：一、导入今天呢，是我们第一次上信息技术课，第一课的课题名称是《信息就在你身边》，先来解决第一个问题，信息就在我们身边，我们身边的哪些东西属于信息呢？二、新授这节课课我们就慢慢的了解信息是什么？信息技术是什么呢？哪它们和计算机有什么联系呢。
1、请学生打书开第1课，解决问题1：什么是信息？我们生活中哪些属于信息？2、学生讨论回答以上问题。
3、师总结：信息就是用语言、文字、数学、符号、图像、声音、情景、表情、状态等方式传递的内容。
生活中的信息有：电视播入出来的图像、歌曲、短信、报刊、电话。
4、信息技术就是专门研究如何处理信息的科学技术。
5、信息与计算机的关系。
计算机又叫电脑，它能帮助你收集、存储、加工、传输和维护各种信息，是你用来处理信息的好伙伴。
现在，计算机的应用已遍及社会的各行各业，人们的生活、学习和工作与计算机的关系越来越密切，所以我们更应该好好地认识它们、了解它们。
6、计算机怎样处理信息：输入——处理——输出三、总结我们现在生活在信息的社会里，人们每天要处理的信息不计其数，如果没有计算机帮忙，就无法完成，社会的发展就会受到影响。
所以，学习操作使用计算机是信息社会对于我们每个人的要求。
小结：第一课是学生的入门课，先让学生了解什么是信息，在了解信息的基础上再理解信机处理身边的数据、文字、图片、声音、符号等等。
计算机是一门工具，我们学习的是一门技术，激发学生学习的动力。
本节课的教学重点和难点是培养学生信息技术学习兴趣，在教学过程中让学生塑造一个良好的信息技术素养。
做一个新时代的合格信息技术公民。
在整个教学过程中，学生学习态度昂然，教学氛围浓厚，作为信息技术教师，应抓住学生学习信息技术的浓厚兴趣开展教学，针对学生想打游戏的想法，展开引导，引导学生计算机是我们学习的工具，而不是游戏机，要端正想法，认真学习。
帮助学生了解计算机的发展历程——教案二
帮助学生了解计算机的发展历程——教案二计算机技术是当代社会中不可或缺的一部分，而对于许多学生来说，计算机只是一个可以玩游戏、上网的工具。
因此，在教育中，了解计算机的发展历程和工作原理，是十分必要的。
本教案将从计算机的诞生、发展、现状以及未来四个方面，结合一些具体案例，为学生介绍计算机的发展历程，让学生深入了解计算机科学，了解计算机的神奇之处，培养对计算机科学的兴趣与热爱。
一、计算机的诞生：计算机的诞生源于人类对计算的需求，早在公元前3000年左右，人们就开始使用类似于“性能极强的计算器”的算筹来进行计算。
“算筹”是一种使用木片、竹片等，利用刻有数字映射的槽口进行简单计算的工具。
后来，经历了许多不同形式的计算器的发明，直到19世纪，在英国人查尔斯·巴贝奇的设计下，计算器有了可以自动寻址和存储数据的机构，也就是说，拥有了程序控制功能。
这一发明被视为计算机的前身，被称为分析机。
二、计算机的发展：1. 电子管时代在20世纪初期，电子管逐渐取代了机械开关和继电器等元器件，出现了第一台电子计算机——ENIAC。
ENIAC有18000个电子管，需要由一支专门的技术团队进行调试，工作效率低下，但它开创了计算机的电子时代。
2. 晶体管时代晶体管的到来使计算机变得更加小型化和易于操作，出现了第一台便携式计算机——LGP-30。
晶体管的使用也涌现了诸如UNIX等操作系统，为计算机的软件设计提供了大量的便利。
3. 芯片时代芯片技术的出现，让计算机的性能得到了巨大的提升。
IBM公司发明了第一部商用芯片计算机——INTEL 4004，它可以处理2000个计算指令。
这个芯片可以说是整个计算机工业的革命，使得计算机变得更加便宜、更加小型化和易于使用。
三、计算机的现状：1.技术的出现，使得计算机能够模拟人类智能。
领域的应用非常广泛，并涉及了许多领域，譬如语音和图像识别。
2. 互联网时代互联网的出现使得计算机之间建立了联系，把成千上亿的计算机、服务器和网络连接在一起，形成了一个“网络社会”。
计算思维与计算机基础讲解
1.2计算机基础知识
4.计算机未来发展方向
神经计算机
分子计算机
量子计算机
光子计算机
生物计算机 纳米计算机
1.2.3数据与信息
♥数据（data） 是载荷或记录信息的、按一定规则排列组合的 物理符号。数据可以是数字、文字、图像，也可 以是计算机代码。 ♥信息（Information） 是数据的内在与解释，是数据中有意义的内容， 是以适合于通信、存储或处理的形式来表示的知 识或消息。 在计算机系统中，各种字母、数字符号的组合、 语音、图形、图像、视频等统称为数据，数据经 过加工后就成为信息。
第1章 计算思维与计算机基础
主讲人 姜永生
1.1计算思维
1．思维的概念 思维是思维主体处理信息及意识的活动，是人
脑对客观事物间接的和概括的反映。 思维主体可包括自然进化而形成的动物（如人）
与将来逐渐发展完善的人工智能产品。 思维活动的对象是信息及意识。 信息是能被思维主体识别的事物现象及表象；
意识是思维活动的产物。 意识以信息的形式储存、表现和输出，意识
0，1，…，9
8i
10i
r=16 0，A1，，……，，F7，
16i
标识 B（Binary） O（Octal） D（Decimal） H（Hexadecimal）
1.2.3数据与信息
3.使用“计算器”转换数制
步骤1
步骤2
步骤3
步骤4
选择“开 始”→“所 有程 序”→“附 件”→“计 算器”命令， 启动计算器。
ASCII码 汉字编码 Unicode编码
1.2.4 计算机的特点与分类
计算机的特点
速度快 精度高
逻辑判 断能力
连续自 动执行
计算机基础知识资料
I/O设备
其它指令
对计算机的硬件进行管理等
26
指令的执行过程
① 取指令：从内存储器中取出要执行的指令送到 CPU 内部的指令寄存器暂存。
② 分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到 指令译码器，译出该指令对应的操作。
③ 执行指令：CPU向各个部件发出相应控制信号， 完成指令规定的操作。
演示
27
速度最快、处理能力最强、 最快：NEC Earth Simulator
每秒35万亿次浮点运算，峰值40万亿次 中国：曙光4000A 2560颗64位AMD Opteron处理器
每秒8万亿次浮点运算，全球排名第10
微型计算机： 台式机、笔记本和个人数字助量(PDA)
工作站：介于PC与小型机之间高档微机系统 高分辨率、大容量内外存，图形功能较强
45
2.5 总线与接口
总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路
处理器
存储子 系统
I/O子 系统
46
总线分类
连 内部总线：连接CPU的各个组成部件（芯片内部）
接 对
系统总线：连接计算机中各大部件
象 外部总线：连接计算机和外部设备
传 地址总线:传输地址信息
输 对
数据总线:传输数据信息
象 控制总线:传输控制信息
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3.2 语言处理程序
计算机只能执行二进制代码组成的程序指令， 不能执行用户采用汇编语言或高级语言写的源程 序。
汇编程序将汇编语言源程序翻译成机器语言 (.COM或.EXE)，这一过程称作汇编。
51
3.3 系统服务软件
① 诊断程序 ② 调试程序 ③ 编辑程序
52
作业：课本P42
计算机由哪几个部分组成？各部件的作用是什 么？
计算机的由来与发展
计算机的由来与发展
计算机是一种以按特定方法处理和储存数据的机器，它在完成计算、显示、储存和输入/输出这些基本功能的同时，还具备一定的智能。
计算机的概念可以追溯到公元前2000年，但在这段历史上，它发展到现代的形式有数十年的历史。
许多发明和科学家的不懈努力和创新终于实现了计算机的诞生和发展。
计算机的发展可以大致分为四个阶段：机械时代、电子计算机时代、大规模集成电路时代和微处理器时代。
机械时代是从古埃及算盘开始的，约公元前2000年，古埃及人发明的算盘是当时比较先进的计算工具，它可以实现简单的计算功能。
1600年，英国的科学家、数学家胡克发明了被称为“胡克机”的计算机，它可以自动计算加减乘除。
1700多年，英国科学家费马发明了“费马机”，它可以自动计算费马素数。
第二个阶段是电子计算机时代。
在这一阶段，1936年英国科学家阿兰·图灵发明了逻辑机，这也是第一台真正意义上的计算机。
1946年，美国的科学家们发明了ENIAC，它是世界上第一台电子计算机，它可以完成大量的数学运算和处理数据。
计算机的发展教案
计算机的发展教案
标题：计算机的发展教案
引言概述：
计算机作为现代社会中不可或者缺的工具，其发展历程也是人类科技进步的缩影。
本文将从计算机的起源、发展历程、应用领域、未来发展趋势和教学应用五个方面进行详细阐述。
一、计算机的起源
1.1 计算机的概念和定义
1.2 计算机的发展背景
1.3 第一台计算机的诞生
二、计算机的发展历程
2.1 第一代计算机
2.2 第二代计算机
2.3 第三代计算机
三、计算机的应用领域
3.1 科学计算
3.2 商业应用
3.3 社会生活
四、计算机的未来发展趋势
4.1 人工智能与大数据
4.2 量子计算机
4.3 生物计算机
五、计算机在教学应用中的作用
5.1 提高教学效率
5.2 个性化学习
5.3 培养学生的计算思维能力
结语：
通过对计算机的发展历程和未来发展趋势的探讨，我们可以更好地了解计算机在现代社会中的重要性和发展潜力。
在教学应用方面，计算机的作用也越来越重要，匡助学生更好地适应未来社会的发展需求。
希翼本文对读者有所启示和匡助。
1.1 计算机的起源与发展历程
计算机发展中最杰出的代表人物
美籍匈牙利人冯· 诺依曼
在纯粹数学、应用数学、量子物理学、逻辑学、气 象学、军事学、计算机理论及应用、对策论和经济学 诸领域都有重要建树和贡献。 首先提出了在计算机内存储程序的概念，使用单一 处理部件来完成计算、存储及通信工作，使具有“存 储程序”的计算机成为现代计算机的重要标志。
1.1.1 计算机的起源
2．劳动实践中发明的计算工具 原始社会：结绳、垒石
春秋战国：算筹
唐代末：算盘（图1-2所示）
图1-2 算盘
1.1.1 计算机的起源
3．十七世纪以来出现的计算工具 1622年英国数学家奥特瑞德 ：计算尺
1642年法国物理学家帕斯卡 ：齿轮式加减
法器
1673年德国数学家莱布尼兹 ：能进行四则
算速度比目前世界上最快的超级计算机快1 000
多倍，并且准确性极高。
研究现状：目前光学计算机的许多关键技术，
如光存储技术与光存储器、光电子集成电路等都
已取得重大突破。
1.1.5 未来计算机发展展望
5．量子计算机 定义：是指利用处于多现实态下的原子进行运
算的计算机。这种多现实态是量子力学的标志。
肯 ：提出用机电方法来实现巴贝
奇分析机，制造出Mark I 计算机
1.1 计算机的起源与发展历程 1.1.2 电子计算机的问世
1．计算机发展中最杰出的代表人物 英国的艾兰· 图 灵
主要贡献：一是建立了图灵机（TM）的理论模型， 对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性产生 了意义深远的影响；二是提出了定义机器智能的图 灵测试（Turing Test），奠定了“人工智能”的理 论基础。
优点：
解题速度快。
计算机的发展教案
计算机的发展教案教学目标：1、让学生了解计算机的发展历史和现状，以及未来发展趋势。
2、让学生掌握计算机的基本组成和原理。
3、培养学生的信息素养和计算机思维。
教学内容：1、计算机的发展历程。
2、计算机的基本组成和原理。
3、计算机的应用领域和未来发展趋势。
教学难点与重点：难点：计算机的组成和原理。
重点：计算机的应用领域和未来发展趋势。
教具和多媒体资源：1、投影仪。
2、计算机的发展历程的视频。
3、计算机的基本组成和原理的PPT。
4、计算机的应用领域的案例展示。
教学方法：1、激活学生的前知：回顾学生之前所学的计算机基础知识。
2、教学策略：讲解、示范、小组讨论、案例分析。
3、学生活动：小组讨论、案例分析。
教学过程：1、导入：故事导入，讲述一个与计算机发展相关的故事，引起学生的兴趣。
2、讲授新课：介绍计算机的发展历程、基本组成和原理，以及应用领域和未来发展趋势。
3、巩固练习：让学生尝试自己组装一台计算机，并展示自己的作品。
4、归纳小结：回顾本节课所学的计算机的发展历程、基本组成和原理，以及应用领域和未来发展趋势，总结计算机的重要性和未来的发展趋势。
评价与反馈：1、设计评价策略：小组报告、观察、口头反馈。
2、为学生提供反馈，指导学生如何改进自己的作品，以及如何更好地掌握计算机的知识。
计算机基础教案了解计算机一、教学目标1、让学生了解计算机的基本组成和功能。
2、让学生掌握计算机的基本操作方法。
3、培养学生对计算机的兴趣和爱好。
二、教学内容1、计算机的组成和功能2、计算机的基本操作方法三、教学步骤1、开场白1、老师介绍今天的课程内容和教学目标。
2、让学生简单自我介绍，互相认识。
2、计算机的组成和功能1、老师介绍计算机的基本组成和功能，包括硬件和软件。
2、学生听讲，做好笔记。
3、计算机的基本操作方法1、老师介绍计算机的基本操作方法，如开机、关机、打开应用程序等。
2、学生听讲，做好笔记。
4、学生实践操作1、学生分组进行实践操作，老师巡回指导。
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。
1946年2月,世界上第一台计算机于美国宾州大学诞生,取名
一、计算机的主要特点 与其它计算工具相比,计算机具有以下四个特点：
一、运算速度快 二、计算精度高 三、具有存贮和记忆能力 四、能自动连续的运行 五、可靠性高 六、具有逻辑判断能力
第一讲
二、计算机的应用 计算机的应用主要有以下几个方面：
一、科学计算 二、信息处理 三、实时控制 四、辅助设计/辅助制造/辅助教学 （CAD/CAM/CAI） 五、人工智能（AI）
1、计算机应包括运算器、存储器、控制器、
输入输出设备
2、指令：计算机所能执行的基本操作，一般一条指令对应 一种基本操作。 各基本部件的功能是：存储器存放数据、指令；控制器自 动执行指令；运算器进行算术逻辑计算；操作人员通过输 入输出设备和主机进行通讯 3、二进制表示指令与数据。“0”、“1” 可实现电器元件 的二态性
指 令
控制器
操 作 命 输出设备 结 令 果 控 制 信 号 请求信号 第一讲
2、工作过程—存储程序原理
通过输入设备将原始数据和程序送入到存储器； 控制器从存储器中依次取出指令, 并分析其操作码； 根据操作码决定其操作，并根据地
址码取出相应的操作数送运算器；
当运算器运算完毕后,将结果送至输 出装置输出。
1.国标码
用二个字节表示，每一个字节用七位，最 高位恒为“ 0 ”，因此可表示 128 × 128 ＝ 16384 个汉字，由国家统一制定编码标准。
第一讲
2.机内码
对于国标码中两个字节的最高位,用‘1’ 表 示,即为该汉字的机内码，若为‘0’ ,一般表示 ASCⅡ码。
(a) 国标码 3473 00110100 01110011 代表汉字“ 大”字 11110011 代表汉字“ 大”字 01110011 代表西文“ 4s”
计算机的发展教案
计算机的发展教案一、引言计算机是现代社会中不可或缺的重要工具，它的发展历程与技术革新对人类社会产生了深远的影响。
本教案旨在通过对计算机的发展历程进行介绍，让学生了解计算机的起源、演变和应用，培养他们对计算机科学的兴趣和认识。
二、目标1. 了解计算机的起源和发展历程。
2. 掌握计算机的基本组成部分和工作原理。
3. 了解计算机在不同领域的应用。
三、教学内容1. 计算机的起源和发展历程a. 计算机的起源：从古代的计算工具到现代计算机的起源。
b. 计算机的发展历程：从巨型计算机到个人计算机的发展演变。
c. 计算机的技术革新：硬件和软件的创新对计算机发展的影响。
2. 计算机的基本组成部分和工作原理a. 计算机的硬件组成：中央处理器、内存、输入输出设备等。
b. 计算机的工作原理：数据的输入、处理和输出过程。
c. 计算机的存储方式：主存储器和辅助存储器的区别与应用。
3. 计算机在不同领域的应用a. 科学研究领域：计算机在天文学、物理学等领域的应用。
b. 工程技术领域：计算机在工程设计、制造等领域的应用。
c. 商业管理领域：计算机在会计、市场营销等领域的应用。
d. 社交媒体和互联网应用：计算机在社交媒体、电子商务等领域的应用。
四、教学方法1. 授课法：通过讲解和演示的方式，向学生介绍计算机的起源和发展历程。
2. 讨论法：组织学生进行小组讨论，分享计算机在不同领域的应用案例。
3. 实践法：引导学生进行计算机基本组成部分的拆装和实际操作，加深理解。
五、教学过程1. 导入：通过展示计算机的图片和现代科技的应用场景，引发学生对计算机的兴趣和好奇心。
2. 讲解计算机的起源和发展历程，让学生了解计算机的起源和发展过程，引导学生思考计算机对人类社会的影响。
3. 分组讨论：组织学生进行小组讨论，分享计算机在不同领域的应用案例，鼓励学生积极参与并表达自己的观点。
4. 实践操作：引导学生进行计算机基本组成部分的拆装和实际操作，让学生亲自体验计算机的工作原理。
计算机的起源与发展历程
➢ 特点：设计先进（总是率先采用高性能处理器 CPU）、软件丰富、功能齐全、价格便宜 。 ➢ 应用领域：应用非常广泛，几乎无处不在，无 所不用，除了台式的，还有膝上型、笔记本型、 掌上型、手表型等。
第二十三页，共72页。
1.1 计算机的起源与发展历程
1.1.5 未来计算机发展展望
第二十六页，共72页。
1.1.5 未来计算机发展展望
3．生物计算机（20世纪80年代中期开始） ➢ 特点：采用了生物芯片，由蛋白质分子构成。 信息以波的形式传播，运算速度非常快，能耗低， 存储能力大，具有生物体的一些特点，如能自动 修复芯片故障，还能模仿人脑的思考机制。
➢ 应用：美国首次公布的生物计算机被用来模拟电子 计算机的逻辑运算，解决虚构的7城市间最佳路径问 题。
1.1.1 计算机的起源
3．近代的计算机发展
➢ 1822年英国数学家查尔斯·巴贝奇 ： 差分机 ➢ 1834年英国数学家查尔斯·巴贝奇 ： 分析机 ➢ 1944年美国科学家霍德华·艾肯 ： 提出用机电方法来实现巴贝奇分析机， 制造出Mark I 计算机
已使计算机具有 输入、处理、存 储、输出及控制5 个基本装置的构 想，建构了今天 电子计算机硬件 系统组成的基本
➢ 研究成果：由法国、德国等60多名科学家联合研 制开发成功的世界上第一台光学计算机，其运算速 度比目前世界上最快的超级计算机快1 000多倍， 并且准确性极高。
➢ 研究现状：目前光学计算机的许多关键技术， 如光存储技术与光存储器、光电子集成电路等都 已取得重大突破。
第二十九页，共72页。
1.1.5 未来计算机发展展望
➢ 应用领域：主要用于广大中、小用户。
第二十一页，共72页。
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运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机 1975年世界上第一台超级计算机“Cray-I” 年世界上第一台超级计算机“ 年世界上第一台超级计算机 超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、 超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、 石油和地质勘探， 石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计 算的高科技领域。 算的高科技领域。 中国超级计算机： 中国超级计算机： 国防科技大学研制的 银河1号 银河2号 银河3号 “银河 号”、 “银河 号”和“银河 号” 国家职能计算机中心推出的 曙光1000”和“曙光 “曙光 和 曙光200I”
第2讲 计算机产生与发展
计算机时代
一、计算机发展史 二、计算机的分类 三、计算机应用领域 四、计算机发展方向
重点
重难点
人类追求的计算工具
加法器 Charles Babbage 1642 Blaise Pascal 1822 差分机 英国数学家巴贝奇教授 电子计算机时代
ENIAC
MARK I
1833 分析机
2
按 不 同 功 能 分 类
计算机
按应用分： 通用计算机 按工作原理分： ：
分
专用计算机 电子数字计算机 电子模拟计算机 混合式电子计算机
按规模大小分：
巨型机 大型机 型机 小型机 工作 型机 机
3、计算机的特点 、
1．运算速度快 2．计算精度高 存储容量大， 3、存储容量大，存储时间长久 4．自动化程度高 具有超强的“记忆” 5．具有超强的“记忆”能力 6．具有逻辑判断能力 7．通用性强，应用领域广泛 通用性强，
4、计算机的应用领域 、
计算机通信
计算机技术与通信技术结合， 计算机技术与通信技术结合 ，计算机网络技术的发展将处在不同地域的计 算机用通讯线路连接起来，配以相应的软件，达到资源共享的目的。 算机用通讯线路连接起来，配以相应的软件，达到资源共享的目的。
人工智能
研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科。 研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科。 人工智能学科包括：知识工程、机器学习、模式识别、自然语言处理、 人工智能学科包括 ：知识工程、 机器学习 、模式识别、 自然语言处理 、智 能机器人和神经计算等多方面的研究 。
4、计算机的应用领域 、
多媒体技术
把数字、文字、声音、图形、图像和动画等多种媒体有机组合起来， 把数字 、 文字 、 声音 、 图形 、 图像和动画等多种媒体有机组合起来 ， 利用计算机、通信和广播电视技术，使它们建立起逻辑联系， 利用计算机 、 通信和广播电视技术 ， 使它们建立起逻辑联系 ， 并能 进行加工处理（包括对这些媒体的录入、压缩和解压缩、存储、 进行加工处理 （ 包括对这些媒体的录入 、 压缩和解压缩 、 存储 、 显 示和传输等）的技术。 示和传输等）的技术。
计算机的产生
第一台电子计算机（ 美国） 第一台电子计算机（ENIAC 1946 美国）
5000次加法 秒 次加法/秒 次加法 体重28吨 体重 吨 占地170m2 占地 18800只电子管 只电子管 1500个继电器 个继电器 功率150KW 功率 仅能保存80个字节 仅能保存 个字节
服役期:1946.2-1955.10 服役期 人类信息技术发展的里程碑 标志着电子计算机时代的到来
4、计算机的应用领域 、
1．科学计算 2．信息处理 3．自动控制 4．计算机辅助系统 5、多媒体技术 6．人工智能 7．计算机网络
4、计算机的应用领域 、
科学计算
指计算机应用于完成科学研究和工程技术中的数学问题（ 指计算机应用于完成科学研究和工程技术中的数学问题 （ 数 值计算） 是计算机最早的应用方面。 值计算）。是计算机最早的应用方面。
CRAYCRAY-Ⅱ
银河Ⅱ 银河Ⅱ
1、计算机的发展史 、计算机的发展史——未来发展方向 未来发展方向
计算机发展——网络化 网络化 计算机发展
计算机网络： 计算机网络： 计算机技术与通信技术结合 的产物。 的产物。 计算机网络的发展动力： 计算机网络的发展动力： 使用远程资源，共享程序、 使用远程资源，共享程序、 数据和信息资源， 数据和信息资源，网络用户 的通讯和合作。 的通讯和合作。
信息处理
指非数值数据处理，包括对数据资料的收集 、 存储 、 加工 、 指非数值数据处理 ， 包括对数据资料的收集、存储、加工、 分类、排序、 检索和发布等一系列工作。 分类 、 排序 、 检索和发布等一系列工作 。 信息处理现已占所 有应用的80 左右。 80％ 有应用的80％左右。
4、计算机的应用领域 、
ENIAC
划时代的实验装置
1、计算机的发展史 、
将电脑浓缩在一颗芯片上 将电脑浓缩在一颗芯片上
晶 体 管 数 目
420,000,000
0.18微米芯片 微米芯片
2,300
10微米芯片 微米芯片
4004
奔腾4 奔腾
1、计算机的发展史 、
计算机发展的几个阶段
第一代 （1946~1956） ） 电子管 5千~4万（次/秒） 千 万 秒 1964年911机 年 机 第四代 年代） （1971~90年代） 年代 集成电路 几百万~几亿 几亿（ 秒 几百万 几亿（次/秒） 第二代 （1957~1964） ） 晶体管 几十万~百万 百万（ 秒 几十万 百万（次/秒） 1966年112机 年 机 第三代 （1965~1970） ） 集成电路 百万~几百万 几百万（ 秒 百万 几百万（次/秒）
自动控制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
把计算机用于科学技术、军事领域、工业、 把计算机用于科学技术、军事领域、工业 、农业等各个领域的过 程自动控制。 程自动控制。
计算机辅助系统
计算机辅助教学（CAI） 计算机辅助教学（CAI）； 计算机辅助设计（CAD） 计算机辅助设计（CAD）； 计算机辅助制造（CAM） 计算机辅助制造（CAM）； 计算机辅助测试（CAT） 计算机辅助测试（CAT）； 计算机集成制造（CIMS）等。 计算机集成制造（CIMS）
1、计算机的发展史 、计算机的发展史——未来发展方向 未来发展方向 计算机发展——微型化 微型化 计算机发展
计算机不再是单一的计算机器， 计算机不再是单一的计算机器，而是一种 信息机器，一种个人的信息机器。 信息机器，一种个人的信息机器。
Altair 8800
1、计算机的发展史 、计算机的发展史——未来发展方向 未来发展方向
1、计算机的发展史 、
计算机发展四阶段对比表
时 代 一 年 份 器 件 软 件 机器语言 汇编语言 应 用
46-56
电子管
科学计算
电子管
二 57-64 晶体管 高级语言 数据处理、 数据处理、工业控制
晶体管
三 65-70 集成电路 操作系统 文字处理 图形处理
集成电路
四 71年 年 迄今 大规模 集成电路 超大规模集成电路 数据库、 数据库、 网络等 社会的各个领域
1、计算机的发展史 、计算机的发展史——未来发展方向 未来发展方向 计算机的商用化
计算机的第一个商业顾客——烤面包卖茶点的利昂（lyons） 进入社会， 进入社会，开启办公自动化理念 ENIAC
改进 lyons参与部分投资
LEO充当会计师
EDSAC
Lyons复制EDSAC
LEO
(Lyons Electronic Office)
1、计算机的发展史 、计算机的发展史——未来发展方向 未来发展方向
计算机发展——智能化 智能化 计算机发展
“总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的 总有一天， 总有一天 没有灵魂的机械’ ‘没有灵魂的机械’来”。
——笛卡尔（1637） 笛卡尔（ 笛卡尔 ）
人类第一个“工业机器人” 人类第一个“工业机器人”： 一头在纺织机上挑纱的“ 一头在纺织机上挑纱的“驴”（1742年） 年 第一代机器人 机械手（ 年出现） 机械手（1962年出现） 年出现 第二代机器人 具有“感觉” 具有“感觉”的机器人 Deepblue 第三代机器人 装有启发式计算机的“智能机器人” 装有启发式计算机的“智能机器人” Garry Kasparov
1、计算机的发展史 、
电子恐龙的缩骨法——晶体管 晶体管 电子恐龙的缩骨法
晶体管实质上是按显微比例的真空管建造的。 晶体管实质上是按显微比例的真空管建造的。
电子管的缺点： 电子管的缺点： 体积大； 体积大； 耗能高、散热量大。 耗能高、散热量大。 晶体管的优点： 晶体管的优点： 体积小； 体积小； 耗能低； 耗能低； 性能稳定。 性能稳定。