第1章 概述-计算机科学导论(第5版)-瞿中-清华大学出版社
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《乘除通变算宝》
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
机械计算机 ➢ 1614年，英国数学家约翰•纳皮尔
（John Napier或Neper， 1550~1617）提出了对数的概念，成 为与17世纪出现的解析几何、微积分 一样重要的数学方法。 ➢ 英国牧师威廉·奥却德(William Oughtred，1575~1660) 发明的乘 法符号“×”一直沿用至今。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
机械计算机 ➢ 1623年，德国科学家契克卡德
(W. Schickard)为天文学家开 普勒(Kepler)制作了一台机械 计算机 。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
机械计算机 ➢ 法国科学家布莱斯•帕斯卡(Blaise Pascal：1623-
1662年)是被公认为是制造出机械计算机的第一人。
机械计算机 ➢ 德国著名数学家戈特弗里德•
威廉•莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz：16461716年)将帕斯卡的“加法器” 扩大为乘除运算 ➢ 1700年左右，莱布尼茨从中 国“易图”(八卦)里受到启发， 悟出了二进制数之真谛
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
提花机
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 1937年11月，在 AT&T贝尔实验室工 作的斯蒂比兹(G. Stibitz)，运用继电器 作为计算机的开关元 件
➢ 中国著名科学家祖冲之(429-500年)借 助算筹作为计算工具计算出圆周率
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
算盘 ➢ 算盘也称珠算，是中国劳动人民
创造的一种工具 ➢ 由古代“算筹”演变而来 ➢ 素有“中国计算机”之称 ➢ 最早见于汉末三国时代徐岳撰写
的《数术记遗》 ➢ 南宋时期的数学家杨辉发明了
➢ 小托马斯·沃森（Thomas Watson Jr.，1914~1993）
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 布什(V.Bush)为了求解与电路 有关的微分方程，制作了一 台模拟计算装置助其求解
➢ 1873年，美国人鲍德温(F. Baldwin)，利用齿数可变齿 轮，设法制造出一种小型计 算机样机
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 19世纪末，赫尔曼•霍列 瑞斯(Herman Hollerith： 1860-1929)首先用穿孔 卡完成了第一次大规模数 据处理。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 托马斯•约翰•沃森(Thmoas J.Watson，1874~1956)和 IBM
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
机械计算机 ➢ 1971年瑞士苏黎世联邦工业大
学的尼克莱斯•沃尔斯(Niklaus Wirth，1934~)教授将自己发 明的计算机通用的高级程序设 计语言命名为“Pascal语言”， 就是为了纪念帕斯卡在计算机 领域中做出的卓越贡献。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
为了更清楚地认识计算机，必须先了解数及记数方式， 因为计算机产生之初主要是应用于科学计算。
➢ 数的概念及记数方式的诞生 ➢ 古埃及数学及记数体系 ➢ 巴比伦数学及记数体系 ➢ 中国古代记数体系及算术 ➢ 古印度数学及记数体系
1.2 计算机的产生和发展阶段
➢ 计算机的产生和发展不是一蹴而就的，而是经历了漫 长的历史过程。在这个过程中，科学家们经过艰难的 探索，发明了各种各样的“计算机”，这些“计算机” 顺应了当时历史的发展，发挥了巨大的作用，推动了 社会的进步，也推动了计算机技术的发展。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 英国数学家布尔(G.Boole： 1815-1864年)
➢ 第一部著作《逻辑的数学分析》 ➢ 1854年，已经担任柯克大学教授
的布尔再次出版《思维规律的研 究—逻辑与概率的数学理论基础》 ➢ 凭借这两部著作，布尔建立了一 门新的数学学科—布尔代数
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 1938年，美国数学家香农(C. Shannon) 第一次在布尔代数和继电器开关电路之 间架起了桥梁，以脉冲方式处理信息的 继电器开关，从理论到技术彻底改变了 数字电路的设计
➢ 1948年，香农凭借《通信的数学基础》 一书，被誉为“信息论之父”
➢ 1956年，香农参与发起了达特默斯人工 智能会议，率先把人工智能运用于计算 机下棋方面，还发明了一个能自动穿越 迷宫的电子老鼠，以此验证了计算机可 以通过学习提高智能
➢ 为了全面地了解计算机产生的背景，首先要了解电子 计算机产生之前的计算历史，然后要了解电子计算机 的产生过程。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
祖冲之(429—500年)
算筹 ➢ 算筹又称为筹、策、算子等
➢ 算筹在中国的起源很早，春秋战国时 期的《老子》中就记载“善数者不用 筹策”。《汉书·张良传》中张良“运 筹帷幄中，决策千里外”的“筹”， 就是算筹
第1章 概述
第1章 概 述
学习目标
➢ 了解计算的起源、计算机的产生和发展阶段、中国计 算机的发展历程、计算机的应用领域和发展趋势、计 算学科的基本知识、计算机科学与技术学科的教育、 信息化社会的挑战和计算机产业的发展。
➢ 掌握计算机的概念、计算机科学与技术学科的知识体 系。
计算机无处不在
1.1 计算的起源
➢ 西汉年间中国的纺织工匠 已能熟练掌握提花机技术
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
提花机
➢ 法国机械师约瑟夫•杰卡德(Joseph Jacquard)， ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ约在1801年完成了“自动提花编织机”的设计 制作，真正成功地改进了提花机。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
Babbage(1792— 1871年)
差分机和分析机 ➢ 英国剑桥大学著名科学家
查理斯•巴贝奇(Charles Babbage：1792—1871 年)在1822年研制出第一 台差分机。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
Ada(1815—1852年)
差分机和分析机 ➢ 阿达•奥古斯塔(Ada
Augusta：1815-1852年) 是计算机领域著名的女程序 员
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
机械计算机 ➢ 1614年，英国数学家约翰•纳皮尔
（John Napier或Neper， 1550~1617）提出了对数的概念，成 为与17世纪出现的解析几何、微积分 一样重要的数学方法。 ➢ 英国牧师威廉·奥却德(William Oughtred，1575~1660) 发明的乘 法符号“×”一直沿用至今。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
机械计算机 ➢ 1623年，德国科学家契克卡德
(W. Schickard)为天文学家开 普勒(Kepler)制作了一台机械 计算机 。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
机械计算机 ➢ 法国科学家布莱斯•帕斯卡(Blaise Pascal：1623-
1662年)是被公认为是制造出机械计算机的第一人。
机械计算机 ➢ 德国著名数学家戈特弗里德•
威廉•莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz：16461716年)将帕斯卡的“加法器” 扩大为乘除运算 ➢ 1700年左右，莱布尼茨从中 国“易图”(八卦)里受到启发， 悟出了二进制数之真谛
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
提花机
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 1937年11月，在 AT&T贝尔实验室工 作的斯蒂比兹(G. Stibitz)，运用继电器 作为计算机的开关元 件
➢ 中国著名科学家祖冲之(429-500年)借 助算筹作为计算工具计算出圆周率
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
算盘 ➢ 算盘也称珠算，是中国劳动人民
创造的一种工具 ➢ 由古代“算筹”演变而来 ➢ 素有“中国计算机”之称 ➢ 最早见于汉末三国时代徐岳撰写
的《数术记遗》 ➢ 南宋时期的数学家杨辉发明了
➢ 小托马斯·沃森（Thomas Watson Jr.，1914~1993）
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 布什(V.Bush)为了求解与电路 有关的微分方程，制作了一 台模拟计算装置助其求解
➢ 1873年，美国人鲍德温(F. Baldwin)，利用齿数可变齿 轮，设法制造出一种小型计 算机样机
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 19世纪末，赫尔曼•霍列 瑞斯(Herman Hollerith： 1860-1929)首先用穿孔 卡完成了第一次大规模数 据处理。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 托马斯•约翰•沃森(Thmoas J.Watson，1874~1956)和 IBM
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
机械计算机 ➢ 1971年瑞士苏黎世联邦工业大
学的尼克莱斯•沃尔斯(Niklaus Wirth，1934~)教授将自己发 明的计算机通用的高级程序设 计语言命名为“Pascal语言”， 就是为了纪念帕斯卡在计算机 领域中做出的卓越贡献。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
为了更清楚地认识计算机，必须先了解数及记数方式， 因为计算机产生之初主要是应用于科学计算。
➢ 数的概念及记数方式的诞生 ➢ 古埃及数学及记数体系 ➢ 巴比伦数学及记数体系 ➢ 中国古代记数体系及算术 ➢ 古印度数学及记数体系
1.2 计算机的产生和发展阶段
➢ 计算机的产生和发展不是一蹴而就的，而是经历了漫 长的历史过程。在这个过程中，科学家们经过艰难的 探索，发明了各种各样的“计算机”，这些“计算机” 顺应了当时历史的发展，发挥了巨大的作用，推动了 社会的进步，也推动了计算机技术的发展。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 英国数学家布尔(G.Boole： 1815-1864年)
➢ 第一部著作《逻辑的数学分析》 ➢ 1854年，已经担任柯克大学教授
的布尔再次出版《思维规律的研 究—逻辑与概率的数学理论基础》 ➢ 凭借这两部著作，布尔建立了一 门新的数学学科—布尔代数
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
模拟计算机
➢ 1938年，美国数学家香农(C. Shannon) 第一次在布尔代数和继电器开关电路之 间架起了桥梁，以脉冲方式处理信息的 继电器开关，从理论到技术彻底改变了 数字电路的设计
➢ 1948年，香农凭借《通信的数学基础》 一书，被誉为“信息论之父”
➢ 1956年，香农参与发起了达特默斯人工 智能会议，率先把人工智能运用于计算 机下棋方面，还发明了一个能自动穿越 迷宫的电子老鼠，以此验证了计算机可 以通过学习提高智能
➢ 为了全面地了解计算机产生的背景，首先要了解电子 计算机产生之前的计算历史，然后要了解电子计算机 的产生过程。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
祖冲之(429—500年)
算筹 ➢ 算筹又称为筹、策、算子等
➢ 算筹在中国的起源很早，春秋战国时 期的《老子》中就记载“善数者不用 筹策”。《汉书·张良传》中张良“运 筹帷幄中，决策千里外”的“筹”， 就是算筹
第1章 概述
第1章 概 述
学习目标
➢ 了解计算的起源、计算机的产生和发展阶段、中国计 算机的发展历程、计算机的应用领域和发展趋势、计 算学科的基本知识、计算机科学与技术学科的教育、 信息化社会的挑战和计算机产业的发展。
➢ 掌握计算机的概念、计算机科学与技术学科的知识体 系。
计算机无处不在
1.1 计算的起源
➢ 西汉年间中国的纺织工匠 已能熟练掌握提花机技术
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
提花机
➢ 法国机械师约瑟夫•杰卡德(Joseph Jacquard)， ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ约在1801年完成了“自动提花编织机”的设计 制作，真正成功地改进了提花机。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
Babbage(1792— 1871年)
差分机和分析机 ➢ 英国剑桥大学著名科学家
查理斯•巴贝奇(Charles Babbage：1792—1871 年)在1822年研制出第一 台差分机。
1.2.1 计算机产生之前的计算历史
Ada(1815—1852年)
差分机和分析机 ➢ 阿达•奥古斯塔(Ada
Augusta：1815-1852年) 是计算机领域著名的女程序 员