大学计算机_计算机文化基础
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武汉理工大学计算机学院
前言
同学们好！ 同学们好！现在我们开始学习计算机 文化基础这门课程。 文化基础这门课程。 本课程是高等院 校面向非计算机专业开设的第一层次 的计算机基础课程。 的计算机基础课程。掌握计算机操作 技能是这门课程的重点， 技能是这门课程的重点，课下同学们 一定要多实践、多操作， 一定要多实践、多操作，努力理解所 学的基础知识，把它作为得心应手的 学的基础知识， 工具， 工具，为将来学习其他课程打下良好 的基础。 的基础。
计算机发展趋势
计算机发展——巨型化 巨型化 计算机发展
运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机 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200I” “曙光 ” ” 24
22
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展趋势
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 23
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
CRAY-Ⅱ CRAY-Ⅱ
银河Ⅱ 银河Ⅱ
计算机发展趋势
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。
熟悉计算机 Windows操作 操作 Word的使用（1） 的使用（ ） 的使用 Word的使用（2） 的使用（ ） 的使用 Excel的使用 的使用 其他应用软件的使用
2011-8-28
计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础
7
课程要求
• 课前请做好预习 • 保持课堂安静，头脑清醒，思维活跃 保持课堂安静，头脑清醒， • 认真、独立、按时完成并提交上机作 认真、独立、 业 • 重视上机实践，有效利用宝贵的上机 重视上机实践， 时间
21
2011-8-28
慧谷
计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展趋势
当今计算机技术发展方向： 当今计算机技术发展方向：
以超大规模集成电路为基础， 巨型化、 以超大规模集成电路为基础，向巨型化、微型 网络化与智能化的方向发展 的方向发展。 化、网络化与智能化的方向发展。
三合一：三网合一（电信网、计算机网、广播电视网） 三合一：三网合一（电信网、计算机网、广播电视网） 三线合一（数据线、声频线、视频线） 三线合一（数据线、声频线、视频线） 三机合一（电脑、电视、电话） 三机合一（电脑、电视、电话） 未来的计算机：智能计算机、生物计算机、 未来的计算机：智能计算机、生物计算机、光子计算机
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础 2
关于计算机基础课
课 程 介 绍
• 计算机文化基础
掌握计算机的基本概念、 掌握计算机的基本概念、基本 操作
• 计算机技术基础
学会编程方法、 学会编程方法、掌握一种计算 机语言
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础 3
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机的分类
微型计算机分类
按用途分类 巨型机 大型机 工作站 小型机 微型机( 微型机(M C/P C)
通用计算机 专用计算机
按一次处理的数据量分类
8位机、16位机、32位机、64位机 位机、 位机 位机、 位机 位机、 位机 位机… 位机
27
内容提要
概述 计算机的组成 计算机的组成 了解个人计算机 键盘的使用方法
2011-8-28
计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础
11
计算机发展史
人类追求的计算工具
加法器 Charles Babbage 1642 Blaise Pascal 1822 差分机 电子计算机时代
ENIAC 12
19
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
计算机世界中的日本
辉煌： 辉煌：
打败Intel的芯片巨人，迫使Intel 于1985年另辟 的芯片巨人，迫使 打败 的芯片巨人 年另辟 战场（微处理器） 战场（微处理器） 笔记本电脑的领军人物
失误： 失误：
第五代计算机（智能计算机） 第五代计算机（智能计算机）的开发者 高清晰度模拟电视
25
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展趋势
计算机发展——智能化 智能化 计算机发展
总有一天， “总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的 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”的机器人 具有“感觉” 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 26
17
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
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 第二代 （1957~1964） ） 晶体管 几十万~百万 百万（ 秒 几十万 百万（次/秒）
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） 18
• 课前预习 资料收集 课前预习/资料收集 • 讲授 • 习题 • 实验（上机） 实验（上机） • 考试
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础 5
课 程 介 绍
上机安排
• 地点：新校区中心机房 地点： • 时间：待定 时间： • 上机内容：共12学时，随教学进度进行 学时， 上机内容： 学时 配套的实验（每次上机完成后提交） 配套的实验（每次上机完成后提交） • 要求 要求:
2011-8-28
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）
计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
计算机世界中的中国
1952年在清华大学成立中国第一个计算机三人研究小组 年在清华大学成立中国第一个计算机三人研究小组 组长 闵大可 电机系教授 1954年小组经扩充和调整，并入中科院近代物理研究所 年小组经扩充和调整， 年小组经扩充和调整 负责人 钱三强 1958年完成第一台电子计算机 年完成第一台电子计算机103 年完成第一台电子计算机 1959年完成大型电子计算机 年完成大型电子计算机104 年完成大型电子计算机 1959年中国自行研究的 年中国自行研究的107计算机问世 年中国自行研究的 计算机问世 1965年中国开始研制第三代计算机（集成电路） 年中国开始研制第三代计算机（ 年中国开始研制第三代计算机 集成电路） 1977年研制成功中国第一台微机 年研制成功中国第一台微机DJS050 年研制成功中国第一台微机
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础 8
课 程 介 绍
课程评估方法
课 程 介 绍
作业 上机实验 期末考试
10% 30% 60%
2011-8-28
计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础
9
Lecture 1 计算机基础知识
计算机技术研究所 钟 钰 caddilester@gmail.com
• 所有实验作业必须独立完成 • 上机考勤2次缺席，按不及格处理 • 发现上机时间玩游戏等，按缺席一次处 理
课 程 介 绍
2011-8-28
计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础
6பைடு நூலகம்
实验安排
课 程 介 绍
实验一 2机时 机时 实验二 2机时 机时 实验三 2机时 机时 实验四 2机时 机时 实验五 2机时 机时 实验六 2机时 机时
计算机文化基础_Fall 2010
计算机第一定律——摩尔定律 摩尔定律 计算机第一定律
晶 体 管 单 位 时 间 执
百 万 条 每 秒 /
16
18
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
新摩尔定律
集成电路技术发展速度已大大超 摩尔定律” 过 “摩尔定律” 新摩尔定律” 全球Internet “新摩尔定律”，全球 流量每6个月翻一番 流量每 个月翻一番 Intel专家认为硅片技术 年后将 专家认为硅片技术10年后将 专家认为硅片技术 走到尽头
29
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
硬件
计算机系统的两大部分: 计算机系统的两大部分 软件和硬件
硬件（Hardware）: 硬件（Hardware）
30
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
教学安排
• 适应专业：非计算机专业 适应专业： •学 •教 时：32（讲课 ，机时 ） （讲课20，机时12） 材：《计算机文化基础教程》, 计算机文化基础教程》
课 程 介 绍
马成前等编著 • 任课教师：钟钰 任课教师：
2011-8-28
计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础
4
教学环节
20
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
计算机世界中的印度
世界软件产业王国
1985年，印度软件业产值为1000万美元 年 印度软件业产值为1000万 1994年，印度软件业产值为10亿美元 年 印度软件业产值为10亿 2000年，印度软件业产值为60亿美元 年 印度软件业产值为60亿 在软件出口规模和质量与总产值的比例上， 在软件出口规模和质量与总产值的比例上， 硅谷 印度居世界第一。 印度居世界第一。
13
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
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。
14
ENIAC
2011-8-28
划时代的实验装置
计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
将电脑浓缩在一颗芯片上
晶 体 管 数 目 2,300 10微米芯片 微米芯片
15 4004
2011-8-28
750,0,000
Sandy Bridge 4核 32nm
奔腾2 奔腾
0.18微米芯片 微米芯片
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机的应用
基本特点
(1) 运算速度快 (2) 计算精确度高 (3) 存储容量大 (4) 逻辑判断能力强 (5) 自动化程度高
28
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机的应用
应用领域
科学计算 数据处理——现代化管理 现代化管理 数据处理 过程控制 计算机辅助 CAD/CAM/CAI/CAT 人工智能AI 人工智能 计算机模拟——仿真 仿真 计算机模拟 Internet应用 应用
2011-8-28
MARK I
1834 分析机
计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
第一台电子计算机（ 第一台电子计算机（ENIAC） ）
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
前言
同学们好！ 同学们好！现在我们开始学习计算机 文化基础这门课程。 文化基础这门课程。 本课程是高等院 校面向非计算机专业开设的第一层次 的计算机基础课程。 的计算机基础课程。掌握计算机操作 技能是这门课程的重点， 技能是这门课程的重点，课下同学们 一定要多实践、多操作， 一定要多实践、多操作，努力理解所 学的基础知识，把它作为得心应手的 学的基础知识， 工具， 工具，为将来学习其他课程打下良好 的基础。 的基础。
计算机发展趋势
计算机发展——巨型化 巨型化 计算机发展
运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机 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200I” “曙光 ” ” 24
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2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展趋势
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 23
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
CRAY-Ⅱ CRAY-Ⅱ
银河Ⅱ 银河Ⅱ
计算机发展趋势
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。
熟悉计算机 Windows操作 操作 Word的使用（1） 的使用（ ） 的使用 Word的使用（2） 的使用（ ） 的使用 Excel的使用 的使用 其他应用软件的使用
2011-8-28
计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础
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课程要求
• 课前请做好预习 • 保持课堂安静，头脑清醒，思维活跃 保持课堂安静，头脑清醒， • 认真、独立、按时完成并提交上机作 认真、独立、 业 • 重视上机实践，有效利用宝贵的上机 重视上机实践， 时间
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2011-8-28
慧谷
计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展趋势
当今计算机技术发展方向： 当今计算机技术发展方向：
以超大规模集成电路为基础， 巨型化、 以超大规模集成电路为基础，向巨型化、微型 网络化与智能化的方向发展 的方向发展。 化、网络化与智能化的方向发展。
三合一：三网合一（电信网、计算机网、广播电视网） 三合一：三网合一（电信网、计算机网、广播电视网） 三线合一（数据线、声频线、视频线） 三线合一（数据线、声频线、视频线） 三机合一（电脑、电视、电话） 三机合一（电脑、电视、电话） 未来的计算机：智能计算机、生物计算机、 未来的计算机：智能计算机、生物计算机、光子计算机
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础 2
关于计算机基础课
课 程 介 绍
• 计算机文化基础
掌握计算机的基本概念、 掌握计算机的基本概念、基本 操作
• 计算机技术基础
学会编程方法、 学会编程方法、掌握一种计算 机语言
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础 3
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机的分类
微型计算机分类
按用途分类 巨型机 大型机 工作站 小型机 微型机( 微型机(M C/P C)
通用计算机 专用计算机
按一次处理的数据量分类
8位机、16位机、32位机、64位机 位机、 位机 位机、 位机 位机、 位机 位机… 位机
27
内容提要
概述 计算机的组成 计算机的组成 了解个人计算机 键盘的使用方法
2011-8-28
计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础
11
计算机发展史
人类追求的计算工具
加法器 Charles Babbage 1642 Blaise Pascal 1822 差分机 电子计算机时代
ENIAC 12
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2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
计算机世界中的日本
辉煌： 辉煌：
打败Intel的芯片巨人，迫使Intel 于1985年另辟 的芯片巨人，迫使 打败 的芯片巨人 年另辟 战场（微处理器） 战场（微处理器） 笔记本电脑的领军人物
失误： 失误：
第五代计算机（智能计算机） 第五代计算机（智能计算机）的开发者 高清晰度模拟电视
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2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展趋势
计算机发展——智能化 智能化 计算机发展
总有一天， “总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的 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”的机器人 具有“感觉” 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 26
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计算机发展史
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 第二代 （1957~1964） ） 晶体管 几十万~百万 百万（ 秒 几十万 百万（次/秒）
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） 18
• 课前预习 资料收集 课前预习/资料收集 • 讲授 • 习题 • 实验（上机） 实验（上机） • 考试
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础 5
课 程 介 绍
上机安排
• 地点：新校区中心机房 地点： • 时间：待定 时间： • 上机内容：共12学时，随教学进度进行 学时， 上机内容： 学时 配套的实验（每次上机完成后提交） 配套的实验（每次上机完成后提交） • 要求 要求:
2011-8-28
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）
计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
计算机世界中的中国
1952年在清华大学成立中国第一个计算机三人研究小组 年在清华大学成立中国第一个计算机三人研究小组 组长 闵大可 电机系教授 1954年小组经扩充和调整，并入中科院近代物理研究所 年小组经扩充和调整， 年小组经扩充和调整 负责人 钱三强 1958年完成第一台电子计算机 年完成第一台电子计算机103 年完成第一台电子计算机 1959年完成大型电子计算机 年完成大型电子计算机104 年完成大型电子计算机 1959年中国自行研究的 年中国自行研究的107计算机问世 年中国自行研究的 计算机问世 1965年中国开始研制第三代计算机（集成电路） 年中国开始研制第三代计算机（ 年中国开始研制第三代计算机 集成电路） 1977年研制成功中国第一台微机 年研制成功中国第一台微机DJS050 年研制成功中国第一台微机
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课 程 介 绍
课程评估方法
课 程 介 绍
作业 上机实验 期末考试
10% 30% 60%
2011-8-28
计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础
9
Lecture 1 计算机基础知识
计算机技术研究所 钟 钰 caddilester@gmail.com
• 所有实验作业必须独立完成 • 上机考勤2次缺席，按不及格处理 • 发现上机时间玩游戏等，按缺席一次处 理
课 程 介 绍
2011-8-28
计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础
6பைடு நூலகம்
实验安排
课 程 介 绍
实验一 2机时 机时 实验二 2机时 机时 实验三 2机时 机时 实验四 2机时 机时 实验五 2机时 机时 实验六 2机时 机时
计算机文化基础_Fall 2010
计算机第一定律——摩尔定律 摩尔定律 计算机第一定律
晶 体 管 单 位 时 间 执
百 万 条 每 秒 /
16
18
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
新摩尔定律
集成电路技术发展速度已大大超 摩尔定律” 过 “摩尔定律” 新摩尔定律” 全球Internet “新摩尔定律”，全球 流量每6个月翻一番 流量每 个月翻一番 Intel专家认为硅片技术 年后将 专家认为硅片技术10年后将 专家认为硅片技术 走到尽头
29
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
硬件
计算机系统的两大部分: 计算机系统的两大部分 软件和硬件
硬件（Hardware）: 硬件（Hardware）
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2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
教学安排
• 适应专业：非计算机专业 适应专业： •学 •教 时：32（讲课 ，机时 ） （讲课20，机时12） 材：《计算机文化基础教程》, 计算机文化基础教程》
课 程 介 绍
马成前等编著 • 任课教师：钟钰 任课教师：
2011-8-28
计算机文化基础_Fall 2010 计算机文化基础
4
教学环节
20
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
计算机世界中的印度
世界软件产业王国
1985年，印度软件业产值为1000万美元 年 印度软件业产值为1000万 1994年，印度软件业产值为10亿美元 年 印度软件业产值为10亿 2000年，印度软件业产值为60亿美元 年 印度软件业产值为60亿 在软件出口规模和质量与总产值的比例上， 在软件出口规模和质量与总产值的比例上， 硅谷 印度居世界第一。 印度居世界第一。
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2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
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。
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ENIAC
2011-8-28
划时代的实验装置
计算机文化基础_Fall 2010
计算机发展史
将电脑浓缩在一颗芯片上
晶 体 管 数 目 2,300 10微米芯片 微米芯片
15 4004
2011-8-28
750,0,000
Sandy Bridge 4核 32nm
奔腾2 奔腾
0.18微米芯片 微米芯片
2011-8-28 计算机文化基础_Fall 2010
计算机的应用
基本特点
(1) 运算速度快 (2) 计算精确度高 (3) 存储容量大 (4) 逻辑判断能力强 (5) 自动化程度高
28
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计算机的应用
应用领域
科学计算 数据处理——现代化管理 现代化管理 数据处理 过程控制 计算机辅助 CAD/CAM/CAI/CAT 人工智能AI 人工智能 计算机模拟——仿真 仿真 计算机模拟 Internet应用 应用
2011-8-28
MARK I
1834 分析机
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计算机发展史
第一台电子计算机（ 第一台电子计算机（ENIAC） ）
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