大学计算机基础-概论
合集下载
- 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)。
微观上就是由计算机进行数据处理 的过程，数据处理的目的是获取有用 的信息。
end of 1.1.2
22
1.1.3 现代信息技术
1.信息技术(Information Technology,IT)
是指对信息进行获取、存储、处理、传输与
使用的理论、方法和设备的基本原理以及设计、
制造的研究，是用来扩展人的信息器官功能、
3
课程简介
一、本学期学习内容
❖计算机概述(2课时) ❖计算机中信息的表示(6课时) ❖计算机的基本组成和基本工作原理(8 课时) ❖操作系统基础(3课时) ❖数据库基础(3课时)
4
课程简介
一、本学期学习内容
❖多媒体基础(3课时) ❖计算机网络基础(6课时) ❖信息安全（自学） ❖程序设计基础(1课时) ❖软件工程基础
教学难点：
数据与信息的区别、关系
10
1.1 信息技术概述
1.1.1 信息与数据（必须要掌握）
1.信息：是现实世界中一切（概念的 、物质的）事物的本质属性、存在方 式和运动状态的实质性反映。
举例：一辆红色的小汽车；
11
2.数据 是表示客观事物的一组文字、数
字或符号（语言、文字、数字、图像、 声音），数据是信息的载体。
• 体积更小 • 速度上千万次/ 秒~数十万亿次/秒 • 软件丰富 • 应用范围扩大：各个领域
34
1.2.2 计算机信息处理的特点
•处理速度快 •具有庞大的信息存储能力 •自动处理 •具有逻辑判断能力 •计算精度高 •通用性强
35
1.2.3 计算机的分类
1.巨型机(Supercomputer)
日本NEC公司的NEC SX-6/64MB巨型计算
五、参考书
7
第1章 计算机概述
1.1 信息技术概述 1.2 计算机技术 1.3 信息化社会和计算机文化
（自学）
8
第1章 计算机概述
学习目标：
1.了解什么是信息、信息处理、信息技术？ 2.了解计算机的发展，描述计算机信息处理的
特点。
9
教学重点：
1.信息和数据定义，数据与信息的区别、关系 2.信息处理定义，信息处理本质，信息处理系统 的结构 3.集成电路的定义 4.计算机时代的划分，1-4代计算机的特点
13
4.信息的特性 真实性 知识性 目的性 共享性 无限性 时间性
end of 1.1.1
14
1.1.2、信息处理和信息处理系统
1. 信息处理：就是对信息的加工，包含以下 相关的行为和活动。
（1）信息的收集——感知、测量、识别、获取、
输入等
（2）信息的加工——分类、计算、分析、综合、 转换、检索、管理等 是信息处理的核心
Computer) 台式机、 便携式
5.工作站(Workstation)
介于PC机和小型机之间的高档微机，主要用 于处理某类特殊事务。通常具有高分辨率的大 屏幕显示器和大容量的内、外存储器，具有高 速的运算处理能力与强大的图形处理功能。
39
6.服务器
服务器是在网络环境下为多用户提供服 务的一类计算机，其存储容量大、网络通信 功能强、可靠性高，运行专门的网络操作系 统。
• 机器语言 • CPU:电子管 • 速度几千次到几万次/秒 • 应用范围：科学计算.
(a) 电子管
31
第二代（1958-1964年）晶体管计算机 • CPU:晶体管 • 高级语言 • 体积小 • 速度几十万次/ 秒 • 应用范围扩大：数据处理, 自动控制
(b) 晶体管
32
第三代（1965-1970年）
43
美国航空公司的大型机每秒 钟可处理4 0 0 0多个事务
37
3. 小型机(Minicomputer)
小型机规模较小、结构见大、成本教低、操 作简便、易于维护，主要用于中、小型企业的 生产过程自动控制和数据采集及分析处理。
典型算机(微机)(Personal
26
1.2 计算机技术
计算机(电脑)是一种能够接收信息，并按照存 储在其内部的程序（程序表达了某种规则）对输 入信息进行处理，并产生输出结果的高度自动化 的数字电子设备。 输入信息 计算机 输出信息
①输入 ②处理
③输出
27
计算机的诞生
1.世界上第一台电子计算机诞
生于1946年2月，美国宾夕法尼 亚大学 ENIAC（埃尼阿克）
2、诞生背景
3、规模:18000多个电子管 170平方米，30吨,功率140千瓦
4、速度:5000次/秒
ENIAC
28
计算机的发展
1946年研制成功第1台数字电子计算机 60多年来发展速度之快大大超出人们的预
料：
– 性能、体积、价格、··· – 应用领域和装机数量 – 软件技术和软件产品
29
计算机的发展
机，它包含64个CPU，内存容量为512GB，峰
值速度达每秒1万亿次浮点运算，用于全球气温
变化趋势的预测研究
36
2.大型计算机 也称为主机，其通用性能好、
外部设备负载能力强、运算速度快、存储容量 大、通信联网功能完善、可靠性高、安全性好、 有丰富的系统软件和更多处理器。 见如下示 意图
主机做为服务器
要目的 电话：以双向、点到点的信息交互为主要目的 银行：以处理金融信息为目的 图书馆：以信息收藏和检索为主要目的 因特网：跨越全球的多功能信息处理系统
20
3.从历史发展来看，信息处理经历了 三个发展阶段
第一阶段：手工处理阶段。 第二阶段：机械处理阶段。 第三阶段：电子处理阶段。
21
4.计算机信息处理
➢ 现代信息技术领域：
– 微电子、通信、广播、计算机、遥感遥测、 自动控制、机器人等
25
两个知识点：
1.计算机技术（包括计算机硬件和计算机软件等） 是信息技术的核心技术。
2.人们把通信技术、计算机技术和控制技术合称 为3C（Communication、Computer和 Control）技术。
end of 1.1
5
二、该门课的学习目的和特点
1. 掌握计算机的基础知识 知识性介绍较多
2.掌握操作和使用微机系统的能力 理论性和操作性较强
术语多（多积累） 概念性和描述性的内容多（多看） 理论性不强 （用脑不会过度）
6
三、教学风格 运用较多的实例形象化书中的理论； 课前预习上节课的内容
四、考试成绩（30%+70%） 平时成绩（点名 or 课堂作业）
大学计算机基础
1
建议与要求
1、上课时不要讲话，做好预习, 认真听讲，课后 复习； 2、加强上机实践, 做好每次实验报告；循序渐进； 3、培养自学能力和使用计算机处理问题的实际能 力，仔细阅读和理解书中的描述； 4、听课时，思路要跟着鼠标指针；
2
建议与要求
5、课堂上尽可能不要睡觉；如果实在坚持不住， 5分钟足矣； 6、课堂上会有一定的提问； 7、上课时如果老师没有及时到教室，希望大家耐 心等一会儿，不要走。
– 使用的元器件
第1代：电子管＋磁鼓
应用模式： 集中计算模式
第2代：晶体管＋磁芯 第3代：中、小规模集成电路 第4代：大、超大规模集成电路
分散计算模式 网络计算模式 普适计算模式
问题：60年多来没变的是什么？
基本工作原理
30
1.2.1 计算机的发展
按照采用的物理器件,分为四代:
第一代（1946--1957年）
40
1.2.4 计算机的应用
1.科学计算 2.数据处理 3.生产过程控制 4.计算机辅助系统 CAD、CAM、CBE 5.通信与网络
41
6.计算机模拟
7.电子商务 8.多媒体技术 9.人工智能
End of this class
42
Bye
复习：本节课内容 完成P17-18复习思考题
预习：本章剩余内容 2.1、2.2（第2章第1节和第2节）
信息技术（IT）
– 看（听）不清
18
2.信息处理系统
是综合使用各种信息技术，辅助人们进 行信息获取、传递、存储、加工处理、控 制及显示的系统。
信息处理系统的结构：
通信/存储
信息加工
通信/存储
感测与识别
控制与显示
19
信息处理系统举例
雷达：以感测与识别为主要目的 电视/广播：以单向、点到多点的信息传递为主
协助人们进行信息处理的一类技术。
现代信息技术？
23
2. 现代信息技术
是以微电子学为基础，融合计算机技术、 通信技术、自动化技术、网络技术和智能 技术的综合性技术。
现代信息技术有哪些特点？
24
➢ 现代信息技术的特点：
– 采用电(光)子技术：进行信息的收集、传递、加
工、存储、显示与控制
– 以计算机为基础（computer_based） – 以软件为核心（software_centric）
15
（3）信息的存储 （4）信息的传递 （5）信息的施用——控制、显示等
16
人工进行信息处理的过程如下图所示：
信息传递 (神经系统)
信息加工 (大脑)
信息传递 (神经系统)
信息获取 (感觉器官)
事物客体
信息施效 (效应器官)
眼/耳/鼻/舌/身
手/脚/身
17
人工信息处理的不足：
– 算不快
– 记不住 – 传不远
例如：数据可用于表示一个学生的详细信 息：姓名、学号、年龄、所在院系等。
数据分类：数值型数据、非数值型数据
12
3.信息和数据的关系 相互联系相互依存相互区别
（1）数据是信息的表示形式，信息是数据所表 达的含义
（2）数据是具体的物理形式，信息是抽象出来 的逻辑意义。
（3）信息能够帮助人们作出决策，带有研究者 主观方面的因素；而数据一般理解为是纯客 观的事实记录。
(c) 小规模集成电路
• CPU:SSI、MSI（小、中规模集成电路）
• 体积更小
• 速度几十万次/ 秒~几百万次/秒
• 出现了操作系统和数据库管理系统
• 应用范围扩大：数据处理、 辅助设计、 工业控制
33
第四代 （1971至今）
(d) 超大规模集成电路
• CPU:LSI、VLSI（大规模、超大规模集成电路）
end of 1.1.2
22
1.1.3 现代信息技术
1.信息技术(Information Technology,IT)
是指对信息进行获取、存储、处理、传输与
使用的理论、方法和设备的基本原理以及设计、
制造的研究，是用来扩展人的信息器官功能、
3
课程简介
一、本学期学习内容
❖计算机概述(2课时) ❖计算机中信息的表示(6课时) ❖计算机的基本组成和基本工作原理(8 课时) ❖操作系统基础(3课时) ❖数据库基础(3课时)
4
课程简介
一、本学期学习内容
❖多媒体基础(3课时) ❖计算机网络基础(6课时) ❖信息安全（自学） ❖程序设计基础(1课时) ❖软件工程基础
教学难点：
数据与信息的区别、关系
10
1.1 信息技术概述
1.1.1 信息与数据（必须要掌握）
1.信息：是现实世界中一切（概念的 、物质的）事物的本质属性、存在方 式和运动状态的实质性反映。
举例：一辆红色的小汽车；
11
2.数据 是表示客观事物的一组文字、数
字或符号（语言、文字、数字、图像、 声音），数据是信息的载体。
• 体积更小 • 速度上千万次/ 秒~数十万亿次/秒 • 软件丰富 • 应用范围扩大：各个领域
34
1.2.2 计算机信息处理的特点
•处理速度快 •具有庞大的信息存储能力 •自动处理 •具有逻辑判断能力 •计算精度高 •通用性强
35
1.2.3 计算机的分类
1.巨型机(Supercomputer)
日本NEC公司的NEC SX-6/64MB巨型计算
五、参考书
7
第1章 计算机概述
1.1 信息技术概述 1.2 计算机技术 1.3 信息化社会和计算机文化
（自学）
8
第1章 计算机概述
学习目标：
1.了解什么是信息、信息处理、信息技术？ 2.了解计算机的发展，描述计算机信息处理的
特点。
9
教学重点：
1.信息和数据定义，数据与信息的区别、关系 2.信息处理定义，信息处理本质，信息处理系统 的结构 3.集成电路的定义 4.计算机时代的划分，1-4代计算机的特点
13
4.信息的特性 真实性 知识性 目的性 共享性 无限性 时间性
end of 1.1.1
14
1.1.2、信息处理和信息处理系统
1. 信息处理：就是对信息的加工，包含以下 相关的行为和活动。
（1）信息的收集——感知、测量、识别、获取、
输入等
（2）信息的加工——分类、计算、分析、综合、 转换、检索、管理等 是信息处理的核心
Computer) 台式机、 便携式
5.工作站(Workstation)
介于PC机和小型机之间的高档微机，主要用 于处理某类特殊事务。通常具有高分辨率的大 屏幕显示器和大容量的内、外存储器，具有高 速的运算处理能力与强大的图形处理功能。
39
6.服务器
服务器是在网络环境下为多用户提供服 务的一类计算机，其存储容量大、网络通信 功能强、可靠性高，运行专门的网络操作系 统。
• 机器语言 • CPU:电子管 • 速度几千次到几万次/秒 • 应用范围：科学计算.
(a) 电子管
31
第二代（1958-1964年）晶体管计算机 • CPU:晶体管 • 高级语言 • 体积小 • 速度几十万次/ 秒 • 应用范围扩大：数据处理, 自动控制
(b) 晶体管
32
第三代（1965-1970年）
43
美国航空公司的大型机每秒 钟可处理4 0 0 0多个事务
37
3. 小型机(Minicomputer)
小型机规模较小、结构见大、成本教低、操 作简便、易于维护，主要用于中、小型企业的 生产过程自动控制和数据采集及分析处理。
典型算机(微机)(Personal
26
1.2 计算机技术
计算机(电脑)是一种能够接收信息，并按照存 储在其内部的程序（程序表达了某种规则）对输 入信息进行处理，并产生输出结果的高度自动化 的数字电子设备。 输入信息 计算机 输出信息
①输入 ②处理
③输出
27
计算机的诞生
1.世界上第一台电子计算机诞
生于1946年2月，美国宾夕法尼 亚大学 ENIAC（埃尼阿克）
2、诞生背景
3、规模:18000多个电子管 170平方米，30吨,功率140千瓦
4、速度:5000次/秒
ENIAC
28
计算机的发展
1946年研制成功第1台数字电子计算机 60多年来发展速度之快大大超出人们的预
料：
– 性能、体积、价格、··· – 应用领域和装机数量 – 软件技术和软件产品
29
计算机的发展
机，它包含64个CPU，内存容量为512GB，峰
值速度达每秒1万亿次浮点运算，用于全球气温
变化趋势的预测研究
36
2.大型计算机 也称为主机，其通用性能好、
外部设备负载能力强、运算速度快、存储容量 大、通信联网功能完善、可靠性高、安全性好、 有丰富的系统软件和更多处理器。 见如下示 意图
主机做为服务器
要目的 电话：以双向、点到点的信息交互为主要目的 银行：以处理金融信息为目的 图书馆：以信息收藏和检索为主要目的 因特网：跨越全球的多功能信息处理系统
20
3.从历史发展来看，信息处理经历了 三个发展阶段
第一阶段：手工处理阶段。 第二阶段：机械处理阶段。 第三阶段：电子处理阶段。
21
4.计算机信息处理
➢ 现代信息技术领域：
– 微电子、通信、广播、计算机、遥感遥测、 自动控制、机器人等
25
两个知识点：
1.计算机技术（包括计算机硬件和计算机软件等） 是信息技术的核心技术。
2.人们把通信技术、计算机技术和控制技术合称 为3C（Communication、Computer和 Control）技术。
end of 1.1
5
二、该门课的学习目的和特点
1. 掌握计算机的基础知识 知识性介绍较多
2.掌握操作和使用微机系统的能力 理论性和操作性较强
术语多（多积累） 概念性和描述性的内容多（多看） 理论性不强 （用脑不会过度）
6
三、教学风格 运用较多的实例形象化书中的理论； 课前预习上节课的内容
四、考试成绩（30%+70%） 平时成绩（点名 or 课堂作业）
大学计算机基础
1
建议与要求
1、上课时不要讲话，做好预习, 认真听讲，课后 复习； 2、加强上机实践, 做好每次实验报告；循序渐进； 3、培养自学能力和使用计算机处理问题的实际能 力，仔细阅读和理解书中的描述； 4、听课时，思路要跟着鼠标指针；
2
建议与要求
5、课堂上尽可能不要睡觉；如果实在坚持不住， 5分钟足矣； 6、课堂上会有一定的提问； 7、上课时如果老师没有及时到教室，希望大家耐 心等一会儿，不要走。
– 使用的元器件
第1代：电子管＋磁鼓
应用模式： 集中计算模式
第2代：晶体管＋磁芯 第3代：中、小规模集成电路 第4代：大、超大规模集成电路
分散计算模式 网络计算模式 普适计算模式
问题：60年多来没变的是什么？
基本工作原理
30
1.2.1 计算机的发展
按照采用的物理器件,分为四代:
第一代（1946--1957年）
40
1.2.4 计算机的应用
1.科学计算 2.数据处理 3.生产过程控制 4.计算机辅助系统 CAD、CAM、CBE 5.通信与网络
41
6.计算机模拟
7.电子商务 8.多媒体技术 9.人工智能
End of this class
42
Bye
复习：本节课内容 完成P17-18复习思考题
预习：本章剩余内容 2.1、2.2（第2章第1节和第2节）
信息技术（IT）
– 看（听）不清
18
2.信息处理系统
是综合使用各种信息技术，辅助人们进 行信息获取、传递、存储、加工处理、控 制及显示的系统。
信息处理系统的结构：
通信/存储
信息加工
通信/存储
感测与识别
控制与显示
19
信息处理系统举例
雷达：以感测与识别为主要目的 电视/广播：以单向、点到多点的信息传递为主
协助人们进行信息处理的一类技术。
现代信息技术？
23
2. 现代信息技术
是以微电子学为基础，融合计算机技术、 通信技术、自动化技术、网络技术和智能 技术的综合性技术。
现代信息技术有哪些特点？
24
➢ 现代信息技术的特点：
– 采用电(光)子技术：进行信息的收集、传递、加
工、存储、显示与控制
– 以计算机为基础（computer_based） – 以软件为核心（software_centric）
15
（3）信息的存储 （4）信息的传递 （5）信息的施用——控制、显示等
16
人工进行信息处理的过程如下图所示：
信息传递 (神经系统)
信息加工 (大脑)
信息传递 (神经系统)
信息获取 (感觉器官)
事物客体
信息施效 (效应器官)
眼/耳/鼻/舌/身
手/脚/身
17
人工信息处理的不足：
– 算不快
– 记不住 – 传不远
例如：数据可用于表示一个学生的详细信 息：姓名、学号、年龄、所在院系等。
数据分类：数值型数据、非数值型数据
12
3.信息和数据的关系 相互联系相互依存相互区别
（1）数据是信息的表示形式，信息是数据所表 达的含义
（2）数据是具体的物理形式，信息是抽象出来 的逻辑意义。
（3）信息能够帮助人们作出决策，带有研究者 主观方面的因素；而数据一般理解为是纯客 观的事实记录。
(c) 小规模集成电路
• CPU:SSI、MSI（小、中规模集成电路）
• 体积更小
• 速度几十万次/ 秒~几百万次/秒
• 出现了操作系统和数据库管理系统
• 应用范围扩大：数据处理、 辅助设计、 工业控制
33
第四代 （1971至今）
(d) 超大规模集成电路
• CPU:LSI、VLSI（大规模、超大规模集成电路）