计算机的发展、分类、特点及应用
计算机的特点、分类及发展趋势
计算机的特点、分类及发展趋势计算机的特点：运算速度快由于计算机采⽤了⾼速的电⼦器件和线路并利⽤先进的计算技术使得计算机可以有很⾼的运算速度，运算速度是指计算机每秒能执⾏多少条基本指令，常⽤单位是MIPS ，即每秒执⾏百万条指令。
运算精度⾼由于计算机内部采⽤浮点数表⽰⽅法，⽽且计算机的字长从8位、16位增加到32位甚⾄更长，从⽽使处理的结果具有很⾼的精度。
具有记忆能⼒计算机内部的存储器具有记忆特性，存储器能够存储⼤量的信息。
具有逻辑判断能⼒由于采⽤了⼆进制计算机能够进⾏各种基本的逻辑判断并且根据判断的结果⾃动决定下⼀步该做什么有了这种能⼒计算机才能求解各种复杂的计算任务进⾏各种过程控制和完成各类数据处理任务。
存储程序由于计算机可以存储程序，从⽽使得计算机可以在程序的控制下⾃动地完成各种操作，⽽⽆须⼈⼯⼲预。
计算机的分类：1：按处理对象分类按照计算机处理的对象及其数据的表⽰形式可分为数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机。
（1）：数字计算机：该类计算机输⼊、处理、输出和存储的数据都是数字量，这些数据在时间上是离散的；（2）：模拟计算机：该类计算机输⼊、处理、输出和存储的数据是模拟量（如电压、电流等），这些数据在时间上是连续的；（3）：数字模拟混合计算机：该类计算机将数字技术和模拟技术相结合，兼有数字计算机和模拟计算机的功能。
2：按⽤途分类按照计算机的⽤途及其使⽤的范围可分为通⽤计算机和专⽤计算机。
（1）：通⽤计算机该类计算机具有⼴泛的⽤途和使⽤范围，可⽤于科学计算、数据处理、过程控制等。
（2）：专⽤计算机该类计算机适⽤于某⼀特殊的应⽤领域（如智能仪表，军事装备的⾃动控制等）。
3：按规模分类按照计算机的规模可分为巨型计算机、⼤/中型计算机、⼩型计算机、微型计算机、⼯作站、服务器、以及⼿持式移动终端、智能⼿机、⽹络计算机等类型。
（1）巨型计算机该类计算机主要应⽤于复杂的科学计算及军事等专门领域。
（2）⼤/中型计算机该类计算机也具有较⾼的运算速度，有较⼤的存储容量及较好的通⽤性，但价格较贵，通常被⽤来作为银⾏，铁路等⼤型应⽤系统中的计算机⽹络的主机来使⽤（3）⼩型计算机该类计算机的运算速度和存储容量略低于⼤/中型计算机，与终端和各种外部设备连接⽐较容易，适合于作为联机系统的主机，或者⼯业⽣产过程的⾃动控制。
计算机基础课程主要内容
硬件是计算机系统的躯体，软件是计算机系统的灵魂，二者紧密结合，缺一不可。
三、操作系统基础知识及DOS操作系统
1、操作系统的四大功能
存储器管理功能、外部设备管理功能、文件管理功能、中央处理机管理功能。
2、操作系统的分类
①按功能分为5大系统：实时操作系统、分时操作系统、批处理操作系统、网络操作系统（常见的有Netware和Windows NT操作系统）、分布式操作系统。
常用的输入设备有键盘、鼠标器、扫描仪和光笔等，常用的输出设备有显示器、打印机、绘图机等。
2、计算机的硬件系统
（1）存储器功能和分类存储器
存储器：分为内存储器和外存储器。
内存储器（ROM、RAM）：分为只读存储器和随机存储器。其中ROM的特点：是只能读出，不能写入，且不受停电影响，关机后开机，又可从中读出信息。RAM的特点：是可读可写，断电后存储的消息自动消失。
⑦常用汉字字形码：显示常采用16×16点阵、打印常采用24×24点阵、印刷常采用128×128点阵。
⑧汉字库：存放在磁盘上的汉字库为软字库；存放在存储芯片中的汉字库为硬字库（也称汉卡）。
⑨汉字显示输出有三种方式：图形显示方式，字符显示方式和直接写屏方式。
4．计算机信息表示单位：位、字节、字
①位（bit）：二进值数中的一位称为二进制位，它是计算机中信息的基本单位或叫最小存储单位。
④汉字内码：或称汉字机内码，又称汉字存储码，它使各种不同的汉字外码在计算机内部有了统一的表示。
⑤区位码、国标码的关系
+32D→
+32D→
⑥汉字字形码：通常有16×16、24×24、64×64等网状方阵或称位阵，将每一个方格用一个二进制位（0或1）来表示。汉字的“位”阵可用字节表示，如16×16的位阵用字节表示为(16*16)/8＝32个字节。
计算机的发展历史及趋势
计算机的发展历史及趋势计算机是人类历史上最为重要的发明之一，其发展历程经历了数百年的演化和数十年的飞速发展。
从原始的计算装置，到现代的超级计算机和人工智能系统，计算机的发展历程展现出了人类智慧不断追求科技进步的历史过程。
本文将从计算机的发展历史、计算机技术的分类、计算机应用的领域以及未来的发展趋势等几个方面对计算机的发展历程进行全面地探究和介绍。
一、计算机发展历史计算机可以被追溯到几百年前，其历史可以分为四个时期：力学计算机时代、电子管计算机时代、晶体管计算机时代和集成电路计算机时代。
1.力学计算机时代早在古代，人们就已经使用石骨牌、珠算、算盘等简单的计算工具进行计算。
但第一台“计算机”可以追溯到17世纪的莱布尼兹发明的莱布尼兹轮，它可以用来进行乘法和除法，这是一种纯机械计算器。
此后，Babbage（巴贝奇）发明了差分机和解析机，并提出了“编制程序”的概念，是计算机史上第一次提出这样的思想，成为计算机技术发展的一个重要里程碑。
但由于当时机械水平和工艺技术的限制，这些巨型机器都没有被完全制造出来。
2.电子管计算机时代在20世纪40年代，美国的艾克特和莫奈利发明了第一台可以工作的电子管计算机ENIAC，作为人类历史上第一台电子计算机，它的体积巨大、功耗高、运算速度慢只能执行简单的运算，但开创了数学、物理、经济管理、自然科学等领域进行高效计算的新局面，人们的计算方式开始从力学计算转向电子计算。
3.晶体管计算机时代1950年代中期，晶体管被用于计算机设计中，它取代了电子管，处理速度、准确度和可靠性得到了极大的提高，计算机的大小和功耗也大大减小，这时传统的二进制逻辑设计和冯诺依曼结构成为了计算机的标准配置，并应用到高性能计算机、特种计算机等各种不同方向的计算设备中。
4.集成电路计算机时代在集成电路技术的推动下，1960年代开始研制出集成电路计算机，成为现代计算机发展的基础，最初的集成电路微处理器是由英特尔公司制造，其可以用于计算、控制和存储计算机程序，此后，计算机出现了各种新的设备和软件，如计算机网络、分布式计算、微型计算机等等。
计算机的发展及应用
存储器层次结构图
ALU寄存器
Cache存储器 主存储器（DRAM） 辅助存储器（软盘、硬盘、光盘） 后援存储器（磁带库、光盘）
返本节
常见的几种内存条
用于台式机内存条
用于笔记本电脑内存条
图 12
内存是程序存储的基本要素，存取速度快，但价格较贵，容量不 可能配置的非常大；而外存响应速度相对较慢但容量可以做得很大（ 如一张3.5英寸软盘片容量1.44MB，一张光盘片容量640MB,硬盘容量 可达几百GB及以上）。
的3SI技术路线。
其设计浮点运算速度峰值为每秒230万亿次，采用最新的四核AMD Barcelona
(主频2.0GHz)处理器，采用基于刀片架构的HPP体系架构,共有约30000颗计算核心,大于100TB
海量内存，700TB数据存储能力，采用低延迟的20Gb的网络互联， Linpack测试速度预测将达
1946年初，由美国宾夕法尼亚大学、穆尔工学院和美国陆 军火炮公司联合研制而成研制出了世界上第一台电子计算机 ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer 即电子 数值积分计算机）。
返本节
ENIAC计算机体积庞大，占地约170平方米，总重量达30多吨，使用了 17468个真空电子管，耗电174千瓦，每秒钟可做5000次加减运算。ENIAC的诞 生宣布了电子计算机时代的到来，具有划时代的意义。
内存储器简称内存，用来存储当前要执行的程序和数据以 及中间结果和最终结果。
内存储器又分成随机存储器RAM(Random Access Memory) 、只 读存储器ROM(Random Only Memory)和高速缓冲存储器Cache。
外存储器简称外存，用来存储大量暂时不参与运算的数据 和程序以及运算结果。
计算机发展史、特点、应用领域
一、计算机发展史从远古时代的原始计算工具到如今的电子计算机，计算机在人类社会中扮演着越来越重要的角色。
计算机的发展历经数千年，可以说是人类智慧的结晶。
在计算机发展史上，可以分为几个重要的阶段：1. 原始计算工具时代在古代，人们使用原始的计算工具，比如算盘、简单的符木等，来进行数字计算。
这些原始计算工具虽然简单，但却为日后的计算机奠定了基础。
2. 机械计算机时代19世纪末至20世纪初，出现了一些机械计算工具，比如差分机和分析机。
这些机械计算工具的出现，标志着计算机的概念开始逐渐被人们所认识。
3. 电子管计算机时代二战后，电子管计算机开始出现。
这些巨大的机器利用电子管进行计算，速度比机械计算工具快得多，但体积却很大，功耗也很高。
4. 晶体管计算机时代20世纪50年代末，晶体管逐渐取代了电子管，晶体管计算机因其更小巧、更省电，逐渐成为主流。
5. 集成电路计算机时代20世纪60年代，集成电路的问世标志着计算机技术有了飞速的发展，计算机因其小型化、低成本化而得到了广泛的应用。
6. 个人计算机时代20世纪70年代至80年代，个人计算机开始进入市场，计算机不再是大型机，而是普通家庭也可以拥有的电子设备。
7. 互联网时代20世纪90年代末至21世纪初，互联网的普及使得计算机技术得到了更加广泛的应用，计算机技术在各行各业都起着重要的作用。
8. 人工智能时代当下，人工智能技术的兴起，为计算机技术带来了崭新的发展机遇，计算机不再是简单的执行指令，而是能够模拟人类智慧进行各种复杂的计算和判断。
二、计算机的特点1. 高速度计算机的速度是其最重要的特点之一，计算机可以在短时间内完成大量复杂的计算任务，远远超出人类的计算能力。
2. 高精度计算机具有非常高的精度，可以进行大量的精确计算，几乎可以做到没有误差。
3. 存储能力强计算机可以存储大量的数据，且数据的保存和检索速度非常快，这也是其他计算工具无法比拟的。
4. 自动化计算机可以根据程序自动执行各种复杂的计算任务，无需人工干预，大大提高了工作效率。
计算机的基本概念
五、计算机开/关机
2017
主机前面板
2019
重新启动(热 启动)
2021
在Windows 下关机或重启 动
01
02
03
04
05
06
计算机的外观
2018
开机次序(冷 启动)
2020
关机次序
2022
六、键盘操作
键盘的使用 键盘分区
七、鼠标操作
指向
单击
双击
右击
拖动
习题
01
冯.诺依曼计算机体系结构的基本思想是什么？
第四代计算机：大规模、超大规模集成电路计算机时代 (1971至今)
器件：大规模集成电路 软件：数据库、网络等 应用：社会各领域
二、计算机的特点
电子计算机(简称计算机，又称电脑、信息处理机)是一种能够高速、自动地进行信 息处理的电子设备。它具有如下特点：
1. 速度快 2. 精度高 3. 存储容量大 4. 通用性强 5. 具有逻辑判断和自动控制能力
3.第一台通用电子计算机
即第一台真正具有 现代计算机结构的 电子计算机
EDVAC：Electric Discrete Va r i a b l e Automatic Computer (电子 离散变量自动计算 机)
第一台采用二进制 并能存储程序和数 据的电子计算机 ----冯.诺依曼计算机， 其运算速度是 ENIAC的240倍。
三、计算机的应用领域
计算机的主要应用领域
计算机的应用类型
1. 工商：电子商务、CAD/CAM 2. 教育：多媒体教育、远程教育 3. 医药：CAT、MRI、远程医疗 4. 政府：电子政府 5. 娱乐：虚拟现实、电影特技 6. 科研：数据采集、计算分析 7. 家庭：家庭信息化
计算机基础知识--计算机发展史
3）计算机由五大部件组成
即运算器、控制器、存储器、输入装置和
输出装置五大部件组成，并规定了这五部分的
基本功能。
2、计算机的发展
传统大型机阶段，根据所采用的电子元件不同而划分为四代：
代别、 时间 第一代 硬件体系特征 运算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度
（次/秒）
特点、应用泛围和机器代表
机器语言、汇编语言，无操作系统。体积庞大、造价 昂贵、速度低、存储容量小、可靠性差、不易掌握。 (主要用于数值计算） （代表：UNIVAC-1）
计算机的产生与发展
1、计算机的诞生
p1
世界上第一台电子计算机于1946年在美国宾夕 法尼亚大学诞生，其全称为电子数字积分计算机， 简称ENIAC
该机器使用了18000个电子管，1500个继电器，占地167平方米，重达30 多吨，耗电150千瓦。每秒钟能完成5000次加法运算或400次乘法运算。
它是一台真正能自动运行的电子数字计算机，它标志着人 类文明的一次飞跃，标志着电子计算机时代的到来。
按使用范围分
1、通用计算机： 适用于一般科技运算、学术研究、工作设 计和数据处理等广泛用途的计算。 常说的计算机就是通用数字计算机。
2、专用计算机：
为适应某种特殊应用而设计的计算机，。 其运行程序不变，效率高，速度快，精度 高，但不宜它用。 如：飞机的自动驾驶仪、坦克上的火控系 统中用的计算机等。
ENIAC的两大缺点：
1、采用十进制数
2、不能存储程序
代表人物——冯 ·诺依曼
冯 ·诺依曼是美籍匈牙利数学家，他是计算机发展 过程中的一个重要代表人物，被西方人誉为“计算 机之父” 冯.诺依曼通过一篇论文概括了数字计算机的设 计思想，这些设计思想奠定了现代计算机的基本结 构，并开创了程序设计的新时代，被后人称为冯· 诺 依曼思想。
第1章 计算机基础
人工智能由英国著名科学家图灵提出，被认为是21世纪的三大尖端技术之一。 人们为纪念图灵在计算机领域的卓越贡献而专门设立了“图灵奖”。
（6）网络应用
计算机技术与现代通信的结合造就了计算机网络，它使人际交流跨越了时间和
空间的障碍，已成为建立信息社会的物质基础。
（7）多媒体技术
多媒体技术是利用计算机对文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息 综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的技术。
1.2.2 计算机硬件系统
2．微型计算机的硬件系统
（3）总线
总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，通过它实现计
算机各部件之间的数据、地址和控制信息的传送。总线与微机各部件之间的关 系如图1-5所示。
1.2.2 计算机硬件系统
2．微型计算机的硬件系统
（4）外存储器
外存储器简称外存或辅存，属于外部设备，是对内存的扩充。外存具有存
2．光子计算机
光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存储和处理的 新型计算机。
3．分子计算机
分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大，其运算过程是蛋白质分 子与周围介质相互作用的过程。
4．纳米计算机
纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机，它几乎不耗费任何能 源，性能要比今天的计算机强大许多倍。
④光盘存储器：光盘存储器由光盘驱动器（简称光驱）和光盘组成。
1.2.2 计算机硬件系统源自2．微型计算机的硬件系统（5）输入设备
①键盘
– 键盘的常用键位及功能见表1-2。 – 键盘的正确指法和操作方法，并进行指法练习。 – 按〈Ctrl+Space Bar〉组合键，可以启动或关闭中文输入法；按 〈Ctrl+Shift〉组合键，能够在输入法间切换。 – 单击中文输入法指示器中的全角/半角切换按钮（或按〈Shift +Space Bar〉 组合键），可以实现半角和全角切换。
计算机基础知识
三、多媒体计算 机的组成
四 计算机多媒体技术
一、多媒体技术 的基本概念
1. 多媒体计算机硬件设备 2. 多媒体应用软件
二、多媒体技术 的全
一、信息安全的 概念
二、计算机病毒
1. 计算机信息安全 2. 计算机系统安全 3. 计算机网络安全
三、计算机信息 安全措施 四、网络道德建设 与软件知识产权
三、二进制数据 的运算
二 进位计数制
一、进位计数制 的表示
1. 二进制数据的算术运算
二、不同进制之 间的转换
三、二进制数据 的运算
二 进位计数制
一、进位计数制 的表示
2. 二进制数据的逻辑运算
二、不同进制之 间的转换
三、二进制数据 的运算
三 计算机中的信息编码
一、计算机中数 据的存储单位
二、计算机中的 数据表示
二 进位计数制
一、进位计数制 的表示
二、不同进制之 间的转换
1. R进制转换成十进制 要将二进制、八进制、十六进制转换 成十进制，只要根据符号序列的组成规则、 按位权展开求和即可 。
三、二进制数据 的运算
二 进位计数制
一、进位计数制 的表示
二、不同进制之 间的转换
2. 十进制转换成二进制、八进制、十六 进制 整数除基取余，倒读余数；小数乘基 取整，顺读整数。
2. 计算机的分类 （1）按照计算机原理分类 （2）按照计算机用途分类 （3）按照计算机性能分类
三、计算机的 应用
一 计算机发展概述
一、计算机的诞 生与发展
二、计算机的特 点及分类
三、计算机的 应用
1. 2. 3. 4. 5. 6.
科学计算 数据处理 自动控制 计算机辅助系统 人工智能 多媒体技术应用
大学计算机基础第一章
第一代 （1946~1956）
电子管 5千~4万（次/秒）
第一代计算机的特点：采用电子管作为基本 物理器件。体积大、能耗高、速度慢、容量 小，应用也仅限于科学计算和军事目的。
第二代 （1957~1964）
晶体管 几十万~百万（次/秒）
第二代计算机的特点：采用晶体管作为基本物
理器件。体积小、能耗低、稳定性强，这一时
第一章 计算机概论
1.1 计算机发展与分类 1.2 计算机特点及其应用 1.3 计算机文化与社会信息化 1.4 计算机内的信息表示 1.5 如何学好大学计算机基础
1.1 计算机发展与分类
1.1.1 计算机的发展史 1.1.2 计算机发展的几个阶段 1.1.3 计算机的发展趋势
1.1.1 计算机的发展史
机器字长是指计算机CPU中的运算部件一次能同时处理的二进制数据的位 数。字长越长，作为存储数据，数的表示范围也越大，精度也越高；作 为存储指令，则计算机的处理能力就越强。机器的字长会影响机器的运 算速度。计算机的字长一般是8的整数倍，如8位、16位、32位、64位等， 目前微机的字长通常是32位或64位。
容量包括主存容量和辅存容量，这里主要指内存储器的容量。内存容量 是指内存中存放二进制代码的总数。即：存储容量 = 存储单元个数×存 储字长。
运算速度与许多因素有关，如机器的主频、执行什么样的操作、主存本 身的速度（主存速度快，取指、取数就快）等等都有关。
3.计算机的应用
科学计算、自动化控制、数据处理和信息加工、计算机辅助系统、人工智能。
例 ： 将（35.6875）10转换为二进制数。
① 用除2取余法将整数部分(35)10转换为二进制整数：
2 35
………… 余数为1
低位
1、计算机的诞生、发展、分类、特点及应用等基本知识
考点计算机基础知识计算机的起源+历史+发展起源：1946年美国宾夕法尼亚大学（第一台电子计算机ENIAC埃尼阿克）缩写（电子数字积分计算机 Electronic Numerical Integrator and Calculator) 制造ENIAC的电子元件是电子管和继电器第一台计算机不具备现代计算机的主要原理特征：存储程序和程序控制冯·诺依曼首次提出计算机存储程序的概念（存储程序和程序控制）计算机的硬件组成：存储器、计算器、控制器、输入设备和输出设备。
计算机的内部应采用二进制来表示指令和数据；计算机发展的时代第一代计算机(1946~1958年)电子管时代：基本电子元件为电子管主存元件：磁鼓；外存：磁带特点：体积大、耗电多，价格贵，运行速度和可靠性都不高。
第二代计算机(1959~1964年)晶体管时代：基本电子元件为晶体管。
主存：磁芯；外存元件：磁带或磁盘特点：耗电只有电子管的十分之一，体积比电子管小，机械强度也较高。
除科学计算以外，已开始使用计算机进行数据处理和过程控制。
第三代计算机(1965~1970年)集成电路(IC) 时代：基本电子元件为集成电路。
主存：半导体；外存元件：磁盘特点：体积和耗电量进一步减小，可靠性、运算速度进一步提高；计算机在科学计算、数据处理和过程控制方面得到更加广泛的应用。
第四代计算机(1971年以后)大规模集成电路(LSI) 时代：基本电子元件为大规模集成电路。
主存：半导体；外存元件：软、硬磁盘、光盘特点：把计算机的运算器、控制器等核心部件制作在一块集成电路上。
使计算机朝巨型化和微型化的发展成为可能，同时为计算机网络化创造了条件。
计算机的特点应用和分类计算机的特点1) 高速、精确的运算能力2) 准确的逻辑判断能力3) 强大的存储能力4) 自动功能5) 网络与通信功能高速性:运算速度快精确性:计算精度高存储性:存储容量大通用性:通用性强自动性:工作自动化计算机的应用1) 科学计算主要是使用计算机进行数学方法的实现和应用。
计算机概念、发展历史、分类、应用领域和基本原理
第一节计算机概念、发展历史、分类、应用领域和基本原理计算机的概念◇计算机(computer)是一种能自动、高速进行大量算术运算和逻辑运算的电子设备。
◇速度快、精度高、存储容量大、通用性强、具有逻辑判断和自动控制能力。
计算机的发展简史◇第一台计算机：ENIAC，美国，1946年。
它是为了解决新武器研发中有关弹道问题的许多复杂计算而研制的（由需求引发）。
它采用电子管作为计算机的基本元件，由18000多个电子管，1500多个继电器，10000多只电容器和7000多只电阻构成，占地170m2，重量30吨，每小时耗电30万千瓦,是一个庞然大物，每秒能进行5000次加法运算。
由于它使用电子器件来代替机械齿轮或电动机械进行运算，并且能在运算过程中不断进行判断，作出选择，过去需要100多名工程师花费1年才能解决的计算问题，它只需要2个小时就能给出答案。
◇根据计算机的主要组成电子元器件，划分出计算机发展的四个时代。
电子管阶段；晶体管阶段；集成电路阶段；大规模、超大规模集成电路阶段（现在）第一代(1946年～1958年)电子管计算机，计算机使用的主要逻辑元件是电子管。
计算机使用的主要逻辑元件是电子管，也称电子管时代。
主存储器采用磁鼓磁芯，外存储器使用磁带。
软件方面，用机器语言和汇编语言编写程序。
这个时期计算机的特点是，体积庞大、运算速度低(一般每秒几千次到几万次)、成本高、可靠性差、内存容量小。
第二代(1959年～1964年)晶体管计算机，计算机使用的主要逻辑元件是晶体管。
主存储器采用磁芯，外存储器使用磁带和磁盘。
软件方面开始使用管理程序，后期使用操作系统并出现了高级程序设计语言。
这个时期计算机的应用扩展到数据处理、自动控制等方面。
计算机的运行速度已提高到每秒几十万次，体积已大大减小，可靠性和内存容量也有较大的提高。
第三代(1965年～1970年)集成电路计算机，这个时期的计算机用中小规模集成电路代替了分立元件，用半导体存储器代替了磁芯存储器，外存储器使用磁盘。
计算机发展及应用领域
一、计算机的发展阶段
4、第四代：超大规模集成电路（1971年至今） • 特征：采用大/超大规模集成电路 • 系统：高级语言 • 运算速度：几千万至几十亿（次/秒） • 内存容量：几百MB • 外存储器：磁带、光盘等大容量存储器 • 应用领域：广泛应用于各 领域及家庭
四、计算机的应用
• • • • • • • • 1、科学计算 2、数据处理 3、电子商务/电子政务 4、过程控制/实时监控 5、计算机辅助工程 6、多媒体技术应用/虚拟现实 7、人工智能 8、网络应用
计算机发展及应用领域
一、计算机的发展阶段
计算机问世以后的短短几十年发展历 史中，它所采用的电子元器件经历了电子 管时代、晶体管时代、小规模集成电路时 代，现已进入超大规模集成电路时代。
一、计算机的发展阶段
1、第一代：电子管时代（1946~1957年） • 特征：采用电子管作为计算机的逻辑原件 • 系统：机器语言或汇编语言编写 • 运算速度：几千至几万（次/秒） • 外存储器：穿孔卡片、纸带 • 应用领域：军事、科学研究
展望：
• 第五代智能计算机：具备人工智能，能像 人一样思维，并且运算速度极快，其硬件 系统支持高度并行和快速推理，软件系统 能够处理知识信息。 • 第六代生物计算机：利用蛋白质分子制造 出基因芯片，生物计算机比硅晶片计算机 在速度、性能上有质• • • • • • 1、运算速度快 2、计算精度高 3、具有超强记忆和逻辑判断能力 4、实现自动控制并且具备人机交互功能 5、可靠性高 6、通过网络可以实现跨地域信息资源共享
计算机发展史`分类和应用领域
第1章计算机基础知识计算机发展史、分类和应用领域数值、字符、汉字和图像编码计算机组成和原理计算机安全基础知识1.1 计算机概述计算机技术的迅猛发展，促使人类走向丰富多彩的信息社会。
信息时代的生产方式和生活方式具有数字化、集成化、智能化、移动化、个性化等特点。
1.1.1 计算机的发展世界上第一台电子数字式计算机ENIAC于1946年2月15日诞生在美国宾夕法尼亚大学。
它奠定了电子计算机的发展基础，开辟了一个计算机科学技术的新纪元，标志着人类第三次产业革命的开始。
ENIAC诞生后短短的几十年间，计算机的发展突飞猛进。
主要电子器件相继使用了真空电子管，晶体管，中、小规模集成电路和大规模、超大规模集成电路，引起计算机的几次更新换代。
每一次更新换代都使计算机的体积和耗电量大大减小，功能大大增强，应用领域进一步拓宽。
特别是体积小、价格低、功能强的微型计算机的出现，使得计算机迅速普及，进入了办公室和家庭，在办公自动化和多媒体应用方面发挥了很大的作用。
目前，计算机的应用已扩展到社会的各个领域。
在推动计算机发展的众多因素中，电子元器件的发展起着决定性的作用，计算机系统结构和计算机软件技术的发展也起了重大的作用。
从生产计算机的主要技术来看，计算机的发计算机文化基础·2·展过程可以划分为四个阶段，如表1-1所示。
表1-1 计算机发展历程随着计算机应用的广泛深入，又向计算机技术本身提出了更高的要求。
当前，计算机的发展表现为4种趋向：巨型化、微型化、网络化和智能化。
1.1.2 计算机的分类按照1989年由IEEE科学巨型机委员会提出的运算速度分类法，计算机可分为巨型机、大型机、小型机、工作站、微型计算机和网络计算机。
1．巨型机巨型机又称超级计算机，是所有计算机类型中价格最贵、功能最强的一类计算机，其浮点运算速度已达每秒万亿次。
用于国防尖端技术、空间技术、大范围长期性天气预报、石油勘探等方面。
这类计算机在技术上朝两个方向发展：一是开发高性能器件，特别是缩短时钟周期，提高单机性能；二是采用多处理器结构，构成超并行计算机，通常由100台以上的处理器组成超并行巨型计算机系统，它们同时解算一个课题，来达到高速运算的目的。
计算机基础知识整理【史上最全】
知识模块：计算机基础知识考点一：计算机的发展及应用一、计算机的发展世界上第一台计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator，称为电子数字积分计算机）1946 年2 月诞生于美国。
从元器件来说，计算机发展大致经历了四代的变化：第一代为1946-1957 年，电子管计算机：数据处理；第二代为1958-1964 年，晶体管计算机：工业控制；第三代为1965-1971 年，中小规模集成电路：小型计算机；第四代为1972 迄今，大规模和超大规模集成电路：微型计算机；1971 年Intel 公司开发出Intel 4004（第一块CPU）微处理器，标志进入了微型机阶段。
二、我国计算机的发展1958 年我国研制成功第一台计算机103 机；1983 年国防科技大学研制成功的银河－I 号亿次运算巨型计算机是我国自行研制的第 1 台亿次运算计算机系统；2009 年曙光5000A，峰值计算速度超过200 万亿次（我国首台百万亿次超级计算机）；2009 年11 月“天河一号”的峰值速度达到每秒1206.19 万亿次，是中国首台每秒运算速度超过千万亿次的超级计算机。
2010 年“天河一号”升级后的“天河一号A”的峰值速度达到每秒2570 万亿次，速度超过当时的最快的超级计算机—美国的“美洲豹”（每秒1750 万亿次），成为当时世界上运算速度最快的计算机。
三、计算机的分类及特点1.计算机的分类1) 按用途分：通用计算机和专用计算机。
2) 按规模及性能分：巨型计算机、大/中型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站和服务器。
3) 按计算机的原理分类：模拟式电子计算机、数字电子计算机和数字模拟混合式电子计算机2.计算机的特点自动控制能力；处理速度快、精度高；“记忆”能力强；能进行逻辑判断；很高的计算精读；支持人机交互；通用性强。
计算机的体系结构仍在继续发展，其发展趋势是智能化、网络化、巨型化、微型化。
计算机基础知识
计算机基础知识一、计算机的概念计算机是一种自动、快速进行大量算术运算和逻辑运算的现代化电子设备。
二、计算机的发展的四个阶段1. 第一代：电子管阶段（1946-1955）世界上第一台计算机：ENIAC 需要手动连接相关线路才能运行计算；相关知识点：由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼提出，计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制形式存放在计算机的存储器中，以程序控制计算机，使计算机能自动、连续地工作。
即计算机只能处理二进制数据，日常生活中的汉字、英文字母及数字必须转化为相应的二进制数后，计算机才能处理，即数字化。
特点：体积大，运算速度慢，成本高，可靠性差，内存容量小等，主要用于军事和科学研究工作代表机型：UNIVAC—I（通用计算机）2. 第二代：晶体管阶段（1955-1964）代表机型：IBM—7000，采用操作系统进行管理，采用高级程序设计语言进行编程如：basic、fortran和cobol使编写程序变得更为方便。
特点：体积小、成本低、功能强、可靠性高3. 第三代：中小规模集成电路阶段（1964-1971）代表机型：IBM—360 特点：功能比第二代有进一步提高，使计算机和通信技术密切结合起来，广泛应用到各领域，如：科学计算、数据处理、事务管理、工业控制等，完善操作系统，高级语言种类增多，提出程序结构化、模块化的程序设计思想，如：pascal语言4. 第四代：规模、超大规模集成电路阶段（1971-现在）代表机型：IBM 4300、3080、3090、9000以上划分：主要是根据计算机所采用的物理元器件我国计算机研究：1958年研究第一台电子计算机；64年第二代晶体管计算机；71年批三代集成电路计算机；77年第一台微机（DJS050）；83年：深腾1800、2002年：银河计算机、2003年：曙光4000A、2010年：天河一号三、计算机的特点、应用和分类特点：1、高速、精确的运算能力目前世界排名第一是的IBM公司的“红杉”计算机，我国的天河一号排名第五2、准确的逻辑判断能力3、强大的存储能力4、自动功能5、网络与通信功能应用：1、科学计算机（数值计算）：最初发明计算机的目的就是为了解决繁琐的数学计算，如：人造卫星的轨道测算、人类基因序列分析、天气预报、地震分析、导弹拦截等2、数据/信息处理（非数值计算或信息处理）：主要处理文字、图像、声音等应用，是计算机应用最多的一个领域。
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安徽新华电脑专修学院课堂教学教案
（电脑应用课使用）
问题：请同学想象一下第一台计算机的模样
二.知识点剖析（130分钟）
（一）、计算机的产生：
1、概念：
计算机是一种能快速而高效的完成数字化信息处理的电子设备，它能按照人们预先编写的程序对输入的数据进行存储，处理和传递。
2、计算机的发展史：
1)机械式计算机时代
A.帕斯卡：法国人。
于17世纪制造出一种机械式加法机，它成为世界上第一台机械式计算机。
B.莱布尼兹：德国人。
于1672年，发明了乘法计算机，他是受中国易经八卦的影响最早提出二进制运算法则。
他认为中国的八卦是世界上最早的二进制记数法，对200多年后计算机的发展产生了深远的影响。
C.巴贝奇：英国人。
查尔斯·巴贝奇研制出差分机和分析机，为现代计算
机设计思想的发展奠定基础。
D.阿达（现代人工智能技术的开拓者）：1834年11月，阿达在一次宴会上遇到了一位对其一生产生重要影响的人——查尔斯·巴贝奇。
此时的巴贝奇正在到处游说他的计算机设想。
当时的人们很少有人理会他，以为他是在“痴人说梦”。
但当遇到阿达时，他也将自己的设想全盘托出，讲给阿达听。
此时的阿达只有18岁，但她听完他的设想并看了他的文稿后，彻底地领会了他的设想，并深深地为之陶醉。
凭着她深厚的科学功底和丰富的想象力，她认为这是一个伟大的设想，世界将因之而改变。
随后阿达设计图被公认为是世界上第一个计算机程序设计者。
E.阿兰.图林（人工智能之父）：1950年，他的一篇论文发表引来的惊雷，是在“第一代电脑”占统治地位的时代，这篇论文甚至可以作为“第五代电脑”和“第六代电脑”的宣言书。
从此，人们更愿意把阿兰·图林称作“人工智能之父”，后来人们纪念他的卓越贡献，设立了计算机最高奖，“图林奖”。
F.冯.诺依曼（电子计算机之父）：指出计算机是由五大部件组成：运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备。
还指出在计算机内部，机器能够识别的是0，1表示的二进制数。
2)电子式计算机时代
A.1926年，美国人发明电子管，是电子计算机的发展基础。
B.1936年，图灵和诺依曼共同开发出后来被称之为“冯诺依曼存储器。
C.1946年2月15日，世界上第一台电子数字式计算机在美国宾夕法尼亚大学正是投入运行。
它的名字叫ENIAC（埃尼亚克）。
是电子数值积分计算机的缩写。
它使用了17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地170平方米，
（五）、计算机的发展趋势
计算机的发展是日新月异的，今后的计算机会朝着巨型化、微型化、多媒体化、网络化、智能化等多方面发展。
1巨型化：高速度、高精度、大存储量和超强功能
2微型化：体积小、功能强、价格低
3多媒体化：以图形、图像、声音、动画等方式进行人机交互
4网络化：可组建网络系统，可实现软、硬件与数据资源的共享和网络通信
5智能化：让计算机模拟人的感觉、行为和思维方式
“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’来”。
——笛卡尔（1637）
第一代机器人机械手（1962年出现）
第二代机器人具有“感觉”的机器人
第三代机器人装有启发式计算机的“智能机器人”
（六）、计算机的特点
1快速的数据处理能力
高速度是其他工具无比拟的。
例如圆周率：
祖冲之（中国）用了15年，计算到小数点后7位
香克斯（英国）用了毕生精力，计算到小数点后707位
ENIAC用了40秒，就达到香克斯的记录，并验证香克斯计算到528位已算错
2计算精度高
以军队发射导弹举例
3超强的存储记忆能力
目前市面上最大的内存条为512MB，硬盘为160GB
4复杂的逻辑判断能力。