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第四代计算机
▪ 1971年至今 ▪ 以大规模/超大集成电路为主要元件 ▪ 巨型机、大型机、小型机、微型机以及便携机
未来的第五代计算机是智能计算机
电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。
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1.1 计算机基础知识 1.1.3 计算机类 型
按计算机规模分类
巨型机 大型机 小型机 微型机 工作站 服务器 嵌入式计算机
多媒体与虚拟现实
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微机的发展(1975-1995)
• 1975年第一台个人电脑问世。 • 1981年第一台IBM-PC问世。 • 1985年386；1989年486；1993年奔腾出现。
CPU进入32位时代。 • 1989年多媒体声卡问世。 • 1995年个人电脑出现CD-ROM光驱。 • 1995年Win 95问世，操作系统进入Windows
时代。多媒体和图形界面的出现使电脑真正进 入家庭。
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微机的发展(1995- )
• 1995 年 以 来 ， Intel 的 CPU 频 率 （ 2000 年 P4 ， 2GHz；2004年P4，3.8GHz）。
• 2001年Windows XP，集成大量应用程序，例如 IE、Media Player、图像浏览等。
大学计算机基础
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第一章 计算机及信息技术概 述
本章主要介绍计算机的发展史和特点、 类型及应用，以及计算机的未来发展趋势； 计算机系统的硬件和软件系统构成；最后介 绍信息技术的基本概念。
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1.1 计算机基础知识
这是一幅很著名的人类进化幽默图 20世纪以来人类最重大的科技发明当
数电子数字计算机，计算机改变了人们 传统的工作和生活方式。
可在纸带上左右移动的读写头， 可无限延伸的纸带。用于
用于读写数据(输入输出设备)
存储程序和数据（存储器）
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百度文库
1.1 计算机基础知识
• 计算机应由运算器、控制器、存储器、 输入设备和输出设备五大部件组成；
• 应采用二进制简化机器的电路设计；
美籍匈牙利数学家 冯诺依曼
(计算机鼻祖)
• 采用“存储程序”技术,以便计算机能保 存和自动依次执行指令。
当时，19岁的帕斯卡为了帮 助父亲计算税款，开始研究机械 计算装置，最后制成了手摇驱动 的齿轮进位式计算器，可完成六 位数字的加减法。
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1.1 计算机基础知识
德国数学家莱布尼茨：在1673年发明了机械式乘 除法器。基本原理继承于帕斯卡的加法机，也是由一 系列齿轮组成，但它能够连续重复地做加减法，从而 实现了乘除运算。据记载，莱布尼兹曾把自己的乘法 机复制品送给康熙皇帝。
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1.1 计算机基础知识 1.1.1 计算机发展历史上的重要人物 和思想
人类从远古时代就产生了计算的需要。钟表业， 特别是齿轮传动装置技术的发展，诞生了最早的机 械式计算机。
下面介绍几位在电子计算机诞生前后对计算机 发展有过突出贡献的几位早期历史人物。
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1.1 计算机基础知识
法国物理学家帕斯卡(1623-1662)：在 1642年发明了第一台机械式加法机。该机 由齿轮组成，靠发条驱动，用专用的铁笔 来拨动转轮以输入数字。
▪ 1946－1958年 ▪ 以电子管为主要元件 ▪ 代表机型：ENIAC
第二代计算机
▪ 1958－1964年 ▪ 以晶体管为主要元件
采用晶体管的第二代 电子计算机IBM7090型
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1.1 计算机基础知识
第三代计算机
▪ 1964－1971年 ▪ 以集成电路为主要元件
采用集成 电路的第 一台电子 计算机 IBM360型
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1.1 计算机基础知识
英国数学家巴贝奇：1822年，在历经10 年努力终于发明了“差分机”。它有3个齿 轮式寄存器，可以保存3个5位数字，计算精 度可以达到6位小数。
巴贝奇试图发明功能更好的通用计算机 ——分析机，但最终失败。
英国女数学家爱达 (1815-1852)：巴贝奇 的合作伙伴。她用穿孔卡片设计了世界上 “第一件计算机程序”。她还建议分析机用 二进制存储。预言分析机能唱歌、绘画。
英国诗人拜伦的女儿 7
1.1 计算机基础知识
图灵机：这个在当时看来是纸上谈兵的简单
机器，隐含了现代计算机中“存储程序”的
基本思想。半个世纪以来，数学家们提出的
各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等
价的。
英国科学家阿兰图灵
控制器（含运算功能）
(理论计算机的奠基人
1912-1954)
姚期智：2000年 首位获奖图灵奖 的华裔学者
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1.1 计算机基础知识
1.1.4 计算机的特点及应用 领域
计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、 高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化 智能电子设备。
计
点
算 机
特
运算速度快 计算精度高 存储容量大 具有逻辑判断能力
按照程序自动运行
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1.1 计算机基础知识
计
领 域
算 机 应
用
科学计算 数据处理 过程与实时控制 人工智能 计算机辅助设计与制造 远程通信与网络应用
• 2005年4月，64位Windows XP操作系统问世。 • 2005年4月，CPU进入双核和多核时代。 • 2006年，Windows Vista 32位/64位操作系统发
布。 • 2009年， Windows7操作系统发布。
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1.1 计算机基础知识 1.1.5 计算机发展趋
计算机正势向巨型化、微型化、网络化和智能化方向发展。
重30吨，占地167m2，耗电150千瓦 主要元件为电子管、继电器，可保 存80个字节，每秒钟做5000次加减 法或400次乘法运算。
致命缺陷：没有存储程序。
电子数字积分计算机
Electronic Numerical Integrator And Calculator 10
1.1 计算机基础知识
第一代计算机
① 巨型化
存储容量大、运算速度达每秒百万亿、千万亿次的巨型机 是衡量一个国家科技实力的指标之一。
2009年，我国成功研制出每秒1206万亿次的“天河一号” 超级计算机，成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿 次计算机的国家。
七十多年来，现代计算机基本结构仍然是 “冯·诺依曼计算机”。
冯·诺依曼： “如果不考虑巴贝奇、爱达和其他人早先提出的 有关思想，计算机基本概念只能属于阿兰·图灵”
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1.1 计算机基础知识
1.1.2 电子计算机发展 历程
1946年由美国宾夕法尼亚大学 研制出世界上第一台电子数字 计算机，取名ENIAC。由此 诞生了“第一个电子的大脑”