计算机文化基础第1章

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算和逻辑操作。 4）工作自动化：计算机内部的操作运算是根据人们预 先编制的程序自动控制执行的。 5）精确性高：计算机的可靠性很高，差错率极低，一 般来讲只在那些人工介入的地方才有可能发生错误。
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1.2.2.2 计算机的分类
根据处理的对象划分
能的“机器人”，可以代替人在一些危险的工作岗
位上工作。有人预测，家庭智能化的机器人将是继 PC机之后下一个家庭普及的信息化产品。
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1.3 计算机中信息的表示
1.3.1 数制及其转换 1、常见的进位计数制 2、数制的转换 3、二进制的运算规则 1.3.2 计算机中信息的表示 1、数据的单位 2、数值的表示 3、文字信息的表示
集成电路
网络时代
未来计算机
光子、量子、 DNA等
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1.2.2.1 计算机的特点
1）运算速度快: 浪潮的“天梭”系列高性能计算机，其
运算速度已达到1.075 2万亿次/秒。 2）存储容量大：计算机的存储性是计算机区别于其他 计算工具的重要特征。 3）通用性强：通用性是计算机能够应用于各种领域的 基础，任何复杂的任务都可以分解为大量的基本的算术运
1.1 信息与信息技术
1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 信息与数据 信息技术 信息社会 ―计算机文化”的内涵
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1.1.1 信息与数据
信息是现代社会中广泛使用的一个概念， 关于信息的定义众说纷纭 。 控制论创始人美国数学家维纳认为：信息 是我们在适应外部世界、感知外部世界的过程中 与外部世界交换的内容。 信息论创始人美国数学家香农认为：信息 能够用来消除不确定性的因素。 一般认为：信息是在自然界、人类社会和 人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属 性。
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1.1.4 “计算机文化”的内涵
一、文化的定义 对于文化的定义，尽管众说纷纭，但有一 点得到公认，即都认为文化是人类社会的特有 现象。 所谓文化，是人类在物质和精神两方面具 有整体性的创造力的表现，是人类对客观世界 整体性把握的一种能力，也是人类进步的一种 标志。 文化的核心是: 观念和价值
1、早期的计算方法或工具：结绳、垒石、枝条 、算盘、 计算尺、计算器。 2、计算机诞生的理论基础：1854年，英国数学家布尔 （提出了符号逻辑的思想；19世纪中期，英国数学家巴 贝奇（被称为“计算机之父”）提出了通用数字计算机 的基本设计思想。 3、 埃尼克ENIAC：第一台真正意义上的数字电子计算 机，是Electronic Numerical Integrator And Calculator的缩 写。它于1946年2月在美国的宾夕法尼亚大学正式投入研 制成功并运行，ENIAC共使用了约18 800个真空电子管， 重达30吨，耗电174千瓦，占地约140平方米，用十进制 计算，每秒运算5 000次加法。它没有今天的键盘、鼠标 等设备，人们只能通过扳动庞大面板上的无数开关向计 算机输入信息。ENIAC的诞生奠定了电子计算机的发展 基础，开辟了信息时代的新纪元，是人类第三次产业革 命开始的标志。（参见下图）
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2013-7-13计算机源自化基础71.1.2 信息技术
信息技术是指自20世纪70年代以来，随着微 电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围 绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和 传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信 息资源的高技术群，包括微电子技术、新型元 器件技术、通信技术、计算机技术、各类软件 及系统集成技术、光盘技术、传感技术、机器 人技术和高清晰度电视技术等，其中以微电子 技术、计算机技术、软件技术和通信技术为主 导。 简单地讲，信息技术是指人们获取、存储、 传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。
2. 微型化
指利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机 的体积进一步缩小，价格进一步降低。计算机的微型化已成 为计算机发展的重要方向，各种笔记本电脑和PDA的大量面 世和使用，是计算机微型化的一个标志。
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1.2.4 计算机的发展趋势
3. 网格化
网格（Grid）技术可以更好地管理网上的资源， 它把整个互联网虚拟成一台空前强大的一体化信息系 统，犹如一台巨型机，在这个动态变化的网络环境中， 实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知 识资源、专家资源的全面共享，从而让用户从中享受 可灵活控制的、智能的、协作式的信息服务，并获得 前所未有的使用方便性和超强能力。
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1.1.4 “计算机文化”的内涵
二、文化具有的基本属性 广泛性：既涉及全社会的每一个人、每 一个家庭，又涉及全社会的每一个行业、每 一个应用领域。 传递性：这种事物应当具有传递信息和 交流思想的功能。 教育性：这种事物应能成为存储知识和 获取知识的手段。 深刻性：不是给社会某一方面带来变革， 而是给整个社会带来全面、深刻的根本性变 革。
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1.2 计算机技术概述
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1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4
计算机的起源与发展 计算机的特点及分类 计算机的应用 计算机的发展趋势
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1.2.1.1 计算机的起源
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1.1.4 “计算机文化”的内涵
三、计算机文化 计算机文化的提法最早出现在20世纪80年代 初，是在瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育 大会上提出来的。 所谓计算机文化就是以计算机为核心，集网 络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社 会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文 化。 计算机文化是人类文化发展的四个里程碑之 一（前三个分别为：语言的产生、文字的使用与 印刷术的发明）。 计算机文化的真正内涵是具有计算机信息处 理能力。
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6. 计算机网络与通信
利用通讯技术，将不同地理位置的计算机互联，可以 实现世界范围内的信息资源共享，并能交互式地交流信息。 正所谓“一线联五洲”，Internet的建立和应用使世界变成 了一个“地球村”，同时深刻地改变了我们的生活、学习 和工作方式。
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1.1.1 信息与数据
信息与数据的区别与联系： 在一般用语中，信息与数据并没有严格的 区分。但是，从信息科学的角度来看，它们是 不等同的。数据是信息的具体表现形式，是信 息的载体，而信息是对数据进行加工得到的结 果，它可以影响到人们的行为、决策，或对客 观事物的认知。 信息的符号化就是数据，所以数据是信息 的具体表示形式，信息是数据抽象出来的逻辑 意义。
密码解译等涉及复杂数值计算的领域。
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2. 信息管理
是指非数值形式的数据处理，是指以计算机技术为基
础，对大量数据进行加工处理，形成有用的信息。被广泛
应用于办公自动化、事务处理、情报检索、企业管理和知 识系统等领域。信息管理是计算机应用最广泛的领域。
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1.2.3 计算机的应用
5. 人工智能
人工智能（AI，Artificial Intelligence）是研究怎 样让计算机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称 机器智能，主要研究智能机器所执行的通常是人类智能的 功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计思 考、规划、学习和问题求解等思维活动。
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1.2.3 计算机的应用
3.过程控制
又称实时控制，指用计算机及时采集检测数据，按最佳 值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。目前已在冶 金、石油、化工、纺织、水电、机械和航天等部门得到广泛 应用。
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4. 计算机辅助系统
指通过人机对话，使计算机辅助人们进行设计、加工、 计划和学习等工作。 如计算机辅助设计CAD、计算机辅助制 造CAM、计算机辅助教育CBE、计算机辅助教学CAI 、 计算 机辅助教学管理CMI 。另外还有计算机辅助测试CAT和计算 机集成制造系统CIMS等。
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1.2.4 计算机的发展趋势
4. 智能化
计算机智能化是指使计算机具有模拟人的感觉 和思维过程的能力。智能化的研究包括模拟识别、
物形分析、自然语言的生成和理解、博弈、定理自
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动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智 能机器人等等。目前已研制出多种具有人的部分智
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1.2.4 计算机的发展趋势
1. 巨型化
指研制速度更快的、存储量更大的和功能更强大的巨型 计算机。主要应用于天文、气象、地质和核技术、航天飞机 和卫星轨道计算等尖端科学技术领域，研制巨型计算机的技 术水平是衡量一个国家科学技术和工业发展水平的重要标志。
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1.1.1 信息与数据
所谓数据，是指存储在某种媒体上可以 加以鉴别的符号资料。这里所说的符号，不 仅指文字、字母、数字，还包括了图形、图 像、音频与视频等多媒体数据。由于描述事 物的属性必须借助于一定的符号，所以这些 符号就是数据的形式。
计算机文化基础
——山东省教育厅组编
第一章 信息技术与计算机文化
第一章 信息技术与计算机文化
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 信息与信息技术 计算机技术概述 计算机中信息的表示 计算机系统 微型计算机系统 多媒体技术基础
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1.3.1 数制及其转换
一、基本概念
1、进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，简称进制 。 2、数码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、 A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等。 3、基数：数制所使用的数码个数。常用“R‖表示，称R进 制。如二进制的数码是：0、1，那么基数便为2。 4、位权：指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中， 处于不同数位的数码代表的数值不同。例如十进制数111， 个位数上的1权值为100，十位数上的1权值为101，百位数上 的1权值为102。以此推理，第n位的权值便是10 n-1 ,如果是小 数点后面第m位，则其权值为10 –m 。 对于一般数制，某一整数位的位权是基数（位数-1），某一 小数位的位权则是基数-位数 。
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1.1.3 信息社会
信息社会也称信息化社会，是指以信息活 动为社会发展的基本活动，以信息经济为主导 经济，以信息技术为技术基础，以信息文化改 变人类教育、生活和工作方式以及价值观念的 新兴社会形态。 在信息社会里，信息作为继物质和能源 之后的第三资源，在社会发展中起着主导作用， 当今社会的主导产业将从传统工业转向信息产 业和知识产业。
模拟计算机、数字计算机和混合计算机
根据用途划分
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专用计算机和通用计算机
根据规模划分
巨型机、大型机、中型机 小型机、微型机和工作站
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1.2.3 计算机的应用
1. 科学计算：
科学计算是指科学和工程中的数值计算。它与理论研
究、科学实验一起成为当代科学研究的三种主要方法。主 要应用在航天工程、气象、地震、核能技术、石油勘探和
名称
电子管计算机
元件
电子管
语言
机器语言 汇编语言 高级程序 设计语言
应用
科学计算
晶体管计算机
晶体管
数据处理
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第三代 1965～1970
第四代 1970年～现在 第五代
集成电路计算机
中小规模 集成电路
高级程序 设计语言
面向对象的高 级语言
广泛应用到各个 领域
集成电路计算机
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1.2.1.1 计算机的起源
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图1 第一台电子管计算机（ENIAC）
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1.2.1.2 计算机的发展
年代
第一代 1946～1957 第二代 1958～1964