大学计算机基础课件第1章
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大数据必须采用分布式架构 对海量数据进行分布式数据 挖掘，这使他必须依赖于计 算的分布式处理、分布式数 据库、云存储和虚拟化技术 ，因此，大数据和云计算密 不可分。
物联网
通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互 动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一 个巨大网络。 目的
实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接，方便 识别、管理和控制。
计算机发 展阶段
特点
运算速度 软件发展 应用领域
体积庞大/
1946-58： 电子管时代
成本高/ 5000次/s~ 无
可靠性 几万次 (2进制机 科学计算
低/运算
/s
器语言)
慢
体积变小/
1958-64： 晶体管时代
磁芯作 内存/磁 盘作外
10万~几十 万次/s
出现高级 编程语 言
数据事务 处理
工业控制
1.3.1 计算思维的概念
概念 2006年3月，周以真在世界计算机学会会刊上给出定义 ：运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计 以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思 维活动。
计算思维
求解问题中的计算思维 设计系统中的计算思维 理解人类行为中的计算思维
1.3.2 计算思维的特征
巨型机:万 亿次/s
PC机:几千 万次/s
高级语言 各行各业、
O展 产深S/业/入多软化发种件/人们活 中的工生作
大规模超大模块集成 电路
11
计算机的发展趋势
多级化(巨大小微型) 网络化 多媒体 智能化
12
未来的计算机
量子计算机 神经网络计算机 化学、生物计算机 光计算机
13
1.2 计算机系统的特点、分类及应用
原理 • “存储程序”概念 冯·诺依曼计算机7
EDVAC
1945年6月，冯.诺依曼撰写了《关于离散变量自动电子计算 机的草案》形成了EDVAC方案。
采用了二进制
运算器
EDVAC
5个基本部分组成
控制器 存储器 输入设备
冯.诺依曼结构
输出设备
“存储程序”与“控制程序”相结合
冯.诺依曼结构计算机
第一台存储程序的冯.诺依曼计算机—EDSAC
➢ 通用计算机 ➢ 专用计算机
按计算机性能分类
➢ 巨型机、大型机、小型机、微型机，工作站等
16
1.2.3Leabharlann Baidu计算机的应用领域
科学计算（数值计算） 信息管理 过程控制与检测 计算机辅助应用（CAD CAI CAM ) 计算机网络通信 电子商务 电子政府
17
1.3 计算思维简介
21.3.1 计算思维的概念 21.3.2 计算思维的特征 21.3.3 计算思维的体现
概念化而不是程序化 是根本的，不是刻板的技能 是思想的，不是人造品 是人的思维，不是计算机的思维 是数学与工程思维的互补与融合 面向所有人、所有领域
1.3.3 计算思维的体现
“0”和“1”的思维 程序的思维 递归的思维
1.4 计算机新技术
云计
VR与
算
AR
物联网
新技
术 大数 据
3D打 印
大学计算机基础
第1章 计算机简史
计算机基础
计算思维
计算机新技术
2
1.1 计算机的产生及发展
21.1.1 计算机的产生 21.1.2 计算机的发展
1.1.1 计算机的产生
人类计算工具沿革
算盘 机械计算机 计算尺 机电计算机
4
第一台电子计算机 ENIAC
举世公认的第一台电子计算机，是 美国宾夕法尼亚大学于1946年研制成功 的“电子数值积分计算机”（ ENIAC ）。
存
基本元件图
电子管 晶体管
10
1.1.2 计算机的发展
体积剧减/
1964-71：
集成电路时 代
省电 可靠更高
几十万~几 百万次
内存大/
/s
功能强
大
科学计算
多种高级 编程语
自动控制
言/操作信息管理/
系统 文字处
理
中小规模集成电路
1大97超模电代规1-大集路模至规成时与今：存储速提现能容度高P极C量//大机功出/
21.2.1 计算机的特点 21.2.2 计算机的分类 21.2.3 计算机的应用领域
1.2.1 计算机的特点
高速和高精度计算 强大的数据处理能力 具有逻辑判断能力 存储能力强 自动运行和自动控制能力 高可靠性
15
1.2.2 计算机的分类
按计算机原理分类
➢ 数字计算机 ➢ 模拟计算机
按计算机用途分类
5
ENIAC的技术参数
主要研制人：莫奇莱和艾克特
5000次加法/秒 保存80个字节 重量28吨 占地170m2 18800只电子管 1500个继电器 功率150KW
不能存储程序，只能存储20个字节的十进制数
6
被誉为“计算机之父”
美籍匈牙利数学家 冯. 诺依曼
主要贡献： • 奠定了现代计算机体系结 构和工作
云计算
云计算是由分布式计算、并行处理、网格计算发展 而来的，是一种新兴的商业计算模型。
特点
➢超大规模 ➢虚拟化 ➢高可靠性 ➢通用性 ➢高扩展性 ➢极其廉价 ➢潜在的危险性
应用
➢云物联 ➢云安全 ➢云存储 ➢云游戏
大数据
大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉 、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强 的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和 多样化的信息资产。
用途 智能交通、环境保护、政府工作…
人工智能
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理 论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。该领域的 研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专 家系统等…
目标—使机器来完成通常需要人类智能才能完成的复杂工作 。
1949年5月6日面世，由莫里斯.维 尔克斯领导、设计和研制成功。
1952年，由冯.诺依曼主持的EDVAC 才真正的研制完成，EDVAC的结构 与现代计算机的结构一样。由运算 器、控制器、存储器、I/O5部分组 成，实现了存储程序和自动执行两 大功能。
1.1.2 计算机的发展
计算机的分代（按使用的电子器件划分）
物联网
通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互 动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一 个巨大网络。 目的
实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接，方便 识别、管理和控制。
计算机发 展阶段
特点
运算速度 软件发展 应用领域
体积庞大/
1946-58： 电子管时代
成本高/ 5000次/s~ 无
可靠性 几万次 (2进制机 科学计算
低/运算
/s
器语言)
慢
体积变小/
1958-64： 晶体管时代
磁芯作 内存/磁 盘作外
10万~几十 万次/s
出现高级 编程语 言
数据事务 处理
工业控制
1.3.1 计算思维的概念
概念 2006年3月，周以真在世界计算机学会会刊上给出定义 ：运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计 以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思 维活动。
计算思维
求解问题中的计算思维 设计系统中的计算思维 理解人类行为中的计算思维
1.3.2 计算思维的特征
巨型机:万 亿次/s
PC机:几千 万次/s
高级语言 各行各业、
O展 产深S/业/入多软化发种件/人们活 中的工生作
大规模超大模块集成 电路
11
计算机的发展趋势
多级化(巨大小微型) 网络化 多媒体 智能化
12
未来的计算机
量子计算机 神经网络计算机 化学、生物计算机 光计算机
13
1.2 计算机系统的特点、分类及应用
原理 • “存储程序”概念 冯·诺依曼计算机7
EDVAC
1945年6月，冯.诺依曼撰写了《关于离散变量自动电子计算 机的草案》形成了EDVAC方案。
采用了二进制
运算器
EDVAC
5个基本部分组成
控制器 存储器 输入设备
冯.诺依曼结构
输出设备
“存储程序”与“控制程序”相结合
冯.诺依曼结构计算机
第一台存储程序的冯.诺依曼计算机—EDSAC
➢ 通用计算机 ➢ 专用计算机
按计算机性能分类
➢ 巨型机、大型机、小型机、微型机，工作站等
16
1.2.3Leabharlann Baidu计算机的应用领域
科学计算（数值计算） 信息管理 过程控制与检测 计算机辅助应用（CAD CAI CAM ) 计算机网络通信 电子商务 电子政府
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1.3 计算思维简介
21.3.1 计算思维的概念 21.3.2 计算思维的特征 21.3.3 计算思维的体现
概念化而不是程序化 是根本的，不是刻板的技能 是思想的，不是人造品 是人的思维，不是计算机的思维 是数学与工程思维的互补与融合 面向所有人、所有领域
1.3.3 计算思维的体现
“0”和“1”的思维 程序的思维 递归的思维
1.4 计算机新技术
云计
VR与
算
AR
物联网
新技
术 大数 据
3D打 印
大学计算机基础
第1章 计算机简史
计算机基础
计算思维
计算机新技术
2
1.1 计算机的产生及发展
21.1.1 计算机的产生 21.1.2 计算机的发展
1.1.1 计算机的产生
人类计算工具沿革
算盘 机械计算机 计算尺 机电计算机
4
第一台电子计算机 ENIAC
举世公认的第一台电子计算机，是 美国宾夕法尼亚大学于1946年研制成功 的“电子数值积分计算机”（ ENIAC ）。
存
基本元件图
电子管 晶体管
10
1.1.2 计算机的发展
体积剧减/
1964-71：
集成电路时 代
省电 可靠更高
几十万~几 百万次
内存大/
/s
功能强
大
科学计算
多种高级 编程语
自动控制
言/操作信息管理/
系统 文字处
理
中小规模集成电路
1大97超模电代规1-大集路模至规成时与今：存储速提现能容度高P极C量//大机功出/
21.2.1 计算机的特点 21.2.2 计算机的分类 21.2.3 计算机的应用领域
1.2.1 计算机的特点
高速和高精度计算 强大的数据处理能力 具有逻辑判断能力 存储能力强 自动运行和自动控制能力 高可靠性
15
1.2.2 计算机的分类
按计算机原理分类
➢ 数字计算机 ➢ 模拟计算机
按计算机用途分类
5
ENIAC的技术参数
主要研制人：莫奇莱和艾克特
5000次加法/秒 保存80个字节 重量28吨 占地170m2 18800只电子管 1500个继电器 功率150KW
不能存储程序，只能存储20个字节的十进制数
6
被誉为“计算机之父”
美籍匈牙利数学家 冯. 诺依曼
主要贡献： • 奠定了现代计算机体系结 构和工作
云计算
云计算是由分布式计算、并行处理、网格计算发展 而来的，是一种新兴的商业计算模型。
特点
➢超大规模 ➢虚拟化 ➢高可靠性 ➢通用性 ➢高扩展性 ➢极其廉价 ➢潜在的危险性
应用
➢云物联 ➢云安全 ➢云存储 ➢云游戏
大数据
大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉 、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强 的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和 多样化的信息资产。
用途 智能交通、环境保护、政府工作…
人工智能
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理 论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。该领域的 研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专 家系统等…
目标—使机器来完成通常需要人类智能才能完成的复杂工作 。
1949年5月6日面世，由莫里斯.维 尔克斯领导、设计和研制成功。
1952年，由冯.诺依曼主持的EDVAC 才真正的研制完成，EDVAC的结构 与现代计算机的结构一样。由运算 器、控制器、存储器、I/O5部分组 成，实现了存储程序和自动执行两 大功能。
1.1.2 计算机的发展
计算机的分代（按使用的电子器件划分）