计算概论

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计算机的现在
多种多样 用途广泛
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计算机的发展简史
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计算机的发展
1.第一代(1946年~1958年):电子管阶段 基本特征采用电子管作为计算机的逻辑元器件,每秒运算速 度仅为几千次,内存容量仅数KB.其数据表示主要是定点数, 使用机器语言或汇编语言编写程序.第一代电子计算机体积 庞大,造价昂贵,用于军事和科学研究工作.其代表机型有 IBM 650(小型机),IBM 709(大型机).
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计算机的发展
2.第二代(1959年~1964年):晶体管阶段 基本特征是采用晶体管作为计算机的逻辑元器件,运算速度 达每秒几十万次,内存容量增至几十KB.与此同时,计算机 软件技术也有了较大发展,出现了FORTRAN,COBOL, ALGOL等高级语言.与第一代计算机相比,晶体管电子计算 机体积小,成本低,功能强,可靠性大大提高.除了科学计 算外,还用于数据处理和事务处理.其代表机型有IBM 7094.
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内容提要
课程内容 进度安排 授课方式与成绩评定 计算机与人类社会 小结
Βιβλιοθήκη Baidu
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课程内容
1. 计算机和信息技术的基本概念和基础知识
计算机硬件组成,软件系统,发展简史 信息的表示与处理,信息的输入与输出,信息的存储 操作系统初步,计算机网络与互联网 软件开发与程序语言,文件系统与数据库系统 程序设计初步 Windows 操作系统和常用软件工具 VC++ 语言编程环境 和 C 语言编程
第一讲 计算机与人类社会
计算概论
(Introduction to Computing)
主讲人:马思伟
北京大学数字媒体研究所 http://www.idm.pku.edu.cn/
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相关信息
马思伟
– Address: 信息科学院数字媒体研究所,理科二号楼2641 – Tel: 62753424 – Email: swma@jdl.ac.cn – Homepage: http://idm.pku.edu.cn/staff/masiwei.aspx – Research interests
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计算机文化
计算机文化
– 以计算机为核心的信息技术已形成为对当代人类社会产生
全面影响的一种文化形态 --- 计算机文化. – 计算机文化就是能熟练地,有效地,愉快地使用计算机所 必需的知识和技能. – ......
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计算机文化
信息文化(Information Culture) 数字文化(Digital Culture) 网络文化(Cyber Culture, Net Culture, Internet Culture or Web Culture) ......
第十五周
– 12月22日第二十讲 – 12月25日第二十一讲
第十六周
– 12月 29日 第二十二讲 复习
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进度安排 – 上机
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 第七次 第八次 Windows操作系统,收发邮件 搜索引擎 Word Excel Powerpoint C 程序设计 C 程序设计 C 程序设计
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世界上第一台计算机ENIAC 世界上第一台计算机
1946年2月14日,世界上第一台 电脑ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator)在美国宾夕法尼亚大 学诞生 发明人:莫奇来和爱克特 5000次加法/秒 体重28吨 占地170m2 18,000多只电子管 1500个继电器 功率150KW
第十一周
– 11月 24日第十四讲 指针 – 11月 27日第十五讲 字符串
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进度安排
第十二周
– 12月1日 第十六讲
复合数据类型 复合数据类型 函数与结构化设计 函数与结构化设计 排序查找算法 文件操作
第十三周
– 12月 8日 第十七讲 – 12月 11日 第十八讲
第十四周
– 12月15日 第十九讲
Video coding, processing……
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相关信息
教材
– 《计算概论》许卓群,李文新,罗英伟 著,清华大学出版
社 第二版
参考教材
– 《C程序设计(第三版)》谭浩强著,清华大学出版社 – 《C程序设计题解与上机指导(第三版)》谭浩强著,清
华大学出版社
课程网页 – http://idm.pku.edu.cn/jiaoxue-Computing/index.htm 上机时间:周一 5-6节
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计算机文化(Computer Culture) 计算机文化
文化
– (Culture)考古学上指同一历史时期的遗迹,遗物的综合体.
同样的工具,用具,制造技术等是同一种文化的特征. – (Civilization)人类所创造的财富的总和,特指精神财富,如 文学,艺术,教育,科学. – (literacy)运用文字的能力及一般知识 – ...... (如企业文化, )
Highly dependable and highly adaptable systems, and embodied machines that integrate with the physical world, such as cars that drive themselves or sensor networks that monitor the health of our environment and the safety of our streets Broadly viewed, computers can be used for simulation, for communication, and for embodiment. The last is the newest and the most exciting
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计算机的发展
3.第三代(1965年~1970年):集成电路阶段 随着固体物理技术的发展,集成电路工艺己可以在几平方毫 米的单晶硅集成电路片上集成由十几个甚至上百个电子元器 件组成的逻辑电路.它的运算速度每秒可达几十万次到几百 万次,体积越来越小,价格越来越低,软件越来越完善,在 监控程序的基础上发展形成了操作系统.
是一种有知识,会学习,能推理的计算机 具有能理解自然语言,声音,文字和图像的能力,能 用自然语言与人直接对话. 可以利用已有的和不断学习的知识,进行思维,推理 和联想,并得到结论. 能解决复杂问题,具有汇集,记忆,检索有关知识的 能力.
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第五代(智能 计算机 第五代 智能)计算机 智能
"深蓝"计算 机器人足球赛 机器狗 ......
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计算机能干什么? 计算机能干什么?
打游戏 文字编辑 上网 编写应用程序 数据处理 ….
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计算机与人类社会
概述 当前计算机的主要应用 当前计算机研究的热门话题 计算机发展带来的问题与困惑 个人计算机的基本组成
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概述
计算机的发展史 计算机的发展速度 - 摩尔定律 计算机科学 计算机文化
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人类经历的信息革命
第一次信息革命:语言的产生 ---人类交流和传播信 第一次信息革命 息最早的工具. 第二次信息革命:文字的出现 --- 它能保留信息,对 第二次信息革命 人类文化的发展起了重要的作用 第三次信息革命:印刷技术的发明 --- 在更大的范围 第三次信息革命 内以更快的速度传播人类文明. 第四次信息革命:计算机文化 --- 成为推动人类文明 第四次信息革命 向前发展的巨大动力.
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上机2 进度安排 – 上机
第九次 第十次 第十一次 第十二次 第十三次 第十四次 C 程序设计 C 程序设计 C 程序设计 C 程序设计 C 程序设计 C 程序设计
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授课方式与成绩评定
课上讲授和演示 复习,自学和书面作业 上机实习并完成上机作业 考试成绩评测
– 期中考试 20% – 期末考试 40% – 平时成绩(作业,课堂表现)
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计算机的发展
4.第四代(1971年~现在):大规模/超大规模集成电路阶段 基本特征是采用大规模集成电路和超大规模集成电路作为计 算机的逻辑元器件,20世纪70年代以来,集成电路制作工艺 取得了迅猛的发展,在硅半导体上可集成更多的电子元器件, 计算机的速度最高可以达到每秒几百万亿次浮点运算.操作 系统不断完善,高级程序设计语言功能更加完善,人们的生 活与计算机应用息息相关.
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计算机科学
计算机原理与接口 单片机,数字信号处理(DSP) 计算机系统结构 程序设计语言 算法分析与数据结构(Data Structure) 操作系统,软件工程,编译原理 计算机网络(通信原理,移动通信,宽带通信网) ......
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计算机科学
数据库管理系统(DBMS) 多媒体技术(Multimedia Technology) 人工智能(Artificial Intelligence) 知识工程(Knowledge Engineering) 计算机图形学(Computer Graphics) 计算机视觉(Computer Vision) 自然语言(Natural Language)处理,语音(Speech)信号处 理 ......
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计算机学科分类
计算机系统/体系结构(Architecture) 计算机软件与理论 计算机应用技术(Application Technology) 信息安全(Information Security) ......
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计算机科学
电子电路(模拟电路,数字电路,......) 数学(数学分析,线性代数,概率论与随机过程,矩阵论,复 变函数,......) 离散数学(discrete mathematics) 信息论(information theory) 信号与系统(signal and system) ......
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进度安排
第一周
– 9月15日 第一讲 计算机与人类社会 – 9月18日 第二讲 计算机硬件系统
第二周
– 9月22日 第三讲 计算机软件系统
第三周
– 9月29日 第四讲 计算机网络基础 – 10月 2日
第四周
– 10月 6日
第五周
– 10月 13日 第五讲 信息存储与管理 – 10月 16日 第六讲 多媒体技术
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计算机发展的几个阶段
时代 一 二 三 四 年份 46-58 58-64 64-71 71年迄 今 器件 电子管 晶体管 集成电路 大规模集成 电路 软件 汇编语言 高级语言 操作系统 数据库, 网络等 应用 科学计算 数据处理工业控制 文字处理图形处理 社会的各个领域
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第五代(智能 计算机 第五代 智能)计算机 智能
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计算机的发展速度 - 摩尔定律
芯片密度每 18 个月增加1倍;
体积越来越小
CPU性能价格比 大约18个月翻一番
速度越来越快 价格越来越便宜
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摩尔定理
晶 体 管 单 位 时 间 执
百 万 条 每 秒 /
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计算机的发展速度
巴特勒.莱普森 巴特勒 莱普森 Butler W. Lampson The Uses of Computers: The Best is Yet to Come. 2008 诺贝 尔奖获得者北京论坛(图灵奖)
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进度安排
第六周
– 10月20日 第七讲
计算机信息安全 人机交互原理 期中考试 程序设计简介及编程环境
第七周
– 10月27日 第八讲 – 10月30日 第九讲
第八周
– 11月 3日 第十讲
第九周
– 11月10日 第十一讲 C程序设计导引 – 11月13日 第十二讲 程序结构设计
第十周
– 11月 17日 第十三讲 数组
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信息文化
物质,能源和信息 知识经济
– 是指建立在知识和信息的生产,分配和使用之上的经济. – 主要特征:以高新技术和信息技术为基础,以创新型人才
为先决条件,知识和信息成为国家重要的战略资源,国家 之间的竞争主要体现在对知识和信息的占有,分配和使用 上,人才培养和高科技产业成为国家经济的突出特征.
2. 上机操作
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课程结束需要掌握的知识
理论
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个人计算机的基本组成及各部件的功能 操作系统的引导及其主要功能 信息的表示,处理,存储的基本原理 互联网的基本功能和原理 计算机程序的工作原理及开发过程
实践
– Windows 操作系统的使用 – 常用软件的操作 – 收发电子邮件,搜索引擎的使用, – office(Word, Excel,Powerpoint) – VC++编程环境 及 C 语言编程