计算机与信息技术
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中国知识产权“龙腾”服务器（2002）。 n 软件 YHOS 、CCDOS、WPS、LinuxOS、COSIX64、OpenBASE
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曙光3000超级计算机
王安磁芯存储器
计算机与信息技术
2、计算机的未来
n 未来电子计算机的发展方向 巨型化、微型化、网络化、智能化
n 应用其他技术的计算机 光计算机、生物计算机、分子计算机、量子 计算机、DNA计算机
n 二进制是一种最简单的编码系统。
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计算机与信息技术
n 计算机中的信息采用二进制编码来表示。 n 二进制表示数字容易实现（只有0、1）。
n 二进制运算规则简单（逢二进一）。
n 二进制编码在物理上最容易实现；自然界中 具有两个固定状态的物理量很多，例如：电 流的有无、电压的高低等。
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n 电子计算机的发展 电子管——晶体管——集成电路 ——大规模集成电路
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计算机与信息技术
手工到机械自动
n 史前时期，我们的祖先就采用石块和贝壳记数；
n 唐代时期，开始使用算盘；
n 17世纪，出现了计算尺；
n 1642年，法国数学家Pascal创造了第一台能完成加、减 运算的机械计算器，计算税收；
n 1822年，英国数学家巴贝奇提出了自动计算机的基本概 念，并设计出差分机和分析机；
机械计算到电动计算
n 1884年，美国工程师霍雷斯创造了第一台电动计算机, 用于人口普查；
n 1944年，美国哈佛大学数学教授霍华德·阿肯提出设计 思想，由IBM承建，设计出“马克1号”计算机。
机电全自动到电子数字
计算机与信息技术
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2020/12/7
计算机与信息技术
主要内容：
了解：
n 计算机发展历程及中国计算机发展概况。主要内 容包括计算机系统的概念、硬件和软件的发展简 史、计算机分类等。
n 信息的基本概念、内容、特征、作用。
n 计算机在信息社会中的应用。主要内容包括应用 领域、案例、影响等。
n 信息产业
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计算机与信息技术
n 数据
n 对现实世界中客观事物的符号表示 n 可以是数值数据，也可以是非数值数据，如声
音、图像等 n 计算机中数据
n 能输入计算机，并能为其处理的符号序列
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计算机与信息技术
n 例，一幅黑白图象 n 数据——黑白点阵
信息——脸谱
0 00011110000 0 01100001100 1 10000000010 1 00110011001 1 00110011001 1 00000000001 1 00000000001 1 01100011001 0 11011110110 0 01111111100 0 00000000000 0 00000000000
n 例如，IBM公司研制的“深蓝”计算机， 每秒能执行50～100亿次运算，每秒能计 算出200 ～300万步棋。1996年2月10日， 超一流国际象棋大师卡斯帕罗夫以三胜两 和一负的成绩战胜了“深蓝”。但在1997 年5月12日，这位历史上最伟大的人类旗 手却败在“更深的蓝”计算机手下。
计算机与信息技术
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计算机与信息技术
什么是计算机？
计算机:是一台能存储程序和数据，并能自动执行程 序的机器；是一种能对各种数字化信息进行处理， 协助人们获取信息、处理信息、存储信息和传递信 息的工具。
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计算机与信息技术
1、计算机的发展历程
n 计算机技术的发展 算筹 ——算盘、计算尺——机械式计算机 ——电子计算机
计算机与信息技术
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信息的常用单位有“位”、“字节”、“字”三种： ⒈位（Bit）表示一位二进制信息（最小单位） ⒉字节（Byte）一个字节8位二进制数字组成（是信息的
基本存储单位） ⒊字（Word）是位的组合，在计算机中作为一个独立的
信息单位处理。不同的机器类型，字长是不同的，常 用的字长有8位、16位、32位等。如某个字由4个字节 组成，则它的字长是32位，相应的计算机称为32位机。
第二代 （1958~1964） 晶体管计算机 几十万~百万（次/秒）
第四代 （1970~90年代） 大规模集成电路 几百万~几亿（次/秒）
第三代 （1964~1969） 中小集成电路 百万~几百万（次/秒）
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计算机与信息技术
中国计算机的发展
n 大型机及巨型机 银河、曙光、神威 n 微型机 长城、联想、方正 n 中央处理器 “龙芯”芯片（2001）、曙光推出具有
1280×720像素色彩图像×24比特/像素×60图像/秒=1.3Gbps
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计算机与信息技术
信息的组织
n 信息组织的层次结构 位、字节、域、记录、文件和数据库
n 文件的结构和特点 n 数据库技术
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计算机与信息技术
信息的传输
n 信息传输的主要途径 ——互联网络
n 网络技术 网络设备 网络的层次结构 网络协议 局域网/城域网/广域网
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计算机与信息技术
n 计算机最主要的功能就是处理信息，而信 息在计算机中如何表示、存放、传递？这 是首先要解决的问题。
n 基本要求是：信息的表示、存放和传递要 方便、可靠、易处理。
n 显然，在计算机内部，信息只有经过数字 化编码后才能表示、存放和传递。
n 所谓编码，就是用少量的基本符号，根据 简单的组合规则，以表示大量复杂的信息。
（200～3400HZ）
宽带语音
16000样本数/秒×14比特/样本 = 224kbps
(50～7000HZ)
宽带音频
44100样本数/秒×2信道×16比特/样本 = 1.412Mbps
(20～20000HZ)
图像
512×512像素色彩图像×24比特/像素 = 6.3Mb／图像
视频
高清晰度电视
640×480像素色彩图像×24比特/像素×30图像/秒 =221Mbps
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计算机与信息技术
多媒体信息表示
n 采集——量化——编码
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计算机与信息技术
信息的采集
n 传统的信息采集方法 n 多媒体信息的采集
n 声音 采样率／采样精度 n 图形 分辨率／像素位深度
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计算机与信息技术
未经压缩的信息容量
信息源
大致比特率
电话
8000样本数/秒×12比特/样本 = 96kbps
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计算机与信息技术
PentiumⅣ微处理器
返回
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“奔腾（Pentium）”微处理器在2000年11月发布，起步 频率为1.5GHz，随后陆续推出了1.4GHz-3.2GHz的P4处 理器，这也是目前最新型的微处理器。
计算机与信息技术
计算机发展历程
计算机发展史
第一代 （1946~1957） 电子管计算机 5千~4万（次/秒)
电150KW，占地170平方米，运算速
度5000次/秒加、减法运算。(不具 Cray-1巨型机 备在计算机内存银储河程-1向序量机的特征.)
IBM7090型晶体管计算机
世界上第一台通用数字电子计算机计算EN机I与AC信息技术
第一台个人计算机
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IBM 5150
计算机与信息技术
史上第一台笔记本电脑
位（Bit）
b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
……
……
……
字节（Byte）
…… 字（Word）
计算机与信息技术
n 计算机是美国人发明的，因此计算机的字符 集中自然包含了英文的26个字母。
n 计算机要在全世界通用，必须采用公认的标 准格式对字符、符号进行编码。
n 常用的字符编码有ASCII码、BCD码、西文字 符编码和EBCDIC码。
二、计算机与信息处理
n 信息及信息科学 n 基于计算机的信息处理过程
➢信息的表示和采集 ➢信息的存储和组织 ➢信息的传输和检索
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计算机与信息技术
1、信息科学与技术
n 信息： 区别于物质与能量的第三类资源
n 信息科学： 以信息为主要研究对象的科学
n 信息技术： 有效应用信息资源的技术体系
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Osborne 1
计算机与信息技术
世界上第一个鼠标
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计算机与信息技术
第一款计算机游戏
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SpaceWar
计算机与信息技术
现代微型计算机
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微机
计算机与信息技术
现代的家用计算机
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iMac
计算机与信息技术
现代的笔记百度文库计算机
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辑与数字集成电路、计算机原理与设计、计算机
系统结构、微机原理与接口技术等；
n 计算机应用平台 包括操作系统、网络、编译系
统原理、分布式系统等；
n 计算机应用基础 包括程序设计、软件工程、算
法基础、数据结构、数据库等；
n 计算机应用技术 包括多媒体、计算机可视化与
iBook
计算机与信息技术
微型计算机及微处理器
n 从 4004 到Pentium 4 n 早期的微型计算机
例
Intel4004微 处理器芯片
例
PentiumⅣ微处理器
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APPLE 1计算机
IBM P计C算计机算与信机息技术
Intel4004微处理器芯片
包含2300个晶体管，支持45条指令，工作频率1MHz， 尺寸规格为3mm×4mm。计算性能远远超过当年的 返回 ENIAC，最初售价为200美元。
420,000,000
晶
体
管
数
目 2300
图片
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4004 10微米芯片
奔腾4 0.18微米芯片
计算机与信息技术
智能机器人
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n 智能化是指让计算机具有模拟人的感觉、
行为、思维过程的机理，使计算机具备逻
辑推理、学习等能力。
n 目前，已研制出各种“机器人”，有的能 代替人从事各种复杂、危险的劳动，有的 能与人下棋等。
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计算机与信息技术
n 信息与数据的联系 n 数据是信息的符号表示，或称载体 n 信息是数据的内涵，是数据的语义解释 n 数据是符号化的信息 n 信息是语义化的数据
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计算机与信息技术
2、基于计算机的信息处理过程
n 信息的表示方法 n 信息的采集 n 信息的存储 n 信息的组织 n 信息的传输和检索
n 未来计算机的发展。主要内容包括计算技术的发 展方向、未来计算机和信息技术的展望。
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计算机与信息技术
主要知识点
n 信息表示 n 计算机发展 n 未来计算机 n 计算机应用领域
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计算机与信息技术
一、计算机技术的发展和展望
n 计算机的发展历程 n 未来计算机可能的发展方向
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计算机与信息技术
n 汉字要比英文字母多得多，如何解决汉字的编 码问题，这是用计算机处理汉字首先要解决的 一个最大难题。
n 汉字处理又包括两方面：汉字输入和汉字识别。 英文的26个字母在键盘上都有，但上万个汉字 是无法放在一个键盘中。
n 处理汉字就要解决汉字的输入、编码、在计算 机中保存、汉字转换识别等一系列问题。
电子计算机
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ENIAC
晶体管计算机
现代计算机
ＥＮＩTRAＡDIＣC晶—体管—计１算机９４６宾州大
学
(Electronic Numerical
冯·诺依曼
Integrator And Computer)
（数字积分电子计算机）
重达30吨，使用18000支电子管
，70000个电阻，10000支电容， 耗
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计算机与信息技术
信息的检索
n 早期的检索方式 n 网络化、智能化检索 n 搜索引擎
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计算机与信息技术
计算科学体系
n 构造性数学基础 包括数理逻辑、代数系统、图
论、集合论等；
n 计算的数学理论 包括计算理论、高等逻辑、形
式语言与自动机、形式语义学等；
n 计算机组成原理、器件与体系结构 包括数字逻
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计算机与信息技术
摩尔定律 计算的能力每18个月翻一番
性能价格比 在过去20年里1,000,000倍增长 在未来20年里1,000,000倍的增长
摩尔定律在过去的35年里已被证实了他的准确 性
在未来至少35年中它还将发挥作用
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计算机与信息技术
微型化就是进一步提高集成度，利用高性能的超大规 模集成电路研制质量更加可靠、性能更加优良、价格更 加低廉、整机更加小巧的微型计算机。例如，腕式计算 机。
n 1946年，第一台数字式计算机ENIAC诞生在美国，从此
人类社会进入以计算机为主导的信息时代。
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计算机与信息技术
唐朝
1642年 Pascal 加法器
1822年 巴贝奇 差分机
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1946年 ENIAC
1944年 阿肯 MARK I
1833年 巴贝奇 分析机
计算机与信息技术
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曙光3000超级计算机
王安磁芯存储器
计算机与信息技术
2、计算机的未来
n 未来电子计算机的发展方向 巨型化、微型化、网络化、智能化
n 应用其他技术的计算机 光计算机、生物计算机、分子计算机、量子 计算机、DNA计算机
n 二进制是一种最简单的编码系统。
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计算机与信息技术
n 计算机中的信息采用二进制编码来表示。 n 二进制表示数字容易实现（只有0、1）。
n 二进制运算规则简单（逢二进一）。
n 二进制编码在物理上最容易实现；自然界中 具有两个固定状态的物理量很多，例如：电 流的有无、电压的高低等。
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n 电子计算机的发展 电子管——晶体管——集成电路 ——大规模集成电路
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计算机与信息技术
手工到机械自动
n 史前时期，我们的祖先就采用石块和贝壳记数；
n 唐代时期，开始使用算盘；
n 17世纪，出现了计算尺；
n 1642年，法国数学家Pascal创造了第一台能完成加、减 运算的机械计算器，计算税收；
n 1822年，英国数学家巴贝奇提出了自动计算机的基本概 念，并设计出差分机和分析机；
机械计算到电动计算
n 1884年，美国工程师霍雷斯创造了第一台电动计算机, 用于人口普查；
n 1944年，美国哈佛大学数学教授霍华德·阿肯提出设计 思想，由IBM承建，设计出“马克1号”计算机。
机电全自动到电子数字
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2020/12/7
计算机与信息技术
主要内容：
了解：
n 计算机发展历程及中国计算机发展概况。主要内 容包括计算机系统的概念、硬件和软件的发展简 史、计算机分类等。
n 信息的基本概念、内容、特征、作用。
n 计算机在信息社会中的应用。主要内容包括应用 领域、案例、影响等。
n 信息产业
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计算机与信息技术
n 数据
n 对现实世界中客观事物的符号表示 n 可以是数值数据，也可以是非数值数据，如声
音、图像等 n 计算机中数据
n 能输入计算机，并能为其处理的符号序列
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计算机与信息技术
n 例，一幅黑白图象 n 数据——黑白点阵
信息——脸谱
0 00011110000 0 01100001100 1 10000000010 1 00110011001 1 00110011001 1 00000000001 1 00000000001 1 01100011001 0 11011110110 0 01111111100 0 00000000000 0 00000000000
n 例如，IBM公司研制的“深蓝”计算机， 每秒能执行50～100亿次运算，每秒能计 算出200 ～300万步棋。1996年2月10日， 超一流国际象棋大师卡斯帕罗夫以三胜两 和一负的成绩战胜了“深蓝”。但在1997 年5月12日，这位历史上最伟大的人类旗 手却败在“更深的蓝”计算机手下。
计算机与信息技术
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计算机与信息技术
什么是计算机？
计算机:是一台能存储程序和数据，并能自动执行程 序的机器；是一种能对各种数字化信息进行处理， 协助人们获取信息、处理信息、存储信息和传递信 息的工具。
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计算机与信息技术
1、计算机的发展历程
n 计算机技术的发展 算筹 ——算盘、计算尺——机械式计算机 ——电子计算机
计算机与信息技术
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信息的常用单位有“位”、“字节”、“字”三种： ⒈位（Bit）表示一位二进制信息（最小单位） ⒉字节（Byte）一个字节8位二进制数字组成（是信息的
基本存储单位） ⒊字（Word）是位的组合，在计算机中作为一个独立的
信息单位处理。不同的机器类型，字长是不同的，常 用的字长有8位、16位、32位等。如某个字由4个字节 组成，则它的字长是32位，相应的计算机称为32位机。
第二代 （1958~1964） 晶体管计算机 几十万~百万（次/秒）
第四代 （1970~90年代） 大规模集成电路 几百万~几亿（次/秒）
第三代 （1964~1969） 中小集成电路 百万~几百万（次/秒）
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计算机与信息技术
中国计算机的发展
n 大型机及巨型机 银河、曙光、神威 n 微型机 长城、联想、方正 n 中央处理器 “龙芯”芯片（2001）、曙光推出具有
1280×720像素色彩图像×24比特/像素×60图像/秒=1.3Gbps
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计算机与信息技术
信息的组织
n 信息组织的层次结构 位、字节、域、记录、文件和数据库
n 文件的结构和特点 n 数据库技术
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计算机与信息技术
信息的传输
n 信息传输的主要途径 ——互联网络
n 网络技术 网络设备 网络的层次结构 网络协议 局域网/城域网/广域网
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计算机与信息技术
n 计算机最主要的功能就是处理信息，而信 息在计算机中如何表示、存放、传递？这 是首先要解决的问题。
n 基本要求是：信息的表示、存放和传递要 方便、可靠、易处理。
n 显然，在计算机内部，信息只有经过数字 化编码后才能表示、存放和传递。
n 所谓编码，就是用少量的基本符号，根据 简单的组合规则，以表示大量复杂的信息。
（200～3400HZ）
宽带语音
16000样本数/秒×14比特/样本 = 224kbps
(50～7000HZ)
宽带音频
44100样本数/秒×2信道×16比特/样本 = 1.412Mbps
(20～20000HZ)
图像
512×512像素色彩图像×24比特/像素 = 6.3Mb／图像
视频
高清晰度电视
640×480像素色彩图像×24比特/像素×30图像/秒 =221Mbps
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计算机与信息技术
多媒体信息表示
n 采集——量化——编码
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计算机与信息技术
信息的采集
n 传统的信息采集方法 n 多媒体信息的采集
n 声音 采样率／采样精度 n 图形 分辨率／像素位深度
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未经压缩的信息容量
信息源
大致比特率
电话
8000样本数/秒×12比特/样本 = 96kbps
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计算机与信息技术
PentiumⅣ微处理器
返回
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“奔腾（Pentium）”微处理器在2000年11月发布，起步 频率为1.5GHz，随后陆续推出了1.4GHz-3.2GHz的P4处 理器，这也是目前最新型的微处理器。
计算机与信息技术
计算机发展历程
计算机发展史
第一代 （1946~1957） 电子管计算机 5千~4万（次/秒)
电150KW，占地170平方米，运算速
度5000次/秒加、减法运算。(不具 Cray-1巨型机 备在计算机内存银储河程-1向序量机的特征.)
IBM7090型晶体管计算机
世界上第一台通用数字电子计算机计算EN机I与AC信息技术
第一台个人计算机
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IBM 5150
计算机与信息技术
史上第一台笔记本电脑
位（Bit）
b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
……
……
……
字节（Byte）
…… 字（Word）
计算机与信息技术
n 计算机是美国人发明的，因此计算机的字符 集中自然包含了英文的26个字母。
n 计算机要在全世界通用，必须采用公认的标 准格式对字符、符号进行编码。
n 常用的字符编码有ASCII码、BCD码、西文字 符编码和EBCDIC码。
二、计算机与信息处理
n 信息及信息科学 n 基于计算机的信息处理过程
➢信息的表示和采集 ➢信息的存储和组织 ➢信息的传输和检索
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计算机与信息技术
1、信息科学与技术
n 信息： 区别于物质与能量的第三类资源
n 信息科学： 以信息为主要研究对象的科学
n 信息技术： 有效应用信息资源的技术体系
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Osborne 1
计算机与信息技术
世界上第一个鼠标
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计算机与信息技术
第一款计算机游戏
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SpaceWar
计算机与信息技术
现代微型计算机
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微机
计算机与信息技术
现代的家用计算机
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iMac
计算机与信息技术
现代的笔记百度文库计算机
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辑与数字集成电路、计算机原理与设计、计算机
系统结构、微机原理与接口技术等；
n 计算机应用平台 包括操作系统、网络、编译系
统原理、分布式系统等；
n 计算机应用基础 包括程序设计、软件工程、算
法基础、数据结构、数据库等；
n 计算机应用技术 包括多媒体、计算机可视化与
iBook
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微型计算机及微处理器
n 从 4004 到Pentium 4 n 早期的微型计算机
例
Intel4004微 处理器芯片
例
PentiumⅣ微处理器
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APPLE 1计算机
IBM P计C算计机算与信机息技术
Intel4004微处理器芯片
包含2300个晶体管，支持45条指令，工作频率1MHz， 尺寸规格为3mm×4mm。计算性能远远超过当年的 返回 ENIAC，最初售价为200美元。
420,000,000
晶
体
管
数
目 2300
图片
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4004 10微米芯片
奔腾4 0.18微米芯片
计算机与信息技术
智能机器人
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n 智能化是指让计算机具有模拟人的感觉、
行为、思维过程的机理，使计算机具备逻
辑推理、学习等能力。
n 目前，已研制出各种“机器人”，有的能 代替人从事各种复杂、危险的劳动，有的 能与人下棋等。
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计算机与信息技术
n 信息与数据的联系 n 数据是信息的符号表示，或称载体 n 信息是数据的内涵，是数据的语义解释 n 数据是符号化的信息 n 信息是语义化的数据
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计算机与信息技术
2、基于计算机的信息处理过程
n 信息的表示方法 n 信息的采集 n 信息的存储 n 信息的组织 n 信息的传输和检索
n 未来计算机的发展。主要内容包括计算技术的发 展方向、未来计算机和信息技术的展望。
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主要知识点
n 信息表示 n 计算机发展 n 未来计算机 n 计算机应用领域
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一、计算机技术的发展和展望
n 计算机的发展历程 n 未来计算机可能的发展方向
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计算机与信息技术
n 汉字要比英文字母多得多，如何解决汉字的编 码问题，这是用计算机处理汉字首先要解决的 一个最大难题。
n 汉字处理又包括两方面：汉字输入和汉字识别。 英文的26个字母在键盘上都有，但上万个汉字 是无法放在一个键盘中。
n 处理汉字就要解决汉字的输入、编码、在计算 机中保存、汉字转换识别等一系列问题。
电子计算机
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ENIAC
晶体管计算机
现代计算机
ＥＮＩTRAＡDIＣC晶—体管—计１算机９４６宾州大
学
(Electronic Numerical
冯·诺依曼
Integrator And Computer)
（数字积分电子计算机）
重达30吨，使用18000支电子管
，70000个电阻，10000支电容， 耗
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信息的检索
n 早期的检索方式 n 网络化、智能化检索 n 搜索引擎
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计算科学体系
n 构造性数学基础 包括数理逻辑、代数系统、图
论、集合论等；
n 计算的数学理论 包括计算理论、高等逻辑、形
式语言与自动机、形式语义学等；
n 计算机组成原理、器件与体系结构 包括数字逻
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计算机与信息技术
摩尔定律 计算的能力每18个月翻一番
性能价格比 在过去20年里1,000,000倍增长 在未来20年里1,000,000倍的增长
摩尔定律在过去的35年里已被证实了他的准确 性
在未来至少35年中它还将发挥作用
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微型化就是进一步提高集成度，利用高性能的超大规 模集成电路研制质量更加可靠、性能更加优良、价格更 加低廉、整机更加小巧的微型计算机。例如，腕式计算 机。
n 1946年，第一台数字式计算机ENIAC诞生在美国，从此
人类社会进入以计算机为主导的信息时代。
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计算机与信息技术
唐朝
1642年 Pascal 加法器
1822年 巴贝奇 差分机
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1946年 ENIAC
1944年 阿肯 MARK I
1833年 巴贝奇 分析机
计算机与信息技术