互联网与信息社会

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1.2 计算机的发展历史
——计算机系统的特点
波音飞机
对准尺寸标准 万分之一米 零件数量 百万级
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奔腾芯片
对准尺寸标准 千万分之一米 零件数量 千万级/亿级
数字芯片是人造的、最复杂的系统之一。
自然界的生物基因系统和它们相比，生物系 统的复杂性还要高出几个数量级！
1.1 信息与信息社会
信息处理技术的几个历史里程碑
1、发明文字
使得 信息 得以在更大的范围内 跨越时间和空间而传播
2、发明算术
使得量化的数字信息可以被加工和变换
3、发明活字印刷
使得大量信息的批量复制 成为可能，使信息成为一种可大规模共享的资源
4、计算机和互联网
使得全球性的信息传输、加工、和互动成为可能
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1.2 计算机的发展历史
——计算机的过去
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体 积 巨 大 的 专 用 设 备
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1.2 计算机的发展历史
——计算机的现在
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体积越来越小 性能越来越高
多种多样 用途广泛
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1.2 计算机的发展历史
——计算机发展的时代划分
(3)第三代计算机(1964年-1970年) 集成电路计算机
采用中、小规模集成电路代替了传统的独立式晶体管。与第二代计算机相 比，这一时期的计算机其软件、硬件系统都向标准化、模块化、系列化发 展。应用范围扩大到工业控制等领域。
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1.2 计算机的发展历史
——计算机发展的时代划分
主要内容
一、基础知识
1.1 信息与信息社会 1.3 计算机的研究范畴 1.5 互联网
1.2 计算机的发展历史 1.4 计算机的应用领域 1.6 互联网应用
二、应用知识
2.1 外部可见的计算机系统 2.2 键盘和鼠标的使用 2.3 Windows XP操作系统
课后自己学习！
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互联网为社会关系网提供了信息处理和交换的统一平台
社会关系网 既是 网络信息的源泉，又是网络信息共享和消费 的市场
存在不同规模、不同用途的互联网络
家庭局域网：家庭娱乐、家电管理 学校院系的内部办公网 校园网 全国教育网 CERNET 跨国公司业务网 电信网络 SNS（Social Networking Services）社会性网络服务
……
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1.2 计算机的发展历史
历史上的计算工具
中国的算盘
我国古代发明创造的重要成就之一，至今已有 一千多年的历史。
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机械式手动计算机
法国数学家、哲学家帕斯卡在1642年发明了
一种机械计算机，并于1649年取得专利。
帕斯卡的计算机采用一种齿轮系统，其中一
(4) 第四代计算机(1970年-今) 大规模集成电路计算机
采用大规模、超大规模集成电路为计算机主要功能元件。应用范围几乎无 所不在！
上述四代计算机的设计都采用“冯·诺依曼”结构， “以二进制、存储程序以及指令和数据统一存储”为基础
(5) 第五代计算机（?-?）计算机发展的新方向
目前还没有一个确定的发展方向。目前的研究方向有：生物DNA计算机、 量子计算机、光子计算机等等.
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1.1 信息与信息社会
信息社会的技术特点
数字化信息资源的大量生产 信息表现形式的多样化
数据的存储形式，传播形式，和多媒体表现形式（文字、声音、 图像、影像等）
信息的变换与加工
信息查询、浏览、摘取、格式转换、统计等
信息共享
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1.1 信息与信息社会
小轮转十个数字，下一个小轮便转动一个数
字，通过齿轮系的联动，可以进行加法和减
法的运算
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1.2 计算机的发展历史
计算机的理论模型
现代计算机产生于 抽象的图灵机 (Turing Machine)，Godel
• 英国数学家A.M Turing于1936年提出的一种理想的计 算机器的数学模型
• 大半个世纪以来，数学家、计算机科学家提出了各种 各样的计算模型，但最终都被证明是同图灵机等价的
没有存储器，十进制 用布线板进行控制，控制效率极低
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1.2 计算机的发展历史
——第一台现代意义上的Fra Baidu bibliotek算机：EDVAC
EDVAC (Electronic Discrete
Variable Automatic Computer)
1945年提出设计方案，1951 年完成
(1)第一代计算机(1946年-1957年)电子管计算机
采用电子管作为逻辑线路主要元件。应用范围十分有限，主要应用于军事 领域及科学计算。
(2)第二代计算机(1957年-1964年)晶体管计算机
采用晶体管作为逻辑线路主要元件。与第一代计算机相比，由于晶体管体 积小、耗电少、寿命长、计算性能有了很大改进，成本随之下降。应用范 围扩大到数据处理和事务管理等方面。
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1.2 计算机的发展历史
——计算机的发展速度
摩尔定律
CPU芯片上的零件密度每18个月增加1倍
1971年Intel 4004芯片 2300个晶体管 目前 Intel酷睿2双核芯片 晶体管数量达到 上亿数量级
CPU的性能每18个月提高一倍，价格下降一半
性能越来越快，价格越来越便宜；应用领域越来越广泛
• 图灵机是计算机科学的重要基础之一
• “图灵奖”：计算机领域的“诺贝尔奖”
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1.2 计算机的发展历史
——第一台电子计算机：ENIAC
ENIAC (Electronic Numerical
Integrator And Computer) 1946，美国宾夕法尼亚大学 占地1500平方英尺，重达30吨 每秒5000次加法运算 用于计算炮弹的弹道轨迹 缺点：
占地面积和消耗电力只有 ENIAC的1/3
每秒2000次乘法运算，或 10000次加法运算
特点：
采用二进制表示数据和程序
冯·诺依曼（主要设计者）
使用“存储程序”的方式对计 算机进行控制
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1.2 计算机的发展历史
——第一台现代意义上的计算机：EDVAC
现代计算机的结构：“冯·诺依曼”结构