大学计算机基础-绪论.ppt

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1、第一章 绪 论,一、计算机的产生,计算机的产生,计算机发展历史人物理论计算机的奠基人：阿兰图灵（Alan Mathison Turing），1912年6月23日出生于英国伦敦，是20世纪最著名的数学家之一。1931年图灵进入剑桥大学国王学院（Kings College），毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位，二战爆发后回到剑桥。图灵于1954年6月7日去世，当时年仅42岁。,Alan Mathison Turing阿兰 图灵,贡献图灵机模型（Turing Machine）1936年发表了论文“论可计算数在判定问题中的应用”，奠定了可计算理论的基础。图灵测试（Turing Test)1950年在

2、哲学期刊Mind上发表“Computing Machinary and Intelligence”，奠定了人工智能的理论基础。1966年美国计算机学会（CAM）设立了图灵奖。,计算机的产生,计算机发展历史人物8岁学会微积分 12岁学懂波莱尔函数论17岁写出了生平第一篇论文27岁取得美国普林斯顿大学教授职位 30岁被聘为终身教授,John von Neumann冯诺依曼,计算机的产生,贡献世界著名的数学家冯诺依曼博士首先提出了电子计算机中存储程序的概念，从而导致第一台具有存储程序功能的计算机的诞生,它具有存储能力并采用二进制进行计算。,计算机的产生,世界上第一台电子计算机-ENIAC,1946年

3、2月诞生于美国,运算速度5000次/s 启动电力150KW 18800个电子管 10000只电容 7000个电阻 保存80个字节 占地170平方米 重达30吨,1946年 ENIAC主机房,K computer,目前的运算速度为每秒8000万亿次共投资超过12.5亿美元68544个SPARC64 VIIIfx处理器,第一代（1946-1955）电子管5千-4万（次/秒）,第二代（1955-1964）晶体管几十万-百万（次/秒）,第三代（1965-1970）集成电路百万-几百万（次/秒）,第四代（1971-今）大/超大规模集成电路几百万-千万亿（次/秒）,计算机的发展,计算机的发展,在半导体行业

4、内，每18个月芯片上晶体管的数量就会翻番每隔56年，计算机运算速度提高10倍；体积缩小10倍；成本降低10倍；每隔18个月，计算机性能提高一倍,几乎半个世纪以来，摩尔定律一直有效，它使计算机越来越便宜，运行速度越来越快，同时功能越来越强大。,计算机的发展趋势,巨型化微型化多媒体化网络化智能化,计算机的基本特点,科学计算最早的应用领域，Calculator是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。,科学计算(或数值计算),计算机的应用,数据处理是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。据统计，80以上的计算机主要用于数据处理，这类工作

5、量大面宽，决定了计算机应用的主导方向。,数据处理(或信息处理),计算机的应用,辅助技术(或计算机辅助设计与制造)计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,CAI),计算机的应用,计算机的应用,过程控制(或实时控制)过程控制是利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。,人工智能(Artificial Intelligence)是计算机模拟人类的智能活动，诸如感知、判断、理解、学习、问题求

6、解和图像识别等。,计算机的应用,日本丰田公司研制的智能机器人可以同时处理三个人的语音要求,多媒体技术人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体综合起来，构成一种全新的概念“多媒体”（Multimedia）。在医疗、教育、商业、银行、保险、行政管理、军事、工业、广播和出版等领域中，多媒体的应用发展很快。通过高速信息网实现数据与信息的查询、高速通信服务、远程医疗和会诊、交通信息管理等。计算机的应用将推动信息社会更快地向前发展。多媒体技术使信息展现在人们面前的不仅是数字和文字，也有声情并茂的声音和图像信息。,计算机的应用,计算机的应用,应用领域：1.工商：电子商务、CAD/CAM2

7、.教育：多媒体教育、远程教育3.医药：远程医疗、医学影处理像4.政府：电子政府5.娱乐：虚拟现实、电影特技 6.科研：数据采集、计算分析7.家庭：家庭信息化,计算机的分类,国外根据计算机的性能指标、应用对象划分为：巨型机(super computer)小巨型机(mini supercomputer)大型机(mainframe)小型机(minicomputer)工作站(workstation)个人计算机(personal computer简称PC机),根据INTEL公司CPU芯片系列可分为：8088/8086、80286、80386、80486、Pentium（奔腾）、Pentium Pro、P

8、entium、Pentium、Pentium、Core（酷睿）、Core 2、Core i_根据计算机的字长分类：4位、8位、16位、32位、64位。,计算机内信息的表示及编码,信息与数据:病历卡上记载病人的体温390C是数据。数据390C本身是没有意义的。当数据以某种形式经过处理、描述或与其它数据比较时，才能成为信息。,信息:各种事物的变化和特征的反映。数据:信息的载体。例如：数值、文字、语音、图形、图像等。,计算机中信息用二进制表示 二进制所具有的特点：易于物理实现、运算规则简单、可靠性高、适于逻辑运算,计算机内信息的表示,数制及其转换,数制(Numbering system):用一组固定

9、的数字和一套统一的规则来表示数值的方法。进位计数制：按进位的原则进行计数的数制。其三要素为：数位、基数、位权。R进制的进位规则：逢 R 进一,各种进制数据间的转换：R进制 十进制 二进制 八进制、十六进制R进制向十进制的转换：按位乘位权相加(110.011)2=1 22+1 21+0 20+0 2-1+1 2-2+1 2-3=(6.375)10(17.2)8=1 81+7 802 8-1=(15.25)10(2AC)16=2 162+A 161+C 160=2 162+10 161+12 160(684)10,十进制向R进制的转换：将“整数部分“与“小数部分”分开考虑，规则为：整数部分：除R取余，逆排法。小数部分：乘R取整，顺排法。,十进制向R进制的转换：例：请将29.125转换为2、8、16进制数，保留3位小数。,二进制 十六进制,二进制 八进制,二、八、十六进制之间的转换,整数从右向左小数从左向右,示例：,