1、文檔編碼 : CP10S3R1B7K9 HP3D6F2P9K10 ZA5N9J6R2S9學習好資料 歡迎下載第一章 電腦基礎學問運算機應用基礎 課程是一門公共課, 也是一門學習運算機的啟蒙課程,是學習其它運算機課程的基礎；21 世紀是信息技術高速進展的時代, 信息化是人類社會生產力進展的重要 標志,信息化的核心是運算機枝術；學習和把握運算機基本學問和具備基本的 運算機應用才能,不僅能幫忙我們解決專業中遇到的問題,而且仍能豐富自己的文化內涵,提高整體素養,充分發揮運算機在拓展思維方面的作用,將自己的學習、生活、工作方式步入一個新的階段；第一講 運算機文化的概念和運算機的進展簡史教學內容 1運算機

2、文化的概念 2電子運算機產生之前的狀況 3第一臺電子運算機 4運算機進展 5運算機的分類 6運算機的特點 7電子運算機的進展趨勢 8第五代電子運算機 9. 新一代電子運算機 10電子運算機的應用領域目的要求 明白“運算機文化 ” 一詞的來源,懂得運算機文化的內容；明白電子運算機產生之前的背景,激發同學學習運算機的愛好；識記各代運算機的特點、現代運算機的分類和特點；明白電子運算機的進展趨勢、第五代電子運算機、新一代電子運算機、電子運算機的應用領域；教學重點 運算機文化的內容；各代運算機的特點、現代運算機的分類和特點；電子運算機的進展趨勢、電子運算機的應用領域；教學難點 運算機與文化相聯系；學習好

3、資料 歡迎下載講授內容一、運算機文化的概念1運算機文化一詞的由來運算機文化一詞起源于 1981 年召開的第三次世界運算機訓練會議 World Conference on Computer in Education ,3rd ,1981,簡稱 WCCE 81；當時,微型機的進展正處在起步階段,一批與會學者高瞻遠矚,預見運算機技術對人類社會進展的深遠影響,呼吁人民要高度重視運算機學問的訓練,在這次會議上,人們首次使用了 “運算機文化 ” Computer Literacy一詞；2運算機文化的內容這里所提的運算機文化,就是“運算機應用學問與應用才能”；包括：1運算機基礎學問2操作系統Word 202

4、2、電子表格軟件Excel 2022、3常用辦公軟件：文字處理軟件電子幻燈 PowerPoint 2022使用；4多媒體和網絡的基礎學問 二、運算機的進展簡史（一）電子運算機產生之前我國春秋時期顯現的算籌是世界上最古老的運算工具；隨著運算技術的進展,在求解一些更復雜的數學問題時,算籌顯得越來越不便利了；于是在大約六、七百年前,中國人制造了算盤,它結合了十進制計數法和一整套運算口訣并始終沿用至今,被許多人看作是最早的數字運算機；世界上第一臺機械式運算機 法國科學學家 Pascal 制造的齒輪式加減 法器；德國數學家 Leibniz 制造了乘法運算機；英國數學家 Babbage設計和制造了差分機和

5、分析機；1847 年英國數學家布爾 Boole創立了布爾代數,奠定了運算機進行規律 運算的基礎；1936 年英國科學家圖靈 Turing發表了題為 論可運算數及其在判定問題 中的應用的著名論文,奠定了運算機的理論和模型基礎；美籍匈牙利數學家馮 諾依曼 Von Neumann 確立了現代運算機的基本結 構,被稱為馮 .諾依曼結構；其主要特點為：（1）運算機由五大部件組成；（2）在運算機中,全部信息都接受二進制編碼來表示；（3）運算機接受儲備程序的工作原理；（二）第一臺電子運算機1946 年 2 月 15 日,世界上第一臺通用電子數字運算機“埃尼阿克 ”（ENIAC ）學習好資料 歡迎下載宣告研制

6、成功； “埃尼阿克 ”的成功,是運算機進展史上的一座紀念碑,是人類在進展運算技術的歷程中,到達的一個新的起點；（三）運算機進展1第一代：電子管運算機時代19461958 ；這一代運算機的主要特點是接受電子管作為基本器件,運算速度一般是每秒數千次至數萬次；2其次代：晶體管運算機時代19591964 ；這一時期電子運算機的基本器件為晶體管,因而縮小了體積, 降低了壽命,提高了運算速度和牢靠性（一般每秒十萬次,可高達300 萬次）,而且價格不斷下降；后來又接受了磁芯儲備器,使速度得到進一步的提高；3第三代：集成電路運算機時代19651970 ；這個時期的運算機硬件接受中、小規模集成電路（IC）作為基

7、本器件,計算機的體積更小,壽命更長,功耗、價格進一步下降,而速度和牢靠性相應地有所提高,運算機的應用范疇進一步擴大；4第四代：大規模、超大規模集成電路運算機時代1971 至今 ；ULSID ）、中心接受超大規模集成電路（VLSID ）和極大規模集成電路（處理器 CPU 高度集成化是這一時的運算機的主要特點；有兩個重要大事需要留意：一是1971 年 11 月,美國 Intel 公司研制成功了 Intel4004 微處理器,并在此基礎上公布了世界上第一臺微型運算機 MCS-4；二是 1981 年 8 月, IBM PC （Personal Computer）微型運算機開發成功,這是 新型的個人運算

8、機,也是最早的 16 位微型機產品；（四）我國運算機的進展（五）運算機的分類運算機可分為模擬運算機和數字運算機兩大類；數字運算機按用途又可分為專用運算機和通用運算機；依據美國電氣和電子工程師協會（IEEE）1989 年提出的標準來劃分的,即把運算機分成巨型機、小巨型機、大型主機、小型主機、工作站和個人運算機等 6 類 巨型機 Supercomputer 小巨型機 Minisupercomputer 大型主機 Mainframe 小型機 Minicomputer ,or:Minis 工作站 Workstation 個人運算機 Personal Computer （六）運算機的特點（ 1）處理速度

9、快；運算機快速處理的速度是標志運算機性能的重要指標之一,也是她的一個主要性能指標；衡量運算機處理速度的尺度一般是用運算學習好資料 歡迎下載機一秒鐘時間內所能執行加法運算的次數；（2）儲備容量大,儲備時間長期；（ 3）運算精確度高；運算機可以保證運算結果的任意精確度要求；這取 決于運算機表示數據的才能；（ 4）規律判定才能；運算機不僅能進行算術運算,同時也能進行各種邏 輯運算,具有規律判定才能；（ 5）自動化工作的才能；只要人預先把處理要求,處理步驟,處理對象等必備元素儲備在運算機系統內,運算機啟動工作后就可以不在人參與的條件下自動完成預定的全部處理任務；這是運算機區分于其它工具的本質特點；（七

10、）電子運算機的進展趨勢（1）巨型化： 進展高速度,大儲備容量,強功能的超大型運算機；這主 要是中意如軍事,天文,氣象,原子,航天,核反應,遺傳工程,生物工程等 學科爭辯的需要；同時也是運算機人工智能,學問工程爭辯的需要；（2）微型化： 運算機的微型化是以大規模集成電路為基礎的；運算機的 微型化是當今世界運算機技術進展的最為明顯,最為廣泛的趨勢；（3）網絡化： 運算機網絡是運算機技術和通信技術結合的產物；用通信 線路及通信設備把各別的運算機連接在一起形成一個復雜的系統就是運算機 網絡；這種方式擴大了運算機系統的規模,實現了運算機資源（硬件資源和軟 件資源）的共享,供應提高了運算機系統的協同工作才

11、能,為電子數據交換提 供了條件；（4）智能化： 運算機的智能化是運算機技術（硬件技術和軟件）進展的 一個高目標；智能化是指運算機具有仿照人類較高層次智能活動的才能：模擬人類的感覺、行為、思維過程；使運算機具有視覺 ,聽覺 ,說話 ,行為,思維 ,推理 ,學習 ,定理證明 ,語言翻譯 等的才能；（八）第五代電子運算機被稱為“ 智能運算機”第五代電子運算機是智能電子運算機,它是一種有學問,會學習,能推理 的運算機,具有能懂得自然語言,聲音,文字和圖像的才能,并且具有說話的 才能,使人機能夠用自然語言直接對話,它可以利用已有的和不斷學習到的知 識,進行思維,聯想,推理,并得出結論,能解決復雜問題,具

12、有集合,記憶,檢索有關學問的才能；（九）新一代電子運算機 DNA 生物運算機： DNA 生物運算機是美國南加州高校阿德拉曼博士 1994 年提出的奇思妙想,它通過把握 DNA 分子間的生化反應來完成運算；但目前流行的 DNA 運算技術都必需將DNA 溶于試管液體中；這種電腦由一堆裝著有機液體的試管組成,很是笨拙；光子運算機： 光子運算機利用光子取代電子進行數據運算、傳輸和儲備；在光子運算機中,不同波長的光代表不同的數據,這遠勝于電子運算機中通過電子“0” 、“ 1” 狀態變化進行的二進制運算,可以對復雜度高、運算量大的任 務實現快速的并行處理；光子運算機將使運算速度在目前基礎上呈指數上升；學習

13、好資料 歡迎下載量子運算機： 量子運算機與傳統運算機原理不同,它是建立在量子力學的 原理上工作的；經典粒子在某一時刻的空間位置只有一個,而量子客體就可以 存在于空間的任何位置,具有波粒二象性,量子儲備器可以以不同的概率同時儲備 0 或 1,具有量子疊加性； 假如量子運算機的CPU 中有 n 個量子比特, 一次操作就可以同時處理 2n 個數據,而傳統運算機一次只能處理一個數據；例如,具有 5000 個量子位的量子運算機,可以在30 秒內解決傳統超級運算機要100 億年才能解決的大數因子分解問題；除具有高速并行處理數據的才能外,量子運算機仍將對現有的保密體系、國家安全意識產生重大的沖擊；（十）運算

14、機的主要應用 誰來舉一些運算機應用的例子？（提問）早期的運算機主要應用于科學運算；隨著運算機技術、通信技術、軟件技 術的快速進展,運算機應用領域不斷擴大,已經深化到人類社會活動的各個領 域；歸結起來,主要有如下幾個方面；（1）科學和工程運算領域；度高,差錯率低；以數值運算為主要內容,要求運算速度快,精確（2）數據處理領域； 以數據的收集、分類、統計、分析、綜合、檢索、傳遞為主要內容；（3）辦公自動化領域； 以辦公事務處理為主要內容；（4）自動把握領域； 以自動把握生產過程、實時過程、軍事項目為主要 內容；（5）運算機幫忙領域； 以在工程設計、生產制造等領域幫忙進行數值計 算、數據處理、 自動繪圖、 活動模擬等為主要內容； 主要用于工程設計, 教學,生產領域；如 幫忙設計（ CAD ）、幫忙制造（ CAM ）、幫忙教學（ CAI ）、幫忙 工程（CAE