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1、第一部分,计算机发展概述,1.1 计算机与计算机文化1.2 计算机的发展1.3 计算机的特点与分类1.4 计算机的应用领域,1.1 计算机与计算机文化,一、什么是计算机？,计算机（Computer）是一种能够接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序（这些程序是人们意志的体现）对输入的信息进行加工、处理，得到人们所期望的结果，然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。,二、什么是文化,可以指某一社会的意识形态；封建文化、社会主义文化；也可以泛指与特定的时代、技术或生活习惯相联系的人类文明。农业文化、茶文化、建筑文化。非主流、杀马特？OMG!。,三、计算机文化,所谓计算机文化，就是以计算机为核心，
2、集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。 或者说：计算机文化，就是人类社会的生存方式因使用计算机而发生根本性变化而产生的一种崭新文化形态。,具体体现：（1）计算机理论及其技术对自然科学、社会科学的广泛渗透；（2）计算机的软、硬件设备，丰富了人类文化的物质设备品种；（3）计算机应用介入人类社会的方方面面，从而创造和形成的科学思想、科学方法、科学精神、价值标准等成为一种崭新的文化观念。计算机文化来源于计算机技术，二者相互促进和推动。,手指、石子、结绳、算筹、算盘、计算尺等。,一、计数/计算方法的发展,二、计算机的发展历史,1.2 计算机的发展,机
3、械计算机时代,1623年，德国的契克卡德教授为天文学家开普勒制作了一种机械计算机。契克卡德教授涉猎天文学、数学、测量学等诸多领域。可惜样机没有被保存下来，只有他的信件中保留了示意图。1960年被根据示意图成功重制。,17世纪的法国科学家布莱斯.帕斯卡 被公认为机械计算机制造第一人。 16岁时为了帮助父亲计算税款而设计加法机，成功时只有19岁。 1971年发明的一种程序设计语言：PASCAL语言就是为了纪念他而命名。,1674年，德国数学家莱布尼兹制造出能实现乘除运算的机械计算机。微积分创始人之一，德国重要的自然科学家、数学家、物理学家、历史学家、哲学家。,1823年和1834年，英国数学家巴贝
4、奇分别研制了差分机和分析机。 由于当时的工艺限制和经费开支过大，差分机并没有大规模生产。1991年被成功重制。 从一个生活富有的银行家的儿子，到耗尽财产却没有完成毕生心愿的一生，被公认为“计算机之父”。,世界上第一位软件工程师 爱达.奥古斯塔 英国诗人拜伦的女儿。 巴贝奇的助手和合作伙伴，在分析机的设计中引入了类似于“算法”和“程序”的概念。 1981年发明的一种程序设计语言ADA就是以她的名字命名的。,数字计算机时代,英国数学家布尔在1848年出版了逻辑的数学分析一书，构思出了一个关于0和1的代数系统，用基础的逻辑符号来描述物体和概念。,数字计算机时代,1938年，美国数学家克劳德艾尔伍德香
5、农，在布尔代数和继电器开关电路之间架起桥梁。逻辑代数为开关电路设计奠定了数学基础。信息论创始人提出熵的概念。,1937年，美国AT&T贝尔实验室研究人员斯蒂比兹在家里厨房中装配了世界上第一台电磁式数字计算机Model-K，被称为“数字计算机之父”。,1938年，德国人楚泽，完全依靠自己完成了可编程数字计算机Z-1的设计，但只是一台实验模型，但后期的Z-2、Z-3以及Z-4都受到世人关注。由于历史原因，直到1962年才被确认为数字计算机发明人之一，也被称为“数字计算机之父”。第一次使用二进制。为了进行飞机的强度分析而自发研制计算机。,1944年，美国哈佛大学艾肯博士在IBM巨额资助下研制了Mar
6、k I，也叫做“自动序列受控计算机”。非电子计算机时代最后一台著名的计算机。后续系列都属于电子计算机。,艾肯博士的合作伙伴，女数学家格蕾丝赫柏博士，Cobol语言的主要设计者之一，被称为“Cobol之母”、计算机软件之母。因为在检查故障时发现了一个小虫子被夹扁在继电器的触点中而导致程序执行错误，就把程序故障统称为“BUG”。千年虫的制造者。,电子计算机时代,1946年，出于军事需要，第一台电子计算机ENIAC（电子数字积分和自动计算机）在美国宾夕法尼亚大学被研制成功。,年轻的开发团队,ENIAC (1946),18000个电子管占地170平方米重达30吨耗电150千瓦保存80个字节每秒5千次加
7、、减法运算价值40万美元一条炮弹的轨道用20秒种就能算出来，比炮弹本身的飞行速度还快但是：它是按照十进制，而不是按照二进制来操作。,提出可行的通用电子计算机系统设计思想的美籍匈牙利数学家冯.诺依曼，被称为“电子计算机之父”。虽然没有参与ENIAC的研制，但是却很清楚地认识到其缺陷，并在1945年完成了完整的存储程序通用电子计算机的逻辑设计方案。明确提出了“程序存储”的思想，并且采用二进制。,图灵英国著名数学家、逻辑学家、密码学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父。1936年发表的理想计算机论文中，提出了著名的“图灵机”设想，奠定了现代计算机的基础计算机逻辑。在里程碑式论文电脑能思考吗？中，第
8、一次提出了“机器思维”的概念。提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。计算机领域的最高奖项图灵奖。,Altair8800,第一台微型计算机,三、计算机的年代划分,IntelPENTIUM,8008,核心部件微处理器（CPU）,4.7 MHz,100 MHz,500MHz,8 位,32 位,64 位,多核,以后的计算机是什么样子的？,主攻目标？机器可以有情感吗？如何知道对方是机器而不是人？性能表现？ 当硬件设备性能达到顶峰时，我们该开发怎样的软件？外观形式？ 可穿戴？ 可植入？ 各种芯片？,1.3 计算机的特点与分类,一、计算机的特点,运算速度快每秒几百亿次几千亿次计算精度高可使用足够多的二进
9、制位数 来获得所要求的数据精度具有记忆能力提供大容量的存储器来存 储程序和数据具有逻辑判断能力这是区别于其它任 何机器的一个特点可靠性高，通用性强,二、计算机的分类,国外较流行的分法：巨型机、小巨型机、大型机、小型机、工作站和个人计算机（PC）。,我国的分法：巨型机、大型机、中型机、小型机、单片机和微型机。,随着计算技术和超大规模集成电路技术的飞速发展，不管那种分类方法都是相对而言。,2013年全球超级计算机排行Top 10,天河二号 ( 第一名)泰坦 ( 第二名)红杉超级计算机 ( 第三名)K Computer ( 第四名)米拉 ( 第五名) Stampede ( 第六名) Juqueen
10、( 第七名) vulcan ( 第八名)SuperMUC ( 第九名)天河一号 ( 第十名),天河一号,1.4 计算机的应用领域,科学计算(数值计算) 计算机在处理计算量大、时间性强的数值计算中尤其表现出巨大威力。2.数据处理(非数值计算) 对大批量的信息进行收集、分类、排序、传送、存储以及打印报表和图形等。在办公自动化、事务管理和情报检索等领域应用十分广泛。 3.过程控制 在生产过程中对现场数数据 进行巡回检测并由计算机进行自动调节和控制。（工业自动化及现代化的武器系统等）,4.计算机辅助系统CADComputer Aided Design：利用计算机的图形功能做各种设计工作。CAMComp
11、uter Aided Manufacture，利用计算机管理、控制生产设备及操作。CAIComputer Aided Instruction，利用多媒体计算机的图、文、声功能实施教学。 5.人工智能 用计算机来模拟人的智能，包括：模式识别、景物分析、自然语言理解和生成、专家系统、博弈、机器人。,展望,无处不在的计算机（技术、服务、网络）,Q:我们的生活中能否完全离开计算机？ 交流？娱乐？购物？学习工作？搜索？,参考阅读,计算机与网络之父，叶平，罗治馨 著，天津教育出版社，2001年。http:/,上机课要求,总体时间和地点周一晚上6点半-9点，附中416；周二晚上6点半-9点，附中416。前两周特殊说明：周一（16日）晚上一班同学分三组，每45分钟一组。周二（17日）晚上二班同学分三组，每45分钟一组。周一（23日）晚上三班同学分三组，每45分钟一组。周二（24日）晚上综合答疑。,休息一会吧_,
