计算机专业介绍1

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1、计算机导论胡小鹏，xphu@dlut.edu.cnMSC(USTC),PhD(ImperialCollegeLondon)Professor，SchoolofComputerScienceandTechnology用户与专业人员的区别使用洗衣机的人（用户）没有必要懂得洗衣机的原理，只需要了解使用知识。从事洗衣机的研究、发展、设计和制造的人（专业人员，Professionals）不仅要懂得洗衣机的原理，还要懂得洗衣的原理。计算机导论计算机科学与技术专业的培养目标：研究、发展、设计、制造和应用计算机系

2、统的创造型人才。计算机系统专业人员不仅要懂得计算机系统的原理，还要懂得计算的原理。问题：什么是计算机系统？我们专业的培养目标计算机导论第1章概述第2章信息表示与运算第3章计算科学与计算机基本工作原理第4章计算机硬件系统第5章计算机软件系统第6章计算机网络系统第7章人工智能计算机导论了解计算的基本概念；了解计算机系统的基本组成；了解计算机硬件、软件、网络、应用的基础知识；了解将要学习的主要课程对实现培养目标所起的作用。第1章概述第1章概述1.计算机简史2.计算科学基础3.计算机应用领域4.计算机发

3、展趋势1.计算机简史人类处理信息方式的历史变迁计算机的发展历程早期计算工具（商业活动）人类社会最早使用手指、结绳、算筹等工具进行计算。随着生产的发展和交流的增加，又发明了更先进的计算工具——算盘。人类处理信息方式的历史变迁(1)图0.2西汉年间的金属算筹人类处理信息方式的历史变迁(1)早期机械传动计算工具（钟表业及纺织业）法国人巴斯卡尔(B.Pascal)于1642年基于齿轮技术制造了一台能够进行加法和减法运算的计算器。（为了纪念巴斯卡尔，一种高级程序设计语言取名为Pascal）1672年，德国人

4、莱布尼兹(G.W.Leibniz)提出了不用连续相加进行机械乘法的思想。人类处理信息方式的历史变迁（2）1821年，英国数学家巴贝奇(C.Babbage)设计了差分机，这是第一台可自动进行数学变换(程序控制计算思想)的机器。19世纪，英国杰出的数学家布尔(G.Bool)。布尔代数实现了从一组逻辑公理出发，依靠代数演算来推导逻辑定律或定理。人类处理信息方式的历史变迁（3）1935年代，英国数学家图灵(AlanTuring)提出“图灵机”，通过引入机器状态使用了具有指令特点的运算操作，奠定了计算机的理

5、论基础。第二次世界大战中，Turing领导的小组制造出了破译德军Enigma密码的计算机，并成功地完成了任务。人类处理信息方式的历史变迁（3）1946年2月，美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院的莫克莱(J.W.Mauchly)等人，为实现弹道计算，研制成功了ENIAC（“电子数字积分计算机”，ElectronicNumericalIntegratorandComputer），用了19000个电子管，重13吨，耗电200千瓦。1952年，冯·诺依曼等人完成了EDVAC机的建造工作。EDVAC方案的主要内

6、容是确定了计算机由运算器、控制器、存储器、输入、输出等5部分组成（VonNeumann体系结构）。人类处理信息方式的历史变迁（4）1948年发明的晶体管改变了计算机的建造方式。采用晶体管研制第二代电子计算机的工作就在美国的一些著名实验室进行。1958年，当第二代计算机还处于刚刚准备批量生产的时候，美国得克萨斯州仪器公司制成了第一块半导体集成电路。三年后，得克萨斯州仪器公司在军方的支持下，研制成功了第一台试验性的集成电路计算机。1967年，由于大量的编程语言得到应用，IBM公司决定该公司的计算机系统

7、成为“非捆绑式”。即以前，用户需要购买计算机及其系统上运行的各种语言的翻译程序，而现在可只购买需要的翻译程序。由此形成了语言翻译程序的竞争，开创了软件产业。人类处理信息方式的历史变迁（5）60年代后期，出现高级语言的发展、出现了进程的概念和分时操作系统。70年代初，半导体集成电路技术取得了飞速进步。体积不断地缩小，价格逐年下降，采用大规模集成电路的计算机系统，电子计算机的发展进入了第四代。从80年代起，网络计算机系统的出现，支持了分布式信息处理。在计算机网络上进行信息处理的计算活动被称作分布式计算

8、。目前，支持高性能计算的计算机体系结构技术、并行与分布式算法、计算机网络与通信等成为发展方向。计算机的发展历程第五代（1991~目前）：以互联网（Internet）为标志的信息系统2.计算机科学什么是计算科学计算科学的学科体系什么是计算科学计算科学：研究描述和变换信息的算法过程，包括理论分析、设计，效率分析、实现和应用系统的研究。基本问题：什么能(有效地)自动进行，什么不能(有效地)自动进行。人们将计算机在各行各业的具体应用与研究计算机应用与具体领域的共性理论、方法和技术的研究区分