计算机科学导论第1章概述

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1、计算机科学导论学习计算机专业的第一门基础课程，本课程将会带领大家遨游计算机海洋！！！7/22/2021基本要求满分100分平时30％，其中出勤15％，作业15％。期末闭卷考试70％。学习完每个章节后，请自行做课后练习题，课堂讲解。不迟到，上课期间未经允许不要随意讲话，请自觉关闭手机等通信设备！7/22/2021第一章概述本章学习目标◆初步了解计算机的产生和发展阶段◆掌握计算机的基本概念、分类、特点◆了解计算机的应用领域和发展趋势◆了解计算机科学与技术学科概述◆了解计算机科学与技术学科的知识体系◆

2、了解计算机科学与技术学科的教育7/22/2021计算机是什么？Computersareeverywhere！7/22/2021电子数字计算机电子数字计算机(ElectronicDigitalComputer)简称为电子计算机或计算机，也是人们常说的电脑，是二十世纪最辉煌的成就之一。计算机的定义：计算机是一种能按照事先存储的程序，自动地、高速地、精确地进行大量数值计算，并且具有记忆(存储)能力、逻辑判断能力、可靠性能的数字化信息处理的现代化智能电子设备。7/22/20211.1.1计算机产生的史前

3、史1.算筹算筹又称为筹、策、算子等算筹在中国的起源很早中国著名科学家祖冲之(429—500年)借助算筹作为计算工具计算出圆周率祖冲之(429—500年)7/22/20212.算盘算盘也称珠算，是中国劳动人民创造的一种工具由古代“算筹”演变而来素有“中国计算机”之称最早见于汉末三国时代徐岳撰写的《数术记遗》南宋时期的数学家杨辉发明了《乘除通变算宝》7/22/20213.机械计算机法国科学家布莱斯•帕斯卡(BlaisePascal：1623—1662年)是被公认为是制造出机械计算机的第一人。帕斯卡加

4、法器7/22/20214.提花机法国机械师约瑟夫•杰卡德(JosephJacquard)，大约在1801年完成了“自动提花编织机”的设计制作，真正成功地改进了提花机。7/22/20215.差分机和分析机英国剑桥大学著名科学家查理斯•巴贝奇(CharlesBabbage：1792—1871年)在1822年研制出第一台差分机。阿达•奥古斯塔(AdaAugusta：1815—1852年)是计算机领域著名的女程序员。Babbage(1792—1871年)7/22/20216.模拟计算机19世纪末，赫尔曼

5、•霍列瑞斯(HermanHollerith：1860—1929)首先用穿孔卡完成了第一次大规模数据处理。1938年，28岁的楚泽(K.Zuse)完成了一台可编程数字计算机Z-1的设计。电磁式计算机叫MarkⅠ，是计算机“史前史”里最后一台著名的计算机，发明者是美国哈佛大学艾肯(H.Aiken)博士。7/22/2021Z－3重建Z－1Z－4老年楚泽（中）数字计算机之父7/22/20211.1.2计算机的产生1.图灵1936年，阿兰•图灵(AlanTuring：1912—1954年)在他的一篇具有划

6、时代意义的论文——《论可计算数及其在判定问题中的应用》(OnComputerNumbersWithanApplicationtotheEntscheidungsProblem)中，论述了一种假想的通用计算器，也就是理想计算机，被后人称为“图灵机”(TuringMachine——TM)。7/22/20212.ENIAC和冯·诺依曼1946年2月，美国宾夕法尼亚大学成功研制出了ENIAC，这是世界上第一台数字电子计算机。莫尔学院的两位青年学者——36岁物理学家约翰•莫齐利(JohnMauchly)和

7、他的学生，24岁的电气工程师布雷斯帕•埃克特(PresperEckert)，向戈德斯坦提交了一份研制电子计算机的设计方案——“高速电子管计算装置的使用”。7/22/20212.ENIAC和冯·诺依曼这台名为ENIAC(电子数字积分计算机的缩写）的机器，使用18800个电子管，1500多个继电器，10000多个电容和7000多个电阻，耗电150千瓦，占地170平方米，重达30吨，可谓“庞然大物”也。7/22/20211.1.3计算机的发展阶段计算机的出现是二十世纪最辉煌的成就之一，按照采用的电子器

8、件划分，计算机大致已经历了四个阶段：1.第一代计算机(1946年—1957年)其主要特征是逻辑器件使用电子管，用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备，用磁鼓或磁带作为外存储器，使用机器语言编程。第一代计算机体积大、运算速度低、存储容量小、可靠性低。几乎没有什么软件配置，主要用于科学计算。其代表机型有：ENIAC、IBM650(小型机)、IBM709(大型机)等。7/22/20217/22/20212.第二代计算机(1958年—1964年)其主要特征是使用晶体管代替了电子管，内存储器采用了磁芯体，引