信息科学导论No(I)

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1、信息科学导论2021/10/82《计算机科学导论》侯惠芳张雪萍刘素华主编，北京邮电大学出版社，2007年11月第1版；《计算机科学概论》（原书第2版）[美]NellDaleJohnLewis，机械工业出版社，2005年9月第1版；《ComputingEssentials》，TimothyJ.O’LearyLindaI.O’Leary，高等教育出版社参考书目：联系方式:sunny_cai@163.com3计算机学科的基础知识计算机学科的专业知识计算机科学专业知识体系数学知识物理学及电子学知识学科基础知识学科专业知识高等数学线性代数概

2、率与数理统计离散数学大学普物电路分析基础模拟电子技术数字逻辑电路计算机导论高级语言程序设计面向对象程序设计数据结构操作系统编译原理数据库系统原理软件工程计算机图形学人工智能41.1.1计算机的起源1.1.2计算机的发展1.1.3计算机的特点与分类1.1.4微型计算机的发展1.1.5计算机的应用1计算机基础1.1计算机的发展及分类51.1.1计算机的起源公元600年左右，我国出现计算工具——算盘。16世纪欧洲出现计算尺和机械式计算机。19世纪英国数学家巴贝奇(1792-1871)提出通用计算机的基本设计思想，把机械计算器具和顺序控制

3、设备的发展结合起来。19世纪中叶，英国数学家布尔(1824-1898)创立了布尔代数，从此数学进入思维领域。1937年英国数学家图灵(1912-1954)提出了著名的“图灵机”的模型，探讨了计算机的基本概念，证明了通用数字计算机是能够制造出来的。为了纪念图灵对计算机科学的重大贡献，美国计算机协会设有图灵奖，每年授予在计算机科学领域作出特殊贡献的人。1946年2月世界上第一台数字电子计算机ENIAC在美国的宾夕法尼亚大学诞生。6第一台电子计算机（ENIAC）5000次加法/秒体重约30吨占地170m218800只电子管1500个继

4、电器功率150KW/小时7香侬是现代信息论的著名创始人。1938年，香侬在发表的论文中，首次用布尔代数进行开关电路分析，并证明布尔代数的逻辑运算可以通过继电器电路来实现。阿塔纳索夫提出了计算机的三条原则：1）以二进制的逻辑基础来实现数字运算，以保证精度；2）利用电子技术来实现控制、逻辑运算和算术运算，以保证计算速度；3）采用把计算功能和二进制数更新存储功能相分离的结构。主张“将数字存储和数字运算分开进行”奠定现代计算机发展的重要人物和思想ClaudeShannon8图灵与图灵机为纪念图灵对计算机的贡献，美国计算机博物馆于196

5、6年设立了“图灵奖”计算机是使用相应的程序来完成任何设定好的任务。图灵机是一种思想模型，它由三部分组成：一个控制器，一条可以无限延伸的带子和一个在带子上左右移动的读写头。PW/RB1111B1BM……9JohnvonNeumann冯诺依曼1949EDVAC冯·诺依曼计算机存储程序工作原理：计算机的两个基本能力：一是能够存储程序，二是能够自动地执行程序。计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序的，而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。10计算机是一种可

6、以自动处理信息的工具。计算机是一种能快速高效自动完成信息处理的工具。计算机是一种能够高速运算、具备内部存储能由程序控制其操作过程的电子装置。计算机是一种自动地、高速地进行数值运算和信息处理的电子设备。它主要由一些机械的、电子的器件组成，再配以适当的程序和数据。程序及数据输入后可以自动执行，用以解决某些实际问题。究竟什么是计算机111.1.2计算机的发展计算机的发展史计算机的发展趋势12计算机的发展史计算机的发展阶段逻辑器件运算速度起止年代代表的机型特点第1代电子管几千次/秒1946～1958UNIVAC-I、IBM650（小型

7、机）和IBM709（大型机）内存储器采用水银延迟线，外存储器有纸带、卡片、磁带和磁鼓。程序设计语言还处于最低阶段，使用机器语言编程，尚无操作系统出现，操作机器困难。第2代晶体管几十万次/秒1959～1964IBM-7090IBM-7094CDC7600内存储器使用磁性材料制成的磁芯，外存储器有磁盘、磁带。出现了监控程序并发展为后来的操作系统，出现了高级程序设计语言BASIC、FORTRAN和COBOL，大大提高了计算机的工作效率。第3代集成电路几千万次/秒1965～1970IBM-360系列富士通F230系列体积、重量、功耗都进一

8、步减小，出现了结构化、模块化的程序设计思想，出现了结构化的程序设计语言PASCAL。第4代大规模集成电路几亿次/秒1971～至今IBM-4300系列3080系列、3090系列和9000系列开始引入光盘，外部设备种类和质量都有很大提高。操作系统向虚拟