西安交通大学.ppt

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1、西安交通大学大学计算机基础2005年0第1章计算机与信息科学主要内容1.1计算的过去、现在和未来一.计算和计算装置的发展二.电子计算机时代三.未来的计算机1.2计算机与信息处理一.信息科学及信息技术二.基于计算机的信息处理1第1章概论1.3计算机主要应用领域1.科学与工程计算2.信息处理3.过程控制4.计算机辅助系统5.多媒体技术应用6.计算机通信和网络应用7.人工智能21.1计算的过去、现在和未来一.计算和计算装置的发展二.电子计算机时代三.未来的计算机3一.计算和计算装置的发展1.算筹和算盘2.计算尺和机械计算机图1-2、图1-33.机电式计算机图1-44.

2、计算机的理论基石数理逻辑:计算机逻辑设计的理论根据图灵机:数学模型和二进制开关电路理论:逻辑运算的实现4二.电子计算机时代1.电子计算机的诞生1)ENIAC30吨，1500平方英尺，150千瓦主频仅为0.1MHz—比炮弹还要快的计算机编程通过线路连接实现---体力活电子计算机诞生的标志2)冯·诺依曼和程序存储方式将程序事先存放:自动计算52.电子计算机的发展历程1)电子真空管及继电器作为逻辑元件EDVAC、UNIVAC、IBM701等2)晶体管计算机贝尔实验室发明晶体管TRADIC、IBM7090计算速度几十万次存储器的革命,容量10万字节以上62.电子计算机的

3、发展历程3)集成电路计算机1958年，基尔比和诺伊斯发明集成电路微程序控制、系列兼容、流水线技术、高速缓存IBMS/360系列4)LSI和VLSI计算机计算机分化为大型机,小型机,巨型机和微型机73.计算机软件的发展1)电子管时代以机器语言（二进制代码）编程接插板或开关板控制计算机操作氖灯或数码显示运行结果2)汇编语言、高级程序设计语言3)监控程序、批处理程序83.计算机软件的发展4)操作系统分时操作系统实时操作系统并行操作系统网络操作系统分布式操作系统5)数据库、集成开发环境94.微型计算机1)处理器芯片Intel4004微处理器8080-P42)微机的代表(

4、PC)ALTAIR8800第一台微机苹果机IBMPC105.中国计算机的发展1)科学计算103机、104机、107机、109乙机、109丙机、119机2)高性能计算机银河、曙光、神威系列3)微机：长城0520CH4)芯片：龙芯5)软件：CCDOS、WPS11三.未来的计算机1.电子计算机的发展方向1)微型化:LSI和VSI,走入千家万户2)巨型化:速度高,容量大,功能完善3)网络化:实现信息传递和资源共享4)智能化:模拟人的思维活动2.计算机的未来1)光计算机2)生物计算机3)分子计算机4)量子计算机121.2计算机与信息处理一.信息科学及信息技术1.信息及信

5、息科学1)信息的各种定义选择通信符号的方式用来减少随机不定性的东西区别于物质与能量的第三类资源2)广义信息论：信息科学研究信息的本质和特点，信息的取得、计量、传输、储存、处理、控制和利用的一般规律13一.信息科学及信息技术2.信息技术革命1)文字的使用2)印刷术的发明3)电话、广播和电视的使用4)计算机与通信相结合的信息技术14二.基于计算机的信息处理1.信息的编码表示(1)数值1)绝对值:转化为二进制正负号:编码小数点:定点2)BCD码用4位二进制代码表示1位十进制数例如:0--00009--100115二.基于计算机的信息处理(2)字符1)标准编码:ASCI

6、I码2)编码组成:1个字节7位码:基本ASCII8位码:扩充ASCII3)包含字符:字母:A~Z,a~z数字:0~9标点符号及运算符号控制符16二.基于计算机的信息处理(3)汉字编码1)分类:机内码外码(输入码:五笔字型,拼音,区位等；输出码:点阵信息码等)2)编码标准：GB2312-80,GB18030-2000，Unicode,GBK,BIG5,3)GB2312-80标准的内码区位码----国标码----机内码(4)图像,声音的编码见第8章多媒体技术17二.基于计算机的信息处理2.信息的组织1)文件系统2)数据库管理系统应用程序1数据文件1用户1应用程序2数

7、据文件2用户2应用程序1数据库用户1应用程序2数据库管理系统用户2应用程序3用户318二.基于计算机的信息处理3.信息的传输网络----因特网CCPCCPHOSTTTTTTTCCPHOSTTTHOST19二.基于计算机的信息处理4.计算机和现代生活多媒体教学（作业提交、答疑、考试）通讯娱乐家用电器信息管理（学籍、图书馆、OA）信息检索201.3计算机主要应用领域计算机典型应用领域介绍一.科学与工程计算二.信息管理三.电子商务21一.科学和工程计算计算数学+计算机科学计算计算数学：研究数值计算方法计算机：计算数学强有力的工具科学计算是第三种科学手段理论研究：无法

8、求得理论解科学实验：难以