计算机科学导论复习大纲课件.ppt

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1、计算机科学导论复习大纲第一章概述1.2.2电子计算机的产生图灵：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，在论文《论可计算数及其在判定问题中的应用》中，提出了通用计算机的概念，被后人称为“图灵机”(TuringMachine—TM)。基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程。1945年，图灵领导一批优秀的电子工程师，着手制造自动计算引擎(AutomaticComputingEngineer—ACE)。1945年底图灵写出的关于ACE的设计说明书中，最先给出了存贮程序控制计算机的结构设计。在图灵的设计思想指导下，1950年制出了ACE样机。被称

2、为世界上最快最强有力的电子计算机。1950年l0月，图灵发表了论文“计算机和智能”。成为人工智能研究的先驱者之一。约翰•冯·诺依曼（JohnVonNouma：1903—1957年）。现代电子计算机之父”，美籍匈牙利人，物理学家、数学家。1946年2月，作为顾问，在美国宾夕法尼亚大学成功研制出了世界上第一台数字电子计算机ENIAC。1945年3月，设计了EDVAC（电子离散变量自动计算机），发表了著名的“101页”报告，对后来的计算机设计有决定性的影响。特别是确定了计算机的组成（运算器A、逻辑控制器C、存储器M、输入装置I和输出装置O），采用存储程序，以及二进制编码等，至今仍为电子计算机设计者所

3、遵循1.2.2电子计算机的产生第一代计算机（1946-1957），电子管时代。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。体积大、运算速度低、存储容量小、可靠性低。使用机器语言编程。几乎没有什么软件配置，主要用于科学计算。第二代计算机（1958-1964），晶体管时代。内存储器采用了磁芯体，引入了变址寄存器和浮点运算硬件，利用I/O处理机提高了输入输出能力。在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序，并且推出了Fortran、COBOL、ALGOL等高级程序设计语言及相应的编译程序，降低了程序设计的复杂性。1.2.3电子计算机的发展阶段第三代计算机(1965-1972)，小规

4、模集成电路(IntegratedCircuit—IC)用半导体存储器，使用微程序设计技术简化处理机的结构，这使得计算机的体积和耗电量显著减小，而计算速度和存储存量却有较大提高，可靠性也大大加强。广泛地引入多道程序、并行处理、虚拟存储系统和功能完备的操作系统，同时还提供了大量的面向用户的应用程序。计算机开始定向标准化、模块化、系列化。计算机的应用进入到许多科学技术领域。第四代计算机(1980-)，大规模和超大规模集成电路。计算机沿着两个方向飞速向前发展。一方面是大型、巨型计算机。另一方面将运算器、控制器等部件集成在集成电路芯片上，而出现了微处理器。完善的系统软件、丰富的系统开发工具和商品化的应用

5、程序的大量涌现，以及通信技术和计算机网络的飞速发展，使得计算机进入了一个大发展的阶段。1.2.3电子计算机的发展阶段1.2.4中国计算机发展历程第一代(1958-1964),电子管1957年，我国开始研制通用数字电子计算机，1958年8月1日研制成功，可以表演短程序运行。第二代(1965-1972)，晶体管计算机研制1965年我国成功研制了第一台大型晶体管计算机(109乙机，共用2万多支晶体管，3万多支二极管)第三代(1973-80年代初)，基于中、小规模集成电路的计算机研制。1973年，北京大学与北京有线电厂合作研制成功运算速度为100万次/s的大型通用计算机。1983年中国科学院计算所完成

6、我国第一台大型向量机（757机）计算速度达到1000万次/s。1.2.4中国计算机发展历程第四代(20世纪80年代中期至今)，基于超大规模集成电路的计算机研制与国外一样，我国第四代计算机研制也是从微机开始的。1980年初我国很多单位也开始采用Z80、X86和M6800芯片研制微机。1983年12月电子部六所研制成功与IBMPC机兼容的DJS-0520微机。1992年国防科技大学成功研制了银河-Ⅱ通用并行巨型机，峰值速度达4亿次/s浮点运算(相当于10亿次/s基本运算操作)，总体上达到80年代中后期国际先进水平。1.3.1计算机的应用领域科学研究和科学计算信息传输和信息处理生产过程的自动化控制和

7、管理自动化计算机辅助设计/辅助制造/辅助教学娱乐1.3.2计算机的发展趋势微型化（microcomputer）巨型化（supercompter）网络化（netcomputer）智能化新型计算机：是面向知识的智能系统1.4计算学科计算学科：是对描述和变换信息的算法过程。包括对理论分析、设计、效率、实现和应用等，进行的系统研究。计算学科的研究：包括了从算法与可计算性的研究到根据可计算硬件和软件的实际实