计算机科学基础说课材料.ppt

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1、计算机科学基础第1章引论有关计算机及其相关的基本知识2计算机是什么数据处理机模型现代计算机模型计算机系统信息系统因特网和万维网计算机文化和计算思维概要3一个专业术语一个宽泛的概念涵盖了计算机的方方面面计算机科学的基本概念作为科学的计算机作为工具的计算机计算机科学(ComputerScience)41.1计算机是什么17世纪时英文Computer一词是指从事计算工作的人。20世纪时计算机已被公认为人类发展史上发展最快、影响最大的新学科。ComputerScienceComputerTechnologyComputerEngineeringInformationTechnology，IT51.

2、1计算机是什么今天的计算机从技术上，体积越来越小，功能越来越强从用途上，由专业设备变成消费类电子产品61.1计算机是什么计算机和计算计算数学的基础计算机的基础最初对计算机的期望能够实现数学意义上的“自动计算”。现实状况认识到计算机的巨大潜能，客观世界的许多形态都能够被“数字化”，能够被计算机存储和处理。71.1计算机是什么计算机素养即计算思维（ComputationThinking）知道计算机能够做什么知道计算机是如何做到的对客观世界（自己专业）中的问题进行抽象表示，再由计算机处理81.1计算机是什么计算机是什么计算机是一种现代化的信息处理工具，它对信息进行处理并提供结果，其结果（输出）取

3、决于所接收的信息（输入）及相应的处理算法。——《计算机科学技术百科全书》核心词汇：信息、处理、算法91.1计算机是什么计算机科学与技术其核心包括计算机的设计、制造，以及运用计算机进行信息的获取、表示、存储、处理、控制等的相关理论、原则、方法和技术。计算机科学研究现象和揭示其规律。计算机技术研制计算机和使用计算机进行信息处理的方法和手段。101.2数据处理机模型DataProcessor——Computer处理数据（Data），得到信息（Information）。Data——原材料Information——制成品数据处理机模型黒盒模型带有程序功能的处理机模型111.2数据处理机模型黒盒模型不

4、考虑计算机的内部结构，从功能上看，计算机就是处理数据的机器。（图1-1）输入相同的数据，能够重现输出结果输入不同的数据，输出结果会发生改变帮助普通（非计算机专业）用户理解计算机，不能反映出计算机的复杂性、灵活性等数据处理能力。121.2数据处理机模型具有程序能力的数据处理机（图1-2）程序（Program）预先制定的完成特定工作的步骤程序是处理数据的算法的具体实现计算机的输出取决于程序（复杂性）相同的数据，相同的程序，结果一定相同相同的数据，不同的程序，结果一般不同不同的数据，不同的程序，结果可能相同131.2数据处理机模型具有程序能力的数据处理机计算机的灵活性能够按照“程序”进行工作程序

5、是事先编制好并存放在计算机内部的程序原理只要让计算机执行不同的程序，就可以得到期望的数据处理结果。141.3现代计算机模型冯·诺依曼计算机不但给出了计算机的功能，还定义了计算机内部的结构。151.3现代计算机模型计算机的五个组成部分输入设备Input——输入数据和程序。运算器ArithmeticLogicUnit——执行各种算术运算和逻辑运算。存储器Memory——存储程序、原始数据、中间结果和最终结果。控制器Controller——控制计算机所有部件，协调整个系统有条不紊地工作。输出设备Output——输出程序的执行结果。161.3现代计算机模型计算机的五个组成部分查尔斯·巴贝奇（Cha

6、rlesBabbage，1792—1871）被称作计算机之父，他设计的差分机的原理为IPOS（Input，Processing，OutputandStorage），现代计算机原理也源于IPOS。171.3现代计算机模型计算机的五个组成部分ALU和Controller被称为CPU现代计算机由三个子系统组成处理器子系统（CPU）存储器子系统（Memory）输入／输出子系统（I/O）181.3现代计算机模型程序存储原理现代计算机模型要求（程序存储原理）程序在执行前存放到存储器中程序和数据采用同样的格式解决了计算机能自动执行程序的难题程序的“重用”编程效率191.4计算机系统计算机系统是一个大的概

7、念由硬件系统和软件系统组成还包括所处理的数据和使用计算机的用户201.4计算机系统计算机系统硬件系统处理器系统（主机）存储器系统外部设备输入设备输出设备软件系统系统软件操作系统编程语言工具软件应用软件办公软件其他应用软件211.4计算机系统硬件系统计算机物理设备叫做硬件（Hardware）第一台现代计算机1946年的ENIAC（ElectronicNumeri-calIntegratorAndComputer，电子数字积