信息与计算机基础知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 信息与计算机基础知识,*,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,1,第,1,章 信息与计算机基础知识,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,2,内容提要,1.1,信息技术基本知识,1.2,计算机概述,1.3,计算机中信息的表示与编码,1.4,信息编码,1.5,计算机系统,1.6,基于,80X86,系列的微型计算机,1.7,计算机的性能指标,1.8,多媒体技术,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,3,1.1,信息技术基本知识,1.1.1,信息与数据,1.1.2,计算机和信息技术,1.1.3,信息技术及其社会作用,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,4,1.1.1,信息与数据,1.,信息（,Information,）,信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。,信息的,4,种形态,数据、文本、声音、图像,计算机处理信息时必须将现实世界,中的信息转换成为计算机能识别的,符号，即数据,4,种形态可以相互转化,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,5,1.1.1,信息与数据,2.,数据（,Data,）,数据是信息的载体，数值、文字、声音、图像等都是不同形式的数据。,数据经过加工、组织并赋予一定意义后就成为信息。,信息与数据的关系：内容与形式的关系,信息与数据的区别：,数据是信息的表示形式，信息是数据所表示的内容、含义；,数据是具体的特理形式，信息是抽象出来的逻辑意义；,同样的信息可用多种数据形式来表示，信息不随它的数据形式的不同而改变。,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,6,1.1.2,计算机和信息技术,信息的处理离不开计算机，信息处理就是用计算机进行数据处理的过程。,计算机在信息技术中的作用主要体现在以下方面：,（,1,）运算速度快和精度高，使得计算机能快速、高质量地完成用人工无法完成的数据处理工作。,（,2,）,“,海量,”,存储设备的,“,记忆能力,”,使得信息存储更为便捷。,（,3,）不断发展的多媒体技术使计算机进入到越来越多的信息技术领域。,（,4,）应用计算机于决策系统，使决策者将信息资源和分析工具相结合，有助于提高决策的科学化。,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,7,1.1.3,信息技术及其社会作用,信息技术（,Information Technology,，,IT,）,用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。,以计算机技术与网络通讯技术为核心,信息和通信技术（,Information and Communications Technology,，,ICT,）,主要包括传感技术、计算机技术和通信技术,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,8,1.2,计算机概述,1.2.1,计算机的起源和发展,1.2.2,计算机的特点及分类,1.2.3,计算机的应用领域,1.2.4,计算机的发展趋势,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,9,1.2.1,计算机的起源和发展,1,、计算机的起源,基础理论的研究和先进思想的出现为现代计算机的问世创造了条件,19,世纪中叶，英国数学家,巴贝奇,（,Charles Babbage,）最先提出了,通用数字计算机的基本设计思想；,英国数学家布尔（,George Boole,）创立了布尔代数，奠定了信息技术的数学基础；,信息论的创始人香农,（,Claude Elwood Shannon,）,用布尔代数分析并优化开关电路，,奠定了数字电路的理论基础；,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,10,1.2.1,计算机的起源和发展,1937,年，英国数学家图灵,（,Alan Mathison Turing,）,提出了著名的,“,图灵机,”,模型，证,明了通用数字计算机是可以制造,出来的。,美国计算机协会,ACM,创立了图灵奖，每年授予在计算机科学领域作出突出贡献的人。,1945,年，美籍数学家,冯,诺依曼,（,John von Neumann,）提出了在计算机内部的存储器中存放程序的概念。,冯,诺依曼结构,存储程序计算机（通用计算机）,计算机之父,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,11,1.2.1,计算机的起源和发展,1946,年，世界上第一台多用途的电子计算机,ENIAC,（,Electronic Numerical Integrator and Computer,）,，电子数字积分和计算机，在美国的宾夕法尼亚大学诞生。,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,12,1.2.1,计算机的起源和发展,5000,次加法,/,秒,体重,30,吨,占地,170m,2,18800,只电子管,1500,个继电器,功率,150KW,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,13,1.2.1,计算机的起源和发展,2,、计算机的发展,根据电子计算机所采用的特理器件的发展，一般把电子计算机的发展分成,4,个阶段：,时代,年份,器件,软件,应用,一,1946-1957,电子管,机器语言、汇编语言,科学计算,二,1958-1964,晶体管,高级语言,数据处理工业控制,三,1965-1970,中小规模集成电路,操作系统、会话式语言,社会的各个领域,四,1971,年迄今,大规模和超大规模集成电路,操作系统日益完善、软件产业高度发达,计算机网络,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,14,1.2.1,计算机的起源和发展,第一代,（,19461957,）,电子管,5,千,4,万（次,/,秒）,第二代,（,19581963,）,晶体管,几十万,百万（次,/,秒）,第三代,（,19641970,）,集成电路,百万,几百万（次,/,秒）,第四代,（,197190,年代）,大规模集成电路,几百万,几亿（次,/,秒）,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,15,1.2.1,计算机的起源和发展,420,000,000,2,300,晶,体,管,数,目,4004,奔腾,4,10,微米芯片,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,16,1.2.1,计算机的起源和发展,摩尔定律,晶,体,管,数,单,位,时,间,执,行,的,指,令,数,百万条,/,每秒,每,18,个月芯片能力增长一倍。,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,17,1.2.2,计算机的特点及分类,1,、计算机的特点,（,1,）运算速度快,（,2,）运算精确度高,（,3,）具有,“,记忆,”,和逻辑判断能力,（,4,）通用性强,（,5,）高度自动化,(,计算机区别于其他工具的本质特点,),另外，还具有可靠性强、可联网等特点,电子计算机是一种以高速进行操作、具有内部存储能力、由,程序控制操作过程的自动电子装置,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,18,1.2.2,计算机的特点及分类,2,、计算机的分类,计算机可以从不同的角度进行分类：,（,1,）按工作原理分类,（,2,）按使用范围分类,计算机,电子数字计算机,电子模拟计算机,数据用离散的数字量表示，精度高、存储量大、通用性强,数据用连续的模拟量表示，计算速度快、精度低、通用性差,计算机,通用计算机,专用计算机,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,19,1.2.2,计算机的特点及分类,（,3,）按规模分类,规模指计算机的主要技术指标，如字长、运算速度、主频、存储容量、输入,/,输出能力、外部设备配置、软件配置等,计算机,巨型机（,Supercomputer,）,大型机（,Mainframe,）,小型机（,Minicomputer,）,微型机（,Microcomputer,）,工作站（,Workstation,）,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,20,1.2.3,计算机的应用领域,1,计算机在社会各方面的应用,工业,商业,医药,政府部门,娱乐,科研,家庭,2,计算机的主要应用领域,科学计算,过程控制,数据处理,电子商务,计算机辅助系统,计算机辅助设计（,CAD,）,计算机辅助制造（,CAM,）,计算机辅助教育（,CBE,）,人工智能,虚拟现实,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,21,1.2.4,计算机的发展趋势,1.,巨型化,发展高速度，大存储容量，强功能的超大型计算机。,2.,微型化,是以大规模集成电路为基础的计算机微型化。,3.,网络化,用通信线路及通信设备把个别的计算机连接在一起形成一个复杂的系统就是计算机网络。现今最大的网络是,Internet,；加入这个网络的计算机已达数亿台。,4.,智能化,是指计算机具有模仿人类较高层次智能活动的能力。,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,22,1.2.4,计算机的发展趋势,我国计算机技术的发展概况,1958,年，第一台电子管数字计算机,103,机,1964,年，我国自行研制的晶体管计算机问世,1971,年，制成了以集成电路为主要器件的,DJS,系列计算机,1983,年，第一台世型电子计算机,“,银河,”,，,此后相继研制出性能越来越高的,“,银河,”,(1992,年,),、,“,银河,”,和,“,银河,IV,”,等系列,巨型机，再加上其他机构研制的,“,曙光,”,系,列、,“,神威,”,系列巨型计算机，使我国巨型,计算机技术在世界高科技领域占有一席之地。,2024/10/8,第1章 信息与计算机基础知识,23,1.2.4,计算机的发展趋势,2002,年，中国科学院计算技术研究所推出了独立研制成功的我国首枚高性能通用,CPU,“,龙芯,”,1,号，,2005,年,4,月,18,日，该所又推出了具有完全自主知识产权的,“,龙芯,”,2,号处理器，主频为,500MHz,。,“,龙芯,”,的成功问世，标志着我国已经结束了在计算机关键技术领域的,“,无芯,”,历史。,2008,年，中国曙光,5000A,两百万亿次超级计算机,