信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

1、第1章 信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 信息與信息技術(shù) 1.2 計(jì)算機(jī)概述 1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí) 1.4 信息的表示與編碼 1.5 多媒體技術(shù) 1.6 信息安全,1.1 信息與信息技術(shù),1.1.1 信息的概念及特征 1信息的概念 作為一個(gè)科學(xué)概念，信息最早出現(xiàn)于通信領(lǐng)域。不同學(xué)者在自己的學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)對(duì)“信息”這一概念有著不同的理解，主要有以下幾種：,(1) 信息是不確定性的減少或消除。 1948年，信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)(shannon)認(rèn)為，信息是可以減少或消除不確定性的內(nèi)容。當(dāng)人們利用各種方法和手段，對(duì)客觀事物的有關(guān)情況的認(rèn)識(shí)從不清楚變得較清楚或完全清楚時(shí)，不確定性就減少或消除了，這時(shí)就獲得

2、了關(guān)于這些事物的信息。,(2) 信息是控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)活動(dòng)時(shí)，與外界相互作用、相互交換的內(nèi)容。1950年，控制論的創(chuàng)始人維納(n.wiener)提出：“信息就是我們對(duì)外界進(jìn)行調(diào)節(jié)并使我們的調(diào)節(jié)為外界所了解時(shí)而與外界交換來(lái)的東西?！崩?，人與人相互交換信息；人與計(jì)算機(jī)相互交換信息等。,(3) 信息是事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和狀態(tài)變化的形式。 信息是關(guān)于事物狀態(tài)以及客觀事實(shí)的可以通信的知識(shí)。信息來(lái)源于物質(zhì)和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，反映了事物的狀態(tài)特征及其變化，體現(xiàn)了人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和理解程度。我國(guó)信息專(zhuān)家鐘義信教授曾提出：“事物的信息是該事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和狀態(tài)變化的方式，包括這些狀態(tài)和方式的外在形式、內(nèi)在含義和實(shí)際效用。

3、”,(4) 信息是經(jīng)過(guò)加工的、能夠?qū)邮苷叩男袨楹蜎Q策產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)。 信息是一種經(jīng)過(guò)加工處理后的數(shù)據(jù)，因而具有知識(shí)的含義，而且是可以保存和傳遞的。 總之，信息是一個(gè)不斷變化和發(fā)展的概念，它既具有物質(zhì)性，又具有社會(huì)性。它是一個(gè)多元化、多層次、多功能的復(fù)雜綜合體，對(duì)其應(yīng)從不同角度和側(cè)面來(lái)考察。信息是人們對(duì)客觀存在的一切事物的反映，是通過(guò)載體所發(fā)出的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)及信號(hào)中所包含的一切可傳遞和交換的知識(shí)內(nèi)容。,2信息的主要特征 信息的特征主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1) 社會(huì)性 信息一開(kāi)始就直接聯(lián)系于社會(huì)應(yīng)用，它只有經(jīng)過(guò)人類(lèi)加工、取舍、組合，并通過(guò)一定的形式表現(xiàn)出來(lái)，才真正具有使用價(jià)值。信息化

4、的發(fā)展表現(xiàn)為對(duì)國(guó)家或世界的社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、文化和日常生活等各個(gè)方面的深刻影響或改變。,2) 傳遞性 信息的傳遞性是指任何信息只有從信源出發(fā)，經(jīng)過(guò)信息載體傳遞才能被信宿接收并進(jìn)行處理和運(yùn)用。也就是說(shuō)，信息可以在時(shí)間上或空間上從一點(diǎn)轉(zhuǎn)移至另一點(diǎn)，可以通過(guò)語(yǔ)言、動(dòng)作、文獻(xiàn)、通信、電子計(jì)算機(jī)等各種媒介來(lái)傳遞，而且信息的傳遞不受時(shí)間和空間限制。信息在空間中的傳遞稱(chēng)為通信；信息在時(shí)間上的傳遞稱(chēng)為存儲(chǔ)。 3) 共享性 信息的共享性主要是指信息作為一種資源，不同個(gè)體或群體在同一時(shí)間或不同時(shí)間均可共同享用這種資源。,4) 不滅性 信息從信息源發(fā)出后其自身的信息量并沒(méi)有減少，即信息并不因?yàn)楸皇褂枚?，它可以?/p>

5、大量復(fù)制，長(zhǎng)期保存，重復(fù)使用。信息的提供者并不因?yàn)樘峁┝诵畔⒍チ嗽械男畔?nèi)容和信息量。各用戶分享的信息份額也不因?yàn)榉窒砣说亩嗌俣苡绊憽?5) 時(shí)效性 時(shí)效性是指信息應(yīng)能反映事物最新的變化狀態(tài)。例如，基于知識(shí)的信息產(chǎn)業(yè)是競(jìng)爭(zhēng)最激烈、變化最急劇的產(chǎn)業(yè)，在這一領(lǐng)域內(nèi)，哪怕對(duì)知識(shí)與信息的獲取與利用只領(lǐng)先或落后幾個(gè)星期、幾天，甚至幾個(gè)小時(shí)，都足以使一個(gè)企業(yè)成就輝煌或面臨破產(chǎn)。,6) 能動(dòng)性 信息的產(chǎn)生、存在和流通依賴(lài)于物質(zhì)和能量，反過(guò)來(lái)，信息又能動(dòng)地控制或支配物質(zhì)和能量的流動(dòng)，并對(duì)改變其價(jià)值產(chǎn)生影響。例如，信息社會(huì)的新型人才必須具備很強(qiáng)的信息獲取、信息分析和信息加工能力，它不僅是信息社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

6、對(duì)新型人才提出的基本要求，也是推動(dòng)信息社會(huì)向前發(fā)展的基礎(chǔ)。 7) 客觀性 信息的客觀性是指信息是客觀存在的。信息的產(chǎn)生源于物質(zhì)，信息產(chǎn)生后又必須依附于物質(zhì)，因此信息包含于任何物質(zhì)中。,3信息的分類(lèi) 按照不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，信息可分為如下幾種： (1) 信息按其內(nèi)容分為社會(huì)信息和非社會(huì)信息。 (2) 信息按其存在形式分為內(nèi)儲(chǔ)信息和外化信息。 (3) 信息按其狀態(tài)分為動(dòng)態(tài)信息和靜態(tài)信息。 (4) 信息按符號(hào)種類(lèi)分為語(yǔ)言信息和非語(yǔ)言信息。 (5) 信息按信息論方法分為未知信息和冗余信息。 (6) 信息按價(jià)值觀念分為有害信息和無(wú)害信息。,1.1.2 信息技術(shù) 1信息技術(shù)的概念 信息技術(shù)的概念，因其使用的目

7、的、范圍、層次不同而有不同的表述。 廣義而言，信息技術(shù)是指能充分利用與擴(kuò)展人類(lèi)信息器官功能的各種方法、工具與技能的總和。該定義強(qiáng)調(diào)的是從哲學(xué)上闡述信息技術(shù)與人的本質(zhì)關(guān)系。 中義而言，信息技術(shù)是指對(duì)信息進(jìn)行采集、傳輸、存儲(chǔ)、加工、表達(dá)的各種技術(shù)之和。該定義強(qiáng)調(diào)的是人們對(duì)信息技術(shù)功能與過(guò)程的一般理解。,狹義而言，信息技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、廣播電視 等各種硬件設(shè)備、軟件工具與科學(xué)方法，對(duì)文、圖、聲、像等各種信息進(jìn)行獲取、加工、存儲(chǔ)、傳輸與使用的技術(shù)之和。該定義強(qiáng)調(diào)的是信息技術(shù)的現(xiàn)代化與高科技含量。 綜上，我們可以認(rèn)為，信息技術(shù)的內(nèi)涵包括兩個(gè)方面。一方面是手段，即各種信息媒體，是一種物化形態(tài)的技術(shù)

8、。例如印刷媒體、電子媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。另一方面是方法，即運(yùn)用信息媒體對(duì)各種信息進(jìn)行采集、加工、存儲(chǔ)、交流、應(yīng)用的方法，是一種智能形態(tài)的技術(shù)。信息技術(shù)就是由信息媒體和信息媒體應(yīng)用的方法兩個(gè)要素所組成的。,2信息技術(shù)的分類(lèi) 1) 按表現(xiàn)形態(tài)分類(lèi) 信息技術(shù)按表現(xiàn)形態(tài)可分為硬技術(shù)(物化技術(shù))與軟技術(shù)(非物化技術(shù))兩種。前者指各種信息設(shè)備及其功能，如顯微鏡、電話機(jī)、通信衛(wèi)星和多媒體電腦等。后者指有關(guān)信息獲取與處理的各種知識(shí)、方法與技能，如語(yǔ)言文字技術(shù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)、規(guī)劃決策技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等。,2) 按工作流程中的基本環(huán)節(jié)分類(lèi) 信息技術(shù)按工作流程中的基本環(huán)節(jié)可分為信息獲取技術(shù)、信息傳遞技術(shù)、信

9、息存儲(chǔ)技術(shù)、信息加工技術(shù)及信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。 (1) 信息獲取技術(shù)包括信息的搜索、感知、接收、過(guò)濾等，如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、氣象衛(wèi)星、溫度計(jì)、鐘表、internet搜索器中的技術(shù)等。 (2) 信息傳遞技術(shù)是指跨越空間共享信息的技術(shù)。其具體又可分為不同類(lèi)型，如單向傳遞與雙向傳遞技術(shù)，單通道傳遞、多通道傳遞與廣播傳遞技術(shù)等。,(3) 信息存儲(chǔ)技術(shù)是指跨越時(shí)間保存信息的技術(shù)，如印刷術(shù)、照相術(shù)、錄音術(shù)、錄像術(shù)、縮微術(shù)、磁盤(pán)術(shù)、光盤(pán)術(shù)等。 (4) 信息加工技術(shù)是對(duì)信息進(jìn)行描述、分類(lèi)、排序、轉(zhuǎn)換、濃縮、擴(kuò)充和創(chuàng)新等的技術(shù)。信息加工技術(shù)的發(fā)展已有兩次突破：從人腦信息加工到使用機(jī)械設(shè)備(如算盤(pán)、標(biāo)尺等)進(jìn)行信息加工

10、，再發(fā)展為使用電子計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息加工。,(5) 信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)是指使信息的獲取、傳遞、存儲(chǔ)和加工等各環(huán)節(jié)有機(jī)銜接以及提高信息交換共享能力的技術(shù)，如信息管理標(biāo)準(zhǔn)、字符編碼標(biāo)準(zhǔn)及語(yǔ)言文字的規(guī)范化等。 3) 按使用的信息設(shè)備分類(lèi) 信息技術(shù)按使用的信息設(shè)備分為電話技術(shù)、電報(bào)技術(shù)、廣播技術(shù)、電視技術(shù)、復(fù)印技術(shù)、縮微技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。,4) 按技術(shù)的功能層次分類(lèi) 信息技術(shù)按技術(shù)的功能層次分為以下三種： (1) 主體層次。信息技術(shù)的主體層次是信息技術(shù)的核心部分，主要是指直接地、具體地增強(qiáng)或延長(zhǎng)人類(lèi)信息器官，提高或擴(kuò)展人類(lèi)信息能力的技術(shù)。例如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、x光機(jī)、雷達(dá)、激光、紅外

11、線、超聲、氣象衛(wèi)星、行星探測(cè)器、溫度計(jì)及濕度計(jì)等。目前，信息獲取技術(shù)中起中堅(jiān)作用的是傳感技術(shù)、遙測(cè)技術(shù)和遙感技術(shù)等。,(2) 應(yīng)用層次。信息技術(shù)的應(yīng)用層次是信息技術(shù)的延伸部分，主要是指主體層次的信息技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)貿(mào)易、國(guó)防、運(yùn)輸、科學(xué)研究、文化教育、體育運(yùn)動(dòng)、文學(xué)藝術(shù)及家庭生活等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)所生成的各種具體的實(shí)用信息技術(shù)。 (3) 外圍層次。信息技術(shù)的外圍層次是指與信息技術(shù)相關(guān)的各類(lèi)技術(shù)。一方面，信息技術(shù)在性能水平方面的進(jìn)步來(lái)源于新材料技術(shù)和新能源技術(shù)的進(jìn)步，即基礎(chǔ)層次的信息技術(shù)。另一方面，信息的獲取、存儲(chǔ)、處理及傳輸控制等需要借助機(jī)械的、電子的(或微電子的)、激光的及生物的等技術(shù)手

12、段來(lái)實(shí)現(xiàn)，即支撐層次的信息技術(shù)。,3信息技術(shù)的特點(diǎn) 1) 高速化 計(jì)算機(jī)和通信的發(fā)展追求的均是高速度，大容量。例如，每秒能運(yùn)算千萬(wàn)次的計(jì)算機(jī)已經(jīng)進(jìn)入普通家庭。在現(xiàn)代技術(shù)中，我們迫切需要解決的涉及高速化的問(wèn)題是，抓住世界科技迅猛發(fā)展的機(jī)遇，重點(diǎn)在帶寬“瓶頸”上取得突破，加快建設(shè)具有大容量、高速率、智能化及多媒體等基本特征的新一代高速帶寬信息網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展深亞微米集成電路、高性能計(jì)算機(jī)等。,2) 網(wǎng)絡(luò)化 信息網(wǎng)絡(luò)分為電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)。三網(wǎng)有各自的形成過(guò)程，其服務(wù)對(duì)象、發(fā)展模式和功能等有所交叉，又互為補(bǔ)充。信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展異常迅速，從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)，再到國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)及有“信息高速公路”之稱(chēng)的高速信息

13、傳輸網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代信息社會(huì)中扮演了重要的角色。,3) 數(shù)字化 數(shù)字化就是將信息用電磁介質(zhì)或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按二進(jìn)制編碼的方法加以處理和傳輸。在信息處理和傳輸領(lǐng)域，廣泛采用的是只用“0”和“1”兩個(gè)基本符號(hào)組成的二進(jìn)制編碼，二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)是現(xiàn)實(shí)世界中最容易被表達(dá)、物理狀態(tài)最穩(wěn)定的信號(hào)。 4) 個(gè)人化 信息技術(shù)將實(shí)現(xiàn)以個(gè)人為目標(biāo)的通信方式，充分體現(xiàn)可移動(dòng)性和全球性。實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信需要全球性的、大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)容量和智能化的網(wǎng)絡(luò)功能。,5) 智能化 在面向21世紀(jì)的技術(shù)變革中，信息技術(shù)的發(fā)展方向之一將是智能化。智能化的應(yīng)用體現(xiàn)在利用計(jì)算機(jī)模擬人的智能，例如機(jī)器人、醫(yī)療診斷專(zhuān)家系統(tǒng)及推理證明等方面。例如

14、，智能化的cai教學(xué)軟件、自動(dòng)考核與評(píng)價(jià)系統(tǒng)、視聽(tīng)教學(xué)媒體以及仿真實(shí)驗(yàn)等等。,4信息技術(shù)的功能 信息技術(shù)的功能是多方面的，從宏觀上看，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1) 輔人功能 信息技術(shù)能夠提高或增強(qiáng)人們的信息獲取、存儲(chǔ)、處理、傳輸與控制能力，使人們的素質(zhì)、生產(chǎn)技能管理水平與決策能力等得到提高。 2) 開(kāi)發(fā)功能 利用信息技術(shù)能夠充分開(kāi)發(fā)信息資源，它的應(yīng)用不僅推動(dòng)了社會(huì)文獻(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，而且大大加快了信息的傳遞速度。,3) 協(xié)同功能 人們通過(guò)信息技術(shù)的應(yīng)用，可以共享資源、協(xié)同工作。例如，電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育等。 4) 增效功能 信息技術(shù)的應(yīng)用使得現(xiàn)代社會(huì)的效率和效益大大提高。例如，通過(guò)衛(wèi)星照相、遙感

15、遙測(cè)，人們可以更多更快地獲得地理信息。,5) 先導(dǎo)功能 信息技術(shù)是現(xiàn)代文明的技術(shù)基礎(chǔ)，是高技術(shù)群體發(fā)展的核心，也是信息化、信息社會(huì)、信息產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，它推動(dòng)了世界性的新技術(shù)革命。大力普及與應(yīng)用新技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)技術(shù)基礎(chǔ)的改造，優(yōu)先發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)可帶動(dòng)各行各業(yè)的發(fā)展。,5信息技術(shù)的影響 信息技術(shù)對(duì)人類(lèi)社會(huì)的影響的主流是積極的，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1) 對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響。信息技術(shù)有助于個(gè)人和社會(huì)更好地利用資源，使其充分發(fā)揮潛力，縮小國(guó)際社會(huì)中的信息與知識(shí)差距；有助于減少物質(zhì)資源和能源的消耗；有助于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增加產(chǎn)品知識(shí)含量，降低生產(chǎn)成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力；提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)宏觀調(diào)控管理水平、經(jīng)濟(jì)

16、運(yùn)行質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。,(2) 對(duì)教育的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、素質(zhì)教育的全面實(shí)施和教育信息化的快速推進(jìn)，信息技術(shù)已逐漸成為服務(wù)于教育事業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)。信息技術(shù)有助于教學(xué)手段的改革(如電化教學(xué)、遠(yuǎn)程教育等)，能夠打破時(shí)間、空間的限制，使教育向?qū)W習(xí)者全面開(kāi)放并實(shí)現(xiàn)資源共享，大大提高了學(xué)習(xí)者的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。,(3) 對(duì)管理的影響。信息技術(shù)有助于更新管理理念、改變管理組織，使管理結(jié)構(gòu)由金字塔形變?yōu)榫仃囆?；有助于完善管理方法，以適應(yīng)虛擬辦公、電子商務(wù)等新的運(yùn)作方式。例如，政府通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)逐漸建立網(wǎng)絡(luò)政府，開(kāi)啟了政府管理的全新時(shí)代，樹(shù)立了各級(jí)政府的高效辦公、透明管理的新時(shí)代形象，同時(shí)為廣

17、大人民群眾提供了極大的便利。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，美、日、歐盟等紛紛制定了自己的信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展計(jì)劃，即信息高速公路計(jì)劃，并投入了巨額資金。新興工業(yè)化國(guó)家和地區(qū)也不甘落后，投入大量資金發(fā)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)。,例如，新加坡政府決定投資12.5億美元開(kāi)發(fā)和興建信息工程，以便把新加坡建成亞洲的“智能島”。企業(yè)通過(guò)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，大力發(fā)展電子商務(wù)，充分利用政府管理及市場(chǎng)兩方面的信息資源，將促進(jìn)虛擬企業(yè)的成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)方式的革命性轉(zhuǎn)變。,(4) 對(duì)科研的影響。應(yīng)用信息技術(shù)有助于科學(xué)研究前期工作的順利開(kāi)展；有助于提高科研工作效率；有助于科學(xué)研究成果的及時(shí)發(fā)表。 (5) 對(duì)文化的影響。信息技術(shù)促進(jìn)了

18、不同國(guó)度、不同民族之間的文化交流與學(xué)習(xí)，使文化更加開(kāi)放化和大眾化。,(6) 對(duì)生活的影響。信息技術(shù)給人們的生活帶來(lái)了巨大的變化，電腦、因特網(wǎng)、信息高速公路、納米技術(shù)等在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用，使人類(lèi)社會(huì)向著個(gè)性化、休閑化方向發(fā)展。在信息社會(huì)里，人們的行為方式、思維方式甚至社會(huì)形態(tài)都發(fā)生了顯著的變化。例如，“虛擬社會(huì)”、“虛擬演播室”等諸多社會(huì)現(xiàn)象將給思想家、哲學(xué)家提出新的理論挑戰(zhàn)，并將不斷促進(jìn)人類(lèi)在思想方面產(chǎn)生新的見(jiàn)解和新的突破。,信息技術(shù)也帶來(lái)了一些負(fù)面影響，主要體現(xiàn)在以下方面： (1) 信息泛濫。信息技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致信息爆炸，信息量的增加大大超出了人們的接受能力，有可能帶來(lái)各種各樣的社會(huì)問(wèn)題。

19、 (2) 信息污染。隨著信息流動(dòng)量的增大，“信息污染”也成為人們關(guān)注的問(wèn)題。例如，一些錯(cuò)誤信息、冗余信息、污穢信息、計(jì)算機(jī)病毒等侵占了信息存儲(chǔ)資源，影響了信息處理和傳輸?shù)乃俣?，污染了信息環(huán)境，尤其是計(jì)算機(jī)病毒造成信息利用的嚴(yán)重障礙。,(3) 信息犯罪。近年來(lái)，出現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)和信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高科技信息犯罪的現(xiàn)象。例如，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)詐騙，販賣(mài)色情信息，散布謠言，竊取個(gè)人、企業(yè)、政府的機(jī)密等。 (4) 信息滲透。信息化發(fā)展的滲透性表現(xiàn)為對(duì)國(guó)家或世界社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、文化、日常生活等各個(gè)層面的深刻影響或改變，這使得各民族文化的獨(dú)特性和差異性也受到了挑戰(zhàn)。,1.1.3 信息化與信息化社會(huì) 信息

20、化涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，它的意義不僅僅局限于技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，信息化正逐步上升為推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)全面發(fā)展的關(guān)鍵因素，成為人類(lèi)進(jìn)步的新標(biāo)志。 1信息化 信息化就是在人類(lèi)社會(huì)各領(lǐng)域普遍地、大量地采用現(xiàn)代信息技術(shù)，從而大大提高社會(huì)生產(chǎn)力和生活質(zhì)量的過(guò)程。信息化與工業(yè)化、現(xiàn)代化一樣，是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中包含三個(gè)層面，六大要素。,所謂三個(gè)層面：一是信息技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用過(guò)程，是信息化建設(shè)的基礎(chǔ)；二是信息資源的開(kāi)發(fā)和利用過(guò)程，是信息化建設(shè)的核心與關(guān)鍵；三是信息產(chǎn)品制造業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程，是信息化建設(shè)的重要支撐。這三個(gè)層面是相互促進(jìn)、共同發(fā)展的過(guò)程，也就是工業(yè)社會(huì)向信息社會(huì)演化的動(dòng)態(tài)過(guò)程。,所

21、謂六大要素是指信息網(wǎng)絡(luò)、信息資源、信息技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)、信息法規(guī)環(huán)境與信息人才。 這三個(gè)層面、六大要素的相互作用過(guò)程就構(gòu)成了信息化的全部?jī)?nèi)容。就是說(shuō)，信息化是在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)中，通過(guò)普遍采用信息技術(shù)和電子信息裝備，更有效地開(kāi)發(fā)和利用信息資源，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，使由于利用了信息資源而創(chuàng)造的勞動(dòng)價(jià)值在國(guó)民生產(chǎn)總值中的比重逐步上升直至占主導(dǎo)地位的過(guò)程。,2信息化社會(huì)的主要特征 信息化社會(huì)具有如下幾個(gè)基本特征： (1) 高滲透性。信息的滲透性決定了信息化發(fā)展的普遍服務(wù)原則，信息化發(fā)展的基本目標(biāo)就是要讓每個(gè)社會(huì)成員都有權(quán)利、有能力享用信息化發(fā)展的成果，從而徹底改變社會(huì)諸方面的生存狀態(tài)。,(2) 生存

22、空間的網(wǎng)絡(luò)化。這里的網(wǎng)絡(luò)化不僅僅包括技術(shù)方面的具體網(wǎng)絡(luò)之間的互通互聯(lián)，而且強(qiáng)調(diào)基于這種物質(zhì)載體之上的網(wǎng)絡(luò)化社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)和生活形態(tài)的網(wǎng)絡(luò)化互動(dòng)關(guān)系。美國(guó)政府于1993年9月提出“國(guó)家信息高速公路”(national information infrastructure,簡(jiǎn)稱(chēng)nii計(jì)劃)，計(jì)劃在20年內(nèi)投資4000億美元加速美國(guó)的信息化建設(shè)，就是生存空間網(wǎng)絡(luò)化的最好例證。當(dāng)今信息社會(huì)期望與正在實(shí)施的是將電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)三網(wǎng)合一，并建成全光纖交換網(wǎng)。信息化發(fā)展的區(qū)域目標(biāo)是要建設(shè)數(shù)字城市、數(shù)字國(guó)家和數(shù)字地球。,(3) 信息勞動(dòng)者、腦力勞動(dòng)者的作用日益增大。信息化的發(fā)展大大加快了各主體之

23、間的信息交流和知識(shí)傳播的速度和效率。信息化水平提高必然表現(xiàn)為國(guó)家人口素質(zhì)的普遍提高。從事信息的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、分配、交換活動(dòng)的勞動(dòng)者及從事相關(guān)種類(lèi)工作的勞動(dòng)者的人數(shù)和比重正在急劇增加。知識(shí)成了改革與制定政策的核心因素，技術(shù)是控制未來(lái)的關(guān)鍵力量，專(zhuān)家與技術(shù)人員將成為卓越的社會(huì)階層而發(fā)揮重大的歷史作用。,3我國(guó)的信息化建設(shè) 我國(guó)的信息化是指在國(guó)家統(tǒng)一規(guī)劃和組織下，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科學(xué)技術(shù)、國(guó)防及社會(huì)生活各個(gè)方面應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)，深入開(kāi)發(fā)、廣泛利用信息資源，加速實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化的進(jìn)程。我國(guó)政府認(rèn)識(shí)到發(fā)展信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要性，把對(duì)信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提高到經(jīng)濟(jì)全局的戰(zhàn)略地位。1984年，鄧小平同志就題詞“開(kāi)發(fā)

24、信息資源，服務(wù)四化建設(shè)。1990年，江澤民同志進(jìn)一步指出：“四個(gè)現(xiàn)代化無(wú)一不和電子信息有緊密聯(lián)系，要把信息化提到戰(zhàn)略地位上來(lái)，要把信息化列為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要方針?！?“七五”期間，國(guó)家投入大量資金，重點(diǎn)建成了經(jīng)濟(jì)、統(tǒng)計(jì)、銀行、郵電、電力、鐵路等多個(gè)國(guó)家級(jí)信息系統(tǒng)，配置了一大批計(jì)算機(jī)設(shè)備，形成了縱向信息網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前我國(guó)信息化建設(shè)取得的成績(jī)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1) 信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大； (2) 信息基礎(chǔ)設(shè)施已具有相當(dāng)規(guī)模；,(3) 電子信息產(chǎn)品制造業(yè)、軟件業(yè)為信息化提供裝備的能力增強(qiáng)； (4) 互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展； (5) 信息化重大工程取得顯著成效。 我國(guó)信息化建設(shè)的24字方針是：統(tǒng)

25、籌規(guī)劃，國(guó)家主導(dǎo)；統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，聯(lián)合建設(shè)；互聯(lián)互通，資源共享。,1.2 計(jì) 算 機(jī) 概 述,計(jì)算機(jī)是信息化的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用已滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)信息化的發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及應(yīng)用水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。,1.2.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及信息在社會(huì)中的重要地位，導(dǎo)致了計(jì)算工具的創(chuàng)新。1946年2月，世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”(eniac)在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)誕生，它與以前的計(jì)算工具相比，計(jì)算速度快，精度高，能按給定的程序自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算。eniac共用了18 000多只電子管，重量達(dá)30噸，占地170平方米，

26、每小時(shí)耗電150千瓦，真可謂“龐然大物”。,eniac與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)相比：運(yùn)算速度慢，每秒只能作五千次加法運(yùn)算；不僅存儲(chǔ)容量小，而且全部指令還沒(méi)有存放在存儲(chǔ)器中；操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差。盡管如此，eniac的誕生標(biāo)志著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了新的時(shí)代-電子計(jì)算機(jī)時(shí)代。從第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生到現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)的發(fā)展隨其所采用的電子器件的變化，已經(jīng)歷了四代。,(1) 第一代(19461958年) 電子管計(jì)算機(jī)。 這一代計(jì)算機(jī)的主要特征是：以電子管為基本電子器件；使用機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言；應(yīng)用領(lǐng)域主要局限于科學(xué)計(jì)算；運(yùn)算速度只有幾千次至幾萬(wàn)次每秒。由于其體積大、功率大、價(jià)格昂貴且可靠性差，因此很快被新一代計(jì)算機(jī)所替

27、代。然而，第一代計(jì)算機(jī)奠定了計(jì)算機(jī)發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ)。,(2) 第二代(19591964年) 晶體管計(jì)算機(jī)。 這一代計(jì)算機(jī)的主要特征是：晶體管取代了電子管；軟件技術(shù)上出現(xiàn)了算法語(yǔ)言和操作系統(tǒng)；應(yīng)用領(lǐng)域從科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理；運(yùn)算速度已達(dá)到幾萬(wàn)次至幾十萬(wàn)次每秒。此外，其體積縮小，功耗降低，可靠性有所提高。,(3) 第三代(19651970年) 中小規(guī)模集成電路。 這一代計(jì)算機(jī)的主要特征是：普遍采用了集成電路，使體積、功耗均顯著減少，可靠性大大提高；運(yùn)算速度可達(dá)幾十萬(wàn)次至幾百萬(wàn)次每秒；在此期間，出現(xiàn)了向大型和小型化兩級(jí)發(fā)展的趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)品種多樣化和系列化；同時(shí)，軟件技術(shù)與計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備發(fā)展迅速，應(yīng)用

28、領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。,(4) 第四代(1971 ) 大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。 這一代計(jì)算機(jī)的主要特征是：中、大及超大規(guī)模集成電路(vlsi)成為計(jì)算機(jī)的主要器件；運(yùn)算速度已達(dá)幾萬(wàn)億次至十幾萬(wàn)億次每秒。大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步縮小了計(jì)算機(jī)的體積和功耗，增強(qiáng)了計(jì)算機(jī)的功能；多機(jī)并行處理與網(wǎng)絡(luò)化是第四代計(jì)算機(jī)的又一重要特征，大規(guī)模并行處理系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究和實(shí)施進(jìn)展迅速；系統(tǒng)軟件的發(fā)展不僅實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)運(yùn)行的自動(dòng)化，而且正在向工程化和智能化邁進(jìn)。 此外，智能化計(jì)算機(jī)也可以稱(chēng)為第五代計(jì)算機(jī)，其目標(biāo)是使計(jì)算機(jī)像人類(lèi)那樣具有聽(tīng)、說(shuō)、寫(xiě)、邏輯推理、判斷和自我學(xué)習(xí)等能力。,2我國(guó)計(jì)

29、算機(jī)的發(fā)展情況 我國(guó)電子計(jì)算機(jī)的研究是從1953年開(kāi)始的。1958年研制出第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，即103型通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)，它屬于第一代電子管計(jì)算機(jī)；1964年研制出第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)；1971年研制出集成電路計(jì)算機(jī)；1983年研制成功每秒能進(jìn)行1億次運(yùn)算的“銀河”巨型機(jī)；1997年研制的“銀河”巨型機(jī)每秒能進(jìn)行130億次運(yùn)算?，F(xiàn)在，我國(guó)已形成了自己的計(jì)算機(jī)工業(yè)體系，并具備相當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)硬件、軟件和外部設(shè)備的生產(chǎn)能力。,3計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，各種類(lèi)型的計(jì)算機(jī)也都得到了迅速發(fā)展。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)主要朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展： 1) 微型化 微型化是指追求體積的進(jìn)一步縮小，運(yùn)算速度的進(jìn)

30、一步提高，存儲(chǔ)容量不斷加大，功能更加完善可靠，應(yīng)用更加靈活方便，價(jià)格更加便宜。微型化反映了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程度。,2) 巨型化 巨型化所追求的大容量、高速度，為尖端科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)值分析與計(jì)算提供了有力的幫助，例如火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船的研制及氣象預(yù)報(bào)的數(shù)值分析與計(jì)算等。巨型計(jì)算機(jī)目前的計(jì)算速度可達(dá)幾萬(wàn)億次至十幾萬(wàn)億次浮點(diǎn)每秒，它代表了計(jì)算機(jī)的發(fā)展水平。并行處理技術(shù)是巨型計(jì)算機(jī)發(fā)展的基礎(chǔ)。 3) 網(wǎng)絡(luò)化 21世紀(jì)人類(lèi)將步入信息時(shí)代，從簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)到遍布全球的internet，信息的共享和通信已成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主流之一。,4) 智能化 智能化是指利用新技術(shù)、新材料研制的計(jì)算機(jī)與仿生學(xué)、控制

31、論等邊緣學(xué)科相結(jié)合，把信息采集、存儲(chǔ)、處理、通信同人工智能結(jié)合在一起，用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人類(lèi)的高級(jí)思維活動(dòng)。目前已有許多機(jī)器人在高溫、高壓、有毒及輻射等環(huán)境下代替人工作。在這一領(lǐng)域最具代表性的是專(zhuān)家系統(tǒng)和機(jī)器人。智能化計(jì)算機(jī)將使人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)期。,5) 多媒體技術(shù) 多媒體計(jì)算機(jī)是當(dāng)前開(kāi)發(fā)和研究的熱點(diǎn)。多媒體技術(shù)能將大量信息以數(shù)值、文字、聲音、圖形、圖像及視頻等形式進(jìn)行表現(xiàn)，極大地改善、豐富了人機(jī)界面，能夠充分運(yùn)用人的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)來(lái)高效率地接收信息。其中主要的技術(shù)關(guān)鍵是處理視頻和音頻數(shù)據(jù)，包括視頻和音頻數(shù)據(jù)的壓縮、解壓縮技術(shù)，多媒體數(shù)據(jù)的通信及各種接口的實(shí)現(xiàn)方案等。,6) 非馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)

32、的計(jì)算機(jī) 非馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)是提高現(xiàn)代計(jì)算機(jī)性能的另一個(gè)研究焦點(diǎn)。馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)雖然為計(jì)算機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，但是它的“集中順序控制方面”的串行機(jī)制，卻成為進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)性能的瓶頸，而提高計(jì)算機(jī)性能的方向之一是并行處理。因此，出現(xiàn)了非馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)理論，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、dna計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)等。,1.2.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 1運(yùn)算速度快 現(xiàn)在的pc機(jī)(personal computer)每秒可以處理幾千萬(wàn)條指令；巨型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度則達(dá)十幾萬(wàn)億次每秒以上，這使得過(guò)去繁瑣的計(jì)算工作如今只需在極短的時(shí)間內(nèi)就能完成。 2計(jì)算精度高 計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制進(jìn)行運(yùn)算，只要配置相關(guān)的硬件電路就

33、可增加二進(jìn)制數(shù)字的長(zhǎng)度，從而提高計(jì)算精度。目前，微型計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度可以達(dá)到32位二進(jìn)制數(shù)。,3具有“記憶”和邏輯判斷功能 “記憶”功能是指計(jì)算機(jī)能存儲(chǔ)大量信息，供用戶隨時(shí)檢索和查詢。該功能既能記憶各類(lèi)數(shù)據(jù)信息，又能記憶處理加工這些數(shù)據(jù)信息的程序。邏輯判斷功能是指計(jì)算機(jī)除了能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算外，還能進(jìn)行邏輯運(yùn)算。 4能自動(dòng)運(yùn)行且支持人機(jī)交互 所謂自動(dòng)運(yùn)行，就是人們把需要計(jì)算機(jī)處理的問(wèn)題編成程序并存入計(jì)算機(jī)中，當(dāng)發(fā)出運(yùn)行指令后，計(jì)算機(jī)便在該程序控制下依次逐條執(zhí)行，不再需要人工干預(yù)?！叭藱C(jī)交互”則是在人們想要干預(yù)計(jì)算機(jī)時(shí)，采用問(wèn)答的形式，有針對(duì)性地解決問(wèn)題。,1.2.3 計(jì)算機(jī)的分類(lèi) 隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展

34、，其分類(lèi)方法也在不斷變化。 1按計(jì)算機(jī)處理的信號(hào)分類(lèi) 計(jì)算機(jī)按處理的信號(hào)可分為： (1) 數(shù)字式計(jì)算機(jī)(digital computer)。數(shù)字式計(jì)算機(jī)處理的是脈沖變化的離散量，即以0、1組成的二進(jìn)制數(shù)字。它的計(jì)算精度高，抗干擾能力強(qiáng)。通常我們使用的計(jì)算機(jī)就是數(shù)字式計(jì)算機(jī)。,(2) 模擬式計(jì)算機(jī)(analog computer)。模擬式計(jì)算機(jī)處理的是連續(xù)變化的模擬量，例如電壓、電流、溫度等物理量的變化曲線。其基本運(yùn)算部件是運(yùn)算放大器構(gòu)成的各類(lèi)運(yùn)算電路。模擬式計(jì)算機(jī)解題速度快、精度低、通用性差，用于過(guò)程控制，已基本被數(shù)字式計(jì)算機(jī)所取代。 (3) 數(shù)?；旌嫌?jì)算機(jī)(hybrid computer)。

35、數(shù)模混合計(jì)算機(jī)是數(shù)字式計(jì)算機(jī)和模擬式計(jì)算機(jī)相結(jié)合的一種計(jì)算機(jī)。,2按計(jì)算機(jī)的硬件組成及用途分類(lèi) 計(jì)算機(jī)按硬件組成及用途可分為： (1) 通用計(jì)算機(jī)。這類(lèi)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)的，并具有擴(kuò)展性，裝上不同的軟件就可做不同的工作。它的通用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。 (2) 專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。這類(lèi)計(jì)算機(jī)軟、硬件的規(guī)模全部根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求配置，因此具有較好的性能價(jià)格比，但只能完成某個(gè)專(zhuān)門(mén)任務(wù)。這類(lèi)計(jì)算機(jī)多用于工業(yè)控制系統(tǒng)。,3按計(jì)算機(jī)的規(guī)模分類(lèi) 當(dāng)前沿用較多的是“電氣與電子工程師協(xié)會(huì)”(ieee)于1989年提出的分類(lèi)方法。其具體分類(lèi)如下： (1) 個(gè)人計(jì)算機(jī)(personal computer，簡(jiǎn)稱(chēng)pc)。pc機(jī)

36、即面向個(gè)人或家庭使用的低檔微型計(jì)算機(jī)，主要分為臺(tái)式機(jī)和便攜機(jī)兩類(lèi)。 (2) 工作站(work station，簡(jiǎn)稱(chēng)ws )。工作站是介于pc機(jī)和小型機(jī)之間的高檔微機(jī)。它的運(yùn)算速度快，主存儲(chǔ)器容量大，易于聯(lián)網(wǎng)，通常配有高分辨率的大屏幕顯示器，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和高性能的圖形功能，特別適合于cad/cam和辦公自動(dòng)化。,(3) 小型計(jì)算機(jī)(minicomputer)。小型計(jì)算機(jī)按照滿足中、小型部門(mén)的需要設(shè)計(jì)，規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，設(shè)計(jì)周期較短，操作簡(jiǎn)便，維護(hù)容易，從而得以廣泛推廣應(yīng)用，可用于工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、分析計(jì)算等。 (4) 主機(jī)(mainframe)。主機(jī)亦稱(chēng)大型主機(jī)，通常安裝

37、在機(jī)架內(nèi)。它具有大容量存儲(chǔ)器，多種類(lèi)型的i/o通道，能同時(shí)支持批處理和分時(shí)處理等多種工作方式；具有通用、處理速度快和處理能力強(qiáng)的特點(diǎn)。主機(jī)一般作為大型“客戶機(jī)/服務(wù)器”系統(tǒng)的服務(wù)器，或者“終端/主機(jī)”系統(tǒng)中的主機(jī)。,(5) 小巨型計(jì)算機(jī)(minisupercomputer)。小巨型計(jì)算機(jī)與巨型計(jì)算機(jī)相比，特點(diǎn)是價(jià)格便宜，具有更好的性能價(jià)格比。 (6) 巨型計(jì)算機(jī)(supercomputer)。巨型計(jì)算機(jī)亦稱(chēng)超級(jí)計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度可達(dá)十幾萬(wàn)億次每秒以上，主存容量很大，處理能力很強(qiáng)。生產(chǎn)這類(lèi)計(jì)算機(jī)的能力可以反映一個(gè)國(guó)家的計(jì)算機(jī)科學(xué)水平。我國(guó)是世界上能夠生產(chǎn)巨型計(jì)算機(jī)的少數(shù)國(guó)家之一。,1.2.4 計(jì)算

38、機(jī)的應(yīng)用 隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，信息社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的需求迅速增長(zhǎng)，使得計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 1科學(xué)計(jì)算 科學(xué)計(jì)算也稱(chēng)為數(shù)值計(jì)算，指用于完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問(wèn)題的計(jì)算，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最早也是最成熟的應(yīng)用領(lǐng)域。在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地理等自然科學(xué)領(lǐng)域以及航天、汽車(chē)、造船、建筑等工程技術(shù)領(lǐng)域中，各種復(fù)雜的計(jì)算都是借助計(jì)算機(jī)來(lái)完成的。,2數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理指的是對(duì)信息進(jìn)行采集、查詢、分類(lèi)、排序、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)及傳送等工作。這已成為信息社會(huì)中必不可少的重要工作。目前，數(shù)據(jù)處理已廣泛應(yīng)用于辦公自動(dòng)化、企事業(yè)單位管理(如財(cái)務(wù)、計(jì)劃、物資與人事的管

39、理)、圖像信息系統(tǒng)、圖書(shū)情報(bào)檢索等領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在世界上約80%的計(jì)算機(jī)用于數(shù)據(jù)處理工作。,3過(guò)程控制 將計(jì)算機(jī)用來(lái)控制各種自動(dòng)裝置、自動(dòng)儀表、生產(chǎn)過(guò)程等都稱(chēng)為過(guò)程控制或?qū)崟r(shí)控制。例如，工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化方面的巡回檢測(cè)、自動(dòng)記錄、監(jiān)視報(bào)警、自動(dòng)調(diào)控等內(nèi)容；交通運(yùn)輸方面的行車(chē)調(diào)度；農(nóng)業(yè)方面的自動(dòng)溫度與濕度控制；家用電器中的某些自動(dòng)功能等，都是計(jì)算機(jī)在該方面的應(yīng)用。,4計(jì)算機(jī)輔助工程 當(dāng)前用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助工作的系統(tǒng)越來(lái)越多，列舉如下： (1) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)cad(computer aided design)，即利用計(jì)算機(jī)輔助人們進(jìn)行工作，以便達(dá)到提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期、使設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的目的。

40、目前，建筑、機(jī)械、服裝、電子等行業(yè)都廣泛采用了cad技術(shù)。 (2) 計(jì)算機(jī)輔助制造cam(computer aided manufacturing)，即直接利用計(jì)算機(jī)控制零部件的生產(chǎn)。,(3) 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)cai(computer assisted instruction)，即利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行教學(xué)，把各種教學(xué)手段綜合化、形象化、現(xiàn)代化。如輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、解答問(wèn)題、批改作業(yè)及編制考題等。 (4) 計(jì)算機(jī)輔助工程cae(computer aided engineering)。 (5) 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試cat(computer aided testing)。,5人工智能 人工智能(artificia

41、l intelligence，簡(jiǎn)稱(chēng)ai)是將人腦在進(jìn)行演繹推理時(shí)的思維過(guò)程、規(guī)則和所采取的策略、技巧等編成計(jì)算機(jī)程序，并在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)一些公理和推理規(guī)則，然后讓機(jī)器去自動(dòng)探索解題的方法，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)某些與人的智能活動(dòng)有關(guān)的復(fù)雜功能。這是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)較新的領(lǐng)域，其目前的研究方向有：模式識(shí)別、自然語(yǔ)言理解、自動(dòng)定理證明、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、知識(shí)表示、機(jī)器學(xué)習(xí)、專(zhuān)家系統(tǒng)及機(jī)器人等。,6網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是利用通信設(shè)備和線路將地域不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，并在網(wǎng)絡(luò)軟件支持下實(shí)現(xiàn)資源共享和傳遞信息的系統(tǒng)。根據(jù)計(jì)算機(jī)之間距離的遠(yuǎn)近、覆蓋范圍的多少，可將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)(local area netw

42、ork，簡(jiǎn)稱(chēng)lan)和廣域網(wǎng) (wide area network，簡(jiǎn)稱(chēng)wan)兩種。利用網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行網(wǎng)上瀏覽，檢索信息，下載軟件，收發(fā)電子郵件(e -mail)、傳真(fax)，傳送文件(ftp)，發(fā)布公告(bbs)，參加網(wǎng)上會(huì)議(net meeting)，閱讀電子報(bào)紙，小說(shuō)，觀看體育比賽，收聽(tīng)音樂(lè)，參與游戲，參加各種論壇及開(kāi)展電子商務(wù)(e-business)等，也可以充分享受網(wǎng)上資源，豐富個(gè)人生活。,1.2.5 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)應(yīng)包括硬件部分和軟件部分。硬件的功能是接受計(jì)算機(jī)程序，并在程序控制下完成數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出等任務(wù)。軟件可保證硬件的功能得以充分發(fā)揮，并為

43、用戶提供良好的工作環(huán)境。 1946年，美籍匈牙利科學(xué)家馮諾依曼(von neumann)提出了一個(gè)“存儲(chǔ)程序”的計(jì)算機(jī)方案。這個(gè)方案包含了三個(gè)要點(diǎn)：,(1) 采用二進(jìn)制的形式表示數(shù)據(jù)和指令。 (2) 將指令和數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中。 (3) 由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成計(jì)算機(jī)。 該方案工作原理的核心是“程序存儲(chǔ)”和“程序控制”，把按照這一原理設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為馮諾依曼型計(jì)算機(jī)。馮諾依曼型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，如圖1.1所示。,1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是指由電子部件和機(jī)電裝置組成的計(jì)算機(jī)實(shí)體，如用集成電路芯片、印刷線路板、接插件、電子元件和導(dǎo)線

44、等裝配成中央處理器、存儲(chǔ)器及外部設(shè)備等。,計(jì)算機(jī)的規(guī)模不同，機(jī)種和型號(hào)不同，則它們?cè)谟布渲蒙系牟顒e就很大。但是，絕大多數(shù)都是根據(jù)馮諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的思想來(lái)設(shè)計(jì)的，故具有共同的基本配置：控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等五大部件。運(yùn)算器和控制器合稱(chēng)為中央處理單元，即cpu(central processing unit)，它是計(jì)算機(jī)的核心。,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中五大部件的相互關(guān)系如圖1.2所示。其中空心線代表數(shù)據(jù)流，實(shí)心線代表控制流。 1) 控制器 控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中心，它使計(jì)算機(jī)各部件自動(dòng)協(xié)調(diào)地工作?？刂破髅看螐拇鎯?chǔ)器中讀取一條指令，對(duì)讀取的指令經(jīng)過(guò)分析譯碼后產(chǎn)生一串操作命令，

45、將其發(fā)向各個(gè)部件以控制各部件動(dòng)作，從而使整個(gè)機(jī)器連續(xù)地、有條不紊地運(yùn)行。控制器一般是由程序計(jì)數(shù)器pc(program counter)、指令寄存器ir(instruction register)、指令譯碼器id(instruction dcoder)和操作控制器oc(operation controler)等組成。,圖1.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中五大部件的相互關(guān)系,程序計(jì)數(shù)器pc用來(lái)存放下一條指令的地址，具有自動(dòng)加1的功能。指令寄存器ir用來(lái)存放當(dāng)前要執(zhí)行的指令代碼。指令譯碼器id用來(lái)識(shí)別ir中存放的要執(zhí)行指令的性質(zhì)。操作控制器oc根據(jù)指令譯碼器id對(duì)要執(zhí)行的指令進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)該指令的全部動(dòng)作

46、的控制信號(hào)。 2) 運(yùn)算器 運(yùn)算器是一個(gè)用于信息加工的部件。它對(duì)數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算是按照算術(shù)規(guī)則進(jìn)行的運(yùn)算。邏輯運(yùn)算一般泛指非算術(shù)性運(yùn)算，例如比較、移位、邏輯加、邏輯乘、邏輯取反及“異或”操作等。運(yùn)算器通常由運(yùn)算邏輯部件(alu)和一系列寄存器組成。,3) 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。不管是程序還是數(shù)據(jù)，在存儲(chǔ)器中都是用二進(jìn)制的形式表示的，它們統(tǒng)稱(chēng)為信息。 (1) 存儲(chǔ)器的分類(lèi)。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器(主存儲(chǔ)器)和外存儲(chǔ)器(輔助存儲(chǔ)器)兩類(lèi)。,內(nèi)存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存，是計(jì)算機(jī)各部件信息交流的中心。用戶通過(guò)輸入設(shè)備輸入的程序和數(shù)據(jù)先送入內(nèi)存，控制器執(zhí)行的指令和運(yùn)算器處理

47、的數(shù)據(jù)取自內(nèi)存，運(yùn)算的中間結(jié)果和最終結(jié)果保存在內(nèi)存中，輸出設(shè)備輸出的信息來(lái)自內(nèi)存。內(nèi)存中的信息如要長(zhǎng)期保存，應(yīng)送到外存中?？傊?，內(nèi)存要與計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件打交道，用來(lái)存放現(xiàn)行程序的指令和數(shù)據(jù)。所以，內(nèi)存的存取速度直接影響計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。,目前，大多數(shù)內(nèi)存由半導(dǎo)體器件構(gòu)成。內(nèi)存由許多存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)存儲(chǔ)單元存放一個(gè)數(shù)據(jù)或一條指令，且有自己的地址，根據(jù)地址就可找到所需的數(shù)據(jù)和程序。內(nèi)存具有容量小、存取速度快、停電后數(shù)據(jù)丟失的特點(diǎn)。 外存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)外存，用來(lái)存儲(chǔ)大量暫時(shí)不參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和程序及運(yùn)算結(jié)果。通常外存不和計(jì)算機(jī)的其他部件直接交換數(shù)據(jù)，而是成批地與內(nèi)存交換信息。外存儲(chǔ)器具有容量大、存取速度慢

48、、停電后數(shù)據(jù)不丟失的特點(diǎn)。常見(jiàn)的外存設(shè)備有軟盤(pán)、硬盤(pán)、閃盤(pán)、光盤(pán)和磁帶等。,(2) 與存儲(chǔ)器有關(guān)的術(shù)語(yǔ)： 地址：整個(gè)內(nèi)存被分成若干存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元都可以存放程序或數(shù)據(jù)。用于標(biāo)識(shí)每個(gè)存儲(chǔ)單元的惟一的編號(hào)稱(chēng)為地址。 位：一個(gè)二進(jìn)制數(shù)(0或1)稱(chēng)為位(bit，比特)，是數(shù)據(jù)的最小單位。 字節(jié)：每8個(gè)相鄰的二進(jìn)制位稱(chēng)為一個(gè)字節(jié)。為了衡量存儲(chǔ)器的容量，統(tǒng)一以字節(jié)(byte，簡(jiǎn)寫(xiě)為b)為基本單位。存儲(chǔ)器的容量一般使用kb、mb、gm、tb表示，它們之間的關(guān)系是1 kb=1024 b，1 mb=1024 kb，1 gb=1024 mb，1 tb=1024 gb，其中1024=210。,字和字長(zhǎng)：在計(jì)算

49、機(jī)中，作為一個(gè)整體被存取或運(yùn)算的最小信息單位稱(chēng)為字或單元；每個(gè)字中存放的二進(jìn)制數(shù)的長(zhǎng)度稱(chēng)為字長(zhǎng)。計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)一般是指參加運(yùn)算的寄存器所能表示的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。計(jì)算機(jī)的功能設(shè)計(jì)決定了機(jī)器的字長(zhǎng)。機(jī)器字長(zhǎng)可以是8位、16位、32位、64位等，顯然，機(jī)器字長(zhǎng)包括一個(gè)或多個(gè)字節(jié)。 4) 輸入設(shè)備 輸入設(shè)備用來(lái)接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們變換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的形式而存放到內(nèi)存中。常用的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀、觸摸屏等。輸入設(shè)備與主機(jī)之間通過(guò)接口連接。,5) 輸出設(shè)備 輸出設(shè)備用于將存放在內(nèi)存中由計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯芙邮艿男问健３Ｓ玫妮敵鲈O(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀和音響等。外存儲(chǔ)器

50、是計(jì)算機(jī)中重要的外部設(shè)備，它即可以作為輸入設(shè)備，也可以作為輸出設(shè)備。 總之，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是運(yùn)行程序的基本組成部分，人們通過(guò)輸入設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器；運(yùn)行時(shí)，控制器從存儲(chǔ)器中逐條取出指令，將其解釋成控制命令，去控制各部件的動(dòng)作；數(shù)據(jù)在運(yùn)算器中加工處理，處理后的結(jié)果通過(guò)輸出設(shè)備輸出。,2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)是指為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序、數(shù)據(jù)和文檔的總稱(chēng)。程序是完成某一任務(wù)的指令或語(yǔ)句的有序集合；數(shù)據(jù)是程序處理的對(duì)象和處理的結(jié)果；文檔是描述程序操作及使用的相關(guān)資料。計(jì)算機(jī)的軟件是計(jì)算機(jī)硬件與用戶之間的一座橋梁。 計(jì)算機(jī)軟件按其功能分為應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件兩大類(lèi)。用戶與計(jì)算機(jī)

51、系統(tǒng)各層次之間的關(guān)系如圖1.3所示。,圖1.3 用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各層次之間的關(guān)系,1) 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件是指控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，管理計(jì)算機(jī)的各種資源，并為應(yīng)用軟件提供支持和服務(wù)的一類(lèi)軟件。其功能是方便用戶，提高計(jì)算機(jī)使用效率，擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)軟件具有兩大特點(diǎn)：一是通用性，其算法和功能不依賴(lài)特定的用戶，無(wú)論哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域都可以使用；二是基礎(chǔ)性，其他軟件都是在系統(tǒng)軟件的支持下開(kāi)發(fā)和運(yùn)行的。 系統(tǒng)軟件是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必備的軟件，通常將系統(tǒng)軟件分為以下幾類(lèi)：,(1) 操作系統(tǒng)(operating system，簡(jiǎn)稱(chēng)os)。操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)的各種資源、自動(dòng)調(diào)度用戶的各種作業(yè)程序、處理各種中斷的軟件

52、。它是計(jì)算機(jī)硬件的第一級(jí)擴(kuò)充，是用戶與計(jì)算機(jī)之間的橋梁，是軟件中最基礎(chǔ)和最核心的部分。它的作用是管理計(jì)算機(jī)中的硬件、軟件和數(shù)據(jù)信息，支持其他軟件的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行，使計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)、協(xié)調(diào)、高效地工作。 操作系統(tǒng)多種多樣，目前常用的操作系統(tǒng)有dos、os/2、unix、linux、windows 98、netware、windows nt等。,(2) 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。人們要使用計(jì)算機(jī)，就必須與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流，要交流就必須使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。目前，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可分為四類(lèi)：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言及甚高級(jí)語(yǔ)言。,機(jī)器語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)能夠直接識(shí)別的、不需翻譯的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言中的每一條語(yǔ)句實(shí)際上是一條

53、二進(jìn)制形式的指令代碼，由操作碼和操作數(shù)組成。操作碼指出進(jìn)行什么操作；操作數(shù)指出參與操作的數(shù)或在內(nèi)存中的地址。用機(jī)器語(yǔ)言編寫(xiě)程序時(shí)工作量大、難于使用，但執(zhí)行速度快。它的指令二進(jìn)制代碼通常隨cpu型號(hào)的不同而不同，不能通用，因而說(shuō)它是面向機(jī)器的一種低級(jí)語(yǔ)言。通常不用機(jī)器語(yǔ)言直接編寫(xiě)程序。,匯編語(yǔ)言是為特定計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系列設(shè)計(jì)的。匯編語(yǔ)言用助記符代替操作碼，用地址符號(hào)代替操作數(shù)。由于這種“符號(hào)化”的做法，因而匯編語(yǔ)言也稱(chēng)為符號(hào)語(yǔ)言。用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序稱(chēng)為匯編語(yǔ)言“源程序”。匯編語(yǔ)言程序比機(jī)器語(yǔ)言程序易讀、易檢查、易修改，同時(shí)又保持了機(jī)器語(yǔ)言執(zhí)行速度快、占用存儲(chǔ)空間少的優(yōu)點(diǎn)。匯編語(yǔ)言也是面向機(jī)器的

54、一種低級(jí)語(yǔ)言，不具備通用性和可移植性。,高級(jí)語(yǔ)言是由各種意義的詞和數(shù)學(xué)公式按照一定的語(yǔ)法規(guī)則組成的，它更容易閱讀、理解和修改，編程效率高。高級(jí)語(yǔ)言不是面向機(jī)器的，而是面向問(wèn)題，與具體機(jī)器無(wú)關(guān)，具有很強(qiáng)的通用性和可移植性。高級(jí)語(yǔ)言的種類(lèi)很多，有面向過(guò)程的語(yǔ)言，例如fortran、basic、pascal、c等；有面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，例如c+、visual basic、java等。,不同的高級(jí)語(yǔ)言有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。fortran語(yǔ)言是1954年提出的，是出現(xiàn)最早的一種高級(jí)語(yǔ)言，適用于科學(xué)和工程計(jì)算；basic語(yǔ)言是初學(xué)者的語(yǔ)言，簡(jiǎn)單易學(xué)，人機(jī)對(duì)話功能強(qiáng)；pascal語(yǔ)言是結(jié)構(gòu)化程序語(yǔ)言，適用于教

55、學(xué)、科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)，目前逐步被c語(yǔ)言所取代；c語(yǔ)言程序簡(jiǎn)練、功能強(qiáng)，適用于系統(tǒng)軟件、數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等，已成為目前高級(jí)語(yǔ)言中使用最多的語(yǔ)言之一；c+、visual basic等面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，給非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的用戶在windows環(huán)境下開(kāi)發(fā)軟件帶來(lái)了福音；java語(yǔ)言是一種基于c+的跨平臺(tái)分布式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。,40余年來(lái)，高級(jí)語(yǔ)言發(fā)生了巨大的變化，但從根本上說(shuō)，上述的通用語(yǔ)言仍都是“過(guò)程化語(yǔ)言”。編碼的時(shí)候，要詳細(xì)描述問(wèn)題求解的過(guò)程，告訴計(jì)算機(jī)每一步應(yīng)該“怎樣做”。為了把程序員從繁重的編碼中解放出來(lái)，還需尋求進(jìn)一步提高編碼效率的新語(yǔ)言，這就是甚高級(jí)語(yǔ)言(vhl)或第4

56、代語(yǔ)言(4gl)產(chǎn)生的背景。 對(duì)于4gl語(yǔ)言，迄今仍沒(méi)有統(tǒng)一的定義。一般認(rèn)為，3gl是過(guò)程化的語(yǔ)言，目的在于高效地實(shí)現(xiàn)各種算法；4gl則是非過(guò)程化的語(yǔ)言，目的在于直接地實(shí)現(xiàn)各類(lèi)應(yīng)用系統(tǒng)。前者面向過(guò)程，需要描述“怎樣做”；后者面向應(yīng)用，只需說(shuō)明“做什么”。,(3) 語(yǔ)言處理程序。將計(jì)算機(jī)不能直接執(zhí)行的非機(jī)器語(yǔ)言源程序翻譯成能直接執(zhí)行的機(jī)器語(yǔ)言的語(yǔ)言翻譯程序總稱(chēng)為語(yǔ)言處理程序。 源程序：用各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序稱(chēng)為源程序，計(jì)算機(jī)不能直接識(shí)別和執(zhí)行。 目標(biāo)程序：源程序必須由相應(yīng)的解釋程序或編譯程序翻譯成機(jī)器能夠識(shí)別的機(jī)器指令代碼后，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行，這正是語(yǔ)言處理程序所要完成的任務(wù)。翻譯后的機(jī)器語(yǔ)

57、言程序稱(chēng)為目標(biāo)程序。 匯編程序：將匯編語(yǔ)言源程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序的翻譯程序稱(chēng)為匯編程序，如圖1.4(a)所示。,圖1.4 語(yǔ)言處理程序 (a) 匯編過(guò)程；(b) 編譯過(guò)程,高級(jí)語(yǔ)言程序,目標(biāo)程序,源程序,執(zhí)行,機(jī)器語(yǔ)言程序,結(jié)果,編譯程序,編譯,圖1.4 語(yǔ)言處理程序 (a) 匯編過(guò)程；(b) 編譯過(guò)程, 編譯方式和解釋方式：編譯方式是將高級(jí)語(yǔ)言源程序通過(guò)編譯程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)代碼，如圖1.4(b)所示。解釋方式是對(duì)高級(jí)語(yǔ)言源程序進(jìn)行逐句解釋?zhuān)忉屢痪渚蛨?zhí)行一句，但不產(chǎn)生機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)代碼，例如basic語(yǔ)言大都是按這種方式處理的。大部分高級(jí)語(yǔ)言都采用編譯方式。,(4) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。利

58、用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以有效地保存和管理數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)得到各種有用的信息。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)(data base)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(data base management system)。數(shù)據(jù)庫(kù)是按一定方式組織起來(lái)的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)具有建立、維護(hù)和使用數(shù)據(jù)庫(kù)的功能；具有使用方便、高效的數(shù)據(jù)庫(kù)編程語(yǔ)言的功能；能提供數(shù)據(jù)共享和安全性保障。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)按數(shù)據(jù)模型的不同，分為層次型、網(wǎng)狀型和關(guān)系型三種類(lèi)型。其中關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)使用最為廣泛，例如sql server、foxpro、oracle、access、sybase等都是常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。,(5) 工具軟件。工具軟件又稱(chēng)為服務(wù)性程序，是在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)維護(hù)時(shí)使用的工具，完成一些與管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源及文件有關(guān)的任務(wù)，包括編輯程序、鏈接程序、計(jì)算機(jī)測(cè)試和診斷程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件及數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)等。這種程序需要操作系統(tǒng)的支持，而它們又支持軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)。 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種存儲(chǔ)技術(shù)，是面向主題的、集成化的、穩(wěn)定的、隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)集合，