任務一掌握計算機基礎知識

任務一掌握計算機基礎知識單元一計算機根底知識本章要點計算機的開展歷史、特點和應用計算機信息的表示和存儲數(shù)制的根本概念，二進制和十進制整數(shù)之間的轉換計算機中字符和漢字的編碼指令和程序設計語言計算機硬件系統(tǒng)的組成和作用，各組成局部的功能和簡單工作原理計算機軟件系統(tǒng)的組成和功能，系統(tǒng)軟件和應用軟件的概念和作用任務一掌握計算機根底知識一、計算機的開展歷史1946年2月15日，標志現(xiàn)代計算機誕生的ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndComputer)在美國的費城面世。任務一掌握計算機根底知識二、現(xiàn)代計算機的開展歷史1)第一代電子管計算機(1946—1958年)第一代電子管計算機的操作指令是為特定任務編制的，每種機器都有自己的機器語言，功能不僅受限制，速度也慢。這個時期的計算機的特點是體積龐大、運算速度低、本錢高、可靠性較差、內(nèi)存容量小，主要用于軍事和科學研究工作。任務一掌握計算機根底知識2)第二代晶體管計算機(1958—1964年)第二代計算機用晶體管代替了電子管，在這一時期出現(xiàn)了更高級的COBOL和FORTRAN等語言，使計算機編程更容易。與第一代計算機相比，晶體管計算機體積小、本錢低、功能強、可靠性高。除了科學計算機外，計算機還用于數(shù)據(jù)處理和事務處理。IBM-7000系列機是第二代計算機的代表。任務一掌握計算機根底知識3)第三代集成電路計算機(1964—1971年)第三代計算機主存儲器采用集成度很高的半導體存儲器，運算速度可達每秒幾百萬次甚至上億次根本運算。這一代計算機的主存儲器仍采用磁芯，軟件開場逐漸完善，分時操作系統(tǒng)、會話式語言等多種高級語言都有新的開展。任務一掌握計算機根底知識4)第四代大規(guī)模集成電路計算機(1971—)計算機的邏輯元件和主存儲器都采用了大規(guī)模集成電路(LSI)。所謂大規(guī)模集成電路，是指在單片硅片上集成1000～2000個晶體管的集成電路，其集成度比中、小規(guī)模的集成電路提高了1～2個以上數(shù)量級。這時計算機開展到了微型化、耗電極少、可靠性很高的階段。大規(guī)模集成電路使軍事工業(yè)、空間技術、原子能技術得到開展，這些領域的蓬勃開展對計算機提出了更高的要求，有力地促進了計算機產(chǎn)業(yè)的空前大開展。IBM4300系列、3080系列、3090系列和9000系列是這一時期的主流產(chǎn)品。任務一掌握計算機根底知識三、計算機的特點高速、準確的運算能力現(xiàn)在高性能計算機每秒能進展幾百億次以上的加法運算，這使大量復雜的科學計算問題得以解決。目前世界上已有超過每秒萬萬億次的運算速度的計算機。IBM公司的“紅杉〞(Sequoia)在2021年6月公布的世界超級計算機排名第一，運算速度到達每秒16324萬億次浮點運算。我國的“天河一號〞實測運算速度能到達每秒2570萬億次，排名世界第五。任務一掌握計算機根底知識準確的邏輯判斷能力計算機能夠進展邏輯處理，也就是說它能“思考〞。雖然現(xiàn)在還不具備人類思考的能力，但在信息查詢等方面，已能夠根據(jù)要求進展匹配檢索。強大的存儲能力計算機的存儲器類似于人的大腦，可以“記憶〞(存儲)大量的數(shù)據(jù)和信息。是否具有強大的存儲能力，是計算機和其他計算裝置(如計算器)的一個重要區(qū)別。任務一掌握計算機根底知識自動功能通常的運算裝置都是由人控制的，人給機器一條指令，機器就完成一個(或一組)操作。由于計算機具有存儲信息的能力，因此可以將指令事先輸入計算機中存儲。在計算機開場工作后，從存儲單元中依次取出指令來控制計算機的操作，從而使人們可以不必干預計算機工作，實現(xiàn)操作的自動化。任務一掌握計算機根底知識網(wǎng)絡與通信功能計算機技術能夠?qū)⒁粋€個國家的計算機連在一個計算機網(wǎng)上。目前最大、應用范圍最廣的“國際互聯(lián)網(wǎng)〞(Internet)連接了全世界200多個國家和地區(qū)數(shù)億臺的各種計算機。在網(wǎng)上的所有用戶可共享網(wǎng)上資料、交流信息、互相學習。任務一掌握計算機根底知識四、計算機的應用科學計算科學計算是指計算機用于數(shù)學問題的計算，是計算機應用最早的領域。在科學研究和工程設計中，經(jīng)常會遇到各種各樣的數(shù)學問題。數(shù)據(jù)/信息處理數(shù)據(jù)/信息處理也稱為非數(shù)值計算。它是指用計算機對信息進展收集、加工、存儲和傳遞等工作，其目的是為有各種需求的人們提供有價值的信息，作為管理和決策的依據(jù)。例如，人口普查資料的分類、匯總，股市行情的實時管理等都是信息處理的例子。目前，計算機信息處理已廣泛應用于辦公室自動化、企業(yè)管理、情報檢索等諸多領域。任務一掌握計算機根底知識過程控制計算機過程控制是指用計算機對工業(yè)生產(chǎn)過程或某種裝置的運行過程進展狀態(tài)檢測并實施自動控制。用計算機進展過程控制可以改進設備性能，提高生產(chǎn)效率，降低人的勞動強度。將計算機信息處理與過程控制結合起來，甚至能夠出現(xiàn)計算機管理下的無人工廠。計算機輔助計算機輔助工程主要包括：計算機輔助設計(ComputerAidedDesign，CAD)、計算機輔助制造(ComputerAidedManufacturing，CAM)、計算機輔助測試(ComputerAidedTesting，CAT)、計算機輔助教學(ComputerAssistedInstruction，CAI)。任務一掌握計算機根底知識網(wǎng)絡通信隨著計算機網(wǎng)絡的飛速開展，網(wǎng)絡應用已成為計算機技術最重要的應用領域之一。電子郵件、WWW效勞、資料檢索、IP、電子商務、電子政務、BBS、遠程教育等，不一而足。計算機網(wǎng)絡已經(jīng)并將繼續(xù)改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式。人工智能人工智能是利用計算機對人進展智能模擬。它包括用計算機模仿人的感知能力、思維能力和行為能力等。例如使計算機具有識別語言、文字、圖形及學習、推理和適應環(huán)境的能力等。隨著人工智能研究的不斷深入，與人類更加接近的“智能機器人〞將出現(xiàn)在我們身邊。任務一掌握計算機根底知識多媒體應用目前，多媒體的應用領域正在不斷拓寬。在文化教育、技術培訓、電子圖書、觀光旅游、商用及家庭應用等方面，已經(jīng)出現(xiàn)了不少深受人們歡送和喜愛的、以多媒體技術為核心的電子出版物，它們以圖片、動畫、視頻片段、音樂及講解等易承受的媒體素材將所反映的內(nèi)容生動地展現(xiàn)給廣闊讀者。嵌入式系統(tǒng)不是所有計算機都是通用的。許多特殊的計算機用于不同的設備中，包括大量的消費電子產(chǎn)品和工業(yè)制造系統(tǒng)，都是把處理器芯片嵌入其中，完成特定的處理任務。這些系統(tǒng)稱為嵌入式系統(tǒng)。任務一掌握計算機根底知識五、計算機的分類按照計算機處理數(shù)據(jù)的類型分類數(shù)字計算機模擬計算機數(shù)字和模擬計算機按照計算機的用途分類通用計算機專用計算機任務一掌握計算機根底知識按照計算機性能、規(guī)模和處理能力分類巨型機大型通用機微型機工作站效勞器任務一掌握計算機根底知識六、計算機應用及開展趨勢計算機應用1)人工智能人工智能的主要內(nèi)容是研究如何讓計算機來完成過去只有人才能做的智能的工作。21世紀，以計算機為根底的人工智能技術取得了一些進展，例如：指紋識別技術、計算機輔助翻譯、語音輸入、手寫輸入等。任務一掌握計算機根底知識2)網(wǎng)格計算網(wǎng)格計算研究如何把一個需要非常巨大的計算機能力才能解決的問題分成許多小局部，然后把它們分配給許多計算機進展處理，最后將計算機結果綜合，從而完成一個大型計算機任務。3)中間件技術中間件是介于應用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件，在客戶機和效勞器之間增加一組效勞，這種效勞就是中間件。例如，連接數(shù)據(jù)庫使用的ODBC就是一種數(shù)據(jù)庫中間件，可通過ODBC連接各種類型的數(shù)據(jù)庫。任務一掌握計算機根底知識4)云計算云計算是對于基于網(wǎng)絡的、可配置的共享計算資源池能夠方便按需訪問的一種模式。云計算的構成包括硬件、軟件和效勞。云計算的核心思想是對大量用網(wǎng)絡連接的計算資源進展統(tǒng)一管理和調(diào)度。云計算的特點：超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可擴展性、按需效勞、價廉。任務一掌握計算機根底知識計算機的開展趨勢1)電子計算機開展方向巨型化：指計算機的計算速度更快、存儲容量更大、功能更完善、可靠性更高，運算速度可達每秒萬萬億次，存儲容量超過幾百T字節(jié)。微型化：微型計算機從臺式機向便攜機、掌上機、膝上機開展，價格低廉、方便使用，軟件豐富，隨著電子技術的進一步開展，微型計算機必將以更優(yōu)的性能價格比受到人們的歡送。網(wǎng)絡化：指利用現(xiàn)代通信技術和計算機技術，把分布在不同地點的計算機互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡協(xié)議互相通信，以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源。智能化：指計算機模擬人的感覺和思維過程的能力。目前已研制出的機器人有的可以代替人從事危險環(huán)境中的勞動，有的能與人下棋等。任務一掌握計算機根底知識2)未來新一代的計算機下一代計算機無論是從體系構造、工作原理，還是器件及制造技術，都應該進展顛覆性變革了，未來可能的計算機有：模糊計算機、生物計算機、光子計算機、超導計算機、量子計算機等。任務一掌握計算機根底知識七、信息技術信息技術的定義隨著信息技術的開展，信息技術的內(nèi)涵也在不斷變化，因此至今沒有統(tǒng)一的定義。一般來說，信息技術是指信息的采集、加工、存儲、傳輸和利用的技術，這是一種狹隘的定義。在現(xiàn)代信息社會中，技術開展能夠?qū)е绿摂M現(xiàn)實的產(chǎn)生，信息本質(zhì)也被改寫，一切可以用二進制進展編碼的東西都被稱為信息。因此，聯(lián)合國教科文組織對信息技術的定義是：應用在信息加工和處理中的科學、技術與工程的訓練方法和管理技巧；上述方面的技巧和應用；計算機及其與人、機的相互作用；與之相應的社會、經(jīng)濟和文化等諸種事務。信息技術一般是指一系列與計算機相關的技術。任務一掌握計算機根底知識現(xiàn)代信息技術的內(nèi)容1)信息根底技術信息根底技術是信息技術的根底，包括新材料、新能源、新器件的開