神奇的二進制

關于神奇的二進制第1頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月問題1+1=101+1=？數(shù)學文化課第2頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）除了十進制，你還知道有哪些進制？返回數(shù)學文化課想一想：（1）整數(shù)、小數(shù)是幾進制的數(shù)？整數(shù)、小數(shù)是十進制的數(shù)。除了十進制外，還有二進制、八進制、十二進制、十六進制、六十進制等，最低的進位制是二進制。第3頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)學文化課

在二進制中，只有0和1兩個基本符號，0仍然代表“零”，1仍然代表一”，但“二”卻沒有對應的符號，只得向前一位進一，即“滿二進一”。這樣，在二進制中，“2”應寫作“10”，“3”應寫作“11”，其它的依次類推,所以，在二進制中，用“0”和“1”就能表示所有的自然數(shù)。

每相鄰的兩個計數(shù)單位的之間進率都是二,

這種關系叫做二進制關系。

第4頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月二進制數(shù)與十進制數(shù)的對照表十進制12345678910二進制11011100101110111100010011010用二進制表示一個數(shù)時，位數(shù)多。但是二進制能用“1”和“0”兩個數(shù)碼表示出所有的自然數(shù)。仔細觀察：你發(fā)現(xiàn)了什么？第5頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月二進制整數(shù)的四則運算

二進制數(shù)運算的基本規(guī)律和十進制數(shù)的運算十分相似。最常用的是加法運算和乘法運算加法：

0+0=0+1=1+0=1+1=

運算規(guī)則簡單，運算操作方便01110（寫0向前一位進一）減法：

0－0=1－0=

1－1=10－1=0101（退一作二）乘法：

0×0=01×0=00×1=01×1=1除法：

0÷1=01÷1=1第6頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月十進制整數(shù)的計數(shù)單位：

……

（）、（）、（）、()

1543=1×+5×+4×+3×

1543由1個千、5個百、4個十、3個一組成的。說說1543的組成1101001000第7頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月二進制整數(shù)的計數(shù)單位：

……（）

（）

（）（）（）

（10110）2=1×+0×+1×+1×

+0×

（10110）2由1個、0個、1個、1個、0個組成。你能說出（10110）2的組成嗎？=16+0+4+2+0=22124

816第8頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月二進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制整數(shù)的方法：用各位上數(shù)乘它的計數(shù)單位，再把它們合起來把二進制11010寫成十進制數(shù)（11010）2=1×+1×+0×+1×

+0×

=16+8+0+2+0=（26）10第9頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù)：

采用“除以2取余，逆序排列”法。注意要除到商為0時為止，然后把余數(shù)倒著依次排列起來。

59÷2=29...129÷2=14...1

14÷2=7...0

7÷2=3...1

3÷2=1...1

1÷2=0...1

把十進制的59轉(zhuǎn)換成二進制（59）10

＝（111011）2第10頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月把十進制整數(shù)25轉(zhuǎn)化成二進制：

25÷2=12...112÷2=6...0

6÷2=3...0

3÷2=1...1

1÷2=0...1

（25）10＝（11001）2

第11頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月1、3、5、79、11、13、15、17、1921、23、2527、29、312、3、6、710、11、1415、18、1922、23、2627、30、314、5、6、712、13、1415、20、21、22、23、2829、30、318、9、10、1112、13、1415、24、2526、27、2829、30、3116、17、18、1920、21、22、2324、25、26、2728、29、30、311號卡3號卡2號卡4號卡5號卡神奇的魔術卡第12頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月請按以下步驟完成游戲：1.請從1到31中的自然數(shù)中任意選擇一個你喜歡的數(shù)；2.確認該數(shù)在幾號卡上出現(xiàn)（比如，10在2號、4號卡上出現(xiàn)）；3.將所在的卡上的第一個數(shù)相加；4.所得的和就是你心中所想的數(shù)！第13頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月1、3、5、79、11、13、15、17、1921、23、2527、29、312、3、6、710、11、1415、18、1922、23、2627、30、314、5、6、712、13、1415、20、21、22、23、2829、30、318、9、10、1112、13、1415、24、2526、27、2829、30、3116、17、18、1920、21、22、2324、25、26、2728、29、30、311號卡3號卡2號卡4號卡5號卡神奇的魔術卡如果我猜的數(shù)分別在卡號1、2、5中出現(xiàn)，你知道我猜的是那個數(shù)嗎？第14頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月二進制與計算機

計算機為什么采用二進制呢？計算機所使用的各種介質(zhì)所能表現(xiàn)的都是兩種狀態(tài),恰好有0和1來表示；運算規(guī)則簡單，運算速度快；易于二進制與十進制的轉(zhuǎn)換；抗干擾能力強。十進制中記錄一個一位數(shù)至少四個記錄點，（可有16個信息狀態(tài)），此時有六個信息狀態(tài)閑置，造成資源和資金的大量浪費，同時，計算的速度也慢。第15頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月計算機的發(fā)明對人類產(chǎn)生的影響

4、計算機網(wǎng)絡將會開辟電子化管理的時代。

1、推動社會生產(chǎn)力以更快的速度發(fā)展。2、人類的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)能力得到極大的發(fā)展。3、人們的生活方式出現(xiàn)了嶄新的形式。計算機網(wǎng)絡的發(fā)展將會對人類社會產(chǎn)生積極的影響，將會引起社會的生產(chǎn)和生活的革命性變化，將會推動人類文明向更高的階段發(fā)展。第16頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月二進制與計算機

計算機內(nèi)所有的信息都是以二進制的形式表示的。

它是由18世紀德國數(shù)理哲學大師萊布尼茲發(fā)現(xiàn)。

20世紀30年代。偉大的數(shù)學家，“計算機之父”的美籍匈牙利人馮·諾依曼大膽提出采用二進制作為計算機的制數(shù)基礎，現(xiàn)在的計算機內(nèi)部處理信息都是用二進制表示。第17頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月二進制與計算機

計算機的單位

每個二進制所占的空間是電腦中最小的單位，我們通常把它稱為位，也稱比特，用字母b來表示，8個比特稱為一個字節(jié)，一個漢字一般占兩個字節(jié)，字節(jié)的表示單位是B，所以8個b才等于1B，

1024B＝1KB，1024KB＝1MB,1024MB＝1GB我們家用計算機的容量一般是160---320GB第18頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月計算機的發(fā)展

20世紀被稱作第三次科技革命的重要標志之一的計算機的發(fā)明與應用，計算機的產(chǎn)生是20世紀最重要的科學技術大事件之一（1946年美國賓夕法尼亞大學經(jīng)過幾年的艱苦努力，研制出世界上第一臺電子計算機--埃尼阿克）第19頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月計算機的發(fā)展計算機發(fā)展的四個階段：第一代：電子管計算機。

開始于1946年，結構上以CPU為中心，使用機器語言，速度慢、存儲量小，主要用于數(shù)值計算。第二代：晶體管計算機。

開始于1958年，結構上以存儲器為中心，使用高級語言應用范圍擴大到數(shù)據(jù)處理和工業(yè)控制。第三代：中小規(guī)模集成電路計算機。

開始于1964年，結構上仍以存儲器為中心，增加了多種外部設備，軟件得到一定發(fā)展，計算機處理圖像、文字和資料功能加強。第四代：大、超大規(guī)模集成電路計算機。

開始于1971年，應用更加廣泛，出現(xiàn)了微型計算機

第20頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月計算機的發(fā)展

我國計算機的發(fā)展：

我國從1956年開始電子計算機科研和教學工作。1983年12月研制成功每秒運行1億次的“銀河”巨型計算機；1992年11月研制成功每秒運行10億次的“銀河Ⅱ”巨型計算機；1997年研制成功每秒運行130億次的"銀河Ⅲ"巨型計算機。2010年11月14日中國首臺千萬億次超級計算機系統(tǒng)“天河一號”雄居第一。其實測運算速度可以達到每秒2570萬億次。不久，就被美國的“泰坦”超級計算機超越。2013年6月17日，國際TOP500組織公布最新全球超級計算機500強排行榜榜單，中國國防科學技術大學研制的“天河二號”以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度，成為全球最快的超級計算機。時隔兩年半后，中國超級計算機運算速度重返世界之巔。第21頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月世界十大超級計算機第一名：中國天河二號第22頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月世界十大超級計算機第二名：美國泰坦第23頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月世界十大超級計算機第三名：美國紅杉第24頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月世界十大超級計算機第四名：日本K級第25頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月世界十大超級計算機第五名：美國米拉第26頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月世界十大超級計算機第六名：德國Stampede.jpg第27頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月世界十大超級計算機第七名：德國Stampede.jpg第28頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月世界十大超級計算機第八名：美國Vulcan.jpg第29頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月世界十大超級計算機第九名：德國SuperMUC.jpg第30頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月世界十大超級計算機第十名：中國天河一號A第31頁，課件共