什么是計(jì)算機(jī)課件

什么是計(jì)算機(jī)

概述

計(jì)算機(jī)的概念

計(jì)算機(jī)的誕生

計(jì)算機(jī)之父

計(jì)算機(jī)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)

人腦的解題過程一

電腦的解題過程

電腦與人腦解題的區(qū)別

什么是計(jì)算機(jī)

-什么是計(jì)算機(jī)呢？通常，人們將電子計(jì)算

機(jī)（computer）簡稱為計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)和

算盤一樣都是一種工具，其區(qū)別在于計(jì)算

機(jī)能執(zhí)行高速算術(shù)和邏輯運(yùn)算，精確地對

信息進(jìn)行處理，并具有存儲記憶功能。它

解放了人們繁重的勞動，稱得上是人腦的

延伸，俗稱為電腦。

這是一臺我們常見的計(jì)算機(jī)（微型機(jī)）

Windows

Professional

I"lt?

運(yùn)算速度可達(dá)5000億次的“神威”計(jì)算機(jī)（巨型機(jī)）

計(jì)算機(jī)的誕生

■1946年2月14日，在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生了

世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”（ENIAC,

電子數(shù)學(xué)積分計(jì)算機(jī)的英文縮寫。）這個重達(dá)30

噸，占地170平方米的龐然大物，由18000多個

電子管和1500多個繼電器組成，耗電150KW,

造價100萬美元以上，但它的計(jì)算能力從今天來

看實(shí)在是太低了，只有每秒5000次加法運(yùn)算，連

我們現(xiàn)在用的普通的計(jì)算器都比不上。即便如此,

它依然開創(chuàng)了人類自動計(jì)算的先河，使信息處理

技術(shù)進(jìn)入了一個嶄新的時代。

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計(jì)算機(jī)之父

■電子計(jì)算機(jī)發(fā)展最

重要的奠基代表人

物之一是美籍匈牙

利科學(xué)家馮?諾依

曼(JohnVon

Neumann)。

Johnvon

Neumann

馮?諾依曼

計(jì)算機(jī)的發(fā)展

代數(shù)起止時間構(gòu)成元件處理方式

第一代1946-1957電子管機(jī)器語言

高級語言

7第J二—代17>1L9，5J83-1X9J64日晶日體少管mIRJ阻口

第三代1965-1972集成電路并行處理

第四代1972-今大規(guī)模集數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

成電路

■馮?諾依曼的貢獻(xiàn)是首先提出了在電子計(jì)算機(jī)

中存儲程序的概念，所謂存儲程序，就是把人

們事先設(shè)計(jì)好的、完成某一運(yùn)算處理的一系列

指令（即程序）和數(shù)據(jù)一起存入計(jì)算機(jī)的存儲

記憶部件中，只要給計(jì)算機(jī)一個命令，計(jì)算機(jī)

就按照存好的運(yùn)算處理步驟自動完成所設(shè)計(jì)的

操作，最后將結(jié)果仍存到計(jì)算機(jī)的存儲記憶部

件中并輸出。這一概念從根本上提高了計(jì)算機(jī)

的運(yùn)算速度和通用性，從而確立了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)

的基本結(jié)構(gòu)——馮?諾依曼結(jié)構(gòu)，即電子計(jì)算

機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸

出設(shè)備五個部分組成。這五個部分各盡其職，

協(xié)調(diào)工作。相互連接如下圖：

計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

輸入設(shè)備輸出設(shè)備

硬件系統(tǒng)（實(shí)線表示數(shù)據(jù)流，虛線表示控制流。）

人腦的解題過程

■馮?諾依曼在他的《人腦與電腦》中說到：人腦與

電腦非常相似，處理數(shù)據(jù)的過程都應(yīng)有數(shù)據(jù)的取

得部分、數(shù)據(jù)的處理部分和信息的輸出部分。其

區(qū)別只是人腦比電腦存儲信息量大，而電腦比人

腦運(yùn)算速度快。

■下面讓我們通過實(shí)例來描述人腦與電腦解題過程

的共同點(diǎn)：

■例如：X生小明期末考試共考了六門功課，其中1

門考了100分，另5門各得了70分，問總分是多

少？

-我們假設(shè)100分用字母A代表，另5門為B,70分

為C。

人腦的解題過程

-首先我們可以看出人腦的解題過程可分三步：

■第一步：

■按題目要求和已知條件（原始數(shù)據(jù)）確定計(jì)算

方法和計(jì)算步驟

■方法：S=A+BXC

■步驟：先乘后加一I—I―I―I

■原始數(shù)據(jù)：A=100,B=5,C=70o

人腦的解題過程

■第二步：

■人腦按計(jì)算步驟逐步計(jì)算，并把先乘的結(jié)

果D（中間結(jié)果）和最后結(jié)果S記住

■D=BXC=5X70=350

■S=A+D=100+350=450

■第三步：

■記錄下最后的結(jié)果（輸出）

■S=450

計(jì)算機(jī)的解題過程

-然后我們再看計(jì)算機(jī)的解題過程也是分三步：

■第一步：

■把原始數(shù)據(jù)和編好的計(jì)算步驟（程序）通過輸

入裝置在控制器指揮下存入存儲器中

■A=100,B=5,C=70o

■D=BXC

■S=A+D

■第二步：

■按程序指令完成下列運(yùn)算（先乘后加）

計(jì)算機(jī)的解題過程

-具體步驟是在控制器指揮下—

■1、從存儲器取出B和C送入運(yùn)算器

■2、運(yùn)算器做乘法D=5X70=350

■3、將中間結(jié)果D送入存儲器（記憶）

■4、從存儲器取出A和D送運(yùn)算器

■5、運(yùn)算器做力口法S=A+D=450

■6、把S=450送入存儲器

■第三步：

■按程序指令，將存儲器中的處理結(jié)果

S=450送輸出設(shè)備顯示或打印

計(jì)算機(jī)與人腦的特點(diǎn)

-可以看出，計(jì)算機(jī)和人腦的解題過程基本上是一

致的，都由三步組成，即取原始數(shù)據(jù)，按一定規(guī)

則處理數(shù)據(jù)，輸出結(jié)果。

■計(jì)算機(jī)：

■邏輯清晰、計(jì)算縝密、自動運(yùn)行、時空溝通、輔

助達(dá)成、物象監(jiān)控