大學(xué)計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ).ppt

1、a，1，大學(xué)計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)班主任教師：方捷E-MAIL: fangjie_，a，2，第一章信息社會和計算機(jī)1.1信息和信息科學(xué)1.2信息在計算機(jī)上的發(fā)展和應(yīng)用1.3信息在計算機(jī)上的顯示和編碼1.4微機(jī)系統(tǒng)1.5計算機(jī)軟件系統(tǒng)，a， 3 1.1信息和信息科學(xué)1.1.1信息及其主要特性知識點信息的概念理解信息和數(shù)據(jù)的差異，a、4，信息的概念信息這個詞源于拉丁語“Information”，在英語、法語、德語、西班牙語中同音，在俄語、南斯拉夫語中同音一般來說，信息可以理解為新聞、信息、見聞、通知、報告、知識、事實、賦予某種意義的數(shù)據(jù)等。 廣義上，信息是人類一切生存活動和自然存在傳達(dá)的信號和信息，是人類

2、社會創(chuàng)造的所有知識的總和。 a，5，信息的概念隨著時間的流逝，時代不斷地給信息賦予新的意義。 現(xiàn)代信息的概念已經(jīng)與半導(dǎo)體技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等意義密切相關(guān)。 計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)能幫助人存儲、處理和傳送更好的信息。 從計算機(jī)科學(xué)的角度研究，信息可以包含兩個基本意義：一是計算機(jī)技術(shù)處理過的資料和數(shù)據(jù)(文字、語音、影像、圖形等)。 二是經(jīng)過科學(xué)收集、積累、分類、檢查等處理的信息產(chǎn)品的集合。 a、6、信息和數(shù)據(jù)的區(qū)別數(shù)據(jù)應(yīng)該是原始的、廣義的、可辨別的抽象符號，可以用于描述事物的屬性、狀態(tài)、程度、方式等。 如果數(shù)據(jù)符號單獨顯示，則沒有意義，只有在特定的位置進(jìn)行解

3、釋和加工才有意義，并升華為信息。 數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。a、7、信息的概念信息是將數(shù)據(jù)記述為載體顯示的客觀現(xiàn)象的信息是可以用數(shù)值、文字、聲音、圖形、影像等各種形式表示的信息是數(shù)據(jù)加工處理精制的結(jié)果，對人來說有用的信息是有意義的符號和消息，數(shù)據(jù)是計算機(jī)內(nèi)的信息a，8，8，1.1.2信息技術(shù)知識點了解人類社會的經(jīng)驗4次信息技術(shù)革命信息技術(shù)的核心技術(shù)理解現(xiàn)代信息技術(shù)的主要技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)的主要技術(shù)產(chǎn)品理解計算科學(xué)的研究領(lǐng)域和學(xué)科體系結(jié)構(gòu)三個層次。 信息技術(shù)的概念信息技術(shù)是人類開發(fā)和利用信息的方法和手段，包括信息的生成、收集、存儲、顯示、檢測和處理技術(shù)，信息的轉(zhuǎn)換、傳遞、提取、顯示、識別、

4、控制和利用等技術(shù)。 具體地說，信息技術(shù)包括計算機(jī)技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)和多媒體技術(shù)等內(nèi)容，感測技術(shù)、自動控制技術(shù)和新材料技術(shù)等是信息技術(shù)的相關(guān)技術(shù)。 信息技術(shù)的核心技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)。a、10、4次信息技術(shù)革命人類社會經(jīng)驗的4次信息技術(shù)革命：首次創(chuàng)造語言和文字，人與人之間的交流成為可能，實現(xiàn)了信息交流的第二次是造紙技術(shù)和印刷技術(shù)的出現(xiàn)，信息和知識可以大量生產(chǎn)、積累和流通，擴(kuò)大了信息傳播和利用范圍的第三次是電報、電話、 在電視、其他通信技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用中，信息傳遞手段的歷史變革僅通過車站和烽火結(jié)束了信息傳遞歷史，加快信息傳遞速度的第四次

5、是計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)在信息領(lǐng)域的應(yīng)用，信息處理和傳輸速度和人利用信息的能力空前提高。a、11、現(xiàn)代信息技術(shù)的現(xiàn)代信息技術(shù)包括以下四種技術(shù)：電子信息技術(shù)：如電子感知技術(shù)、電子通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和電子控制技術(shù)等； 量子信息技術(shù)：量子計算機(jī)技術(shù)等激光信息技術(shù)：如激光遙感、光纖通信、激光全息存儲、激光控制技術(shù)和激光計算機(jī)等生物信息學(xué)：生物開關(guān)設(shè)備、生物存儲設(shè)備、生物設(shè)備、 a、12、信息產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)產(chǎn)品信息技術(shù)的發(fā)展推動了信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 目前信息產(chǎn)業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其主要技術(shù)和產(chǎn)品范圍是多媒體技術(shù)數(shù)據(jù)的存儲和處理技術(shù)傳輸技術(shù)，a、13、1.1.3信息科學(xué)信息科學(xué)以信息為主要研究

6、對象，信息論、控制論、計算機(jī)科學(xué)、仿生學(xué)、系統(tǒng)工程和人工智能等學(xué)科相互滲透信息科學(xué)也被稱為信息工程。 信息和控制是信息科學(xué)的基礎(chǔ)和核心。 控制是根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和要求加工、轉(zhuǎn)換和利用信息。 a、14、信息科學(xué)研究領(lǐng)域集中在源理論和信息獲取六個方面。 信息的傳輸、存儲、檢索、轉(zhuǎn)換和處理。 信號的測量、分析、處理和顯示。 模式信息處理知識信息處理的確定和控制，a，15 1.1.4信息化社會和信息素養(yǎng)信息化社會的主要特征：知識含量高(Highly Knowledge Based )技術(shù)多樣性(Abundance of Technologies )業(yè)務(wù)綜合性(integrity of set ) )對市

7、場競爭用戶選擇性、a、16、信息產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵信息產(chǎn)業(yè)的定義，目前還沒有世界各國公認(rèn)的統(tǒng)一定義。 我國信息產(chǎn)業(yè)部在2000年寫的信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)書中將信息產(chǎn)業(yè)定義為“社會經(jīng)濟(jì)活動中提供信息技術(shù)、設(shè)備、產(chǎn)品生產(chǎn)和信息服務(wù)的產(chǎn)業(yè)部門總稱，是信息收集、生產(chǎn)、檢測、轉(zhuǎn)換、記憶、傳遞、處理、分配、應(yīng)用等部門較多的產(chǎn)業(yè)群”。 信息產(chǎn)業(yè)的概念是隨時間發(fā)展的動態(tài)概念。 a、17、信息產(chǎn)業(yè)的特征信息產(chǎn)業(yè)具有以下特征：信息產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略領(lǐng)導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。 技術(shù)革新的含量很高。 信息產(chǎn)業(yè)是知識、智力和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，要求員工具有高知識、文化、技術(shù)、技能水平和良好的團(tuán)隊合作精神。 高投入、高風(fēng)險、高回報。 高滲透性和高牽引性。a，

8、18，1.2計算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用計算機(jī)的誕生和發(fā)展計算機(jī)的分類和特征計算機(jī)的發(fā)展趨勢計算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用，a，19，1.2.1計算機(jī)的誕生和發(fā)展知識點了解第一臺計算機(jī)的誕生，了解計算機(jī)發(fā)展的四代變化，a， 20信息學(xué)科的幾位理論創(chuàng)始人和圖靈獎首先是：信息學(xué)科的三位理論創(chuàng)始人知道圖靈獎，a，21，信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)史rood香農(nóng)(Claude Elwood Shannon，1916-2001 )美國數(shù)學(xué)家，信息論的創(chuàng)始人。 1940年取得麻省理工大學(xué)的數(shù)學(xué)博士和電子工程學(xué)碩士學(xué)位，1941年就職于貝爾研究所的數(shù)學(xué)部。 a、22、香農(nóng)在貝爾實驗室工作期間發(fā)表了通信數(shù)學(xué)原理和噪聲通信兩篇論文，明確表達(dá)了不

9、同噪聲下傳輸速度和失真的定量關(guān)系。 從經(jīng)典上闡明了通信的基本問題，提出了通信系統(tǒng)的模型，提供了信息量的數(shù)學(xué)公式，解決了信道容量、信源統(tǒng)計特性、信源編碼、信道編碼、信息量度和信道容量與噪聲的關(guān)系等通信符號的基本技術(shù)問題。 香農(nóng)認(rèn)為信息是有秩序的尺度，是消除或減少人們理解事物的不確定性。 信息是組織程度的測度，信息可以提高物質(zhì)系統(tǒng)秩序性，減少破壞、混亂和噪音。即，信息可以減少或消除不確定性，a，23，2 .計算機(jī)科學(xué)的創(chuàng)始人圖靈艾倫圖靈(A.M.Turing，19121954 )是英國數(shù)學(xué)家，計算機(jī)科學(xué)的創(chuàng)始人。 1936年發(fā)表的論文可計算數(shù)及其在判定問題上的應(yīng)用獲得了史密斯獎。 本文提出了描述計

10、算過程的數(shù)學(xué)模型，即著名的理論計算機(jī)抽象模型，可以把推論變成幾個簡單的機(jī)械動作，后來把這個模型稱為圖靈機(jī)。a、24、圖靈機(jī)的圖靈機(jī)分為確定型和非確定型兩種，各種類型有單頻帶、多頻帶等多種變種(其計算能力等價)。 一臺標(biāo)準(zhǔn)的定型單頻帶圖靈機(jī)由一根雙向無限分成一個小方格的膠帶、一個有限狀態(tài)控制器和一個讀寫頭構(gòu)成。 在圖靈的論題中，我們認(rèn)為可以計算的函數(shù)都是可以在圖靈機(jī)上計算的函數(shù)。 a，25，1950年圖靈發(fā)表了計算機(jī)和智能論文，為計算機(jī)科學(xué)做出了更大的貢獻(xiàn)。 這篇論文表明計算機(jī)可以具有智能思想，并提出了一種測試機(jī)器是否智能的方法。 讓一個人提問，讓每個人和電腦回答，如果這個人不知道回答者是人還是

11、機(jī)器，那么這個機(jī)器就會被認(rèn)為是智能的。 這就是有名的圖靈測試。 圖靈因為對計算機(jī)科學(xué)作出了貢獻(xiàn)，1951年被選為英國皇家協(xié)會會員。 a，26，3 .存儲程式計算機(jī)的父親馮諾伊曼馮諾伊曼(John von Neuman，19031957 )是匈牙利的美籍?dāng)?shù)學(xué)家，是存儲程式計算機(jī)的創(chuàng)始人。 1946年，提出更完善的計算機(jī)設(shè)計報告的電子計算機(jī)邏輯設(shè)計首次被探索，存儲程序式的計算機(jī)ed vac (electronictiondiscoverdisiveraliverautomaticcalclator )在賓夕法尼亞大學(xué)的大型學(xué)院開發(fā)出來、a，27，馮諾伊曼計算機(jī)馮諾伊曼提出，實現(xiàn)的計算機(jī)的動作模式，

12、可以歸結(jié)為只存儲程序，順序控制。 馮諾伊曼計算機(jī)是由運算器、控制器、存儲器、輸入裝置和輸出裝置五部分組成的存儲程序式計算機(jī)結(jié)構(gòu)。 馮諾伊曼計算機(jī)引起了現(xiàn)代意義上的計算機(jī)的誕生和發(fā)展，后來成為人們設(shè)計計算機(jī)的主要依據(jù)。 a，28，4 .圖靈獎ACM (成立于1966年9月15日的美國計算機(jī)協(xié)會)于1966年紀(jì)念計算機(jī)誕生20周年，成立了計算機(jī)科學(xué)界第一個獎并命名為圖靈獎，以此紀(jì)念計算機(jī)科學(xué)之父。 圖靈獎每年評選一次，獎額為25000美元，由計算機(jī)行業(yè)的大企業(yè)提供。 圖靈獎被稱為計算機(jī)科學(xué)界的諾貝爾獎，它鼓勵對計算機(jī)科學(xué)研究做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)、推動計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的優(yōu)秀科學(xué)家，偏重于對計算機(jī)科學(xué)理

13、論和軟件做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家。 到2003年，授予圖靈獎38次，45名計算機(jī)科學(xué)家獲獎。 a，29，1.2.1計算機(jī)的誕生和發(fā)展知識點，第一計算機(jī)的誕生了解了計算機(jī)發(fā)展的四代變化，a，30，第一計算機(jī)的誕生世界第一計算機(jī)ENIAC，美國賓夕法尼亞大學(xué)物理學(xué)家莫奇利博士和?？颂夭┦康难芯楷F(xiàn)代計算機(jī)的主要原理特征還不具備記憶程序和程序控制的原理特征。 世界上第一臺按程序功能設(shè)計的計算機(jī)是edvac，由擔(dān)任ENIAC集團(tuán)顧問的著名匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾伊曼博士設(shè)計，從1946年開始設(shè)計，1950年開發(fā)。 與ENIAC相比，有兩個主要改進(jìn)。 采用二進(jìn)制；用水銀延遲線作為存儲器。 命令和程序可以存儲在計算機(jī)內(nèi)

14、部，提高了運行效率。世界上首次運行的存儲過程式電子計算機(jī)EDSAC，由英國劍橋大學(xué)的MVWilkes教授接受馮諾伊曼的存儲過程的計算機(jī)思想，于1947年領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計，1949年5月完成執(zhí)行。 a，31，第一臺電子計算機(jī)的誕生ENIAC使用18000個電子管，10000個電容器，7000個電阻，功率150千瓦，占地面積170m2，重量約30噸，運算速度為每秒5000次的加減運算。 最初的電子數(shù)字計算機(jī)ENIAC、a、32、電子計算機(jī)的發(fā)展電子計算機(jī)的發(fā)展階段，通常根據(jù)計算機(jī)所采用的電子邏輯器件，分為4個階段。 第一代計算機(jī)電子管計算機(jī)(ENIAC誕生至20世紀(jì)50年代后期)第二代計算機(jī)晶體管計算機(jī)(

15、20世紀(jì)50年代中期至60年代中期)第三代計算機(jī)中小規(guī)模集成電路計算機(jī)(20世紀(jì)60年代中期至70年代初期)第四代計算機(jī)大規(guī)模超大規(guī)模集成電路計算機(jī)(20世紀(jì)70年代初期至現(xiàn)在)現(xiàn)在美、日等例如，支持邏輯推論和知識庫的智能計算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)、生物計算機(jī)等，a、33、a、34、1.2.2計算機(jī)的分類和特征知識點理解計算機(jī)的分類理解計算機(jī)的特征，a， 35計算機(jī)的分類按計算對象將電子計算機(jī)分為電子數(shù)字計算機(jī)電子模擬計算機(jī)混合式計算機(jī)，a、36，計算機(jī)的分類按計算機(jī)的規(guī)模和性能分為，計算機(jī)按大型機(jī)大型機(jī)中型機(jī)工作站微機(jī)，a、37，計算機(jī)的分類按計算機(jī)的用途分為， 可以將計算機(jī)分為通用計算機(jī)專用計

16、算機(jī)的上述各種計算機(jī)原則上是馮諾伊曼結(jié)構(gòu)的計算機(jī)，統(tǒng)稱為傳統(tǒng)計算機(jī)。 以往計算機(jī)的基本動作是順序執(zhí)行命令的串行方式，在并行處理、文字處理、知識處理等方面性能降低。 為了突破馮諾伊曼結(jié)構(gòu)的界限，在二十世紀(jì)七、八十年代開發(fā)了與傳統(tǒng)計算機(jī)不同的非傳統(tǒng)計算機(jī)。a、38、計算機(jī)特征運算速度快。 計算精度高。 存儲容量大。 判斷力強。 可靠性高。 a，39，1.2.3計算機(jī)發(fā)展趨勢巨大的網(wǎng)絡(luò)化智能多媒體化，a，40，現(xiàn)代信息技術(shù)包括以下四種技術(shù)：電子信息技術(shù)：例如電子檢測技術(shù)、電子通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和電子控制技術(shù)等； 量子信息技術(shù)：量子計算機(jī)技術(shù)等激光信息技術(shù)：如激光遙感、光纖通信、激光全息存儲、激光控制技術(shù)和激光計算機(jī)等生物信息學(xué)：生物開關(guān)設(shè)備、生物存儲設(shè)備、生物邏輯設(shè)備a，41，1.2.4計算機(jī)在信息社會中的應(yīng)用隨著計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的觸角已經(jīng)擴(kuò)展到了國計民生各領(lǐng)域，甚至擴(kuò)展到航空宇宙的探索，幾乎不包括日常的學(xué)習(xí)、工作、生活和娛樂。 我們將其大致分為科學(xué)計算和數(shù)據(jù)處理這一主要應(yīng)用方面：計算機(jī)信息系統(tǒng)、計算機(jī)輔助系統(tǒng)、計算機(jī)控制和模擬系統(tǒng)人工智能電子商務(wù)、電子政務(wù)，以及其他應(yīng)用。 a、42、1.3信息在計算機(jī)上的顯示和代碼知識點：信息的顯示。 整數(shù)變換。 a，43，1.3.1信息顯示計算機(jī)中計算機(jī)內(nèi)部是二進(jìn)制數(shù)字世界