第1章計算機基礎知識 第一節(jié)計算機發(fā)展

第一節(jié)計算機的發(fā)展第二節(jié)信息的表示與存儲第三節(jié)多媒體技術簡介第四節(jié)計算機病毒及其防治第一章計算機基礎知識一、計算機的定義二、計算機的產生和發(fā)展三、計算機的特點四、計算機的分類五、計算機的應用六、計算機的發(fā)展趨勢第一節(jié)計算機的發(fā)展

提問：2月14日是什么日子？歷史上這一天發(fā)生過什么事情？1912年2月14日，孫中山到臨時參議院辭去了臨時大總統(tǒng)一職。1958年2月14日周恩來出訪朝鮮中國政府決定撤軍2003年2月14日克隆羊多莉接受安樂死第一臺計算機1946年2月14日，世界上第一臺電腦ENIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生。第二次世界大戰(zhàn)期間，美國軍方要求賓州大學莫克利（Mauchley）博士和他的學生愛克特（Eckert）設計以真空管取代繼電器的"電子化"電腦--ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator），電子數字積分器與計算器），目的是用來計算炮彈彈道。這部機器使用了18800個真空管，長50英尺，寬30英尺，占地1500平方英尺，重達30噸（大約是一間半的教室大，六只大象重）。耗電150千瓦/小時，運算速度5000次/每秒，造價約1千萬美元。與現代計算機相比，ENIAC運算速度慢，可靠性差，體積大，價格昂貴。ENIAC工作中的ENIAC兩位發(fā)明人莫克利和愛克特

ENIAC使用的電子管

計算機是一種能夠按照事先編制好的程序，接收數據、處理數據、存儲數據并產生輸出的現代化智能設備一：計算機的定義1、計算機的產生二：計算機的產生和發(fā)展

世界上第一臺計算機產生的時間、地點、名稱計算機文化基礎課件計算機發(fā)展過程中的重要人物——現代電子計算機之父奧地利數學家馮·諾依曼計算機的程序運行所需要的數據以二進制形式放在計算機的存儲器中。程序和數據存放在存儲器中，即程序存儲器的概念。計算機的五個基本部件：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備

第一節(jié)計算機的誕生和發(fā)展2、計算機發(fā)展（四個階段）1.電子管2.晶體管3.中小規(guī)模集成電路4.大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路提問：ENIAC的主要電子元件是什么？電子管晶體管集成電路根據計算機采用的電子器件，計算機的發(fā)展分為四個階段P3發(fā)展階段電子器件軟件應用領域第一代（1946年-1959年）電子管機器語言、匯編語言軍事與科研第二代（1959年-1964年）晶體管高級語言、操作系統(tǒng)數據處理和事務處理第三代（1964年-1972年）中、小規(guī)模集成電路多種高級語言、完善的操作系統(tǒng)科學計算、數據處理及過程控制第四代（1972年至今）大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路數據庫管理系統(tǒng)網絡操作系統(tǒng)人工智能、數據通信及社會的各領域我國的計算機發(fā)展1958年研制成功第一臺電子計算機1964年研制出第二代晶體管計算機1977年研制出第一臺微機DJS0501983研制成功“深騰1800”計算機，運算速度超過1萬次/秒2003年12月，我國自主研發(fā)出10萬億次曙光400A高性能計算機2010年，國防科技大研制出“天河一號”，千萬億次超級計算機提問：大家知道現在最快的計算機每秒運算速度是多少嗎？總體特點：起步較晚、發(fā)展迅猛運算速度快：一般計算機的運算速度每秒可達幾百萬次～幾千萬次，大型計算機的運算速度可達每秒幾萬億次。運算精度高：精確度可達十幾位，甚至幾十位有效數字存儲容量大：能夠借助存儲器存儲大量的數據。準確的邏輯判斷能力：計算機能夠進行邏輯判斷，從而完成分類、合并、比較、排序、檢索等數據處理工作。例：按要求匹配檢索自動功能例：按編好的程序自動工作。網絡與通信功能三：計算機的特點計算機的用途問題：想一想，大家平常都用計算機來做什么？或者，你們看到你們的長輩用計算機來做什么？計算機的用途聽音樂、看電影（數字娛樂）聊天（網絡與通信）照片PS、（數據處理）玩游戲（人工智能）現在上課我們在用計算機干什么？1、科學計算（ScientificComputation）

彈道軌跡、天氣預報、高能物理等2、數據處理（DataProcessing）

辦公自動化、事務處理、情報檢索等

3、過程控制（ProcessControl）（或稱實時控制)

機械、冶金、電力及衛(wèi)星、導彈發(fā)射等4、計算機輔助系統(tǒng)（ProcessControl）

計算機輔助設計CAD；計算機輔助制造CAM；計算機輔助教學CAI；計算機輔助測試CAT等6、人工智能（ArtificialIntelligence）利用計算機模擬人的某些智力活動，進行思維、推斷、推理。智能機器人、機器翻譯等5、計算機網絡與通信（ComputerNetworkandCommunication）7、多媒體應用

8、嵌入式系統(tǒng)四、計算機的應用1)按處理數據的形態(tài)分類：數字計算機、模擬計算機和混合計算機。2）按使用范圍分類：通用計算機(品牌機)和專用計算機(軋鋼控制計算機、計算導彈彈道用的）。五、計算機的分類3）按規(guī)模劃分

（1）巨型計算機：應用于國防尖端技術和現代科學計算中。巨型機的運算速度可達每秒百萬億次，研制巨型機是衡量一個國家經濟實力和科學水平的重要標志。（2）大型通用計算機：具有較高的運算速度，每秒可以執(zhí)行幾千萬條指令，而且有較大的存儲空間。往往用于科學計算、數據處理或作為網絡服務器使用。（3）微型計算機：中央處理器（CPU）采用微處理器芯片，體積小巧輕便，廣泛用于商業(yè)、服務業(yè)、工廠的自動控制、辦公自動化以及大眾化的信息處理。（4）工作站：工作站是一種以個人計算機和分布式網絡計算為基礎，主要面向專業(yè)應用領域，具備強大的數據運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設計、動畫制作、科學研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業(yè)領域而設計開發(fā)的高性能計算機。（5）服務器：在網絡環(huán)境下為多個用戶提供服務的共享設備，一般分為文件服務器、打印服務器、計算服務器和通信服務器等。六、計算科學研究與應用人工智能(如機器視覺：指紋識別，人臉識別，視網膜識別，虹膜識別，掌紋識別)嵌入式技術網格計算中間件技術云計算28嵌入式技術嵌入式技術軟件固化集成到硬件系統(tǒng)中嵌入式技術特點軟件代碼小高度自動化響應速度快應用極廣，家用電器如電冰箱、自動洗衣機、數字電視機、數碼相機等29網格計算網格計算利用互聯(lián)網把分散在不同地理位置的電腦組織成一個“虛擬的超級計算機”，每一臺參與計算的計算機就是一個節(jié)點，而整個計算由成千上萬個“節(jié)點”組成的“一張網格”網格計算特點提供資源共享，程序互連互通協(xié)同工作，共同完成一個工作基于國際的開放技術標準提供動態(tài)的服務，能夠適應變化應用：耶魯大學醫(yī)學院D2OL網格計算項目組，SARS病毒藥物篩選30中間件技術中間件介于應用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件提供一組服務可以被重用如：以ODBC（開放數據庫互聯(lián)）是一種數據庫中間件，由windows操作系統(tǒng)自帶，通過ODBC可以連接各種類型的數據庫。中間件ClientServer31中間件技術(續(xù))基于Web數據庫的中間件技術Internet中間件數據庫圖基于Web數據庫的中間件技術客戶機Web服務器CGIASPJSP云計算云計算到底是什么？！云服務含義“云計算服務”(簡稱云服務)是指使用云計算技術架構建立資源共享池，向用戶提供隨需應變、可計量付費、快速靈活的自助服務，可用于替代用戶本地自建的IT系統(tǒng)，用戶可使用無處不在的網絡接口訪問服務。它足夠智能，能夠根據您的位置、時間、偏好等信息，實時地對您的需求做出預期。信息的搜索將會是為您而做，而不再是由您來做。云服務包括云存儲

云安全云筆記云會議

云監(jiān)控云服務的圖標云監(jiān)控特色一：有效支持多種監(jiān)控類型特色二：簡單配置即可實現云監(jiān)控特色三：降低勞動強度讓多服務器監(jiān)控更容易特色四：多種故障報警方式和報警組支持捷的監(jiān)督途徑,有效地促進官網為企業(yè)帶來更多的效益。阿里云-云監(jiān)控是阿里巴巴集團多年來服務器監(jiān)控技術研究積累的成果，結合阿里云云計算平臺強大的數據分析能力。為中小網站提供提供各種應用和服務器的第三方監(jiān)控服務，為用戶的產品、業(yè)務保駕護航。任何系統(tǒng)異常都能及時通知到用戶，及時處理異常，從而提高用戶產品的可用性。

阿里云-云監(jiān)控除了可以為云服務器客戶提供安全有效的監(jiān)控服務外，還能夠為其他自由服務器客戶提供功能強大、簡單易用的監(jiān)控服務。用戶不需要自行搭建或者開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)，只需要通過簡單的配置即可實現各種監(jiān)控需求。云監(jiān)控是基于云計算商業(yè)模式應用的監(jiān)控網絡、監(jiān)控服務、監(jiān)控平臺的技術與平臺的總稱。通過互聯(lián)網進行監(jiān)控，關注站點的可用性、響應時間、服務器資源等指標，以及提供智能多樣的報警方式、信息統(tǒng)計，能及時發(fā)現問題所在，以及問題分析。通過云監(jiān)控,可實時掌控其企業(yè)官網的運營數據,對官網的管理,運營云筆記云筆記是一款跨平臺的簡單快速的個人記事備忘工具，您可以用電腦、手機等不同的終端設備，隨時隨地使用云筆記保存筆記、備忘、寫文檔，存資料，并可以方便的整理和分享。云筆記產品為用戶提供這樣一種服務：隨時隨地搜集整理信息，并在多平臺同步，隨時隨地查閱和編輯。云筆記有兩點特征：一是強大的云存儲服務后臺，二是多種友好的記錄方式。輕筆記（原行客記事）是一款為中國用戶量身訂做的云記事本應用，深度開發(fā)安卓系統(tǒng)功能，優(yōu)化界面操作流程，更加符合國人記錄習慣；文字、語音、照片等多種錄入模式，幫您完美記錄想到的、遇到的各種溫馨、勵志、感動、新奇、坑爹、雷人、逆天的非常事件。主要功能多級文件夾&文件夾與筆記混合排列模式，按您的希望任意歸類整理筆記；支持離線操作，在無網絡環(huán)境下仍可輕松使用筆記多種同步模式，為您節(jié)省網絡流量快速恢復歷史筆記內容；設置獨立的本地密碼鎖，筆記內容更加安全；富文本編輯方便與其它應用之間共享文章-在手機、電腦之間輕松同步使用筆記-利用文件夾與標簽管理筆記-快速分享筆記到微博和短信-免費3GB空間，無限量增長-備忘提醒功能（即將推出）云會議，云會議是基于云計算技術的一種高效、便捷、低成本的會議形式。使用者只需要通過互聯(lián)網界面，進行簡單易用的操作，便可快速高效地與全球各地團隊及客戶同步分享語音、數據文件及視頻，而會議中數據的傳輸、處理等復雜技術由云會議服務商幫助使用者進行操作。目前國內云會議主要集中在以SAAS模式為主體的服務內容，包括電話、網絡、視頻等服務形式云儲存云存儲是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數據存儲和業(yè)務訪問功能。當云計算系統(tǒng)運算和處理的核心是大量數據的存儲和管理時，就需要配置大量的存儲設備，云計算系統(tǒng)就轉變成為一個云存儲系統(tǒng)，所以云存儲是一個以數據存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)免費15G空間跨平臺同步團隊協(xié)作辦公云服務的應用text云手機video云電視云存儲music云購物lifecanyouimagefuture發(fā)展前景目前：通過云計算實現成本優(yōu)化和提高流程效率的優(yōu)勢日益凸顯，加快了市場對云服務的接受度。更多企業(yè)級用戶把云計算作為IT資源的補充而不是替代。發(fā)展：中國云計算在今后兩年會呈現快速增長的態(tài)勢，并經歷一個從私有云到混合云和公有云發(fā)展的階段。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服務極其廉價云計算將計算變成了大眾用得上和用得起的“水和電”

應用案例：紐約時報使用亞馬遜云計算服務在不到24個小時的時間里處理了1100萬篇文章累計花費240美元如果用自己的服務器，需要數月和多得多的費用Google（Iaas,paas,saas）

Google搜索引擎建立在分布在30多個站點、超過200萬臺服務器構成的云計算設施的支撐之上，這些設施的數量正在迅猛增長。googlemap,googledoc,gmail目前，Google已經允許第三方在Google的云計算中通過GoogleAppEngine運行大型并行應用程序。七、未來計算機的發(fā)展趨勢1.計算機發(fā)展趨勢：

巨型化：性能最好，功能最強，容量最大，速度最快。微型化：體積小，功能全，價格低，可靠性高。網絡化：共享計算機軟件、硬件資源。智能化：讓計算機模仿人的感覺、行為、思維的機理。CRAY-Ⅱ運算速度可達每秒幾百億次運算的超級計算機1975年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”超級計算機應用：天氣預報、地震機理研究、石油和地質勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學計算的高科技領域。中國超級計算機：國防科技大學:“銀河1號”、“銀河2號”和“銀河3號”中國科學院計算機研究所:“曙光1000”

、“曙光200I”和“曙光3000”１１萬億次的曙光４０００Ａ(AMD,2560)

聯(lián)想：四萬億次超級計算機深騰6800

計算機發(fā)展——巨型化深騰6800曙光4000Ａ

Altair8800計算機不再是單一的計算的機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器。計算機發(fā)展——微型化計算機網絡：計算機技術與通信技術結合的產物，將分布在不同地點的計算機連接起來，組成規(guī)模更大、功能更強的網絡結構。計算機網絡的發(fā)展動力：使用遠程資源，共享程序、數據和信息資源，網絡用戶的通訊和合作。計算機發(fā)展——網絡化“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機械’來”。

——笛卡爾（1637）第一代機器人

機械手（1962年出現）第二代機器人

具有“感覺”的機器人第三代機器人

裝有啟發(fā)式計算機的“智能機器人”DeepblueGarryKasparov計算機發(fā)展——智能化模擬人的感覺和思維過程的能力2、未來新一代的計算機模糊計算機：是建立在模糊數學基礎上的計算機，它除了具有一般計算機的功能以外，還具有學習、思考、判斷和對話的能力，可以立即辨別外界事物的形狀和特征，甚至可以幫助人從事復雜的腦力勞動。生物計算機（DNA計算機）：是以生物電子元件（蛋白質芯片、紅學素芯片等）構建的計算機。利用DNA化學反應使基因代碼通過生物化學反應轉變?yōu)榱硪环N基因代碼，轉變前代碼為輸入數據，反應后代碼作為運算結果。光子計算機：是一種用光信號進行數字運算、信息存儲和處理的計算機。超導計算機：是用超導材料替代半導體材料制作的計算機，運算速度是傳統(tǒng)計算無法比擬的。量子計算機：用“量子位”來代替?zhèn)鹘y(tǒng)電子計算機的二進制位，遵循量子動力學規(guī)律，可進行復雜運算，運算速度無以量計。49八、信息技術概述

信息技術基礎知識1.信息與數據 病歷卡上記載病人的體溫39℃是數據。數據39℃本身是沒有意義的。當數據以某種形式經過處理、描述或與其它數據比較時，才能成為信息?！澳硞€病人的體溫是39℃”，這才是信息，信息是有意義的。信息各種事物的變化和特征的反映數據信息的載體。是對客觀事物的符號表示.

例如：數值、文字、語言、圖形、圖像等。數據與信息的區(qū)別“此山是我