《计算机应用基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第1-2章 计算机与计算思维_第1章 计算机与计算

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第一篇计算与计算思维 第1章 计算机与计算

0 目录 件菜凤利学与拉未学腐 计算机的起源与发展 信息与信息技术 计算

目录 3. 计算 2. 信息与信息技术 1. 计算机的起源与发展

1.1计算机起源及其发展 计草机利学与校术学网 ■算盘中国唐代第一种手动式计数器 ■计算尺1622年，英国William Oughtred(奥特瑞德) 手动式、减、乘、除、指数和三角函数运算 加法器 1942年，法国Blaise Pascal(帕斯卡) 机械式，只能做加法 ■计算器 1673年，德国Gottfried Leibniz（莱布尼茨) 机械式，加、减、乘、除和开方 ■ 差分机1812年，英国Charles Babbage(巴贝奇) ■分析机1834年，英国Charles Babbage ■计算机1946年，宾夕法尼亚大学ENIAC

3 1.1 计算机起源及其发展 ◼ 算 盘 中国唐代 第一种手动式计数器 ◼ 计算尺 1622年，英国William Oughtred（奥特瑞德） 手动式、减、乘、除、指数和三角函数运算 ◼ 加法器 1942年，法国Blaise Pascal（帕斯卡） 机械式，只能做加法 ◼ 计算器 1673年，德国Gottfried Leibniz（莱布尼茨） 机械式，加、减、乘、除和开方 ◼ 差分机 1812年，英国Charles Babbage（巴贝奇） ◼ 分析机 1834年，英国Charles Babbage ◼ 计算机 1946年，宾夕法尼亚大学ENIAC

差分机和分析机（计算机的直系祖先 0 什草凤利学与拉未学脑 查尔斯巴贝奇 1812年差分机 1834年分析机 三部分组成： (1)由许多轮子组成的保存数据的存储库； (2)运算装置： (3)能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的 数据以及输出结果的装置

4 查尔斯.巴贝奇 1812年差分机 1834年分析机 差分机和分析机（计算机的直系祖先） 三部分组成： (1)由许多轮子组成的保存数据的存储库； (2)运算装置； (3)能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的 数据以及输出结果的装置

阿兰图灵和冯·诺依曼 学与核术学腐 计算机科学奠基人 电子计算机之父： 英国科学家阿兰图灵 美籍匈牙利数学家冯·诺依曼 主要贡献：（电影：模仿游戏） 主要贡献： ·建立图灵机模型，奠定了可计算理论的 ·与同事研制人类第二台计算机EDVAC 基础 ·“存储程序”概念冯·诺依曼计算机 提出图灵测试，阐述了机器智能的概念 •奠定了现代计算机体系结构和工作原理 美国计算机学会(ACM)1966年设立图灵奖 姚期智2000

5 计算机科学奠基人 英国科学家 阿兰·图灵 电子计算机之父： 美籍匈牙利数学家 冯·诺依曼 阿兰·图灵和冯·诺依曼 美国计算机学会(ACM)1966年设立图灵奖 主要贡献： (电影：模仿游戏） • 建立图灵机模型，奠定了可计算理论的 基础 提出图灵测试，阐述了机器智能的概念 主要贡献： • 与同事研制人类第二台计算机EDVAC • “存储程序”概念 冯·诺依曼计算机 • 奠定了现代计算机体系结构和工作原理 姚期智 2000

电子计算机的问世 什草凤利学与拉未学脑 1946年2月由宾夕法尼亚大学研制 的ENIACI电子计算机时代的到来。 马每秒5干次加减运算 二没有存储器 马采用十进制 重达30吨 占地250m2 启动工耗150000瓦 电子数字积分计算机 18000个电子管 Electronic Numerical Integrator And Calculator

6 电子计算机的问世 1946年2月由宾夕法尼亚大学研制 的ENIAC电子计算机时代的到来。 ElectronicNumericalIntegrator And Calculator 电子数字积分计算机 重达30吨 占地250m2 启动工耗150000瓦 18000个电子管 每秒5千次加减运算 没有存储器 采用十进制

1.1计算机的发展 0 计草机利学与校术学网 (1)生物计算机 生物计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质相互作用过 程，计算机的转换开关由酶来充当，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的 结构中极其明显地表示出来。 (2)纳米计算机 用这种纳米晶体管来制作纳米计算机，估计纳米计算机的运算速度将是现在 的硅，芯片计算机的1.5万倍，而且耗费的能量也要减少很多，而且其性能要比 今天的计算机强大许多倍

1.1计算机的发展 （1）生物计算机 （2）纳米计算机 用这种纳米晶体管来制作纳米计算机，估计纳米计算机的运算速度将是现在 的硅，芯片计算机的1.5 万倍，而且耗费的能量也要减少很多，而且其性能要比 今天的计算机强大许多倍。 7 生物计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质相互作用过 程，计算机的转换开关由酶来充当，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的 结构中极其明显地表示出来

1.2信息与信息技术 0 什草凤利学与拉未学脑 信息的概念 信息，指音迅、消息、通迅系统传输和处理的对象， 泛指人类社会传播的一切内容。 人通过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别 不同事物，得以认识和改造世界

1.2信息与信息技术 信息的概念 8 信息，指音讯、消息、通讯系统传输和处理的对象， 泛指人类社会传播的一切内容。 人通过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别 不同事物，得以认识和改造世界

1.2信息与信息技术 计草机利学与校未学网 信息技术 信息技术（缩写T)，是主要用于管理和处理信息所采用的各 种技术的总称。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。 信息获取、信息传递、信息存储、信息加工和信息标准化技术 信息技术在以下几个层面推动着企业升级： (1)将信息技术嵌入到传统的机械产品中 (2)计算机辅助设计技术、网络设计技术可显着提高企业的技术创新能力： (3)利用信息系统实现企业经营管理的科学化，统一整合调配企业人力物力和资 金等资源 (4)利用互联网开展电子商务

1.2信息与信息技术 信息技术 信息技术在以下几个层面推动着企业升级： （1）将信息技术嵌入到传统的机械产品中 （2）计算机辅助设计技术、网络设计技术可显着提高企业的技术创新能力； （3）利用信息系统实现企业经营管理的科学化，统一整合调配企业人力物力和资 金等资源 （4）利用互联网开展电子商务 9 信息技术（缩写IT），是主要用于管理和处理信息所采用的各 种技术的总称。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。 信息获取、信息传递、信息存储、信息加工和信息标准化技术

1.3计算 0 计辣凤利学气技未学脑 计算的定义 “计算”是一种广义的计算，不单纯是数值计算，更多的是通过大量 复杂的法则和逻辑解决问题。 可以是：逻辑推理，图形图像的变换，数理统计等：还有人工智能解 空间的遍历，问题求解，图论的路径问题，网络安全，软件程序设计（文 法)，机器人设计和建筑设计等设计问题。 可计算性 可计算性是指一个实际问题是否可以使用计算机来解决。 自然界问题分类： 可计算性问题：是指符合图灵的可计算性定义的问题。如对N个数 的排序和查找问题等。 不可计算性问题：是指不符合图灵的可计算性定义的问题。如证 明哥德巴赫猜想（输入数据的无限性问题）等。 可计算性但太复杂的问题 10

1.3计算 计算的定义 可计算性 可计算性是指一个实际问题是否可以使用计算机来解决。 自然界问题分类： 可计算性问题：是指符合图灵的可计算性定义的问题。如对N个数 的排序和查找问题等。 不可计算性问题：是指不符合图灵的可计算性定义的问题。如证 明哥德巴赫猜想 （输入数据的无限性问题）等。 可计算性但太复杂的问题 10 “计算”是一种广义的计算，不单纯是数值计算，更多的是通过大量 复杂的法则和逻辑解决问题。 可以是：逻辑推理，图形图像的变换，数理统计等；还有人工智能解 空间的遍历，问题求解，图论的路径问题，网络安全，软件程序设计（文 法），机器人设计和建筑设计等设计问题