计算机应用基础第一章-(上)

LOGO计算机基础知识北京林业大学信息学院计算机系联系方式：西配楼107室E-mail:[e-mail]徐艳艳计算机应用基础2课程目的系统地掌握计算机的基础知识熟练计算机的各种基本操作为自己的专业服务（复合性人才，统计实验数据等）计算机应用基础3课时分配理论课（24学时）实验课（16学时）计算机应用基础4课程考核方式期末考试采用机考方式（闭卷）期末总评成绩的计算方法总评成绩＝(实验+考勤)*(30%)+(期末考试的机考成绩)*(70%)计算机应用基础5实验作业每次实验都要按时提交，否则扣分严禁抄袭，若发现抄袭现象，抄袭者和被抄袭者本次作业都为0分计算机应用基础6实验作业上传上传作业和实验报告时，请按照以下格式命名：学号-姓名-实验X.***学号-姓名-实验X-修改X.***上交到指定文件夹(homework文件夹下各自班级和各自实验文件夹中)计算机应用基础7课程实验内容Word(文档处理，论文写作.doc)Excel（表格、图表处理.xls）Powerpoint（幻灯片制作.ppt）AdobePhotoshop（图形图像处理.psdor.jpg）计算机应用基础8教学服务器ftp://...........（待定）teaching_plan/计算机应用基础计算机应用基础课件下载、实验和作业通知、教学辅助材料等Homework/计算机应用基础•包含各班文件夹：上传作业和实验报告计算机应用基础9教学内容安排（1）计算机基础知识计算机的发展、分类和应用，数据在计算机中的表示、信息编码计算机系统的组成硬件系统、软件系统计算机应用基础10教学内容安排（2）操作系统的使用文件的概念、资源管理器、控制面板程序管理、文件管理、磁盘管理、设备管理计算机应用基础11教学内容安排（3）办公软件应用文字处理•艺术排版、科技排版电子表格处理•工作表操作、单元格设置、函数和公式、数据统计、图表分析电子演示文稿•基本设置、动画设置、放映设置计算机应用基础12教学内容安排（4）多媒体技术应用多媒体信息基础知识图形图像处理技术Photoshop计算机网络基础网络概述、网络组成、网络应用技术信息安全病毒定义、网络安全、信息安全技术计算机基础知识--教学说明1.学时：4学时2.内容：了解计算机的诞生和演变过程了解计算机中数据的表示形式了解现今世界信息技术的发展形式3.资源:ASCII码表4.考核：选择题CompanyLogo教学内容计算机的诞生1计算机的数据表示形式2计算机的未来发展3信息化发展的新趋势4CompanyLogo教学内容计算机的诞生1计算机的数据表示形式2计算机的未来发展3信息化发展的新趋势4计算工具的演变人类在劳动中创造了工具工具扩展人类探索自然界的功能•机械工具扩展了人类四肢的功能•测试工具扩展了人类感官的功能•计算工具扩展了人类大脑的功能英国人最早研制的计算机主要用于破译德军军事通讯密码美国人最早研制的计算机主要用于计算炮弹弹道CompanyLogo人类的战争催生了计算机巨人(Colossus)计算机尘封在电脑史册里的超级机密电子管“巨人”机于1943年10月秘密运到布雷契莱庄园。这台机器用1500个电子管组成十进制计数器，阅读速度可达每秒5000字符。“巨人”安装在两个用支架架起的7英尺高、16英尺宽的箱子里，中间隔开6英尺，总重量约1吨，功率达4.5千瓦。“巨人”的程序均以接插方式运行，有的是永久性的，有的是临时插入。密码文本则由输入，经打字机输出译文。由于它产生的热量很大，因此有人建议操作员不要戴帽子，以免热得汗流满面。CompanyLogo20世界上第一台ComputerUSAENIAC(十进制)1946年计算机的诞生1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。第二次世界大战期间，美国军方要求宾州大学莫奇来（Mauchly）博士和他的学生爱克特（Eckert）设计以真空管取代继电器的“电子化”电脑--ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator，电子数字积分器与计算器），目的是用来计算炮弹弹道。这部机器使用了18800个真空管，长50英尺，宽30英尺，占地1500平方英尺，重达30吨（大约是一间半的教室大，六只大象重）。它的计算速度是每秒5000次的加法运算，运作了九年之久。由于吃电很凶，据传ENIAC每次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然失色。CompanyLogo计算机世界中不能忘记的人CompanyLogo英国著名学者阿兰·麦席森·图灵（AlanMathisonTuring）JohnMauchly及J.EckertJohnvonNeumann他试图在计算机上启动一个人造遗传系统根据达尔文的生物进化理论，模拟生物进化过程中“优胜劣汰”的自然选择机制和遗传信息的传递规律，在计算机上建立和实现了一个“进化计算”的雏形程序。现在已经演变为遗传算法与遗传编程。CompanyLogo25计算机的分类巨型机——世界几家公司生产，最快1.4万亿次，上千个CPU组成。小巨型机——功能同巨型机相近，价格相对便宜。大型机——大中型企事业单位作为计算中心的主机使用，统一调度主机资源，代表产品有IBM360，370等。小型机——可满足部门性的需求，供小型企事业单位使用。工作站——用于特殊的专业领域，如图象处理和辅助设计。微型机——个人或家庭使用，价格低廉。服务器——在网络环境中为众多用户提供服务的计算机。单板机和单片机——可单独组装，并应用于控制及应用的器件。超级计算机高性能计算机一般应用于计算密集的科学仿真等行业，同时也在能源、石油、地球物理、气象、科学计算、生物信息、网游、金融等各种领域被广泛的应用。由于高性能计算在国防、军事上至关重要，所以在某种意义上也象征着一个国家的IT技术实力。1）Roadrunner世界上著名的超级计算机由IBM和美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室联合开发，用于天文、能源、人类基因科学、以及气候变化方面的研究。曾在2008年6月的TOP500排行榜名列首位。它也是全球第一台运算能力超过1petaflop/s的超级计算机系统。Roadrunner也是全球第一台采用Cell处理器的混合式超级计算机。2）“Cielo”——由洛斯阿拉莫斯国家实验室、桑迪亚和利弗莫尔三个国家实验室提供计算支持可达每秒千万亿次浮点运算能力世界上著名的超级计算机用于执行在2011-2015年期间核武器的系统模拟与计算。Cielo已于2012年5月做了由每秒1030万亿次提升到1370万亿次的升级。3）Tera-100欧洲大陆最强的超级计算机世界上著名的超级计算机用于法国核武器模拟项目。2011年3月完成搭建，2012年5月加电启动。它内部部署了140000颗IntelXeon7500CPU最大计算性能约为1PF/s4）“银河-Ⅱ”——中国的超级计算机世界上著名的超级计算机1992年研制成功的银河-Ⅱ十亿次巨型计算机计算能力的峰值性能超过每秒10亿次5）“天河一号”——中国的超级计算机世界上著名的超级计算机2009年10月29日，我国国防科技大学自主研制的首台千万亿次超级计算机系统“天河一号”问世。这标志着我国成为继美国之后，第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。造价6亿rmb计算机的峰值运算速度可以达到为4700万亿次/秒6）“曙光星云”——中国的超级计算机世界上著名的超级计算机曙光“星云”是由曙光信息产业北京有限公司、中国科学院计算技术研究所以及国家超级计算深圳中心共同研制的一款拥有自主知识产权的超千万亿次超级计算机。2011年11月下线。计算能力为每秒1270万亿次浮点运算，峰值可达三千万亿次(3PFlops)7）“京”——日本的超级计算机世界上著名的超级计算机日本理化学研究所2011年6月20日宣布，与富士通共同研发中的超级计算机“京”使用了68544个SPARC64VIIIfx处理器，在最新全球超级计算机500强排名中位列第一。计算能力为每秒8612万亿次浮点运算。据称在2012年11月建造完成时，这台超级计算机的运行速度将达每秒10千万亿次浮点运算。CompanyLogo法国欧洲时报网2013年7月26日文章，原题：中国超级计算机赶日超美实现中国梦——中国超级计算机继天河一号之后，第二次登上了世界第一的宝座。中国超级计算机研制水平领先世界世界超级计算机TOP500组织日前在德国莱比锡召开的2013国际超级计算大会上正式发布了第41届世界超级计算机500强排名榜，中国国防科技大学研制的天河二号超级计算机，以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首。CompanyLogo教学内容人类的战争催生了计算机1计算机的数据表示形式2计算机的未来发展3信息化发展的新趋势4计算机是如何存储数据和处理数据的？计算机中存储和处理的对象是数据计算机中的数据——二进制数二进制数特征：只有0、1两个数码，且逢2进一计算机为什么采用二进制数的处理方式？★可行性采用二进制，只有0和1两个状态，需要表示0、1两种状态的电子器件很多，电子器件具有实现的可行性。★简易性二进制的运算法则少，运算简单，使计算机运算器的硬件结构大大简化。★逻辑性由于二进制的0和1正好和逻辑代数的假和真相对应，有逻辑代数的理论基础，用二进制表示二值逻辑很自然。★可靠性二进制只有1和0两个数，传输和处理时易于纠错，所以能使计算机的可靠性得到保障。猜数游戏你心里默想一个小于50的两位数接着，我问你在以下的6张卡片中哪几张卡片里有你想的那个数？之后，我不费吹灰之力就能猜出这个数现在试一试0＃卡片1357911131517192123252729313335373941434547491＃卡片23671011141518192223262730313435383942434647502＃卡片456712131415202122232829303136373839444546473＃卡片89101112131415242526272829303140414243444546474＃卡片161718192021222324252627282930314849505＃卡片32333435363738394041424344454647484950如果你说0＃卡片2＃卡片5＃卡片有你默想的数我就猜出这个数是37为什么呢？二进制数在存贮单元中的表示2726252423222120d7d6d5d4d3d2d1d0di=0或1，i=0,1,…,77s=∑di2ii=02726252423222120001001011282164432816s=1+4+32=37原来如此2726252423222120d7d6d5d4d3d2d1d0十进制数S化作二进制表示，如di为1，则i#卡片上就有S2726252423222120卡片d7d6d5d4d3d2d1d00＃1＃2＃100000001120000001023000000113340000010045000001015560000011066700000111777272625242322212011111111S=27+26+25+24+23+22+21+20=255S=256–1=28–131302928272625241111111123222120191817161111111115141312111098111111117654321011111111111……111231230229…...22212012453687091210737418242147483648232-1=4294967296-1=4294967295数据在计算机中的表示