2018 第1章 计算机基础知识

NCRE第1章计算机基础知识2课程简介MSOffice，是Microsoft公司推出的办公套装软件，主要版本有MSOffice97/2000/2003/XP/2007/2010/2013/2016等，它包括Word、Excel、Access、PowerPoint、Outlook、等应用软件。MSOffice套装系列应用软件的运行平台是Windows。3第一章重点学习内容计算机发展简史、特点、分类及其应用计算机中数据、字符和汉字的编码计算机软、硬件系统的组成及性能和主要技术指标多媒体技术、网络的的基本知识计算机病毒的概念和防治4第1章计算机基础知识1.1概述1.2信息的表示与存储1.3计算机硬件系统1.4计算机软件系统1.5多媒体技术简介1.6计算机病毒及其防治1.7计Internet基础及应用51.1概述世界上第一台计算机问世：电子数字积分计算机（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator）于1946年，在美国宾夕法尼亚大学研制成功。1.1.1计算机的发展使科学家从奴隶般的计算中解放出来。ENIAC的问世标志着计算机时代的到来。61.1概述冯·诺依曼型计算机原理二进制：计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制形式表示和存储。程序存储，自动执行：程序和数据存放在存储器中，计算机执行程序时，无需人工干预，能自动、连续地执行程序，并得到预期的结果。71.1概述计算机发展的四个阶段(因采用的物理器件不同)第一代(1946~1959)电子管几千（次/秒）第二代(1959~1964)晶体管几万~几十万（次/秒）第三代(1964~1972)中、小集成电路几十万~几百万（次/秒）第四代(1972~至今)大、超大规模集成电路上千万~万亿（次/秒）81.1概述1.计算机的特点1)高速、精确的运算能力2012年6月公布的世界超级计算机排名显示，排名第一的IBM公司“红杉”(Sequoia)运算速度达到每秒16324万亿次浮点运算。我国“天河一号”实测运算速度可达每秒2570万亿次浮点运算，排名世界第五。2)准确的逻辑判断能力在信息检索方面，能够根据要求进行匹配检索。1.1.2计算机的特点应用和分类91.1概述3)强大的存储能力计算机能够长期保存大量数字、文字、图像、视频、声音等信息。如：能够“记住”一个大型图书馆的所有资料。4)自动功能计算机能够自动执行预先编写好的一组指令(称为程序)。工作过程完全自动化，无需人工干预，而且可以反复进行。5)网络与通信功能目前广泛应用的“国际互联网”(Internet)连接了全世界200多个国家和地区的数亿台各种计算机。网上的计算机用户可以共享网上资料、交流信息。101.1概述2.计算机的应用1)科学计算科学计算主要是使用计算机进行数学方法的实现和应用。许多科研研究仍然需要大量的运算需求，如：著名的人类基因序列分析计划气象预报前，对气象卫星云图数据进行处理。2)数据/信息处理数据/信息处理也称为非数值运算。如：计算机在文字处理方面的应用。111.1概述3)过程控制过程控制计算是指利用计算机对生产过程、制造过程或运行过程进行检测与控制，即通过实时监控目标对象的状态，及时调整被控对象，使被控对象能够正确地完成生产、制造或运行。过程控制广泛应用于各种工业环境中。4)计算机辅助计算机辅助（或称为计算机辅助工程）包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教育、计算机辅助技术、计算机仿真模拟等。121.1概述5)网络通信计算机技术和数字通信技术的融合产生了计算机网络。计算机网络极大地改变人们的生活和工作方式。6)人工智能人工智能（ArtificialIntellibence,AI）是用计算机模拟人类的某些智力活动。其主要研究内容包括：自然语言理解、专家系统、机器人以及自动定理证明等等。131.1概述7)多媒体应用多媒体是包括文本、图形、图像、音频、视频、动画等多种信息类型的综合。多媒体技术是指人和计算机交互地进行上述多种媒介信息的捕捉、传输、转换、编辑、存储、管理，并由计算机综合处理为表格、文字、图形、动画、音频、视频等视听信息有机结合的表现形式。8)嵌入式系统嵌入式系统（Embeddedsystem），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”。141.1概述3.计算机的分类1)巨型机：型机是指速度最快、处理能力最强的计算机，现在又称其为高性能计算机。2)大型通用机：大型通用计算机的特点是通用性强，具有较高的运算速度、极强的综合处理能力和极大的性能覆盖。3)微型机：微型机具有小、巧、轻、使用方便的特点，是目前计算机应用的主流。151.1概述4)工作站工作站是一种高档微型计算机，它比微型机有更大的存储容量和更快的运算速度，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内部和外部存储器，并具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能和联网功能。5)服务器服务器通常以各种应用的服务提供者角色出现。例如：服务器以作为网络的节点，存储、处理网上80%的数据、信息，因此被称为网络的灵魂。161.1概述1.人工智能人工智能主要研究如何让计算机完成过去只有人才能做的智能的工作，核心目标是赋予计算机人脑一样的智能。例如：模式识别中的指纹识别技术已经得到了广泛应用；计算机辅助翻译极大地提高了翻译效率；人工智能让计算机有更接近人类的思维和智能，实现人机交互，能够听懂人们说话，看懂人们的表情，能够进行人脑思维。1.1.3计算机科学研究与应用171.1概述2.网格计算网格计算是专门针对复杂科学计算的新型计算模式，这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的计算机组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每个参与计算的计算机就是一个“结点”，成千上万个“结点”组成一张“网格”，所以称其为“网格计算”。网格计算有两个优势：(1)处理能力超强；(2)能充分利用网上的闲置处理能力。将全世界的计算机联合起来协同工作，这视为21世纪的新型网络基础架构。181.1概述3.中间件技术中间件是介于应用软件与操作系统之间的系统软件。客户机Web服务器Internet中间件数据库客户机服务器中间件WindowsMacosLinux191.1概述4.云计算云计算是分布式计算、网格计算、并行计算网络存储及虚拟化计算机和网络技术发展融合的产物。云计算的核心思想是对大量用网络连接计算资源进行统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户提供按需服务。提供资源的网络被称为“云”。云计算的构成包括硬件、软件和服务。用户可用极低成本的终端设备，并支付相应的服务费用给“云计算”服务商，通过网络就可以方便地获取所需要的计算、存储等资源。201.1概述1.电子计算机的发展方向1)巨型化巨型化是指计算速度更快、存储容量更大、功能更完善、可靠性更高、运算速度可达万万亿次/秒、存储容量超过几百T字节。2)微型化微型计算机正在循序向便携机、掌上机发展的价格、方便的使用、丰富的软件，使其受到用户的青睐。1.1.4未来计算机的发展趋势211.1概述3)网络化网络化是指利用技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机互联起来，按照网络协议互相通信，以共享软件、硬件和数据资源。4)智能化智能化是指模拟人的感觉和思维能力。智能计算机具有解决问题和逻辑推理的功能，以及处理知识和知识库管理的功能等。221.1概述2.未来新一代的计算机1)模糊计算机：基于模糊理论，能够实现模糊的、不确切的判断进行工程处理的计算机。2)生物计算机：以生物元件构建的计算机。3)光子计算机：一种用光信号进行数字运算、信息存储和处理的计算机。4)超导计算机：用超导材料替代半导体材料制造的计算机。超导计算机具有能耗小、运算速度快的特点。5)量子计算机：基于量子动力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的计算机。231.1概述有：狭义电子商务和广义电子商务两种狭义上：平台、消费方、产品、物流等广义上：合作伙伴，材料供应商，平台，消费方，产品，物流，企业内部网等。参加主体将电子商务分为：企业间的电子商务（B2B）企业与消费者间的电子商务（B2C）消费者与消费者间的电子商务（C2C）非商务的电子商务（No-businessEC）企业内的电子商务（IntrabusinessEC）1.1.5电子商务电子商务是一种崭新的商务手段，从根本上改变传统经济活动中的交易方式和流通方式。电子商务是现代信息技术和现代商业技术的结合体。241.1概述信息技术≠现代信息技术1.1.6信息技术一般说，信息的采集、加工、存储、传输和利用过程中的每一种技术都是信息技术，这是一种狭义定义。应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练方法和管理技巧；上述方面的技巧和应用；计算机及其与人、机的相互作用；与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。24信息技术不仅包括现代信息技术，还包括在现代文明之前的原始时代和古代社会中与那个时代相对应的信息技术。251.1概述2.现代信息技术的内容信息基础技术新材料、新能源、新器件的开发和制造技术信息系统技术感测技术、通信技术、计算机与智能技术和控制技术信息应用技术信息管理、信息控制、信息决策而发展起来的具体技术群类261.1概述3.现代信息技术的发展趋势数字化多媒体化高速度、网络化、宽频带智能化271.2信息的表示与存储数据：数据是对客观事物的符号表示。如：数值、文字、语言、图形、图像等都是不同形式的数据。信息：既是对客观事物变化和特征的反映，又是事物之间相互作用、相互联系的表征。信息必须数字化编码，才能传送、存储和处理。信息具有针对性和时效性。1.2.1数据与信息281.2信息的表示与存储数据与信息的区别：数据是信息的载体，信息是数据处理之后产生的结果。信息有意义，而数据没有。例如：数据2、4、8、16、32是一组数据，本身是没有意义的，我们从中可以分析出是一组等比数列，很清楚的得到后面的数字，便赋予了意义，这就是信息。是有用的数据。291.2信息的表示与存储1.2.2计算机中的数据物理上容易实现，信息的存储更加容易，可靠性强，运算简单，通用性强ENIAC采用十进制冯·诺依曼研制IAS时，提出了二进制的表示方法二进制的优点301.2信息的表示与存储1.位(bit)位(bit)是度量数据的最小单位。在计算机技术中用二进制表示数据，1位数据只能表示0和1两种代码。2.字节(Byte)一个字节(Byte)由8位(bit)二进制数字组成。存储器容量通常以字节为单位(Byte,B)来描述：千字节1KB=1024B=210B兆字节1MB=1024KB=220B吉字节1GB=1024MB=230B太字节1TB=1024GB=240B1.2.3计算机中数据的单位311.2信息的表示与存储3.字长字长是指计算机一次能够同时处理的二进制位数，即CPU在一个机器周期中最多能够并行处理的二进制位数。字长是计算机(CPU)的一个重要指标，直接反映一台计算机的计算能力和运算精度。字长越长，计算机的处理能力通常越强。字长是字节的整倍数，如8位、16位、32位，发展到今天微型机的64位，大型机/巨型机已达128位。321.2信息的表示与存储1.西文字符的编码计算机中最常用的字符编码是ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美国信息交换标准交换代码），为国际标准。国际通用的ASCII码是7位ASCII码，用7位二进制数表示一个字符的编码，共有27=128个不同的编码值，相应可以表示128个不同字符的编码。计算机用一个字节（8个二进制位）存放一个7位ASCII码，最高位置为0。1.2.4字符的编码331.2信息的表示与存储7位ASCII代码表1.2信息的表示与存储字符十六进制表示十进制表示空格20H32‘0’～‘9’30H～39H48～57‘A’～‘Z’41H～5AH65～90‘a’～‘z’61H～7AH97～122控制字符：0～32，127；普通字符：94