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当前位置:首页 > 电子/通信 > 数据通信与网络 > 第1章信息技术概述课件
大学计算机基础主讲人:郑孝遥课程介绍本课程应用于普通高校理科类学生,是大学计算机基础教学中的基础性课程。通过比较全面、概括性地讲述计算机科学与技术学科中的一些基础性知识和重要概念,并配合必要的实践教学,让学生掌握有关计算机硬件、软件、网络、多媒体、数据库和信息系统中的最基本、最重要的概念和知识,了解计算机基本应用,使他们在各自的专业中能够有意识地借鉴、引入计算机科学中的一些理念、技术和方法,为后续课程中利用计算机解决本专业和相关领域中的问题打下良好的基础。本课程是学习、认识和使用计算机的“第一课”参考书目1、景凤宣,《计算机应用基础》,电子工业出版社,2005年3月第1版2、耿国华,大学计算机应用基础,北京:清华大学出版社,2005年3、杨振山,龚沛曾等,大学计算机基础(第四版),高等教育出版社,2004年课程教学要求了解计算机发展以及计算机与社会的发展关系;理解计算机的工作原理,基本组成,软硬件系统等;掌握常用操作系统(win7)的使用方法;掌握计算机的一些基本应用技术基础理论知识,如程序设计、多媒体、计算机网络、数据库等;熟悉计算机的一些基本应用技能,如学会使用office软件、压缩软件、多媒体软件和防病毒软件等,以及利用网络工具搜集本专业的学习资料等。了解程序设计(C语言)的原理和方法,并能进行简单编程。几点希望希望同学们端正态度,上课认真听讲希望同学独立自主地完成课后习题和作业希望同学们在实验课中积极主动的完成实验任务希望同学们勤学好问,不断加强自学能力希望我们共同学好这门课,让大学生活有一个美好的开始。计算机基础Ⅰ数学计算机科学学院第1章信息技术概述数学计算机科学学院7内容提要1.1现代信息技术1.2数字技术基础1.3微电子技术简介数学计算机科学学院81.1现代信息技术1.1.1信息与信息处理信息:至今还没有一个公认的定义。信息的通俗定义:人们所关心的事情的消息或知识。一则消息或知识,只有对接收者的行为或思想活动产生影响时,才能称为信息。信息可以脱离原物质而借助于载体传输。载体以某种特殊的变化和运动反映信息的内容,并使接收者可以感知。信息处理:包括信息收集、存储、加工、检索、传输等活动。计算机的出现和普遍使用则是信息处理的巨大飞跃。1.1.2信息技术的发展1.信息技术信息技术:是对用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。信息技术包括以下几个方面:感测与识别技术:其作用是扩展人类获取信息的感觉器官功能,它包括信息识别、信息提取、信息检测等技术。信息传输技术:主要功能是实现信息的快速、准确、可靠、安全地从一个地方传输到另一个地方。信息处理与挖掘技术:信息处理包括对信息的编码、压缩、加密等。“数据挖掘”在对信息处理的基础上,还可以发现信息内部包含的某种联系,从而形成一些新的更深层次的决策信息。信息应用技术:是针对各种实用目的而发展起来的具体技术,如企业生产自动化、办公自动化、家庭自动化、人工智能和互联网技术等,它是信息技术开发的根本目的所在。2.信息技术的发展历程信息技术的发展历程了五个阶段:语言的使用:语言成为人类进行思想交流和信息传播不可缺少的工具。文字的出现和使用:它使人类对信息的保存和传播取得重大突破,较大地超越了时间和地域的局限。印刷术的发明和使用:它使书籍、报刊成为重要的信息储存和传播的媒体。电话、广播、电视的使用:它使人类进入利用电磁波传播信息的时代。计算机与互连网的使用:它使人类进入大容量、高效、快速、多媒体的信息传播时代。3.信息技术发展趋势高速大容量:从元器件到计算系统,从处理、存储到传输,从传输到交换,信息技术在向着高速大容量的方向发展。综合集成:信息采集、处理、存储与传输的结合,信息生产与信息使用的结合,各种媒体的结合,各种业务的综合,都体现了综合集成的理念。平台化:操作系统、数据库、中间件和应用软件相互渗透,硬件与操作系统等软件整合集成,标志着信息技术在向一体化软件平台方向演变。平台化可降低信息技术应用复杂性,适应用户灵活部署、协同工作和个性应用需求。智能化:随着传感技术、通信技术的发展,海量数据汇集将赋予信息技术更多自适应能力,智能化将成为趋势。智能信息技术将综合利用各种网络、自动化等手段提供快捷的智能服务。多媒体化:在数字媒体技术与终端融合的发展前提下,人们更加注重视听感觉和个体体验,多媒体化是必然趋势。综合处理音频、视频、图形、图像,以及与终端设备交互控制结合的技术,有助于实现人机信息动态、双向交互。1.1.3信息化与信息社会1.信息化信息化:是充分利用信息技术,开发利用信息资源,促进信息交流和知识共享,提高经济增长质量,推动经济社会发展转型的历史进程。信息化的内容:产品信息化:一是产品所含各类信息比重日益增大、物质比重日益降低,产品日益由物质产品的特征向信息产品的特征迈进;二是越来越多的产品中嵌入了智能化元器件,使产品具有越来越强的信息处理功能。企业信息化:指企业在产品的设计、开发、生产、管理、经营等多个环节中广泛利用信息技术,并大力培养信息人才,完善信息服务,加速建设企业信息系统。产业信息化:指农业、工业、服务业等传统产业广泛利用信息技术,大力开发和利用信息资源,建立各种类型的数据库和网络,实现产业内各种资源、要素的优化与重组,从而实现产业的升级。国民经济信息化:指在经济大系统内实现统一的信息大流动,使金融、贸易、投资、计划、通关、营销等组成一个信息大系统,使经济的四个环节生产、流通、分配、消费,通过信息进一步联成一个整体。国民经济信息化是各国急需实现的近期目标。社会生活信息化:指包括经济、科技、教育、军事、政务、日常生活等在内的整个社会体系采用先进的信息技术。建立各种信息网络,大力开发有关人们日常生活的信息内容,丰富人们的精神生活,拓展人们的活动时空,等到社会生活极大程度信息化以后,我们也就进入了信息社会。信息化的重要意义:信息化是一个国家由物质生产向信息生产、由工业经济向信息经济、由工业社会向信息社会转变的动态的、渐进的过程。信息化的本质就是生产力的变革。我国经过30年的改革开放,经济社会发展进入一个关键时期,粗放型的经济发展模式,消耗了大量的资源,破坏了生态环境,已经难以为继。必须要调整产业结构,转变经济发展模式,大力发展信息技术等新兴产业,把信息化和工业现代化、农业现代化、城镇化等结合起来,才能重新取得发展的主动权,这也是落实科学发展观,建设美丽中国的必然要求。2.信息社会信息社会:也称信息化社会,是脱离工业化社会以后,信息产业高度发达并且在产业结构中占据优势的社会。信息社会的特点:社会经济的主体由制造业转向以高新科技为核心的第三产业,即信息和知识产业占据主导地位。劳动力主体不再是机械的操作者,而是信息的生产者和传播者。交易结算不再主要依靠现金,而是主要依靠信用。贸易不再主要局限于国内,跨国贸易和全球贸易将成为主流。1.1.4信息产业1.信息产业的分类:2.信息产业在国民经济发展中的作用1)信息产业的支柱作用信息产业是国民经济的支柱产业。近年来信息产业以3倍于国民经济的速度发展,在国内生产总值(GDP)中的比重不断攀升,2012年达到6.3%,已成为国民经济新的增长点。2)信息产业的基础作用信息产业是关系国家经济命脉和国家安全的基础性和战略性产业。通信网络是国民经济的基础设施,网络与信息安全是国家安全的重要内容;强大的电子信息产品制造业和软件业是确保网络与信息安全的根本保障,也是国防现代化建设的重要保障。3)信息产业的先导作用信息产业是国家经济的先导产业。信息产业的发展已经成为各国经济发展的主要动力和社会再生产的基础,它是高新技术产业群中的龙头产业,带动着其它高新技术产业的发展,它已渗透国民经济的各领域,极大提高国家的创新能力。4)信息产业的核心作用信息产业是推进国家信息化、促进国民经济增长方式转变的核心产业。通信网络和信息技术装备是国家信息化的物资基础和主要动力;信息技术的普及和信息产品的广泛应用,将推动社会生产、生活方式的转型;信息产业的发展大量降低物资消耗和交易成本,对实现我国经济增长方式向节约资源、保护环境、促进可持续发展的内涵集约型方式转变具有重要推动作用。3.我国信息产业的主要发展方向1)下一代信息网络产业实施宽带中国工程,加快构建下一代国家信息基础设施;加快新一代信息网络技术开发和自主标准的推广应用,支持适应物联网、云计算和下一代网络架构的信息产品的研制和应用,带动新型网络设备、智能终端产业和新兴信息服务及其商业模式的创新发展;发展宽带无线城市、家庭信息网络,加快信息基础设施向农村和偏远地区延伸覆盖,普及信息应用;强化网络信息安。2)电子核心基础产业大力提升高性能集成电路产品自主开发能力,加强新一代半导体材料和器件工艺技术研发,培育集成电路产业竞争新优势。掌握智能传感器和新型电力电子器件及系统的核心技术,提高新兴领域专用设备仪器保障和支撑能力,发展片式化、微型化、绿色化的新型元器件。3)高端软件和新兴信息服务产业加强以网络化操作系统、海量数据处理软件等为代表的基础软件、云计算软件、工业软件、智能终端软件、信息安全软件等关键软件的开发。推动大型信息资源库建设,积极培育云计算服务、电子商务服务等新兴服务业。推进网络信息服务体系变革转型和信息服务的普及,利用信息技术发展数字内容产业,提升文化创意产业,促进信息化与工业化的深度融合。1.2数字技术基础1.2.1信息的单位1)计算机中信息的存储单位bit指的是二进制数的一位,又称比特,是计算机存储数据的最小单位。在计算机中,通常用B(字节)、KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(吉字节)、PB(拍字节)为单位来表示存储器(内存、硬盘等)的存储容量或文件的大小。2)存储单位B、KB、MB、GB、PB的换算关系1B=8bit(20)1KB=1024B(210)1MB=1024KB(220)1GB=1024MB(230)1TB=1024GB(240)1PB=1024TB(250)3)计算机字长计算机字长一般是指参加运算的寄存器所含有的二进制数的位数,它表示了一次信息处理的二进制位数和计算机的精度。计算机的功能设计决定了计算机的字长。目前,一般的大型主机字长在128~256位之间,小型机字长在32~128位之间,微型机字长在16~64位之间,随着计算机技术的发展,各型计算机的字长有所加长。1.进位计数制用进位的方法进行计数的数制称为进位计数制,简称进制。1)进位计数制的两个基本要素,即“基数”和“权”1.2.2二进制及其基本运算某进制的基数是指该进制中允许使用的数码的个数,而进制中每一固定位置对应的单位值称为权。(1999)10=1×103+9×102+9×101+9×100(101.11)2=1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2权值几种常用进制的基数和数码:进制基数使用的数码二进制20,1八进制80,1,2,3,4,5,6,7十进制100,1,2,3,4,5,6,7,8,9十六进制160,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F2).计算机采用二进制其特点(1)物理上容易实现;(2)运算简便;(3)运行可靠;(4)逻辑计算方便。几种不同的进制数的对应关系:为清晰简便起见,一般在数的后面加一个字母以区别不同的进制。用B表示二进制,Q表示八进制、D或不加字母表示十进制、H表示十六进制。如:101101B、256Q、168D或168、10E6H。2.不同进位计数制之间的转换1)二进制、八进制、十六进制转换为十进制采用“按权展开,相加求和”的方法,即用多项式展开,然后逐项累加。例1:将(1101101.0101)2转换为十进制;(1101101.0101)2=1×26+1×25+0×24+1×23+1×22+0×21+l×20+0×21+l×22+0×23+1×24=(109.3125)10例2:将(3506.2)8十进制;例3:将(1EC.2A)16十进制;(3506.2)8=3×83+5×82+0×81
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