计算机文化基础(第十一版)课件第一章

计算机文化基础(本科版·第十版）第一章信息技术与计算机文化目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础3第一章信息技术与计算机文化1.1信息与信息技术1.2计算机技术概论1.3计算机中信息的表示1.4计算机系统1.5微型计算机系统目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础41.1信息与信息技术1.1.1信息与数据1.1.2信息技术1.1.3信息社会1.1.4“计算机文化”的内涵返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础51.1.1信息与数据信息是现代社会中广泛使用的一个概念，关于信息的定义众说纷纭。一般认为：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础61.1.1信息与数据所谓数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。这里所说的符号，不仅指文字、字母、数字，还包括了图形、图像、音频与视频等多媒体数据。由于描述事物的属性必须借助于一定的符号，所以这些符号就是数据的形式。同一个信息也可以用不同形式的数据表示，例如，同样是星期日，英文用“Sunday”表示。返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础7信息与数据的区别与联系：在一般用语中，信息与数据并没有严格的区分。但是，从信息科学的角度来看，它们是不等同的。数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，而信息是对数据进行加工得到的结果，它可以影响到人们的行为、决策，或对客观事物的认知。1.1.1信息与数据返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础81.1.2信息技术在现代信息处理技术中，传感技术、计算机技术、通信技术和网络技术为主导技术。其中计算机起到了关键作用，它首先是一种信息处理机，通过计算机可以高速度、高质量地完成信息的整理、加工、分析和存储等工作；其次，通常计算机也是其他技术中的关键设备。在现代通信技术中计算机更是起到核心的作用，而网络技术则是计算机技术的进一步延伸。所以说信息处理过程的每一个环节都是由计算机直接或间接参与完成的。返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础91.1.3信息社会信息社会也称信息化社会，是继工业化社会以后，以信息活动为社会发展的基本活动的新型社会形态。在信息社会中，信息成为与物质和能源同等重要的第三资源，网络已成为人们生活的基础条件。以信息的收集、加工、传播为主要经济形式的信息经济在国民经济中占据主导地位，并构成社会信息化的物质基础。在信息社会中，信息经济为主导经济形式，信息技术为物质和精神产品生产的技术基础，信息文化导致了人类教育理念和方式的改变，导致了生活、工作和思维模式的改变，也导致了道德和价值观念的改变。返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础101.1.4“计算机文化”的内涵1、文化的定义对于文化的定义，尽管众说纷纭，但有一点得到公认，即都认为文化是人类社会的特有现象。所谓文化，即人类行为的社会化，是人类创造功能和创造成果的最高和最普遍的社会形式。文化的核心是:观念和价值返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础112、文化具有的基本属性广泛性：既涉及全社会的每一个人、每一个家庭，又涉及全社会的每一个行业、每一个应用领域。传递性：这种事物应当具有传递信息和交流思想的功能。教育性：这种事物应能成为存储知识和获取知识的手段。深刻性：不是给社会某一方面带来变革，而是给整个社会带来全面、深刻的根本性变革。返回1.1.4“计算机文化”的内涵目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础121.1.4“计算机文化”的内涵2、文化具有的基本属性每个民族、每个人都有不同的文化属性，这些属性是千百年来文化积淀的结果，是根深蒂固和难以改变的，我们自身也自觉或不自觉地受到所处文化环境的熏陶。文化有着一系列共有的概念、价值观和行为准则，它是使个人行为能力为集体所接受的共同标准。文化与社会是密切相关的，没有社会就不会有文化，在同一社会内部，文化也具有不一致性。目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础133、“计算机文化”所谓计算机文化就是以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。计算机文化是人类文化发展的四个里程碑之一（前三个分别为：语言的产生、文字的使用与印刷术的发明）。计算机文化的真正内涵是具有计算机信息处理能力。返回1.1.4“计算机文化”的内涵目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础141.2计算机技术概论1.2.1计算机的起源与发展1.2.2计算机的特点及分类1.2.3计算机的应用1.2.4计算机的发展趋势返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础151.2.1计算机的起源与发展1.计算机的起源埃尼克ENIAC：第一台真正意义上的电子计算机，是ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator的缩写。于1946年2月在美国的宾夕法尼亚大学正式投入运行，ENIAC共使用了约18800个真空电子管，重达30吨，功率174千瓦，占地约140平方米，用十进制计算，每秒运算5000次加法。它没有今天的键盘、鼠标等设备，人们只能通过扳动庞大面板上的无数开关向计算机输入信息。ENIAC的诞生奠定了电子计算机的发展基础，开辟了信息时代，把人类社会推向了第三次产业革命的新纪元。（参见下图）返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础16图1-1第一台电子管计算机（ENIAC）返回1.2.1计算机的起源与发展目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础171.2.1计算机的起源与发展年代名称元件语言应用第一代1946～1956电子管计算机电子管机器语言汇编语言科学计算第二代1956～1964晶体管计算机晶体管高级程序设计语言数据处理第三代1964～1971集成电路计算机中小规模集成电路操作系统和会话式语言广泛应用到各个领域第四代1971年～现在超大规模集成电路计算机超大规模集成电路计算机集成电路面向对象的高级语言网络时代第五代未来计算机光子、量子、DNA等返回2.计算机的发展目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础181.2.1计算机的起源与发展我国从1956年开始研制计算机1958年研制出第一台电子管计算机1964年研制成功晶体管计算机1971年研制成功集成电路计算机1983年研制成功每秒运算1亿次的“银河1”巨型机。我国先后自主开发了“银河”、“曙光”、“深腾”和“神威”等系列高性能计算机，取得了令人瞩目的成果。新一代计算机目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础191.2.1计算机的起源与发展在2013年11月公布的国际超级计算机前500强中，中国的“天河二号”排名第一。以“联想”、“清华同方”、“方正”和“浪潮”等为代表的我国计算机制造业非常发达，已成为世界计算机主要制造中心之一。我国也是重要的计算机软件生产国家。但我国在计算机的软硬件生产领域存在原创技术少，一些计算机核心技术（如CPU、操作系统等）仍掌握在西方发达国家手中等亟待解决的问题。目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础201.2.2计算机的特点及分类返回1.计算机的特点1）运算速度快:计算机的运算部件采用的是电子器件，其运算速度远非其他计算工具所能比拟，而且运算速度还以每隔几个月提高一个数量级的速度在快速发展。2）计算精确高：计算机的可靠性很高，差错率极低，一般来讲只在那些人工介入的地方才有可能发生错误。3）存储容量大：计算机的存储性是计算机区别于其他计算工具的重要特征。目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础211.2.2计算机的特点及分类4）具有逻辑判断能力:借助于逻辑运算，可以让计算机作出逻辑判断，分析命题是否成立，并可根据命题成立与否采取相应的对策5）工作自动化：计算机内部的操作运算是根据人们预先编制的程序自动控制执行的。6）通用性强：通用性是计算机能够应用于各种领域的基础，任何复杂的任务都可以分解为大量的基本的算术运算和逻辑操作。目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础22根据处理的对象划分模拟计算机、数字计算机和混合计算机根据用途划分专用计算机和通用计算机根据规模划分巨型机、大型机小型机、微型机和工作站1.2.2计算机的特点及分类返回2.计算机的分类目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础231.2.3计算机的应用1.科学计算科学计算是指科学和工程中的数值计算。它与理论研究、科学实验一起成为当代科学研究的三种主要方法。主要应用在航天工程、气象、地震、核能技术、石油勘探和密码解译等涉及复杂数值计算的领域。2.信息管理是指非数值形式的数据处理，是指以计算机技术为基础，对大量数据进行加工处理，形成有用的信息。被广泛应用于办公自动化、事务处理、情报检索、企业管理和知识系统等领域。信息管理是计算机应用最广泛的领域。返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础243.过程控制又称实时控制，指用计算机及时采集检测数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。目前已在冶金、石油、化工、纺织、水电、机械和航天等部门得到广泛应用。4.计算机辅助系统指通过人机对话，使计算机辅助人们进行设计、加工、计划和学习等工作。如计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助教育CBE、计算机辅助教学CAI、计算机辅助教学管理CMI。另外还有计算机辅助测试CAT和计算机集成制造系统CIMS等。1.2.3计算机的应用返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础255.人工智能人工智能（AI，ArtificialIntelligence）是研究怎样让计算机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称机器智能，主要研究智能机器所执行的通常是人类智能的有关功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。人工智能是计算机当前和今后相当长的一段时间的重要研究领域。6.计算机网络与通信利用通讯技术，将不同地理位置的计算机互联，可以实现世界范围内的信息资源共享，并能交互式地交流信息。正所谓“一线联五洲”，Internet的建立和应用使世界变成了一个“地球村”，同时深刻地改变了我们的生活、学习和工作方式。1.2.3计算机的应用返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础261.巨型化指不断研制速度更快的、存储量更大的和功能更强大的巨型计算机。主要应用于天文、气象、地质和核技术、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域，研制巨型计算机的技术水平是衡量一个国家科学技术和工业发展水平的重要标志。2.微型化指利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一步降低。计算机的微型化已成为计算机发展的重要方向，各种笔记本电脑和掌上电脑的大量使用，是计算机微型化的一个标志。1.2.4计算机的发展趋势返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础273.网格化网格（Grid）技术可以更好地管理网上的资源，它把整个互联网虚拟成一台空前强大的一体化信息系统，犹如一台巨型机，在这个动态变化的网络环境中，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享，从而让用户从中享受可灵活控制的、智能的、协作式的信息服务，并获得前所未有的使用方便性和超强能力。1.2.4计算机的发展趋势返回目录上一页下一页结束2020/9/17计算机文化基础284.智能化计算机智能化是指使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。智能化的研究包括模拟识别、物形分析、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等等。目前已研制出多种具有人的部分智能的“机器人”，可以代替人在一些危险的工作岗位上工作。据专家预测，机器人将是继电脑普及后，下一个普及到家庭的电器产品。返回1.