計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(上)1

1、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)（上）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)的概念： 一種能自動(dòng)高速的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和數(shù)值計(jì)算，并且具有存儲(chǔ)記憶的電子設(shè)備。1946年，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC（埃尼阿克）在美國(guó)誕生。170平方米，30噸487000萬(wàn)美元，每秒5000次加法運(yùn)算，是人工計(jì)算的20萬(wàn)倍。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展n根據(jù)計(jì)算機(jī)所用電子器件的不同，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)代。n1.電子管計(jì)算機(jī)（1964-1958） 計(jì)算機(jī)使用電子管作為邏輯元件，用陰極射線管或水銀延遲線作為主存儲(chǔ)器，使用磁鼓、紙帶、卡片等作為外存儲(chǔ)器；軟件方面，只能使用機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言；體積龐大、功耗大、可靠性差、價(jià)格昂貴，應(yīng)用以

2、科學(xué)計(jì)算為主。早期磁帶機(jī)電子管n2.晶體管計(jì)算機(jī)（1958-1964） 在這一階段，計(jì)算機(jī)使用的主要邏輯元件是晶體管，主存儲(chǔ)器主要采用磁芯，外存儲(chǔ)器開(kāi)始采用磁盤(pán)；軟件有了很大發(fā)展，出現(xiàn)各種高級(jí)語(yǔ)言極其匯編程序，還出現(xiàn)了以批處理為主的操作系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)的體積大大縮小，耗電減少，可靠性提高；應(yīng)用以科學(xué)計(jì)算和事物處理為主，并開(kāi)始用于工業(yè)控制。晶體管n3.集成電路計(jì)算機(jī)（1964-1971） 所謂集成電路是指用特殊的工藝將完整的電子線路做在一塊小硅片上。主存儲(chǔ)器采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器；軟件方面，對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化工作，并提出了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想；計(jì)算機(jī)體積進(jìn)一步減小，運(yùn)算速度、運(yùn)算精度、存儲(chǔ)容量及可

3、靠性等主要性能指標(biāo)大為改善。集成電路n4.大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（自1971年開(kāi)始） 計(jì)算機(jī)的邏輯部件采用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，在一個(gè)硅片上集成了幾千、幾萬(wàn)甚至到幾十萬(wàn)個(gè)電子元件。主存儲(chǔ)器采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，外存儲(chǔ)器采用大容量的磁盤(pán)、光盤(pán)和U盤(pán)等。n計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向：1.巨型化2.微型化3.網(wǎng)絡(luò)化4.智能化美國(guó)科學(xué)家家馮美國(guó)科學(xué)家家馮諾依曼，諾依曼，計(jì)算機(jī)之父。計(jì)算機(jī)之父。20世紀(jì)世紀(jì)30年代中期，年代中期，他提出了電子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)他提出了電子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)程序的理論。程序的理論。1.計(jì)算機(jī)由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成。2.程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制代碼的形式存放在存儲(chǔ)

4、器中。3.控制器根據(jù)存放在存儲(chǔ)器中的指令序列（程序）進(jìn)行工作。n二進(jìn)制 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算模式。計(jì)算機(jī)只能識(shí)別由“0”和“1”符號(hào)串組成的代碼，基數(shù)是2，進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”，借位規(guī)則是“借一當(dāng)二” ，由18世紀(jì)德國(guó)數(shù)理哲學(xué)大師萊布尼茲發(fā)現(xiàn)。二進(jìn)制與十進(jìn)制數(shù)位對(duì)應(yīng)：0=00000000 6=00000110 1=00000001 7=00000111 2=00000010 8=000010003=00000011 9=00001001 4=00000100 10=000010105=00000101n例： 求1011（2）+11（2）的和。 解：n二進(jìn)制與十進(jìn)制 二進(jìn)制采用位置計(jì)數(shù)法，其位權(quán)是以2

5、為底的冪。例如二進(jìn)制數(shù)據(jù)110.11，逢二進(jìn)一，其權(quán)值的大小順序?yàn)?2、21、20、2-1、2-2，對(duì)于有n位整數(shù)，m位小數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)用加權(quán)系數(shù)展開(kāi)式表示，可寫(xiě)為：（1）二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制方法：“按權(quán)展開(kāi)求和”【例】： （1011）2=123+022+121+120=（11）10 規(guī)律：個(gè)位上的數(shù)字的次數(shù)是0，十位上的數(shù)字的次數(shù)是1，.，依次遞增，而十分位的數(shù)字的次數(shù)是-1，百分位上數(shù)字的次數(shù)是-2，.，依次遞減。（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)：“除以2取余，逆序排列”（除二取余法）【例】（89）10=（1011001）2892 1442 0222 0112 152 122 01二 計(jì)

6、算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域n1.科學(xué)計(jì)算 科學(xué)計(jì)算又稱(chēng)數(shù)值計(jì)算，它是計(jì)算機(jī)最早的應(yīng)用領(lǐng)域?？茖W(xué)計(jì)算是指計(jì)算機(jī)用于完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中所提出的數(shù)學(xué)問(wèn)題的計(jì)算。 計(jì)算往往公式復(fù)雜、難度很大，用一般計(jì)算工具或人力完成。 n2.數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理是指在計(jì)算機(jī)上管理、加工各種數(shù)據(jù)資料，從而使人們獲得更多有用信息的過(guò)程。 例如，企業(yè)管理、物資管理、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、賬目計(jì)算和信息情報(bào)檢索等。圖書(shū)管理系統(tǒng)圖書(shū)管理系統(tǒng) n3.自動(dòng)控制 自動(dòng)控制是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)某一過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)操作的行為。它不需要人工干預(yù)，能夠按人預(yù)定的目標(biāo)和狀態(tài)進(jìn)行過(guò)程控制，如無(wú)人駕駛飛機(jī)、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星等。軍用無(wú)人機(jī)軍用無(wú)人機(jī) n4.計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)輔

7、助系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)等。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD（Computer-Aided Design）是指利用計(jì)算機(jī)來(lái)幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，以提高設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)化程度。 計(jì)算機(jī)輔助制造CAM（Computer-Aided Manufacturing）是指利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制和操作，它對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、縮短生產(chǎn)周期等起到了積極的作用。 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI（Computer-Assisted Instruction）是指利用計(jì)算機(jī)來(lái)輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，它將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及學(xué)生學(xué)習(xí)情況存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)內(nèi)，使學(xué)生能夠從CAI系統(tǒng)中學(xué)到所需要的知識(shí)。

8、用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的汽車(chē)車(chē)身產(chǎn)品效汽車(chē)車(chē)身產(chǎn)品效果圖果圖 n5.人工智能 人工智能（Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱(chēng)AI）是指讓計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)的某些智力行為。 例如可以用模擬人腦的部分功能進(jìn)行思維、學(xué)習(xí)、推理、聯(lián)想和決策，使計(jì)算機(jī)具有一定的思維能力。人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人人n6.多媒體應(yīng)用 多媒體（Multimedia）是文本、動(dòng)畫(huà)、圖形、圖像、音頻、視頻等各種媒體的組合物。近些年來(lái)，多媒體技術(shù)被廣泛應(yīng)用于教育、醫(yī)療、商業(yè)、銀行、保險(xiǎn)、行政管理、軍事、工業(yè)、廣播和出版，以及家庭娛樂(lè)等領(lǐng)域中。多媒體技術(shù)的多媒體技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)用n7.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)高度發(fā)展和密切結(jié)合的產(chǎn)物，它利用通信設(shè)備和線路將地