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医学计算机应用基础 张 炯 jiongzhang369@163.com 计算机教研室 第1章 计算机与信息技术 1.1 计算机、信息与社会 1.2 计算机内信息的表示与编码 1.3 计算机硬件组成及其工作原理 1.4 计算机软件系统 1.5 信息安全与病毒防范 1.1.1 计算机文化 1. 计算机文化现象 计算机作为一种人类大脑思维的延伸与模拟的工具，它的逻辑推理能力、智能化可以帮助人类进一步展开思维空间；它的高速运算能力和大容量存储能力弥补了人类这一方面的不足。 计算机的出现为人类创造文化提供了新的现代化工具，革新了创造文化的方式方法，形成了一种新的人类文化——计算机文化。 1.1.1 计算机文化 （4）计算机辅助系统，计算机辅助系统（Computer-Aided System）包括计算机辅助设计（简称CAD）、计算机辅助制造（简称CAM）和计算机辅助教学（简称CAI）等。 （5）人工智能，人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是指用计算机模拟人类的演绎推理和决策等智能活动。 如：模拟医学专家对某疾病进行诊断；具有低等智力的机器人；计算机与人类进行对奕；数学中的符号积分和几何定理证明等等。 （6）信息高速公路（Information Super-Highway ）， 1993年9月美国正式宣布实施“国家信息基础设施”（NII）计划，即“信息高速公路”计划。 我国：金卫工程、金税工程等都是我国信息高速公路的组成部分。 1.1.1 计算机文化 3．计算机医学应用 （1）医院信息系统（Hospital Information System，简称HIS），是采集、管理医院各类信息，实现信息共享的计算机网络系统。 三个阶段：单机单任务；基于文件服务器的医院内部的信息系统；客户端/服务器体系结构的医院信息系统。 （2）医学数据处理， 大量医学数据的统计分析；“人类基因组计划” ：建立人类基因组图的工作是人类基因研究与计算机技术的结合；需要高性能计算机。 1.1.1 计算机文化 （3）医药信息检索系统，早期的主从结构的国际联机检索系统；二次开发的数据库系统；INTERNET。 （4）智能化医疗仪器的研制，如：电子温度计、电子血压计；CT、NMR等大型医疗仪器；γ刀等 。 （5）医学专家系统，是以医学专家知识为基础，以解决某一医学领域问题的人工智能系统。 1.1.2 计算机的特点 1．运算速度快 计算机的运算速度是计算机性能最重要的评价指标。 目前，超级计算机的速度达： 1026万亿次／秒 中国超级计算机曙光5000A： 230万亿次／秒 2．运算精度高 3．存储容量大 目前计算机主存储器（内存）容量大大提高，达到GB的数量级，而且辅助存储器（外存）容量已达TB级。 4．自动化程度高、可靠性好 5．严密的逻辑判断能力 6．联网通讯，共享资源 1.1.3 计算机的发展历史 1．计算机的诞生 1946年2月，世界上第一台电子计算机----ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator, 电子数字积分计算机）诞生于美国宾州大学。这台计算机使用约18000个电子管，每秒钟能做5000次加法运算（运算速度），体积为30×3×1 立方米，耗电140多千瓦，占地170平方米，重约30吨。 1946年6月，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（John Von Neumann, 1903-1957）在他的“电子计算机装置逻辑结构初探”报告中首次提出了顺序存储程序通用电子计算机的方案，从而奠定了电子计算机结构的基本框架。时至今日，计算机技术日新月异，但其结构还是冯·诺依曼结构。 1.1.3 计算机的发展历史 2．计算机的分代 第一代（1946-五十年代中期）：电子管计算机。 主要性能指标：器件使用电子管（真空管）、汞延迟线存储器和磁鼓等； 第二代（五十年代中期-六十年代中后期）：晶体管计算机。主要性能指标：器件使用晶体管、磁芯存储器等； 第三代（六十年代中后期-八十年代初）：中小规模集成电路计算机。主要性能指标：硬件有中小规模集成电路、半导体存储器、磁盘、微处理器等； 第四代（八十年代初-）：大规模、超大规模集成电路计算机。主要性能指标：硬件有大规模、超大规模集成电路、半导体存储器、磁盘、光盘、微处理器、微型计算机、多处理机系统、分布式计算机系统、并行计算机系统和工作站等 。 1.1.3 计算机的发展历史 3．中国计算机发展历史 1958年生产第1台电子数字计算机； 1964年开始推出多种晶体管计算机； 1983年，1亿次/S银河Ⅰ巨型机； 1993年，10