计算机文化第1章绪论精选.ppt

1.2 计算机的历史 计算机的分类 从不同的角度，可以将计算机分成不同的种类。但目前被广泛采用的方法是美国电气和电子工程师协会（IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers）于1989年11月提出的标准，即把计算机划分为巨型机、小巨型机、大型机、小型机、工作站和个人计算机6类。（1）巨型机（Super Computer）在所有计算机类型中功能最强，价格最贵，浮点运算速度最快，常用于战略武器设计、空间技术、石油勘探的概念领域。往往成为衡量一个国家经济实力和科技水平的重要标志。 　 （2）小巨型机（Mini Super Computer）功能略低于巨型机，运算速度每秒10亿次，价格只有巨型机的十分之一，可满足一些较高应用需求的用户。 　 （3）大型主机（Mainframe）也称大型电脑，整机运算速度高达每秒30亿次，具有很强的处理和管理能力。是规模较大的银行、高校和科研院所常用的一种机型。 　 （4）小型机（Mini Computer） 结构简单，可靠性高，成本较低，不需要经长期培训即可维护和使用，比较适用于中小客户。 　（5）工作站（Workstation） 介于小型机和个人计算机之间的一种高档微机，主要用于特殊的专业领域，如图像处理、计算机辅助设计等。 　（6）个人计算机（Personal Computer，简称PC） 日常生活中最常见的一种机型。因其软件丰富、处理能力强、价格便宜等优势深受普通用户的青睐。目前，PC机除了台式的，还有膝上型、笔记本型、掌上型、手表型等。 1.2 计算机的历史 计算机的特点 运算速度快目前计算机的运算速度（也称处理速度）用MIPS（每秒百万条指令）来衡量。计算机如此高的运算速度是其他任何计算工具无法比拟的，它使得以往需要几年甚至几十年才能完成的复杂运算任务，现在只需要几天、几小时、甚至更短的时间就可完成 计算精度高计算机内的数采用二进制编码，数的精度由该数所对应的二进制码的位数决定，所以通过增加数的二进制位数来提高精度，位数越多精度就越高。 具有记忆能力计算机具有内存和外部存储器，内存用来存储正在运行中的程序和有关数据，外存储器用来存储需要长期保存的数据。这就像人的“大脑”一样，能够记忆数据。 具有逻辑判断能力计算机在运行过程中，能够根据上一步的结果判断下一步该执行的指令。这就使得计算机不仅能够完成数值计算工作，还可以完成非数值数据的处理工作，如信息检索、图像识别等。 1.3 计算机科学与技术学科简介 计算机科学与技术学科的研究范畴计算机与技术的研究范畴包括了计算机理论、硬件、软件、网络及应用等，按照研究的内容，可以划分为基础理论、专业基础和应用三个层面。在这些研究领域中，有的方面前人已经研究得比较透彻，取得了很多成果，需要我们在后续课程中去学习、掌握和继承；有的方面还不够成熟和完备，需要我们进一步去研究、完善和发展。 1.3 计算机科学与技术学科简介 计算机理论的研究内容 离散数学：是计算机科学的理论基础，主要研究数理逻辑、集合论和图论等。 算法分析理论：主要研究算法设计与分析中的数学方法与理论，如概率论、数理统计等，用于分析算法的时间复杂度和空间复杂度。 形式语言与自动机理论：研究程序设计语言以及自然语言的形式化定义、分类、结构等有关理论以及识别各类语言的形式化模型及其相互关系。 程序设计语言理论：运用数学和计算机科学的理论研究程序设计语言的基本规律，包括形式语言文法理论、形式语义学（如代数语义、操纵语义等）和计算语言学等。 程序设计方法学：研究如何从号结构的程序定义出发，通过对构成程序的基本结构的分析，给出能保证高质量程序的各种程序设计规范化方法，并研究程序正确性证明理论、形式化验证技术等。 1.3 计算机科学与技术学科简介 计算机硬件的研究内容 元器件与存储介质：研究构成计算机硬件的各类电子的、磁性的、超导的、光学的元器件和存储介质。 微电子技术：研究各类集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路芯片的结构和制造技术等。 计算机组成原理：研究通用计算机的硬件组成结构以及运算器、控制器、存储器、输入和输出设备等各部件得构成和工作原理。 微型计算机技术：研究使用广泛的微型计算机的组成原理、结构、芯片、接口及其应用技术。 计算机体系结构：研究计算机软硬件的总体结构、各种新型体系结构（如并行计算机系统、陈列计算机、集群计算机、网络计算机）以及提高计算机性能的各种新技术。 1.3 计算机科学与技术学科简介 计算机软件的研究内容 程序设计语言的设计：设计新颖的程序设计语言，包括定义程序设计语言的词法规则、语法规则和语义规则。 数据结构与算法：对数据的逻辑和物理结构定义相应的运算，设计出实现这些运算的算法，并确保经过这些运