第章 信息与计算机.pptVIP

第一章 信息与计算机 1.1 信息与信息科学 1.2 计算机的发展及应用 1.3 信息在计算机中的表示与编码 1.4 微型计算机系统 1.5 计算机软件系统 1.1 信息与信息科学 本节主要内容 1.1.1 信息 1.1.2 信息技术 1.1.3 信息科学 1.1.4 信息化社会与信息素养 重点难点 信息，信息技术，信息科学的定义 几次信息革命 1.1.1 信息 信息的定义 信息是指音讯，消息，情报 信息是在通讯的任何可逆的重新编码或翻译中那些不变的东西 信息是我们适应外部世界，并且使这种适应为外部世界感觉到的过程 从概率的角度看，信息是以消除不确定性的东西 信息是系统的组织程度或有序程度的标记 信息是数据处理的结果 信息是以物质能量在时空某一不均匀分布的整体形式所表达的物质状态 1.1.2 信息技术 信息技术的定义 凡是能扩展人的信息功能的技术都是信息技术。包括感测技术，通信技术，计算机技术和控制技术 五次信息革命 语言的使用 文字的创造 印刷术的发明 电报，电话，广播，电视的发明和普及应用 计算机的普及应用及计算机与现代通讯技术的结合 1.1.3 信息科学 信息科学的定义 信息科学是以信息为主要的研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要的研究内容，以计算机等技术为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要目标的一门新兴的综合性学科 信息科学的发展 数学家香农创立信息论，为信息科学奠定初步基础 信息和控制是信息科学的基础和核心 知识工程，专家系统，自然语言理解系统，智能机器 未来研究方向 信源理论和信息的获取，信息的传输，储存，检索，变换和处理，信号测量分析处理显示，模式信息处理，知识信息处理，决策和控制 1.1.3 信息科学 信息论 信息论是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。 信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑，给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信息传输定理、信源－信道隔离定理相互联系。 香农被称为是“信息论之父”。人们通常将香农于1948年10月发表于《贝尔系统技术学报》上的论文《A Mathematical Theory of Communication》（通信的数学理论）作为现代信息论研究的开端。 1.1.4 信息化社会与信息素养 1.信息化社会 （1）信息化 （2）信息社会 （3）我国社会的信息化 2.信息素养 三个层面：文化素养，信息素养，信息技能 1.2 计算机的发展及应用 本节主要内容 1.2.1 计算机发展概论 1.2.2 计算机分类及基本特点 1.2.3 计算机的发展趋势 1.2.4 计算机在信息社会中的应用 重点难点 冯●诺依曼计算机的主要特征 按元器件划分，各代电子计算机的特征 计算机分类 1.2.1 计算机发展概论 “图灵机”为计算机的发明奠定了理论基础 “图灵机”不是一种具体的机器，而是一种理论模型，可用来制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置。 1.2.1 计算机发展概论 图灵机 图灵的基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程，他把这样的过程看作下列两种简单的动作： 　　在纸上写上或擦除某个符号； 　　把注意力从纸的一个位置移动到另一个位置； 　　而在每个阶段，人要决定下一步的动作，依赖于 (a) 此人当前所关注的纸上某个位置的符号和(b) 此人当前思维的状态。 　　为了模拟人的这种运算过程，图灵构造出一台假想的机器，该机器由以下几个部分组成： 　　1.一条无限长的纸带 TAPE。纸带被划分为一个接一个的小格子，每个格子上包含一个来自有限字母表的符号，字母表中有一个特殊的符号 表示空白。纸带上的格子从左到右依此被编号为 0, 1, 2, ... ，纸带的右端可以无限伸展。 　　2.一个读写头 HEAD。该读写头可以在纸带上左右移动，它能读出当前所指的格子上的符号，并能改变当前格子上的符号。 　　3.一套控制规则 TABLE。它根据当前机器所处的状态以及当前读写头所指的格子上的符号来确定读写头下一步的动作，并改变状态寄存器的值，令机器进入一个新的状态。 　　4.一个状态寄存器。它用来保存图灵机当前所处的状态。图灵机的所有可能状态的数目是有限的，并且有一个特殊的状态，称为停机状态。 1.2.1 计算机发展概论 冯·诺依曼型计算机 工作原理：存储程序，顺序控制 基本思想： 计算机可以使用二进制 计算机的指令和数据都可以存储在机内 基本结构 存储器，运算器，控制器，输入设备，输出设备 世界上第一台计算机 1946年2月，世界上第一台计算机于美国宾州大学诞生，取名ENIAC 1.2.1 计算机发展概论 计算机发展的四个阶段