〈第3章计算机发展史和计算思维 令3.1计算机发展史(建议:1-1.5h) 令3.2计算思维(建议:3-2.5h)
第3章 计算机发展史和计算思维 ❖3.1 计算机发展史（建议：1-1.5h) ❖3.2 计算思维(建议：3-2.5h)
31计算机发展史 令3.1.1计算机的发展史 令3.1.2计算机的类型 令3.1.3计算机的发展趋势 3.1.4计算机应用领域
3.1 计算机发展史 ❖3.1.1 计算机的发展史 ❖3.1.2 计算机的类型 ❖3.1.3 计算机的发展趋势 ❖3.1.4 计算机应用领域
311计算机的发展史 令计算机的发展史可以根据它所使用的主要元器件划 分为四代。 时代年份器件 软件 应用 1957电子管机器语言汇编语科学计算 1946 言 1958 晶体管 高级语言数据处理工业控 196 制 三1971集成电路操作系统 文字处理图形处 理 1971年大规模集 四迄今成电路数据库、网络等|社会的各个领域
3.1.1 计算机的发展史 ❖计算机的发展史可以根据它所使用的主要元器件划 分为四代。 时代 年份 器件 软件 应用 一 1946— 1957 电子管 机器语言汇编语 言 科学计算 二 1958— 1964 晶体管 高级语言 数据处理工业控 制 三 1965— 1971 集成电路 操作系统 文字处理图形处 理 四 1971年 迄今 大规模集 成电路 数据库、网络等 社会的各个领域
31.2计算机的类型 令目前市场上主要计算机的类型有 序号类型 定义 特点 超级计算或巨型计算机,是指由功能最强、运算速度 机数百数干甚至更多的处最快、存储容量最大。 1 Super 理器(机)组成的、能国家科技发展水平和 Comput够计算普通PC机和服务综合国力的重要标志。 器不能完成的大型复杂主要用于科学计算 er 课题的计算机 (如国防、气象等) 专指某些高性能计算机, 能通过网络,对外提供网络的中心节点,存 2服器服务。相对于普通计算 储、处理网络上的数 Server机来说,稳定性、安全据、信息。比如文件 性、性能等方面都要求服务器、邮件服务器、 更高。 Web服务器等
3.1.2 计算机的类型 ❖目前市场上主要计算机的类型有: 序号 类型 定义 特点 1 超级计算 机 Super Comput er 或巨型计算机，是指由 数百数千甚至更多的处 理器（机）组成的、能 够计算普通PC机和服务 器不能完成的大型复杂 课题的计算机。 功能最强、运算速度 最快、存储容量最大。 国家科技发展水平和 综合国力的重要标志。 主要用于科学计算 （如国防、气象等） 2 服务器 Server 专指某些高性能计算机， 能通过网络，对外提供 服务。相对于普通计算 机来说，稳定性、安全 性、性能等方面都要求 更高。 网络的中心节点，存 储、处理网络上的数 据、信息。比如文件 服务器、邮件服务器、 Web服务器等
31.2计算机的类型 ◆目前市场上主要计算机的类型有 序号类型 定义 特点 具有很强的图形 以个人计算机和分布式网络交换能力,因此 工作站计算为基础,主要面向专业在图形图像领域 3 Station应用领域,具备强大的数据特别是计算机辅 运算与图形、图像处理能力助设计领域得到 了迅速应用。 工业控制计是一种采用总线结构,对生 算机 4 Industria 装备进行检测与控制的计算控制行使对生 Control机系统总称,简称工控机 主要由IPC等。 Computer (I/O)通过两大部分组成
3.1.2 计算机的类型 ❖目前市场上主要计算机的类型有: 序号 类型 定义 特点 3 工作站 Station 以个人计算机和分布式网络 计算为基础，主要面向专业 应用领域，具备强大的数据 运算与图形、图像处理能力 具有很强的图形 交换能力，因此 在图形图像领域 特别是计算机辅 助设计领域得到 了迅速应用。 4 工业控制计 算机 Industrial Control Computer 是一种采用总线结构，对生 产过程及其机电设备、工艺 装备进行检测与控制的计算 机系统总称，简称工控机。 由计算机和过程输入输出 （I/O）通过两大部分组成。 控制器行使对生 产设备运行控制。 主要由IPC等
31.2计算机的类型 令目前市场上主要计算机的类型有 序号类型 定义 特点 即指嵌入式系统 嵌入式计( Embedded Systems)是当前计算机市场 算机是一种以应用为中心、以微中增长最快的领域 Embed处理器为基础,软硬件可裁也是种类繁多,形 5ded剪的,适用于应用系统对功态多种多样的计算 Comput能、可靠性、成本、体积、机系统。比如各种 er功耗等综合性严格要求的专智能设备。 用计算机系统。 微机(PC 体积小、灵活性大、 Micro是由大规模集成电路组成的、价格便宜、使用方 comput体积较小的电子计算机。便。台式机、笔记 er 太一体机
3.1.2 计算机的类型 ❖目前市场上主要计算机的类型有: 序号 类型 定义 特点 5 嵌入式计 算机 Embed ded Comput er 即 指 嵌 入 式 系 统 （Embedded Systems）， 是一种以应用为中心、以微 处理器为基础，软硬件可裁 剪的，适用于应用系统对功 能、可靠性、成本、体积、 功耗等综合性严格要求的专 用计算机系统。 是当前计算机市场 中增长最快的领域， 也是种类繁多，形 态多种多样的计算 机系统。比如各种 智能设备。 6 微机(PC) Micro comput er 是由大规模集成电路组成的、 体积较小的电子计算机。 体积小、灵活性大、 价格便宜、使用方 便。台式机、笔记 本、一体机等
3.1.2计算机的类型 超级计 服务器 工作站 假 工控机 嵌入式计微机台式微机-一体 算机 机 机
3.1.2 计算机的类型 超级计 算机 服务器 工作站 工控机 嵌入式计 算机 微机-台式 机 微机-一体 机
31.3计算机的发展趋势 序号方向 特点 具有极高的运算速度、大容量的存储空间、 更加强大和完善的功能,主要用于航空航天 军事、气象、人工智能、生物工程等学科领 巨型化城集中体规了计机科学技本的发居水 和技术、计算数学以及计算机应用等多个科 学分支的发展,也是衡量一个国家科学技术 和工业发展水平的重要标志。 大规模及超大规模集成电路发展的必然结果。 2微型化计算机花片集成度越来越高所完成的功能 越来越快
3.1.3 计算机的发展趋势 序号 方向 特点 1 巨型化 具有极高的运算速度、大容量的存储空间、 更加强大和完善的功能，主要用于航空航天、 军事、气象、人工智能、生物工程等学科领 域。集中体现了计算机科学技术的发展水平， 推动了计算机系统结构、硬件和软件的理论 和技术、计算数学以及计算机应用等多个科 学分支的发展，也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 大规模及超大规模集成电路发展的必然结果。 计算机芯片集成度越来越高，所完成的功能 越来越强，使计算机微型化的进程和普及率 越来越快
3.1.3计算机的发展趋势 序号方向 特点 实现网络中的计算机之间共享资源、交换信息、 3网络化协同工作。计算机网络的发展水平已成为衡量国 家现代化程度的重要指标,在社会经济发展中发 挥着极其重要的作用。 指让计算机能够模拟人类的智力活动,如学习、 感知、理解、判断、推理等能力,具备理解自然 语言、声音、文字和图像的能力,具有说话的能 4智能化力,使人机能够用自然语言直接对话。它还可以 利用已有的和不断学习到的知识,进行思维、联 想、推理,并得出结论,能解决复杂问题,具有 汇集记忆、检索有关知识的能力
3.1.3 计算机的发展趋势 序号 方向 特点 3 网络化 实现网络中的计算机之间共享资源、交换信息、 协同工作。计算机网络的发展水平已成为衡量国 家现代化程度的重要指标，在社会经济发展中发 挥着极其重要的作用。 4 智能化 指让计算机能够模拟人类的智力活动，如学习、 感知、理解、判断、推理等能力，具备理解自然 语言、声音、文字和图像的能力，具有说话的能 力，使人机能够用自然语言直接对话。它还可以 利用已有的和不断学习到的知识，进行思维、联 想、推理，并得出结论，能解决复杂问题，具有 汇集记忆、检索有关知识的能力
31.3计算机的发展趋势 序号方向 特点 从目前计算机的研究情况可以看到, 5未来新 未来计算机将有可能在光子计算机 生物计算机、量子计算机等方面的研究 技术领域上取得重大的突破。 像 计算机网络 人工智能 量子计算机
3.1.3 计算机的发展趋势 序号 方向 特点 5 未来新 技术 从目前计算机的研究情况可以看到， 未来计算机将有可能在光子计算机、 生物计算机、量子计算机等方面的研究 领域上取得重大的突破。 计算机网络 人工智能 量子计算机