计算机应用基础计算机基础知识教学目标知识点知识点知识点知识点第一章概述第1节计算机的概念电子计算机的特点第2节电子计算机发展简史德国著名的哲学家、数学家和物理学家莱布尼兹从1671年开始着手设计研制计算机。1674年，在帕斯卡计算机的基础上，他制成了一台可进行连续四则运算的机械计算机。莱布尼茨的另一贡献是他第一个认识到二进制记数法的重要性，提出了系统的“二进制”算数运算法则，初步创建了逻辑代数学。当时由于应用领域的限制而未得到重视，但它对200多年后计算机科学技术的发展产生了重大而深远的影响。帕斯卡、莱布尼茨设计的机械计算机都没有自动计算的功能。英国数学家查尔斯·巴贝奇首先提出带有程序控制的完全自动计算机的设想，这是向现代计算机过渡的关键一步。由于巴贝奇的设想太超前，人们根本无法理解其价值，他一度遭人嘲笑、讥讽，被说成是“幻想家”、“疯子”。但就是在这样一种环境下，巴贝奇以顽强的毅力与天才般的智慧设计出一系列完整的图纸。由于当时技术条件的限制，更主要的是那个时代对这一类及其还没有需求，巴贝奇的设想未能实现。阿兰·麦席森·图灵（AlanMathisonTuring），英国数学家、逻辑学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父。他是计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自于这位伟大的科学家。他对计算机的重要贡献在于他提出的有限状态自动机也就是图灵机的概念，对于人工智能，它提出了重要的衡量标准“图灵测试”，如果有机器能够通过图灵测试，那他就是一个完全意义上的智能机，和人没有区别了。他杰出的贡献使他成为计算机界的第一人，现在人们为了纪念这位伟大的科学家将计算机界的最高奖定名为“图灵奖”。第一台数字电子计算机——ENIACENIAC的总成本为48.68万美元。它包括控制部分、高速存储部分、运算部分和输入输出部分，采用十进制运算，运算部件通过直接计数而不是利用逻辑电路进行加、减、乘、除等四则运算和开平方运算，其累加器则具有加法运算和存储功能。除了没有存储程序的功能以外，它几乎体现或包括现代计算机的一切主要概念和组成部分。1947年8月，ENIAC被运至阿伯丁试验基地运行，完成了许多弹道计算和原子弹的计算问题，也曾用于天气预报、宇宙射线研究和风洞设计。ENIAC工作了10年之久，1955年10月退役。ENIAC也存在着严重的不足：使用十进制，一方面造成数据存储十分困难，因为很难找到具有十种不同稳定状态的电气元件；另一方面十进制运算电路比较复杂，影响了计算速度。无程序存储功能，ENIAC为外插接型计算机，所有计算的控制需要通过手工与其面板开关和插接导线来完成。存储容量小，只有20个字节的寄存器存储数字。可靠性比较差，它只能稳定地工作几个小时。故障率高，维护量大。ENIAC由近2万只电子管组成，电子管工作时散发的热量很大，影响了电子管的使用寿命。功耗大，ENIAC工作时耗电量为每小时150kW。宾夕法尼亚大学冯·诺依曼在参与ENIAC的改进过程中，提出了一系列优秀的设计思想，他与莫尔学院的科研小组合作，经过10个多月的努力，1945年6月，提出了一个全新的存储程序通用电子计算机方案——EDVAC（ElectronicDiscreteVariableAutomaticCompUter的缩写）。在这过程中，冯·诺依曼显示出他雄厚的数理基础知识，充分发挥了他的顾问作用及探索问题和综合分析的能力。诺伊曼以“关于EDVAC的报告草案”为题，起草了长达101页的总结报告。报告广泛而具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献，它向世界宣告：电子计算机的时代开始了。他根据电子元件双稳定工作的特点，建议在电子计算机中采用二进制。报告提到了二进制的优点，并预言二进制的采用将大大简化机器的逻辑线路。电子管计算机的发展与应用美国雷明顿-兰德公司的UNIVAC、IBM公司的701、650是电子管计算机的代表产品。晶体管计算机的发展与应用IBM7090自ENIAC发明直到20世纪60年代，计算机世界都是大型主机一统天下。能够接触计算机的，只有设计者、系统程序员以及专门的操作员，其他科研人员都被无情地隔离在机房之外。上机费用也非常昂贵，一台普通的商用计算机，如IBM7090，每小时的上机费用大约需要100美元。为了改变这种状况，奥尔森（DEC公司的创始人）依托TX-0发展出DEC的PDP小型计算机，使计算机进入工厂、商店、学校和政府部门的办公室，但它们仍然不能完全满足科学研究人员的需要。集成电路计算机时代1964年4月7日，历经4个年头的风风雨雨，IBM360计算机终于诞生。IBM360共有6个型号的大、中、小型计算机和44种新式的配套设备，包括多种外部设备如大容量磁盘存储器、字符显示器、图文显示