第1章-信息技术与计算机文化.

计算机应用基础第一章信息技术与计算机文化目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础3第一章信息技术与计算机文化1.1信息与信息技术1.2计算机技术概述1.3计算机中信息的表示1.4计算机系统1.5微型计算机系统1.6多媒体技术基础目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础41.1信息与信息技术1.1.1信息与数据1.1.2信息技术1.1.3信息社会1.1.4“计算机文化”的内涵返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础51.1.1信息与数据信息是现代社会中广泛使用的一个概念，关于信息的定义众说纷纭。控制论创始人美国数学家维纳认为：信息是我们在适应外部世界、感知外部世界的过程中与外部世界交换的内容。信息论创始人美国数学家香农认为：信息能够用来消除不确定性的因素。一般认为：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础61.1.1信息与数据所谓数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。这里所说的符号，不仅指文字、字母、数字，还包括了图形、图像、音频与视频等多媒体数据。由于描述事物的属性必须借助于一定的符号，所以这些符号就是数据的形式。返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础7信息与数据的区别与联系：在一般用语中，信息与数据并没有严格的区分。但是，从信息科学的角度来看，它们是不等同的。数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，而信息是对数据进行加工得到的结果，它可以影响到人们的行为、决策，或对客观事物的认知。信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表示形式，信息是数据抽象出来的逻辑意义。1.1.1信息与数据返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础81.1.2信息技术信息技术是指自20世纪70年代以来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群，包括微电子技术、新型元器件技术、通信技术、计算机技术、各类软件及系统集成技术、光盘技术、传感技术、机器人技术和高清晰度电视技术等，其中以微电子技术、计算机技术、软件技术和通信技术为主导。简单地讲，信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础91.1.3信息社会信息社会也称信息化社会，是指以信息活动为社会发展的基本活动，以信息经济为主导经济，以信息技术为技术基础，以信息文化改变人类教育、生活和工作方式以及价值观念的新兴社会形态。在信息社会里，信息作为继物质和能源之后的第三资源，在社会发展中起着主导作用，当今社会的主导产业将从传统工业转向信息产业和知识产业。返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础101.1.4“计算机文化”的内涵一、文化的定义对于文化的定义，尽管众说纷纭，但有一点得到公认，即都认为文化是人类社会的特有现象。所谓文化，是人类在物质和精神两方面具有整体性的创造力的表现，是人类对客观世界整体性把握的一种能力，也是人类进步的一种标志。文化的核心是:观念和价值返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础11二、文化具有的基本属性广泛性：既涉及全社会的每一个人、每一个家庭，又涉及全社会的每一个行业、每一个应用领域。传递性：这种事物应当具有传递信息和交流思想的功能。教育性：这种事物应能成为存储知识和获取知识的手段。深刻性：不是给社会某一方面带来变革，而是给整个社会带来全面、深刻的根本性变革。返回1.1.4“计算机文化”的内涵目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础12三、计算机文化计算机文化的提法最早出现在20世纪80年代初，是在瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育大会上提出来的。所谓计算机文化就是以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。计算机文化是人类文化发展的四个里程碑之一（前三个分别为：语言的产生、文字的使用与印刷术的发明）。计算机文化的真正内涵是具有计算机信息处理能力。返回1.1.4“计算机文化”的内涵目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础131.2计算机技术概述1.2.1计算机的起源与发展1.2.2计算机的特点及分类1.2.3计算机的应用1.2.4计算机的发展趋势返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础141.2.1.1计算机的起源1.早期的计算方法或工具：结绳、垒石、枝条、算盘、计算尺、计算器。2.计算机诞生的理论基础：1854年，英国数学家布尔（提出了符号逻辑的思想；19世纪中期，英国数学家巴贝奇（被称为“计算机之父”）提出了通用数字计算机的基本设计思想。3.埃尼克ENIAC：第一台真正意义上的数字电子计算机，是ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator的缩写。它于1946年2月在美国的宾夕法尼亚大学正式投入研制成功并运行，ENIAC共使用了约18800个真空电子管，重达30吨，耗电174千瓦，占地约140平方米，用十进制计算，每秒运算5000次加法。它没有今天的键盘、鼠标等设备，人们只能通过扳动庞大面板上的无数开关向计算机输入信息。ENIAC的诞生奠定了电子计算机的发展基础，开辟了信息时代的新纪元，是人类第三次产业革命开始的标志。（参见下图）返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础15图1第一台电子管计算机（ENIAC）返回1.2.1.1计算机的起源目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础161.2.1.2计算机的发展年代名称元件语言应用第一代1946～1957电子管计算机电子管机器语言汇编语言科学计算第二代1958～1964晶体管计算机晶体管高级程序设计语言数据处理第三代1965～1970集成电路计算机中小规模集成电路高级程序设计语言广泛应用到各个领域第四代1971年～现在大规模和超大规模集成电路计算机集成电路面向对象的高级语言网络时代第五代未来计算机光子、量子、DNA等返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础171.2.2.1计算机的特点1）运算速度快:浪潮的“天梭”系列高性能计算机，其运算速度已达到1.0752万亿次/秒。2）存储容量大：计算机的存储性是计算机区别于其他计算工具的重要特征。3）通用性强：通用性是计算机能够应用于各种领域的基础，任何复杂的任务都可以分解为大量的基本的算术运算和逻辑操作。4）工作自动化：计算机内部的操作运算是根据人们预先编制的程序自动控制执行的。5）精确性高：计算机的可靠性很高，差错率极低，一般来讲只在那些人工介入的地方才有可能发生错误。返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础18根据处理的对象划分模拟计算机、数字计算机和混合计算机根据用途划分专用计算机和通用计算机根据规模划分巨型机、大型机、中型机小型机、微型机和工作站1.2.2.2计算机的分类返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础191.2.3计算机的应用1.科学计算科学计算是指科学和工程中的数值计算。它与理论研究、科学实验一起成为当代科学研究的三种主要方法。主要应用在航天工程、气象、地震、核能技术、石油勘探和密码解译等涉及复杂数值计算的领域。2.信息管理是指非数值形式的数据处理，是指以计算机技术为基础，对大量数据进行加工处理，形成有用的信息。被广泛应用于办公自动化、事务处理、情报检索、企业管理和知识系统等领域。信息管理是计算机应用最广泛的领域。返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础203.过程控制又称实时控制，指用计算机及时采集检测数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。目前已在冶金、石油、化工、纺织、水电、机械和航天等部门得到广泛应用。4.计算机辅助系统指通过人机对话，使计算机辅助人们进行设计、加工、计划和学习等工作。如计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助教育CBE、计算机辅助教学CAI、计算机辅助教学管理CMI。另外还有计算机辅助测试CAT和计算机集成制造系统CIMS等。1.2.3计算机的应用返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础215.人工智能人工智能（AI，ArtificialIntelligence）是研究怎样让计算机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称机器智能，主要研究智能机器所执行的通常是人类智能的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计思考、规划、学习和问题求解等思维活动。6.计算机网络与通信利用通讯技术，将不同地理位置的计算机互联，可以实现世界范围内的信息资源共享，并能交互式地交流信息。正所谓“一线联五洲”，Internet的建立和应用使世界变成了一个“地球村”，同时深刻地改变了我们的生活、学习和工作方式。1.2.3计算机的应用返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础221.巨型化指研制速度更快的、存储量更大的和功能更强大的巨型计算机。主要应用于天文、气象、地质和核技术、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域，研制巨型计算机的技术水平是衡量一个国家科学技术和工业发展水平的重要标志。2.微型化指利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一步降低。计算机的微型化已成为计算机发展的重要方向，各种笔记本电脑和PDA的大量面世和使用，是计算机微型化的一个标志。1.2.4计算机的发展趋势返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础233.网格化网格（Grid）技术可以更好地管理网上的资源，它把整个互联网虚拟成一台空前强大的一体化信息系统，犹如一台巨型机，在这个动态变化的网络环境中，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享，从而让用户从中享受可灵活控制的、智能的、协作式的信息服务，并获得前所未有的使用方便性和超强能力。1.2.4计算机的发展趋势返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础244.智能化计算机智能化是指使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。智能化的研究包括模拟识别、物形分析、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等等。目前已研制出多种具有人的部分智能的机器人，可以代替人在一些危险的工作岗位上工作。有人预测，家庭智能化的机器人将是继PC机之后下一个家庭普及的信息化产品。返回1.2.4计算机的发展趋势目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础251.3计算机中信息的表示1.3.1数制及其转换1.常见的进位计数制2.数制的转换3.二进制的运算规则1.3.2计算机中信息的表示1.数据的单位2.数值的表示3.文字信息的表示返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础261.3.1数制及其转换一、基本概念1.进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，简称进制。2.数码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等。3.基数：数制所使用的数码个数。常用“R”表示，称R进制。如二进制的数码是：0、1，那么基数便为2。4.位权：指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同。例如十进制数111，个位数上的1权值为100，十位数上的1权值为101，百位数上的1权值为102。以此推理，第n位的权值便是10n-1,如果是小数点后面第m位，则其权值为10–m。对于一般数制，某一整数位的位权是基数（位数-1），某一小数位的位权则是基数-位数。返回目录上一页下一页结束2019/12/20大学计算机应用基础27二、常见的几种进位计数制1.十进制（Deci