第一节 计算机概述

第一章 计算机基础
第一节 计算机概述
一、计算机的诞生
1.时间：1946 年。
2.地点：美国宾夕法尼亚大学。
3.名称：ENIAC（埃尼阿克）。
二、计算机的发展
时间 电子元器件
第一代 1946 年-1957 年 电子管
第二代 1958 年-1964 年 晶体管
第三代 1965 年-1970 年 中小规模集成电路
第四代 1970-至今 大规模或超大规模集成电路
三、计算机的特点
（一）运算速度快。
（二）运算精度高。
（三）存储容量大。
（四）具有记忆和逻辑判断能力。
（五）具有自动运行能力。
除此之外，计算机还有一些其他的特性，如通用性、高可靠性、易用性等。
四、计算机的应用领域
（一）科学计算
科学计算也称为数值计算，是计算机最早的应用领域，特点是计算工作量大，数值变化范围大，通
常用于完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。
（二）数据处理
数据处理又称为非数值计算，是计算机应用最广泛的领域，80%的计算机都用于数据处理，是指对
大量的数据进行加工处理。
（三）过程控制
过程控制也称为实时控制，是指计算机对被控制对象实时地进行数据采集、检测和处理，按最佳状
态迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。
（四）计算机辅助应用
1.计算机辅助工程（CAE）

2.计算机辅助测试（CAT）
3.计算机辅助制造（CAM）
4.计算机辅助教学（CAI）
5.计算机辅助设计（CAD）
（五）人工智能
人工智能（Artificial Intelligence）简称 AI，是指用计算机来模拟人类的思维或行为。
1.机器人
机器人（Robot）是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器装置。
机器人的组成包括：机械部分、传感部分和控制部分。
2.机器翻译
机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程，用以完成这一过程的软件系
统叫做机器翻译系统。
3.机器博弈
是人工智能领域的重要研究方向，是机器智能、兵棋推演、智能决策系统等人工智能领域的重要科
研基础。机器博弈被认为是人工智能领域最具挑战性的研究方向之一。包括人机博弈和机机博弈。
4.模式识别
常见的模式识别主要有：文字识别、语音识别、指纹识别等。
5.专家系统
专家系统是一种模拟人类专家解决某些领域问题的计算机软件系统。系统内部含有大量某个领域的
专家水平的知识与经验，能够运用人类专家的知识和解决问题的方法进行推理和判断，模拟人类专家的
决策过程，来解决该领域的复杂问题。
（六）电子商务
电子商务通常是指在互联网开放的网络环境下，买卖双方利用网络资源，不谋面地进行各种商贸活
动，例如：B2B（企业对企业）、B2C（企业对个人）、C2C（个人对个人）、B2G（企业对政府）C2G（个
人对政府）、O2O（线上线下相结合）。
（七）虚拟现实
虚拟现实技术是利用计算机模拟出一个三维空间的虚拟世界，给使用者提供视觉、听觉、触觉等感
官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以实时、无限制地观察三维空间里的事物。
五、计算机的分类
（一）按处理的信息形式
1.数字式计算机
数字式电子计算机是当今世界电子计算机行业中的主流，其内部处理的是一种称为符号信号或数字
信号的电信号。
2.模拟式计算机
模拟式电子计算机问世较早，内部所使用的电信号模拟自然界的实际信号，因而称为模拟电信号。
3.数字模拟混合式计算机
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混合计算机是取数字、模拟计算机之长，既能高速运算，又便于存储信息。
（二）按计算机用途
1.专用计算机
专用计算机是指为适应某种特殊应用而设计的计算机，具有效率高、速度快、适应性差等特点。
2.通用计算机
通用计算机是指为解决各种问题，具有较强的通用性而设计的计算机。该机适用于任何场合，一机
多能，但它的效率和速度方面将受到一定的影响。
（三）按计算机性能
1.巨型计算机
运算速度快、存储容量大，价格相当昂贵，主要用于复杂、尖端的科学研究领域，特别是军事科学
计算。
2.大/中型计算机
通用性能好、外部设备负载能力强、处理速度快。它有完善的指令系统，丰富的外部设备和功能齐
全的软件系统，并允许多个用户同时使用。主要用于科学计算、数据处理或做网络服务器。
3.小型计算机
具有规模较小、结构简单、成本较低、操作简单、易于维护、与外部设备连接容易等特点。
4.微型计算机
以运算器和控制器为核心，加上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口和系统总线，构成
了体积小、结构紧凑、价格低但又具有一定功能的计算机。
5.单片机
单片机把 CPU、一定容量的存储器和输入/输出接口电路集成到一个芯片上，它是一片特殊的、具
有计算机功能的集成电路芯片，一般用作专用机或用来控制高级仪器、家用电器等。
六、计算机的发展趋势
（一）巨型化
巨型化是指为了适应尖端科学技术的需要，发展高速度、大存储容量和功能强大的巨型计算机。
（二）微型化
随着计算机的应用领域不断扩大，人们需要能够应用于各种领域、各种场合的体积更小、重量更轻、
价格更低的计算机。
（三）网络化
网络化是指计算机组成更广泛的网络，以实现资源共享和信息交换。
（四）智能化
计算机人工智能化是未来发展的必然趋势。现代计算机可以具备类似人类的思维能力，如推理、判
断和感觉等。