任务一 任务二 计算机的发展、计算机的特点和分类 认识计算机（课件）-《计算机基础及应用》（河北科学技术出版社）同步精品课堂

1.1认识计算机 计算机基础及应用 同步精品课堂 河北科学技术出版社 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 1.了解计算机的发展简史 2.掌握计算机的主要特点、分类 3.了解计算机的广泛应用、以及计算机一些前沿技术 教学重点 二 1.掌握第一台电子计算机ENIAC的相关知识 2.掌握冯·诺依曼体系结构 3.掌握计算机发展的四个阶段 4.了解计算机四化发展趋势 5.理解计算机的主要特点，计算机的分类 6.理解掌握计算机的应用范围 7.了解计算机的前沿技术 如今我们生活在一个数字化的时代，计算机无处不在。清晨，手机的闹钟把我们叫醒，而手机其实就是一台小型计算机；工作学习时，我们用电脑处理文档、查阅资料；出行时，导航软件帮我们规划路线，背后也是计算机技术在支撑。那大家有没有想过，这些神奇的计算机是如何一步步发展而来的？它们有哪些独特的特点和分类？又在哪些领域发挥着重要作用？前沿技术又有哪些？今天，就让我们一同走进计算机的奇妙世界，探索这些有趣的知识 导入新课 三 如今数字化时代，计算机无处不在。 早上叫醒你的手机，工作用的电脑，出行时的导航，背后都是计算机技术。 大家有没有想过，计算机如何发展而来 ? 有哪些特点、分类和应用 ?， 前沿技术又是什么？ 今天，一起探索计算机的奇妙世界 任务一 计算机的发展 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 第一台电子计算机 四 01 02 ENIAC：1946年被世界公认的第一台电子计算机 埃尼阿克（ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学诞生， 标志着人类从此迈进了电子计算机时代。 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。 人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 计算机的发展阶段 四 01 第一代（1946——1957）电子管计算机。体积庞大、运算速度慢、功耗高、可靠性差。主要用于军事和国防领域。 02 第二代（1958——1964）晶体管计算机。体积小、重量轻、运算速度快、逻辑运算功能强、工作可靠。广泛应用于以管理为目的信息处理。 03 04 第三代（1965——1970）中、小规模集成电路计算机。体积、功耗减小，可靠性及运行速度提高、内存容量大、价格低。开始向社会化应用发展。 第四代（1971—— 至今）大规模、超大规模集成电路计算机。微型计算机是第四代计算机的典型代表，计算机的发展进入了以计算机网络为特征的时代。 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 计算机的发展阶段 四 电子管 晶体管 集成电路 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 计算机的发展趋势 四 01 计算机发展趋势，可以分三维考虑。一维是 “高”度方向发展，性能越来越高，速度越来越快； 另一个方向是“广”度方向发展，也就是计算机无处不在，以至于像“没有计算机一样”； 第三个方向是“深”度方向发展，即向信息的智能化发展。 02 巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体技术 任务二 计算机的特点和分类 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 计算机的特点 四 01 运算速度快 02 计算精度高 03 04 记忆能力强 具有逻辑判断能力 05 程序运行自动化 06 支持人机会话 07 通用性强 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 计算机的分类 四 01 按用途及使用范围分类：（1）通用计算机（2）专用计算机 02 按规模大小分类： （1）巨型机 （2）大型机 （3）小型机 （4）微型机 （5）工作站 （6）服务器 03 04 按处理的信号分类：（1）数字计算机（2）模拟计算机 按计算机技术的发展方向分类：（1）冯·诺依曼结构计算机 （2）非冯·诺依曼结构计算机 任务三 计算机的应用 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 计算机的应用 四 01 科学计算（数值计算）：应用最早的领域 02 数据处理（信息处理）：应用最广的领域 03 04 过程控制 （实时控制、自动控制） 计算机辅助系统：计算机辅助设计（CAD）； 计算机辅助制造（CAM） 计算机辅助教学（CAI）； 计算机辅助测试（CAT） 计算机辅助教育（CBE） 计算机管理教学（CMI） 计算机集成制造系统（CIMS） 计算机辅助工程（CAE） 05 数据库应用 06 人工智能（AI) 07 网络应用 08 虚拟现实（VR） 任务四 计算机的前沿技术 展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 云计算 四 01 特点 虚拟化、动态可扩展、按需部署、灵活性高、可靠性高、性价比高。 02 服务类型 基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。 03 部署模式 私有云、公有云、混合云（从应用角度来看又有行业云和领域云）。 04 安全性风险 数据泄漏风险、数据完整性风险、虚拟化风险、网络安全风险等。 05 安全性保障措施 身份认证和权限控制、虚拟机映像的安全性、数据的密钥管理、数据备份和灾难恢复等。 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 大数据技术 四 01 特征 Volume（大量）、 Velocity（高速）、 Variety（多样）、 Value（低价值密度）、 Veracity（真实性）。 02 应用 社交媒体平台可以提供个性化的推荐、广告定向和舆情分析，在零售行业可以个性化推荐、库存管理、体格优化等；智慧城市建设、远程诊疗、健康风险预测、金融行业中的精准营销、信贷风险评估等都可以应用到大数据。 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 物联网 四 01 01 体系结构 感知层、网络层、应用层。 02 基本特征 物联网是各种感知技术的广泛应用，是一种建立在互联网上的泛型网络，同时能智能处理。 03 关键技术 感知与标识技术、网络与通信技术、嵌入式技术、云计算等。 04 应用 智能家居、智慧交通、智能医疗、智能电网、智能物流、智能农业、智能电力、智能安防、智慧城市、智能汽车、智能建筑等诸多领域。 “冯•诺依曼”体系结构：1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在计算机内存储程序的概念，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。人们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。它奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑。迄今为止，计算机的体系结构和工作原理还一直沿用冯•诺依曼提出的这个计算机方案，其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 区块链 四 01 01 特征 区块链起源于比特币，它有去中心化、开放性、独立性、安全性、匿名性等特征。 02 应用 在金融领域、物联网、公益领域等有广泛应用。 “ 人工智能（AI） 四 01 01 应用 自然语言处理、模式识别、专家系统、机器学习、机器人等。经过60多年的发展，特别是在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下，人工智能加速发展，呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。 02 ChatGTP 2022年11月底，美国人工智能研究实验室OpenAI新推出的一种人工智能技术驱动的自然语言处理工具ChatGPT。它不单是聊天机器人，还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。它是人工智能技术发展史上的里程碑。 Deepseek了解一下 师生互动 五 1.按照电子元器件来划分分为几代呢？ 2.计算机的发展趋势是什么？ 3.计算机的特点是什么？ 1.分为四代 电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模与超大规模集成电路 2.巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体技术 3.运算速度快、计算精度高、记忆能力强、具有逻辑判断能力、程序运行自动化、支持人机会话、 通用性强 计算机最早的应用领域是（ ） A. 科学计算 B. 数据处理 C. 过程控制 D. 人工智能 随堂练习 六 1.以下哪项不是计算机的特点？（ ） A. 运算速度快 B. 存储容量大 C. 具有创造性思维 D. 精度高 答案:C 解析:计算机具有运算速度快、存储容量大、精度高等特点，但不具有创造性思维。 2.计算机最早的应用领域是（ ） A. 科学计算 B. 数据处理 C. 过程控制 D. 人工智能 答案：A 解析：计算机最早主要用于科学计算，解决复杂的数学计算问题。 随堂练习 六 3.以下哪种类型的计算机主要用于数据处理和事务管理？（ ） A. 巨型机 B. 小型机 C. 工作站 D. 微型机 答案：D 解析：微型机通常用于数据处理和事务管理。 4.计算机的分类不包括以下哪一项？（ ） A. 数字计算机 B. 模拟计算机 C. 混合计算机 D. 生物计算机 答案：D 解析：目前计算机的分类主要有数字计算机、模拟计算机和混合计算机，生物计算机还处于研究阶段。 最后课堂小结 七 谢谢 $$