专题一 认识计算机（讲义）-《计算机基础及应用》（河北科学技术出版社）高考备考讲练测（河北省）

专题一 认识计算机（讲义） ---《计算机基础及应用》专题复习讲练测 [考纲要求] 1.掌握计算机的发展阶段。 2.掌握计算机的特点、分类。 3.掌握计算机的应用范围。 4.了解计算机发展新的动态。 5.了解信息安全素养与行为规范； [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一：计算机的发展 1. .第一台电子计算机 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。 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”。 2. 现代计算机的发展 （1）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。 （2）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。 （3）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。 （4）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。 3. 计算机的发展趋势 计算机正朝着巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体技术应用的方向发展，使用计算机本身的性能越来越优越，应用范围也越来越广泛。 二：计算机的特点和分类 1. 计算机的主要特点 （1）运算速度快 （2）计算精度高 （3）记忆能力强 （4）具有逻辑判断能力 （5）程序运行自动化 （6）支持人机会话 （7）通用性强 2. 计算机的分类 （1）按用途及使用范围分类：①通用计算机；②专用计算机 （2）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 （3）按处理的信号分类：①数字计算机；②模拟计算机 （4）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 三：计算机的应用 1. 科学计算（数值计算）：应用最早的领域 2. 数据处理（信息处理）：应用最广的领域 3. 过程控制 （实时控制、自动控制） 4. 计算机辅助系统：CAD、CAM、CAT、CAE、CAI 5. 数据库应用 6. 人工智能（AI) 7. 网络应用 8. 虚拟现实（VR） 四：计算机的前沿技术 1. 云计算 （1） 云计算概述 云计算是一种提供资源的网络，使用者可以随时获取“云”上的资源，按需求量使用，并且可以看成是无限扩展的，只要按使用量付费就可以。 总之，云计算不是一种全新的网络技术，而是一种全新的网络应用概念，云计算的核心概念就是以互联网为中心，在网站上提供快速且安全的云计算服务与数据存储，让每一个使用互联网的人都可以使用网络上的庞大计算资源与数据中心。是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡、热备份冗余等传统计算机和网络技术发展融合的产物，是一种新兴的商业计算模型。 （2） 云计算的特点 与传统的网络应用模式相比，云计算的特点有：虚拟化、动态可扩展、按需部署、灵活性高、可靠性高、性价比高。 （3） 云计算的服务类型 云计算的服务类型自底向上分为三个层次： ①基础设施即服务（IaaS） ②平台即服务(PaaS) ③软件即服务(SaaS) （4） 云计算的部署模式 从部署模式分为：①私有云；②公有云；③混合云 从应用角度分为：①行业云；②领域云 （5）云计算的安全 ①云计算的安全性风险有：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。 ②云计算的安全性保障的措施有：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。 2. 大数据 （1） 大数据的特点（5V) ①Volume（大量）:数据量大是大数据的最基本的属性。 ②Velocity（高速）:数据的增长速度、处理速度、时效性要求高，是大数据区分于传统数据处理的最显著特征。 ③Variety（多样）：数据类型多且复杂多变。除了结构化数据外，还有大量的非结构化数据。 ④Value（低价值密度）:数据量越来越多，但有价值的数据并不是也越来越多，有低价值密度特点。 ⑤Veracity（真实性）:大数据处理的结果要保证一定的准确性和真实性。 3. 物联网 （1） 物联网的概念 物联网（Internet of Things，IoT）是指通过信息传感设备，将任何物体与网络相连接，实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。 （2） 物联网的体系结构 ①感知层：负责信息采集和物物之间的信息传输，信息采集的技术包括传感器、条码和二维码、 RFID射频技术、音视频等多媒体信息感知层是实现物联网全面感知的核心能力。 ②网络层：建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络，通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连。网络层的主要职责是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等，充当感知层和应用层之间的桥梁。 ③应用层：将物联网技术与专业技术相互融合，利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。 （3） 物联网的基本特征 ①物联网是各种感知技术的广泛应用 ②是一种建立在互联网上的泛型网络 ③智能处理 （4） 物联网的关键技术 ①感知与标识技术 ②网络与通信技术 ③嵌入式技术 ④云计算 4. 区块链 （1） 区域链概述 区块链（Blockchain），是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。 （2） 区块链的特征 ①去中心化：由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。 ②开放性：系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。 ③独立性：区块链采用基于协商一致的规范和协议使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据，使得对“人”的信任改成了对机器的信任，任何人为的干预不起作用。 ④安全性：一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。 ⑤匿名性：由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无需信任的，因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任，对信用的累积非常有帮助。 5. 人工智能 （1） 人工智能概述 人工智能(Artificial Intelligence)，英文缩写为AI。是以计算机科学(ComputerScience)为基础，由计算机、心理学、哲学等多学科交叉融合的交叉学科、新兴学科，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 （2） 人工智能的应用 人工智能的研究的应用的领域非常广泛，包括自然语言处理、模式识别、专家系统、机器学习、机器人等。 [限时练习] 1. 世界上首次提出存储程序计算机体系结构的是（）。 A.艾仑•图灵 B.冯•诺依曼 C.莫奇莱 D.比尔•盖茨 【答案】B 【解析】冯·诺依曼提出的存储程序计算机体系结构，为现代计算机的设计奠定了理论基础，其核心思想是将程序和数据统一存储，使计算机能够高效地按地址访问指令，从而实现自动化的运算和控制。 2.在计算机应用领域里，（ ）是其最广泛的应用方面。 A.过程控制 B.科学计算 C.数据处理 D.计算机辅助系统 【答案】C 【解析】数据处理的 “普适性需求” 与计算机硬件 “微型化、低成本化” 的发展趋势相结合，使其成为覆盖人群最广、应用场景最多的计算机应用领域。 3.1946年第一台计算机问世以来，计算机的发展经历了4个时代，它们是（ ）。 A.低档计算机、中档计算机、高档计算机.手提计算机 B.微型计算机、小型计算机、中型计算机、大型计算机 C.组装机、兼容机、品牌机、原装机 D.电子管计算机、晶体管计算机、小规模集成电路计算机、大规模及超大规模集成电路计算机 【答案】D 【解析】计算机的发展经历了 4 个时代，它们是第一代电子管计算机（1946-1958 年）、第二代晶体管计算机（1958-1964 年）、第三代集成电路计算机（1964-1971 年）、第四代大规模 / 超大规模集成电路计算机（1971 年至今） 。 4.微型计算机中使用的人事档案管理系统，属下列计算机应用中的（ ）。 A.人工智能 B.专家系统 C.信息管理 D.科学计算 【答案】C 【解析】微型计算机中的人事档案管理系统，本质是通过计算机对人事数据进行高效处理，属于“数据处理（信息处理）”。 5.对微型计算机的说法不正确的是（ ） 。 A.微型计算机就是体积最小的计算机 B.微型计算机是指以微处器为核心，配以存储器，输入输出接口和各种总线所构成的总体 C.普通的微型计算机由主机箱，键盘，显示器，和各种输入输出设备组成 D.微型计算机的各功能部件通过大规模集成电路技术将所有逻辑部件都集成在一块或几块芯片上 【答案】A 【解析】微型计算机并是是指体积最小的计算机。 6.工业上的自动机床属于（ ）。 A.科学计算方面的计算机应用 B.过程控制方面的计算机应用 C.数据处理方面的计算机应用 D.辅助设计方面的计算机应用 【答案】B 【解析】工业上的自动机床，从计算机应用领域划分，属于过程控制方面的计算机应用。 7.下列选项中，不属于云计算常见服务模式的是（ ）​ A. IaaS（基础设施即服务） B. PaaS（平台即服务） C. SaaS（软件即服务） D. DaaS（数据即服务） 【答案】D 【解析】云计算的核心服务模式为 “IaaS、PaaS、SaaS” 三类。 8.下列选项中，不属于大数据 “4V” 核心特征的是（ ）​ A. Volume（大量） B. Velocity（高速） C. Variety（多样） D. Value（价值密度高） 【答案】D 【解析】Value（价值密度低，需从海量数据中挖掘有用信息）. 9.某智能家居系统中，温湿度传感器实时采集室内环境数据，通过 WiFi 将数据发送到云端，云端根据数据自动控制空调调节温度。这一过程中，温湿度传感器属于物联网的（ ）​ A. 感知层设备 B. 网络层设备 C. 应用层设备 D. 存储层设备 【答案】A 【解析】温湿度传感器通过感知环境中的温度、湿度信息生成数据，属于典型的感知层设备。 10.区块链技术的核心特征 “去中心化” 是指（ ）​ A. 没有任何机构或个人参与管理区块链网络​ B. 网络中不存在中心节点，数据由多个节点共同存储和验证​ C. 区块链网络无需连接互联网即可运行​ D. 区块链数据仅由一个核心节点控制和修改 【答案】B 【解析】“去中心化” 并非 “无任何管理”，而是去除单一中心节点的控制 —— 区块链网络由大量分布式节点组成，数据需经多数节点验证后才能记录，避免单一节点篡改。 11.笔记本计算机属于微型计算机的范畴，它与台式计算机的核心硬件组成（如 CPU、内存、硬盘）基本一致，主要区别在于体积、便携性和功耗设计。（ ） 【答案】√ 【解析】微型计算机包括台式机、笔记本、一体机等，核心硬件均由 CPU、内存、存储设备、主板等组成，功能定位均为个人或小型办公使用。 12.区块链 2.0 时代的核心技术 “_________”，是一种部署在区块链上的自动化执行脚本，其代码中包含预设的触发条件，一旦条件满足，无需人工干预即可自动执行操作。 【答案】智能合约 【解析】智能合约的本质是 “代码即合约”，它将传统合同中的条款转化为计算机可执行的代码，存储在区块链上并公开透明。 [内容小结] 1：本章节的内容是关于计算机发展、计算机特点与分类相关一些基本概念，这些概念比较多，在学习时可以利用思维导图进行梳理总结。 2：本章节的重点在于计算机特点和分类、理解每个特点的具体表现，能结合实际案例，如科研计算、日常办公说明特点的应用价值。 3：本节的难点在于对计算机的前沿技术的理解，理解不同技术之间的区别，知道各自适用场景。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $