任務(wù)1.1探秘計(jì)算機(jī)目錄01認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史02認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類03了解計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域04新興計(jì)算機(jī)技術(shù)認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史現(xiàn)在，一般電子計(jì)算機(jī)被稱為馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)，馮·諾依曼被譽(yù)為“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之父”。1946年2月，第一臺(tái)現(xiàn)代電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC(電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī))，誕生于美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)，開創(chuàng)了計(jì)算機(jī)科學(xué)的新紀(jì)元。同一時(shí)期，著名數(shù)學(xué)家馮·諾依曼以離散變量自動(dòng)計(jì)算機(jī)EDVAC為基礎(chǔ)，編制了報(bào)告“關(guān)于EDVAC的報(bào)告草案”，介紹了制造電子計(jì)算機(jī)、程序設(shè)計(jì)的新思想。這份總結(jié)報(bào)告向世界宣告：電子計(jì)算機(jī)的時(shí)代開始了。認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史類別起止年份主要元件速度(次/秒)應(yīng)用第一代1946-1957電子管5,000~10,000科學(xué)和工程計(jì)算。第二代1958-1964晶體管幾萬(wàn)~幾十萬(wàn)數(shù)據(jù)處理、事務(wù)管理、工業(yè)控制領(lǐng)域。第三代1965-1970中小規(guī)模集成電路幾十萬(wàn)~幾百萬(wàn)拓展到文字處理、企業(yè)管理、自動(dòng)控制等方面。第四代1971年至今大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路幾千萬(wàn)~數(shù)十億廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類1運(yùn)行速度快，計(jì)算能力強(qiáng)2計(jì)算精度高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高3具有超強(qiáng)的記憶和邏輯判斷能力4自動(dòng)化程度高，通用性強(qiáng)5支持人機(jī)交互認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類下一代計(jì)算機(jī)無(wú)論從體系結(jié)構(gòu)、工作原理，還是器件及制造技術(shù)，都應(yīng)該進(jìn)行顛覆性變革了。計(jì)算機(jī)科學(xué)界目前的研究方向包括納米技術(shù)、光技術(shù)、生物技術(shù)和量子技術(shù)。量子計(jì)算機(jī)激光計(jì)算機(jī)分子計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)超導(dǎo)計(jì)算機(jī)認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域人工智能信息處理網(wǎng)絡(luò)通信嵌入式系統(tǒng)過(guò)程控制多媒體應(yīng)用新興計(jì)算機(jī)技術(shù)新興計(jì)算機(jī)技術(shù)云計(jì)算云計(jì)算（cloudcomputing）是分布式計(jì)算的一種，指的是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)“云”將巨大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解成無(wú)數(shù)個(gè)小程序，然后，通過(guò)多部服務(wù)器組成的系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析這些小程序得到結(jié)果并返回給用戶。云計(jì)算的服務(wù)包括：(1) 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS：Infrastructure-as-a-Service）；(2)平臺(tái)即服務(wù)（PaaS：Platform-as-a-Service）；(3)軟件即服務(wù)（SaaS：Software-as-a-Service）。新興計(jì)算機(jī)技術(shù)大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)（bigdata）是一種規(guī)模大到在獲取、存儲(chǔ)、管理、分析方面都大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合。具有海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、多樣的數(shù)據(jù)類型和價(jià)值密度低四大特征。新興計(jì)算機(jī)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)（Internetofthings，IoT）是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。新興計(jì)算機(jī)技術(shù)人工智能人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。目前人工智能的主要成果有：人機(jī)對(duì)弈、模式識(shí)別、自動(dòng)駕駛、專家系統(tǒng)、智能搜索引擎等。新興計(jì)算機(jī)技術(shù)5G+5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是最新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)。5G的性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。主要應(yīng)用于：驅(qū)動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵技術(shù)——自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程控制等、遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷、智慧能源等。新興計(jì)算機(jī)技術(shù)IT產(chǎn)業(yè)IT（InformationTechnology）是信息技術(shù)的簡(jiǎn)稱，指用來(lái)擴(kuò)展人們信息器官功能，協(xié)助人們進(jìn)行信息處理的一類技術(shù)?；镜男畔⒓夹g(shù)包括擴(kuò)展感覺器官的感測(cè)與識(shí)別技術(shù)、擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)功能的通信技術(shù)、擴(kuò)展大腦功能的計(jì)算機(jī)技術(shù)和擴(kuò)展效應(yīng)器官控制技術(shù)?，F(xiàn)代信息技術(shù)的主要特征是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)及其軟件為核心、采用電子技術(shù)進(jìn)行信息的收集、傳遞、加工、存儲(chǔ)、顯示與控制。它包括微電子、通信、廣播、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)（1）微處理器控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中心，負(fù)責(zé)從存儲(chǔ)器中取出指令并譯碼；根據(jù)指令的要求，按時(shí)間的先后順序，向其他部件發(fā)出控制信號(hào)；保證相關(guān)部件協(xié)調(diào)一致地工作。運(yùn)算器能夠在控制器的指揮下，與內(nèi)存儲(chǔ)器交換信息，并進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算。運(yùn)算器和控制器構(gòu)成了中央處理器(CPU，又稱微處理器)，它直接影響計(jì)算機(jī)的整體性能，因此被稱為計(jì)算機(jī)的心臟。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)（2）存儲(chǔ)單位計(jì)算機(jī)中處理的數(shù)據(jù)由0和1兩個(gè)二進(jìn)制位(bit)組成，而存儲(chǔ)器中能夠存放的最大信息量稱為存儲(chǔ)器容量，其基本單位是字節(jié)(Byte，簡(jiǎn)寫B(tài))，1Byte=8bit。常用存儲(chǔ)單位之間的換算關(guān)系如下：210B=1KB 210KB=1MB 210MB=1GB210GB=1TB 210TB=1PB計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)（3）硬盤存儲(chǔ)器硬盤存儲(chǔ)器由硬盤片、硬盤驅(qū)動(dòng)器和適配卡組成。硬盤的主要參數(shù)有存儲(chǔ)容量、轉(zhuǎn)速、平均尋道時(shí)間和傳輸速率。硬盤容量(B)=磁頭數(shù)(H)×柱面數(shù)(C)×磁道扇區(qū)數(shù)(S)×每扇區(qū)字節(jié)數(shù)(B)。硬盤與主板的連接部分稱為硬盤接口，常見的有ATA、SATA和SCSI接口。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)（4）移動(dòng)存儲(chǔ)器移動(dòng)硬盤將驅(qū)動(dòng)裝置和盤片一體化，增加了多級(jí)抗震功能，便于計(jì)算機(jī)之間交換大容量數(shù)據(jù)，其容量大、傳輸速度高、使用方便、可靠性提升。閃存是一種長(zhǎng)壽命的、非易失性存儲(chǔ)器。光盤片采用激光材料，數(shù)據(jù)存放于其中的連續(xù)螺旋軌道上。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)

內(nèi)存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器存取速度很快較慢存儲(chǔ)容量較?。▎挝怀杀据^高）很大（單位成本較低）性質(zhì)斷電后信息消失斷電后信息保持材料大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路芯片磁盤、光盤、移動(dòng)U盤、移動(dòng)硬盤、磁帶等用途存放已啟動(dòng)運(yùn)行的程序和需要立即處理的數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存放計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中幾乎所有的信息CPU訪問CPU所處理的指令及數(shù)據(jù)直接從內(nèi)存中讀取程序及相關(guān)數(shù)據(jù)必須先送入內(nèi)存后才能被CPU使用讀/寫單位字節(jié)文件訪問方式按內(nèi)存地址訪問按路徑訪問計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)輸入設(shè)備：鍵盤鍵盤是最常用、最主要的輸入設(shè)備，通過(guò)鍵盤可以將英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等輸入到計(jì)算機(jī)中，從而向計(jì)算機(jī)發(fā)出命令、輸入數(shù)據(jù)等。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)輸入設(shè)備：鼠標(biāo)按接口類型不同，鼠標(biāo)分為串行、PS/2、USB、無(wú)線四種；根據(jù)工作原理不同，鼠標(biāo)分為機(jī)械和光電兩種。常見的鼠標(biāo)是帶滾輪的二鍵光電鼠標(biāo)。鼠標(biāo)的基本操作包括：指向：把鼠標(biāo)移到某一對(duì)象上，一般用于激活對(duì)象或顯示提示信息。單擊：將鼠標(biāo)左鍵按下、釋放，用于選定某個(gè)對(duì)象或某個(gè)選項(xiàng)、按鈕等。右擊：將鼠標(biāo)右鍵按下、釋放，會(huì)彈出對(duì)象的快捷菜單或幫助提示。雙擊：快速連續(xù)按下并釋放鼠標(biāo)左鍵兩次，用于啟動(dòng)程序或打開窗口。拖動(dòng)：?jiǎn)螕魧?duì)象，按住鼠標(biāo)左鍵不放，然后移動(dòng)指針至目標(biāo)位置后再釋放按鍵。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)輸出設(shè)備：顯示器顯示器的參數(shù)點(diǎn)距：相同顏色的LED之間的距離。分辨率：?jiǎn)挝幻娣e顯示像素的數(shù)量。屏幕尺寸：顯示部分的對(duì)角線長(zhǎng)度，用英寸度量。像素：整個(gè)圖像中不可分割的單位或者是元素。響應(yīng)速率：顯示器對(duì)輸入信號(hào)的反應(yīng)速度。亮度：?jiǎn)挝煌队懊娣e上的發(fā)光強(qiáng)度。對(duì)比度：屏幕上同一點(diǎn)最亮?xí)r(白色)與最暗時(shí)(黑色)的亮度的比值。HDR：用來(lái)實(shí)現(xiàn)比普通數(shù)字圖像技術(shù)更大曝光動(dòng)態(tài)范圍的一組技術(shù)。色深：?jiǎn)蝹€(gè)像素的細(xì)化程度，單位是bit。當(dāng)加入色深后，畫面由二維提升至三維水平。刷新率：屏幕每秒畫面被刷新的次數(shù)。刷新率越高，圖像的穩(wěn)定性就越好。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)主板主板相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的軀干，其類型和檔次決定著整個(gè)系統(tǒng)的類型和檔次。計(jì)算機(jī)主機(jī)中的各個(gè)部件都是通過(guò)主板來(lái)連接的，計(jì)算機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存、存儲(chǔ)設(shè)備和其他I/O設(shè)備的操控都必須通過(guò)主板來(lái)完成。芯片組是主板的核心部分，幾乎決定了主板的性能。在傳統(tǒng)的芯片組構(gòu)成中，一直沿用南橋芯片與北橋芯片搭配的方式，北橋主要控制CPU內(nèi)存顯卡等高速設(shè)備，南橋控制輸入輸出I/O（Input/Output）。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)總線總線（Bus）是計(jì)算機(jī)各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線?？偩€按功能分和規(guī)范分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線、擴(kuò)展總線、局部總線五類；按照傳送方式分為并行總線、串行總線和USB總線；按照連接部件分為內(nèi)部總線和外部總線。計(jì)算機(jī)主要性能指標(biāo)字長(zhǎng)、主頻、運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量、存儲(chǔ)周期和內(nèi)核數(shù)是微機(jī)的主要性能指標(biāo)。字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)一次能直接處理的二進(jìn)制位數(shù)。主頻是指CPU的時(shí)鐘頻率，它在很大程度上決定了微機(jī)的運(yùn)算速度。運(yùn)算速度是指用基準(zhǔn)程序測(cè)試到的計(jì)算機(jī)每秒鐘執(zhí)行的指令條數(shù)。存儲(chǔ)容量包括主存容量和輔存容量，主要指內(nèi)存儲(chǔ)器的容量。存儲(chǔ)周期是指對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行一次完整的存?。醋x/寫）操作所需的時(shí)間，即存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)存取操作所允許的最短時(shí)間間隔。簡(jiǎn)單地說(shuō)，多核處理器就是在一塊CPU基板上，集成兩個(gè)或兩個(gè)以上的處理器核心，并通過(guò)并行總線將各處理器核心連接起來(lái)。擁有更多的內(nèi)核通常意味著更快的性能。計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂，它包括計(jì)算機(jī)程序、相關(guān)的文檔資料以及運(yùn)行程序時(shí)必需的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)程序是計(jì)算機(jī)需要遵照?qǐng)?zhí)行的一系列指令，它作為一種具有邏輯結(jié)構(gòu)的信息，精確而完整地描述計(jì)算任務(wù)中的處理對(duì)象和處理規(guī)則。文檔是指開發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的圖文資料。數(shù)據(jù)是指向程序提供的輸入。計(jì)算機(jī)軟件沒有物理形態(tài)，只能通過(guò)運(yùn)行狀況來(lái)了解功能、特性和質(zhì)量。人的邏輯思維、智能活動(dòng)和技術(shù)水平是軟件產(chǎn)品質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。軟件不會(huì)老化磨損，但存在缺陷維護(hù)、需要進(jìn)行技術(shù)更新。軟件的開發(fā)和運(yùn)行依賴于特定的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)環(huán)境。軟件開發(fā)完成后很容易被復(fù)制，進(jìn)而形成多個(gè)副本。計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)按用途分類系統(tǒng)軟件開發(fā)軟件應(yīng)用軟件按許可方式分類專屬軟件自由軟件共享軟件免費(fèi)軟件計(jì)算機(jī)的工作原理計(jì)算機(jī)的工作原理多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)信息及其特征一般說(shuō)來(lái)，信息是對(duì)客觀世界中各種事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化的反映，是客觀事物之間相互聯(lián)系和相互作用的表征，表現(xiàn)的是客觀事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。信息特征即信息的屬性包括依附性、再生性(擴(kuò)充性)、可傳遞性、可貯存性、可壓縮性、可共享性、可預(yù)測(cè)性等。多媒體技術(shù)信息技術(shù)信息技術(shù)一般是指一系列與計(jì)算機(jī)相關(guān)的技術(shù)，其包含信息基礎(chǔ)技術(shù)、信息系統(tǒng)技術(shù)和信息應(yīng)用技術(shù)三個(gè)層次的內(nèi)容。信息基礎(chǔ)技術(shù)是信息技術(shù)的基礎(chǔ)，包括新材料、新能源、新器件的開發(fā)和制造技術(shù)。信息系統(tǒng)技術(shù)是指有關(guān)信息的獲取、傳輸、處理、控制的設(shè)備和系統(tǒng)的技術(shù)。信息應(yīng)用技術(shù)是針對(duì)種種實(shí)用目的，如信息管理、信息控制、信息決策而發(fā)展起來(lái)的具體的技術(shù)群類，它們是信息技術(shù)開發(fā)的根本目的。多媒體技術(shù)媒體是信息表示和傳播的載體。國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)將媒體分為感覺媒體、表示媒體、顯示媒體、傳輸媒體和存儲(chǔ)媒體五種。多媒體是多種媒體的綜合，一般包括文本，聲音和圖像等多種媒體形式。與傳統(tǒng)媒體相比，多媒體有集成性、控制性、交互性、非線性、實(shí)時(shí)性、互動(dòng)性、信息使用的方便性等突出特點(diǎn)。多媒體技術(shù)就是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)語(yǔ)言文字、數(shù)據(jù)、音頻、視頻等各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，使用戶能夠通過(guò)多種感官跟計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交流的技術(shù)。多媒體技術(shù)聲音數(shù)字化①聲音采樣與編碼對(duì)聲音進(jìn)行數(shù)字化處理需要經(jīng)過(guò)采樣、量化和編碼三個(gè)步驟。采樣是指按特定時(shí)間間隔對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行分割、測(cè)量，得到一系列離散信號(hào)的過(guò)程。奈奎斯特采樣定理指出，采樣頻率達(dá)到信號(hào)最高頻率的2倍時(shí)，可以無(wú)失真地恢復(fù)原來(lái)的模擬信號(hào)。量化是指用數(shù)字表示采樣得到的信號(hào)值，一般用二進(jìn)制位數(shù)衡量。編碼是指按照規(guī)律把量化后的值用二進(jìn)制數(shù)字表示。音頻數(shù)據(jù)量(B)=采樣頻率(Hz)×量化位數(shù)(b)×聲道數(shù)×采樣時(shí)間(s)÷8。多媒體技術(shù)圖像就是所有具有視覺效果的畫面，包括紙介質(zhì)、底片或照片上、投影儀或計(jì)算機(jī)屏幕上的畫面。根據(jù)圖像記錄方式的不同，圖像分為模擬圖像和數(shù)字圖像兩大類。采樣就是用多少個(gè)點(diǎn)來(lái)描述一幅圖像，采樣結(jié)果質(zhì)量的高低用圖