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计算机与信息技术应用 ftp://ftp.cs.sjtu.edu.cn//huangyun

2 课程的目的是引导学生认识以计算机为核心的信息技术在现代社会和现代文化中的地位和作用，提高学生的信息素养。其内容包括信息技术基础、计算机基础、网络和通信基础、办公信息处理、数据库、多媒体、程序设计等。通过本课程的学习，使学生掌握较强的信息技术公共知识与基本操作技能，提高学生进一步学习和使用计算机信息技术的能力，为学生在各自专业中应用计算机信息技术奠定基础。

3 第1章 信息技术 信息与信息技术概述 信息技术的发展 与计算机相关的信息技术 信息技术的应用及其社会影响

4 20世纪40年代末，美国数学家香农（C.E.Shannon）提出信息的概念。P1
感测与识别技术----传感技术，包括信息识别、信息提取和信息检测等技术 信息传递技术------各种通讯技术，广播技术 信息处理与再生技术------对信息的编码、压缩和加密等 信息施用技术------控制技术、显示技术

5 四次信息革命 P6 第一次创造了语言和文字。 第二次造纸和印刷术的出现。 第三次电报、电话、电视机的发明和应用。
第四次电子计算机和现代通信技术的应用。

6 与计算机相关的几种信息技术： 硬件：微电子技术(P42、P10)：超大规模集成电路（集成电路技术通过半导体电路技术和微细加工技术，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片上，执行特定功能）（目前已实现在不到1mm2 硅片-----集成1亿多个晶体管） 微电子技术的发展方向是高集成、高速度、低功耗和智能化，目前由3G—3T发展： 存储容量： G位---T位 集成电路器件的速度： GHz---THz 数据传输速度： Gbps---Tbps

7 戈顿∙摩尔（Gordon Moore）是Intel的创始人，在1965年提出“摩尔定律”：单位面积集成电路板上能被集成的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。P44

8 与计算机相关的几种信息技术： 光电子技术：光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理 P11

9 信息技术的应用：P17 电子信箱 可视图文 电视会议 电子出版和电子书 数字图书馆

10 我国的信息化建设：P25 中国信息化基础结构：信息化是指在工业化的过程中，逐步提高信息经济在国民生产总值中的比重，同时通过信息高速公路的建设，把我国的信息产业发展起来，把信息技术的应用普及开，把信息技术的自主开发能力提高上去。其内涵包括：信息基础设施、信息产业、信息技术、信息人才和信息环境。信息产业是支柱；信息技术是根基；信息人才是动力；信息环境则为有序运行的保障。各要素相互联系，相互依托，构成“中国信息化基础结构”（CNII）。 “三金工程” （金桥、金关、金卡）和其他“金字工程”（金智、金企、金税、金通、金农、金图、金卫等） 电子商务 电子政务 教育信息化 数字化城市

11 第2章 计算机基础 计算机的工作原理和组成 计算机中的信息存储 计算机的发展 计算机的应用 计算机的安全

12 计算机的基本概念由英国的数学家阿兰∙图灵（Alan M.Turing 1912-1954）1937年提出。（图灵机）P46
ACM（国际计算机协会）于1966年设立“图灵奖” —“计算机诺贝尔奖”。 ACM国际大学生程序设计大赛 。 世界上第一台计算机：1946年的ENIAC或1941年的ABC ？（P47） 中国的第一台计算机：1958年8月1日，我国第一台数字电子管计算机——103机诞生。 P82

13 程序存储原理------把程序存储在内存储器中，使计算机能像快速存取数据单元一样，能快速存取组成程序的指令。
这一概念是由著名的数学家、现代电子计算机的奠基人冯、诺依曼（Von Neumann)在1945年首次提出的，使电子计算机的发展产生了质的飞跃。（P57-58） 冯、诺依曼提出的计算机方案包括以下几个方面： 为了使计算机自动的连续工作，必须预先将构成程序的一系列指令和数据送入具有存储能力的电子部件上。 在程序开始执行时，计算机应能知道第一条指令的存放地点。 在执行完一条指令之后，能自动取下一条指令执行。 指令和数据均以二进制存储。 计算机至少应有控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5个部件组成。

14 流水线和并行处理（提高计算机的运算速度）：
流水线：将一个计算任务细分成时间上相等或成倍比的若干个子任务，每个子任务由按顺序排列的专门功能部件处理，这样一来不必等到前面一个计算任务执行完成，就可以开始下一个计算任务的执行，计算任务按顺序“流”过功能部件。P58 并行处理：同时执行多条指令。P60

15 计算机由硬件＆软件两部分组成，硬件是指看得见、摸得着的部件，像鼠标、显示器、打印机，主机等；软件是用来指挥计算机工作的命令语言，它是看不见、摸不着的，但离开了软件，计算机就不能正常工作。若计算机只有硬件，就好比人有身体，却没有知识和思想，还不能为人们做事，要让它“活”起来，还要让它掌握“知识”、形成“思想”--这就是软件。

16 计算机硬件系统的基本结构: 由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个部件组成。
核心是中央处理单元（CPU）--包括控制器、运算器和若干寄存器。（寄存器是CPU内部的暂时存储单元，用于保存程序运行状态、存储当前指令、存储下一条指令地址、暂存进行运算与比较的数据及其结果等）P93 存储器（根据技术和价格）：内存（由CPU直接访问、速度快和断电后信息丢失、用于存放当前正在执行的程序和数据、“内存条”、内存越大，计算机的运行速度越高）和外存（外存中的程序或数据必须读入内存才能够被CPU访问、硬盘、移动硬盘、u盘、光盘）P61 总线：是计算机内部的“高速公路”，连接计算机内CPU、内存、外存、输入、输出设备的一组信号线以及相关的控制电路。P64 输入输出设备（又称外部设备）和接口（不同设备之间为实现互连和通信需要具备的对接部分）：输入输出设备包括鼠标、键盘、显示器、打印机等。P66

17 计算机的软件： 系统软件： 操作系统（OS）（功能就是管理计算机系统的所有硬件资源、软件资源以及数据，使计算机系统中的所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面），常见的os有：dos、windows、unix、linux、netware。P71 编译或解释程序（计算机语言：机器语言/ 汇编语言/高级语言：JAVA、C++、VB）P73 应用软件（专门的应用）：office等。P73

18 计算机中的信息存储： 二进制：简单、可高 P176、P64、 bit：1位 Byte：1个字节（8bit）
KByte：千字节（210=1024，1KB=1024B） MByte：兆字节（1MB=1024KB） GByte：千兆字节（1GB=1024MB） TByte：兆兆字节 （1TB=1024GB） 二进制、八进制、十六进制与十进制的互换：P176 数值型数据：数的长度、正负号、小数点 P182 字符型数据：编码：ASCII、ANSI、EBCDIC、Unicode P184 图像数据： 位图（像素点）(.bmp\.jpg\.tif\.pcx)、矢量（由描述点线面等大小形状位置维数的指令组成）(.wmf\.dxf\.mgx\.cgm) 、视频(.avi\.mov\.mpg) P186 音频：1）声音数字化：脉冲编码调制技术（PCM）(.wav\.mod\.au\.voc) 2）MIDI电子乐器：时序命令 (.mid) P189

19 计算机的发展： （元器件）P47 我国计算机的发展：P82 电子管时代（1945-1954年） 晶体管时代（1955—1964年）
集成电路时代（1965—1974年） 大规模集成电路时代（） 我国计算机的发展：P82 第一台电子管计算机103机（1958年） 晶体管计算机（1964年 ） 集成电路计算机（1971年） 超大规模集成电路的计算机研制( 80年代中期至今) 我国高性能计算机： 银河、曙光计算机

20 计算机的发展趋势： 神经网络计算机、光计算机、量子计算机、生物计算机等 P77

21 计算机的应用：P54 科学计算 数据处理 过程控制 计算机辅助设计 人工智能 电子商务 模式识别 信息高速公路

22 计算机的安全： 计算机本身的脆弱：P195 计算机病毒：备份、防病毒、道德约束…P197、P34
误操作：有效的提示和复核… 电源不正常：UPS、经常存盘… 硬件和软件的失效：备份… 计算机病毒：备份、防病毒、道德约束…P197、P34 计算机犯罪：口令、立法、加强管理、道德约束、 …P200、P35