【四川省专升本计算机基础】第一章 计算机基础知识（上）

前言

对计算机专业的同学来说这门课程可能很简单，容易拿高分（125分以上），但也可能很容易大意丢分。因为本门课程人称：背多分。大意丢分者的心态觉得计算机基础都学过，内容很简单，最后才开始背计算机，然后发现内容太多根本背不完，到了考场只能靠自己的理解蒙题，然后本门课程更需要的是把计算机的内容进行日常背诵。

第一章 计算机基础知识

1.1 计算机概论

计算机（Computer）是一种能够按照事先储存的程序，自动、高速地进行大量数据计算和各种信息处理的现代化智能电子装置，它是由硬件系统和软件系统两个部分组成，两者相互依存、不可或缺。

图灵是著名的数学家，逻辑学家，是计算机和人工智能之父。
图灵对于人工智能的发展有诸多贡献，提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法，即图灵测试，至今，每年都有试验的比赛。此外，图灵提出的著名的图灵机模型为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。
关于图灵机的介绍：
根据了解，图灵机是一种抽象的机器（没有实体机），是一种任意解决数学逻辑过程的机器，是一种理论上的通用机（在50年代计算机只能解决某一特定逻辑问题）。
图灵机是模拟人写字的过程，包括两个步骤：1.在纸上写入或擦去一个符号；2. 把注意力从纸的一个位置移动到另一个位置。把注意力从纸的一个位置移动到另一个位置。

1.1.1 计算机的诞生

世界上第一台通用计算机“ENIAC”于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学诞生。发明人是美国人莫克利（JohnW.Mauchly）和艾克特（J.PresperEckert）。 [1]美国国防部用它来进行弹道计算。它是一个庞然大物，用了18000个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电功率约150千瓦，每秒钟可进行5000次运算，这在现在看来微不足道，但在当时却是破天荒的。 ENIAC以电子管作为元器件，所以又被称为电子管计算机，是计算机的第一代。电子管计算机由于使用的电子管体积很大，耗电量大，易发热，因而工作的时间不能太长。

冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置，因此程序指令和数据的宽度相同，如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。
数学家冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则，即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备），这套理论被称为冯·诺依曼体系结构。

1.1.2 计算机的发展
巨型化——微型化——网络化——智能化
未来： 光计算机、生物计算机、量子计算机

1.1.3 计算机的特点

1.运算速度快
2.计算精度高
3.具有“记忆”和逻辑判断能力
4. 能自动运行且支持人机交互

1.1.4 计算机分类

1.1.5 计算机的应用

1、科学计算
科学计算又叫作数值计算，指计算机用于完成和解决科学研究及工程技术中的数学计算问题。（科学计算是最早的应用领域，ENIAC就是为科学计算而研制的。）
2、数据处理
数据处理是目前计算机应用最广泛的领域。
3、过程检测与控制
4、计算机辅助系统
计算机辅助设计（CAD） 计算机辅助制造（CAM）
计算机辅助测试（CAT） 计算机辅助教学（CAI）
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）
5、人工智能
6、多媒体
7、电子商务
B2B B2C C2C

1.2 进制及其转换

在计算机内，不管是什么样的数据，都采用二进制编码形式编码。 计算机中的数据采用二进制表示的主要原因：
易用电路实现、运算规则简单、逻辑性强
数码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C等。
基数：某个进制所使用的数码个数，常用“R”表示，称R进制。如十进制的数码是0~9十个，基数R=10。
位权：指数码在不同位置上的权值。如十进制数111.11。
位权与基数的关系：位权的值等于基数的若干次幂(从小数点开始向左分别为0,1,…；向右分别为-1,-2…。)
运算规则：逢R进1

二进制运算

二进制数值转换
二进制数值转换和1.3 数值数据与字符数据的表示的内容可点赞关注，进入主页查看后续更新的 第一章 计算机基础知识（下）的知识点内容。