信息技术基础-试讲ppt课件

1、信息技术基础,教学课件,第一章 信息技术与计算机基础,1.1 信息技术概述,1.3 计算机系统组成,1.1.1 什么是信息技术 1.1.2 信息技术的应用 1.1.3 信息技术的研究热点,1.3.1 计算机硬件系统 1.3.2 计算机软件系统 1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,信息技术概念：用各种手段获取、存储、加工、表示、传输和应用信息的技术。,1.2 计算机概述,1.4 信息在计算机中的表示,1.5 计算机安全,1.4.2 计算机中信息表示的单位 1.4.3 数的表示 1.4.3 字符和汉字的表示,1.5.1 计算机安全概述 1.5.2 计算机病毒及其防治 1.5.3 计算机犯罪,第一章 信息技术与计算机基础,计算机概念：是一种能快速且高效地自动完成信息处理的电子设备。,1.1 信息技术概述,信息是知识和数据的意思，人们日益普遍的使用计算机来生产、处理、交换和传播各种形式的信息（如书籍、商业文件、报刊、唱片、电影、电视节目、语音、图形、影像等）。 信息技术是指自20世纪70年代以来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，

2、形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群，包括微电子技术、新型元器件技术、通信技术、计算机技术、各类软件及系统集成技术、光盘技术、传感技术、机器人技术和高清晰度电视技术等，其中以微电子技术、计算机技术、软件技术和通信技术为主导。 简单地讲，信息技术是指人们获取、存储、加工、表示、传输和应用信息的技术。,1.1.1 什么是信息技术?,?,信息社会也称信息化社会，是指以信息活动为社会发展的基本活动，以信息经济为主导经济，以信息技术为技术基础，以信息文化改变人类教育、生活和工作方式以及价值观念的新兴社会形态。 信息技术的应用已经渗透到社会、经济、生活的各个方面，网络的兴起，加速了信息技术的应用和渗透，掀起了全球的信息化热潮。当今社会的主导产业将从传统工业转向信息产业和知识产业。 生产领域，办公自动化和信息全球化，提高了办公效率；管理领域，对资源的掌握、培训、采购、保存、调度、维护成为管理的手段；现代化的电话、传真、数据、图像等数字网络传输和处理，方便了用户；生活中的刷卡消费、网上购物、自助缴费等可以亲身体会到信息技术的具体应用。,1.1 信息技术概述,1.1.2 信息技术的应用,1

3、.人工智能是计算机科学的一个分支，生产出与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。研究领域包括：机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 (a)专家系统，是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。目前用的较多的领域有军事、化学、气象学、地质学以及医疗诊断等。 （b)神经网络，想模拟大脑的某些机理与机制，实现某个方面的功能。神经网络分为输入层、输出层和隐含层 。 2.多媒体技术（多种媒体集合的技术）。集合了计算机技术、声像技术和通信技术，将数字、文字、声音、图像、视频和动画等多种媒体，通过计算机进行处理，实现具有人机交互的信息处理技术。 3.光纤技术。运用的是光的全内反射原理。一根细光纤可以通上亿路电话或10万路电视，相当于1千万对架空明线，或2万根6.5厘米的同轴电缆。例如：光导纤维胃镜。 4.卫星通信。不受距离限制，满足陆海空移动通信需要。,1.1 信息技术概述,1.1.3 信息技术的研究热点,1. 早期手动计算工具：结绳、垒石、枝条 、算盘、计算尺、计算器。 2. 计算机诞生的理论基础：1854年，英国数学家布尔（提出了符号逻辑的思想；19世纪中期，英国数学家巴贝

4、奇（被称为“计算机之父”）提出了通用数字计算机的基本设计思想。 3. 电动计算工具 1884年，美国工程师Herman Hollerith（赫尔曼霍雷斯）制造了第一台电动计算机，采用穿孔卡和弱点进行数据处理。1937年美国哈佛大学数学教授霍华德阿肯设计马克1号，运算精度提高。,1.2 计算机概述,1. 计算机的产生（P6）,5000次加法/秒 体重28吨 占地170m2 18800只电子管 1500个继电器 功率150KW,1.2 计算机概述,1. 计算机的产生（P6）,4.电子计算机的诞生 1946年在美国诞生了世界上 第一台电子数字积分计算机 (ENIAC),1945年,美国匈牙利数学家冯.诺依曼在第一台计算机ENIAC基础上，提出来顺序存储程序的电子计算机EDVAC（离散变量自动电子计算机）。采用二进制和存储程序，奠定了电子计算机结构的基本框架。程序指令与数据一样存放在内存，计算机自动执行。五大模块：输入设备、控制器、运算器、存储器、输出设备。,第一代：电子管计算机（19461955）,采用电子管为主要元件， 体积庞大，计算速度慢 耗电量大，存储空间有限 程序设计使用机器语言，没

5、有操作系统 主要用于科学计算,采用晶体管为主要元件 体积缩小、功耗降低 提高了运算速度和可靠性 程序设计采用高级语言 出现了操作系统 应用到数据和事物处理及工业控制等领域,第二代：晶体管计算机（19581964）,1.2 计算机概述,2. 计算机的发展,第三代：中小规模集成电路计算机（19651970）,采用集成电路 体积减小，功耗、价格等降低 运算速度及可靠性有了更大的提高 操作系统日臻完善 两个计算机应用系列，一个针对科学计算，一个针对商业应用。应用到文字处理、企业管理和自动控制等领域,采用大规模集成电路 运算速度可达每秒几亿次以上 广泛应用于社会生活的各个领域 在办公自动化、电子编辑排版等领域大显身手,第四代：大规模、超大规模集成电路计算机（1980年至今）,1.2 计算机概述,2. 计算机的发展,第一代 （19461955） 电子管 5千4万（次/秒）,第二代 （19571964） 晶体管 几十万百万（次/秒）,第三代 （19651970） 集成电路 百万几百万（次/秒）,第四代 （197190年代） 集成电路 几百万几亿（次/秒）,计算机发展的四个阶段元器件图示,运算速度是指

6、计算机每秒能执行多少条指令。常用单位是MIPS。,Pentium 4微机内部数据位数为32位（二进制），可精确到15位有效数字（十进制）。圆周率的计算，有人曾利用计算机算到小数点后200万位。,计算机的存储器（能把数据、程序存入，进行数据处理和计算，并把结果保存起来。,（1）处理速度快,（2）计算精度高,（3）存储容量大，存储时间长久,在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。,（4）逻辑判断能力,1.2 计算机概述,3. 计算机的特点,人们预先把处理要求、处理步骤、处理对象等必备元素存储在计算机系统内，计算机启动工作后就可以不在人参与的条件下自动完成预定的全部处理任务了。,随着计算机的普及和发展，它的应用领域广泛，几乎涉及所有领域。,（5）自动化工作的能力,（6）应用领域广泛,1.2 计算机概述,3. 计算机的特点,按工作原理划分 按功能划分 按性能划分,模拟式电子计算机 数字式电子计算机 模拟数字混合计算机,专用计算机 通用计算机,超级计算机（巨型机） 大/中型主机 小型机 微型机（个人计算机） 工作站 服务器(供网络用户共享),根

7、据计算机分类的演变过程和近期可能的发展趋势，把计算机进行分类：,1.2 计算机概述,4. 计算机的分类,（1）科学计算 （2）信息处理 （3）过程检测与控制 （4）计算机辅助系统 计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM） 计算机辅助教学与计算机辅助测试（CAI/CAT） （5）多媒体应用(远程医疗、视频会议) （6）计算机通信 （7）人工智能,计算机主要应用于以下几个方面:,1.2 计算机概述,5 . 计算机的应用,1. 巨型化发展高速，大存储容量，功能强大的计算机。 中国超级计算机：国防科技大学研制的“银河1号”、 “银河2号”和“银河3号” 国家职能计算机中心推出的“曙光1000”和“曙光200I” 2. 微型化体积进一步缩小，功能更强 3. 网络化信息共享，资源共享，协同工作 4. 多媒体化发展自然交流方式 5. 智能化感官和推理 人类第一个“工业机器人”： 一头在纺织机上挑纱的“驴”（1742年） 第一代机器人机械手（1962年出现） 第二代机器人具有“感觉”的机器人 第三代机器人装有启发式计算机的“智能机器人”,1.2 计算机概述,6. 计算机的发展趋势,1.3 计算

8、机系统组成,计算机系统概述,显示器,键盘,主机,鼠标,光驱,软驱,手写笔输入,1.3 计算机系统组成,1.3.1 计算机硬件系统,冯诺依曼（Von Neumann）提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下五个基本部分组成。计算机硬件系统包括计算机的主机和外部设备。它由五大功能部件组成，即：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 1945年,美国匈牙利数学家冯.诺依曼在第一台计算机ENIAC基础上，提出来顺序存储程序的电子计算机EDVAC（离散变量自动电子计算机）。采用二进制和存储程序，奠定了电子计算机结构的基本框架。程序指令与数据一样存放在内存，计算机自动执行。,1.3 计算机系统组成,1.3.1 计算机硬件系统, 存储器,存储器的主要功能是存放程序和数据，是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序也存放在存储器中。,1.3 计算机系统组成,1.3.1 计算机硬件系统, 运算器,运算器是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算和逻辑运算。, 控制器,控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，

9、按时间的先后顺序，负责向其他各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。,1.3 计算机系统组成,1.3.1 计算机硬件系统, 输入设备,计算机从外部获得信息，将信息转换成电信号，通过接口电路将信号送入计算机的存储器。输入设备用于接受用户输入的原始程序和数据，它是重要的人机接口，负责将输入的程序和数据转换成计算机能识别的二进制代码，并放入内存中。, 输出设备,将计算机处理后的二进制信息转换成人们可以识别的数字、图形、声音等形式。输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。,1.3 计算机系统组成,1.3.1 计算机硬件系统,相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，是计算机的灵魂。是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和。软件可以对硬件进行管理、控制和维护。根据软件的用途可将其分为： 系统软件 系统软件一般由软件厂商提供 应用软件 应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司开发的。,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,操作系统对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁。 操作系统是最基本最重要的系统软件，用来管理和控制计算机系统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的基础。,1. 系统软件（1）. 操作系统,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,操作系统负责对计算机系统的全部软、硬件和数据资源进行统一控制、调度和管理。 主要作用：提高系统的资源利用率、提供友好的用户界面，从而使用户能够灵活、方便地使用计算机。,1. 系统软件（1）. 操作系统,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,操作系统 操作系统是一个庞大的管理控制程序，它包括五个管理功能：处

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