计算机学习笔记之《信息技术导论》第二章
一、第二章 课习题

1、现代计算机的数学模型是如何建立的?
1936年,英国青年数学家图灵发表了关于《理想计算机》的论文,严格描述了计算机的逻辑构造,提供了现代通用数字计算机的数学模型,并从理论上证明了它的可能性。
2、简述计算机诞生所经历的主要阶段。其主要特征是什么?
1)计算机电路设计思想的产生。
【乔治.布尔(建立逻辑代数(一种数学模型,其中一条特殊运算规则敲好与运算规则与电路设计思想恰好相同)】
1854年,英国数学家乔治.布尔(George Boole)发表了《思维规律研究》,设计了一套用以表示逻辑理论的一些基本概念符号,并建立了逻辑代数(布尔代数)【一种数学模型】(其中一条特殊运算规则恰好与电路设计思想相同。)
2)提供了现代通用数字计算机的数学模型(为计算机诞生提供了理论准备)
1936年,英国青年数学家图灵发表了关于《理想计算机》的论文,(严格描述了计算机的逻辑构造,提供了现代通用数字计算机的数学模型,并从理论上证明了它的可能性,)为计算机诞生提供了理论准备。
3)技术条件的成熟
20世纪初,迅速发展起来的工业电气化和电子技术的发展是电子计算机产生的技术前提。工业电气化奠定了工业机械化、电气化和自动化的生产基础。电子技术的进步,特别是电子三极管技术的成熟,为电子管在计算机中的应用提供了技术上的可能性。20世纪40年代,设计和制造点计算机的技术条件已经成熟。
4)计算机诞生的动力(起因)
20世纪30年代,研发领域先后出现了雷达,导弹,原子能的利用也提上上了议事日程,大量发杂的计算课题不断涌现出来,而已有的计算工具在这些任务面前都无能为力。为了解决人工计算水平和军事上快速计算要求之间的尖锐矛盾,唯一的办法是研制速度更快的计算机,这是第一台计算机ENIAC诞生的直接推动力。
3、简述计算机发展所经历的主要阶段。其主要特征是什么?
计算机发展经历了四个主要阶段:
第一个发展阶段:1946-1956年电子管计算机的时代。1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大 学,它由冯·诺依曼设计的。占地170平方 ,150KW。运算速度慢还没有人快。是计算机发展历史上的一个里程碑。(ENIAC)(electronic numerical integator and calculator)全称叫“电子数值积分和计算机”。
特点:体积大,功耗大,速度慢
第二个发展阶段:1956-1964年晶体管的计算机时代:操作系统。
特点:采用晶体管作为逻辑开关元件;使用磁芯作为主存储器(内存), 辅储器(外存)采用磁盘和磁带;存储量增加,可靠性提高; 输出输入方式有了很大改进; 开始使用操作系统,有了各种高级语言。
第三个发展阶段:1964-1970年集成电路与大规模集成电路的计算机时代 (1964-1965)(1965-1970)。
特点:计算机变的更小,功耗更低,速度更快,使用了操作系统,使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序
第四个发展阶段:1970-现在:超大规模集成电路的计算机时代。
特点:体积小,运算速度快,系统稳定性高,发热量小,维护方便。
4、
学习笔记:
1、概念/术语
2、重要知识点
3、其他笔记
1)从第一台计算机诞生到现在的50多年中计算机的发展经历了5个阶段。
第一代(1949一1956)
特点:电子管计算机体系确立时代,器件采用其空电子管。
基本技术:提出程序存贮方式,采用二进制码,考虑自动运算控制方式,发明变址寄存器,研制各种存贮器,确立程序设计概念等一系列计算机技术基础。
第二代(1956~1962)—1948年发明晶体管。
特点:确立输入输出控制时代,器件采用半导体晶体管。
基本技术:机器稳定性提高。磁芯存贮器和各种辅助存贮器使用更为发展。采用中断观念,主要矛盾逐步转向软设备。
第三代:1962~70年代。
特点:采用集成电路(每个电路片有4一100个门)和软设备系统化时代。
基本技术:以操作系就为中心,进行软备系统化研究,成果之一即为分时系挽的研制,广泛使用小型计算机。
其机种多样化、系列化,外部设备品种繁多,并开始与通信设备相结合而发展为由多机组成的计算机网。运算速度可达每秒几百万次,甚至几千万次、上亿次。
第四代(70年代开始)
特点:采用大面积集成电路(每个电路片有l,000个门以上),毫微秒操作速度及10亿位存贮容量。硬设备和软设备融合时代。
基本技术:硬设备不会有什么革命性的技术发展,所利用的是标准的集成电路技术,只是强调机器在拮构,体制、计算技术的高度利用和程序设计技巧方面有所变化。
第五代
特点:模拟人类视神经控制系扰。称为“视感控器”或“空间电路计算机”。
基本技术:结构与功能和现有计算机概念完全不同,具有模拟——数字混合的机能,本身具有学习机理,能模仿人的视神经电路网工作。
4、计算机技术的分类及意义是什么?
计算机技术包括:运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器设计、流水线原理及其在中央处理器设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。
电子计算机技术的分类:
计算机系统技术、计算机部件技术、计算机器件技术以及计算机组装技术。
5、计算机技术的主要特征是什么?
计算机技术作为信息技术的核心技术,自然具有“高技术”的特征:1)高度的创新性;2)高度的战略性;3)高度的增值性,4)高度的渗透性5)高度的风险性。
除了具有高技术的共性之外,计算机技术还具有以下特性。
1)计算机技术是一个复杂的技术体系。计算机技术总是和其他一系列技术的发明和应用密切联系着,这些技术之间,依着社会目的和自然规律的要求和相互联系起来,形成了一个整体。
2)计算机技术是现代科技发展的一个技术平台。计算机不仅具有非凡的计算能力,而且具有丰富的记忆能力和判断能力,他是类大脑的延伸,可广泛的用于事务管理、文字处理、图像处理、自动控制等领域,是信息时代的技术支柱。计算机产业和信息产业在当今国民经济和社会
参考文献
1、百度百科
2、《信息技术导论》
3、科学网—NP理论(1):图灵机与丘奇-图灵论题 - 柳渝的博文 (sciencenet.cn)
4、数学模型是什么(计算机的数学模型) – 柠檬ai自媒体 (230890.com)
5、[数学模型].姜启源.文字版.pdf_免费高速下载|百度网盘-分享无限制 (baidu.com)
6、清华大学公开课:数学模型-现实世界的理性视角_哔哩哔哩_bilibili
8、【清华大学】数学模型(83讲)_哔哩哔哩_bilibili
9、计算机是如何诞生的?_查尔斯·巴贝奇 (sohu.com)
10、计算机是如何诞生的?一文带你走进计算机的发展史 (baidu.com)
11、1936年发表理想计算机的论文,科学网—图灵1936年论文解读(1):可计算性 - 柳渝的博文..._波多野猫叔的博客-CSDN博客
12、书本上看不到的计算机发展史,计算机的诞生,原来是为了这个 (baidu.com)