大学计算机(WPS Office)课件 刘卫国 第1--6章 计算机与信息社会---WPS电子表格.pptx
大学计算机(WPSOffice)
第1章计算机与信息社会大学计算机
大学计算机Contents.目录第1章计算机与信息社会1.1计算与计算工具1.2计算自动化1.3计算思维及计算思维能力培养
1.1计算与计算工具1.1.1什么是计算计算是一种符号变换,从一个符号串按照一定的规则变换成另一个符号串的过程。符号变换的规则由程序来决定。第1章计算机与信息社会
1.1计算与计算工具1.1.2计算工具的演变1.手动计算工具远古的人们用石头、刻痕、手指或绳结来计数。后来用“筹码”来改进计算工具。中国古代科学家祖冲之最先算出了圆周率小数点后的第7位,使用的工具正是算筹。第1章计算机与信息社会
1.1计算与计算工具1.1.2计算工具的演变算盘可以说是世界上第一种手动式计算器,可以存储数字,而珠算口诀则是最早的体系化的算法,一直沿用至今。第1章计算机与信息社会1622年,英国数学家威廉·奥特瑞德(WilliamOughtred)根据对数表设计了计算尺。18世纪末,以发明蒸汽机闻名于世的瓦特(JamesWatt)?,成功地制出了第一把名副其实的计算尺。
1.1计算与计算工具1.1.2计算工具的演变帕斯卡发明的机械计算器2.机械计算机1642年,法国数学家帕斯卡发明了加法器,它采用类似钟表传动装置的齿轮旋转进位方式执行运算,但只能做十进制加、减法运算。第1章计算机与信息社会
1.1计算与计算工具1.1.2计算工具的演变1673年,著名的德国数学家莱布尼茨改进了帕斯卡的设计,发明了乘法机。这是第一台可以进行四则运算的机器。1822年,英国数学家巴贝奇发明了差分机。1834年,巴贝奇设计了一种程序控制的通用分析机。第1章计算机与信息社会
1.1计算与计算工具1.1.2计算工具的演变分析机描绘出有关程序控制方式计算机的雏形,其设计思想为现代电子计算机的产生奠定了基础。(a)差分机(b)分析机巴贝奇设计的差分机和分析机第1章计算机与信息社会
1.1计算与计算工具1.1.2计算工具的演变3.机电计算机1938年德国科学康拉德·祖思(KonradZuse)设计制造了第一台采用二进制的Z-1型计算机。此后他研制了Z系列计算机。其中,Z-3型计算机是世界第一台通用程序控制机电式计算机。1944年,美国科学家霍华德·艾肯(HowardAiken)成功地研制出世界上第一台大型自动顺序控制计算机Mark-I。1947年,艾肯又研制出运算速度更快的机电式计算机MARK-Ⅱ。1949年,艾肯又研制出电子管计算机MARK-Ⅲ。第1章计算机与信息社会
1.1计算与计算工具1.1.3电子计算机的产生1.萌芽期的电子计算机1939年,阿塔纳索夫提出设计计算机的三原则:采用二进制进行运算;采用电子技术来实现控制和运算;采用把计算功能和存储功能相分离的结构。1939年,阿塔纳索夫和他的学生克利福特·贝瑞设计并试制了数字电子计算机的样机—ABC计算机(Atanasoff-BerryComputer),但未能完工。第1章计算机与信息社会
1.1计算与计算工具1.1.3电子计算机的产生2.第1台电子计算机1946年2月,世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”(electronicnumericalintegratorandcalculator,ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学研制成功。第1章计算机与信息社会
1.2计算自动化1.2.1图灵机模型1.图灵机的组成为了模拟人的这种运算过程,图灵构造出一台假想的机器,该机器由以下几个部分组成。①一条无限长的纸带(Tape)。②一个读写头(Head)。③一套控制规则表(Table)。图灵机就是根据程序的命令以及它的内部状态进行纸带的读写、移动。第1章计算机与信息社会
1.2计算自动化1.2.1图灵机模型2.图灵机的工作过程图灵机的动作完全由3个因素确定:机器所处的当前状态、读写头所在方格的符号和转换规则。每个转换规则由以下4元组说明。(current_state,symbol,action,next_state)其含义是当前图灵机处于current_state状态时,读写头扫描到纸带格式里的符号为symbol,则执行动作action,并转移到next_state状态。第1章计算机与信息社会
1.2计算自动化1.2.1图灵机模型状态当前符号(读)输出符号(写)动作下一个状态S0或空格1?GS10左移一位PP0或空格1?GP10左移一位PG