程序（存储在存储器中）
输入 8,12,22,3
输3,出8,12,22
冯•诺依曼模型（John Von Neumann1903－1957）
现代计算机都是基于冯•诺依曼模型
1. 4个子系统 2. 程序存储 3. 指令顺序执行
计算机硬件 计算机软件
12
计算机概述——计算机系统分层结构
通信
程序
网络，多台计算机联接在一起，实现信息交换和资 源共享
2
《计算机科学导论》教材
教材 《计算机科学导论》 机械工业出版社 刘艺等译 参考书：
➢ 计算机科学导论，王玲，宋斌编著，清华大学出版社， 2008
➢ 计算机科学导论（第2版），瞿中 等编著，清华大学 出版社， 2007
➢ 计算机科学导论（第7版）（影印版），布鲁克希尔 著，清华大学出版社 ，2004
第10讲：数据库
（第14章）
第11讲：人工智能与计算理论 （第17，18章）
学习建议
内容多，用系统的思想学习，掌握基本概念、 基本原理、基本操作；
听讲与自学相结合，可以快速浏览几本书，有 针对性的上网查阅或图书查阅；
多上机，多实践，提高动手能力
本讲内容
1.1．计算机系统分层结构 1.2．计算机的发展历史 1.3．计算机的分类 1.4．计算机应用
计算机科学导论
第一讲 概述
课程简介
《计算机科学导论》是计算机类各专业全程教学内容的导 引课程，介绍计算机硬件、软件、数据组织和计算理论等方面的 内容，包括编码及计算机体系结构的基本原理、操作系统、计算 机网络、算法、程序设计语言、数据结构和数据库、人工智能以 及计算理论等专业知识的知识点以及与信息技术有关的社会人文 等知识，力求使学生对计算机科学有比较全面的了解。与此同时， 使读者对后续课程的学习有一个概括的了解，为今后的学习打下 良好的基础。
什么是计算机科学（Computer Science）
Computer science is the study of the theory, design, implementation, and performance of computer software and computer systems, including the study of computability and computation itself.
传统且主流的 研究方向
计算机科学涉及的主要领域：
➢ 数值和符号计算
➢ 体系结构
➢ 操作系统
➢ 数据结构和算法
➢ 程序设计
➢ 软件工程
➢ 数据库和信息检索
➢ 人工智能和计算理论
10
什么是计算机
计算机是数据处理器，它根据事先存储在存储器中的一组 指令的要求，接收输入的数据、处理数据、 存储数据并且 输出数据。
由原始事实和图像等各种信息组成
应用 通过指令完成计算和数据管理
硬件
在不管同理领计域算充机分资利源用计算机的能力 由物理元器件构成操作 系统数据 信息源自计算机基础——计算机的发展历史
机械计算器时期 (1930以前)
帕斯卡与机械计算机 Pascaline， 1642 莱布尼兹与 改进的Pascaline，1672 巴贝奇与 差分引擎，1823 霍列瑞斯与卡片穿孔制表机，1890
国际计算机组织 (ACM) 定义： 计算机科学（计算学科）是对描述和变换信息的算
法过程的系统研究，包括它的理论、分析、设计、有效 性、实现和应用。
9
什么是计算机科学（Computer Science）
计算机科学研究的主要内容：
计算机信息的转换与表示技术 计算机系统的理论与实现技术 计算机软件的开发与维护技术
电子计算机时期 (1930 ~ 1950)
图灵与图灵机、巨人计算机 Colossus，1943 莫奇利和埃克特与ENIAC, 1946 EDVAC, 1950 与UNIVAC, 1951 冯•诺依曼 与IAS, 1952
现代计算机时期 (1950 ~ now)
帕斯卡与机械计算机 Pascaline，1642
早期最重要的计算工具是算盘 (abacus)
计算工具最重要的发展是帕斯卡机械计算 机 ，也称“Pascaline”，1642由法国数 学家 Blaise Pascal发明。可对所以数字 做加减法运算。
莱布尼兹与 改进的Pascaline， 1672
德国数学家莱布尼兹 1672年对“Pascaline”进 行了改进，可进行四则运算和开方。称之为莱布 尼兹轮。
5
课程安排
讲授内容
第1讲：概论
（第1章）
第2讲：数据和数的表示
（第2、3、4章）
第3讲：计算机硬件
（第5章）
第4讲：计算机操作系统
（第7章）
第5讲：数据结构与算法
（第8，11,12章）
第6讲：计算机网络
（第6章）
第7讲：软件工程
（第10章）
第8讲：计算机程序设计基础 （第9章）
第9讲：计算机信息系统安全 （第16章）
课程目标
展示计算机科学的全景 激发学习兴趣 为后续课程的学习做好必要的知识准备
学习要求
了解计算机科学的内涵与应用领域、计算机的硬件 结构与组成原理、软件工程、计算机网络与信息安 全、多媒体技术、人工智能等领域的基本知识；
初步掌握计算机科学的基本概念和术语、操作系统 的功能、数据结构和数据库的基本概念和相关技术、 计算机基本应用技能等。
图灵在1936年发表的论文中， 提出了一种计算机抽象模型， 利用这种计算机可用一些简单 的机械动作实现推理。这种计 算机也称“图灵机”。
1896年，霍列瑞斯组织了 International Business Machines (IBM)。
该组织后来在计算机发展 中发挥了重要的作用。
图灵与图灵机、巨人计算机 Colossus， 1943
1943年，图灵设计了 “Colossus” (巨人计算机)，主要用于第二次世
界大战破译德国的密码。
巴贝奇与 差分引擎，1823
1823 年 , 设 计了一台自 动的机械计 算器，也称
差分引擎 “ (Differen ce Engine )”。
1833, 又开始设计可编程的自动
机械数字计算机，也称分析引擎 “ (Analytical Engine )”。
霍列瑞斯与卡片穿孔制表机，1890
计算机系统发展的重要一 步是1890年制表机的发明。 由霍列瑞斯发明，首次用 于全美的人口普查。