信息工程
➢ 什么是信息？ ➢ 什么是工程？
计算机——为什么不叫发动机？ 导——导弹？——为什么不叫炮弹？
论——华山论剑？
对有计算能力机器的科学引导论述的研究
计算机思想
➢ 有利于以后学习。 ➢ 计算机思想提高对信息工程相关的认识。
计算机科学导论内容
计算机（手机或电脑）
通讯设备有那些计算 计算机（服务器数据并且 输出 数据。
程序（存储在存储器中）
输入
8,12,22,3
输出 3,8,12,22
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
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 “ (Difference
Engine ) ”。
1833, 又开始设计可编程的自
分 析引擎 “ (Analytical
动机械数字计算机，也称 Engine ) ”。
霍列瑞斯与 卡片穿孔制表机 ， 1890
1951 年由 莫奇利与埃克特设计制造。
冯 ? 诺依曼与 IAS , 1952
?
冯 ?诺依曼的 IAS 计算机诞生于 1952
计算机概述 —— 计算机的发展历史
1
电子管时代（从 ENIAC 诞生到 50 年代后期）
2
晶体管时代（ 50 年代中期到 60 年代中期）
3
集成电路时代（60 年代中期到 70 年代前期）
空间 :1,000 平方英尺 25
EDVAC, 1950 与 UNIVAC, 1951
? EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer )
是第一台存储程序的计算 机，基于 冯 ? 诺依曼 思想， 诞生于 1950 年。
? UNIVAC (Universal Automatic Computer ), 第一台商 业计算机，
(1930 ~ 1950)
图灵与 图灵机 巨、人计算机
Colossus
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)
， 1943
帕斯卡与 机械计算机 Pascaline ， 1642
? 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。
? 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 ”。
莫奇利、埃克特与 ENIAC , 1946
? 第一台电子计算机， Electronic Numerical Integrator And Calculator (ENIAC) , 诞生于 1946 年，由莫奇利与埃克特设计。
编程 : 通过插孔和开关实现
速度 : 5,000 次 / 秒 输入 / 输出 : 卡片 , 指示灯 , 开关 , 插孔
计算机硬件 计算机软件
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
? 电子计算机时期
? 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。
计算机科学导论内容
摄像头
CPU，内存
屏幕等
如何工作？
如何工作？
手机、电脑
系统
微信 淘宝 支付宝等
信息
发送信息
5G
网络
如何工作？
服务器
网络设备 物联网 云计算 大数据
人工智能
如何工作？
目 录 CONTENTS
冯 . 诺依曼计算机模型 计算机系统的分层结构 计算机的发展历史
什么是计算机? ? 计算机是数据处理器，它根据事先存储在存
? 第一台基于 Intel 微处理器的微型计算机
有以下说法：
? Intel 公司的 MCS-4 （ 1971 年） ? 约翰 ·布兰肯贝克的 Kenbak 1 （ 1971 年） ? 加拿大自动电器系统公司推出商用电脑 (有 显示屏、键盘、CPU （ 1972 年）
? 法国 Micral 公司的 Micral （ 1973 年，首次在广告中使用了 Microcomputer 一词）
4
大规模集成电路时代（70 年代初到 80 年代初）
5
超大规模集成电路时代（80 年代以后）
6
生物神经网络时代（人工智能）
? 第一台通用计算机
国际商用机器公司耗资 50 亿美元历时 5 年的 IBM360 系统计算机于1964 年问世。 ? 器件为晶体管和集成电路混合的。 ? IBM360 的贡献在于通用化、标准化、系列化。 ? 可用于科学计算、商业数据处理。 ? 内部硬件和其它设置可适应多方面的应用。 ? 同一程序可在机器语言一级上在不同的计算机
? 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。
? 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
上执行。 ? IBM360 有大、中、小三大类六个型号。
? 从 IBM360 开始有了计算机兼容的概念。
31
IBM 360/20
? 第一台微型计算机 Intel 公司于 1971 年开发 Intel4004 微处 理器，在3 毫米× 4 毫米的大规模集成电路
芯片上有 2250 个晶体管，每秒运算速度 6 万次。