文档介绍：大学计算机基础 任课教师:彭涛 电话:********** 课程QQ群:124224505 pengtao@ 学分: 学时:理论16+实验16 考核方式:闭卷考试(60%)+大作业(30%)+平时(10%)
理论计算机之父-阿兰·麦席森·图灵
计算机之父-约翰·冯·诺依曼
计算机软件之母——Grace Hopper (1906-1992)
(a)一本介绍霍波博士的书
(b)海军军官霍波——摄于1984年
保存在霍波笔记本中的第一个“bug”
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大学计算机基础
图灵、图灵机及图灵测试
图灵是计算机逻辑的奠基者,许多人工智能的重要方法也源自这位伟大的科学家:
24岁,提出图灵机理论;
31岁,参与Colossus(二战时英国破解德国通信密码的计算机)的研制;
33岁,构思了仿真系统;
35岁,提出自动程序设计概念;
38岁,设计了“图灵测试”;
在后来还创造了一门新学科——非线性力学;
……
计算机与人工智能之父,英国数学家、逻辑学家
——阿兰·图灵(Alan Turing,1912-1954)
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图灵、图灵机及图灵测试
1. 图灵机
1936年5月28日,图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文,题为“论可计算数及其在判定问题上的应用”(putable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem)。在这篇开创性的论文中,图灵给“可计算性”下了一个严格的数学定义,并提出著名的“图灵机(Turing Machine)”的设想。
图灵机模型示意图
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图灵、图灵机及图灵测试
2. 图灵测试
1950年10月,图灵发表一篇题为“计算机器与智能”(Computing machinery and intelligence)的论文,成为划时代之作。
在这篇论文里,图灵第一次提出“机器思维”的概念。他还对智能问题从行为主义的角度给出了定义,由此提出一假想:一个人在不接触对方的情况下,通过一种特殊的方式,和对方进行一系列的问答,如果在相当长时间内,他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机,那么,就可以认为这个计算机具有同人相当的智力,即这台计算机是能思维的。这就是著名的“图灵测试”(Turing Testing)。
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1954年,42岁的图灵英年早逝。从1966年开始,每年由美国计算机学会(Association puting Machinery—ACM)颁发“图灵奖”(Turing Award)给世界上最优秀的电脑科学家
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大学计算机基础
维纳及计算机设计五原则
维纳提出的现代计算机设计五原则:
不是模拟式,而是数字式;
由电子元件构成,尽量减少机械部件;
采用二进制,而不是十进制;
内部存放计算表;
在计算机内部存储数据。
【维纳1943年在所发表的论文“行为、目的和目的论”(Behavior, purpose, and teleology. Phil. Sci. 10(1943).)中,首次提出了“控制论”这个概念。1948年维纳在麻省理工学院出版社(MIT Press)出版了里程碑式的著作《控制论——动物和机器中的通信与控制问题》(ics: Or the Control munication in the Animal and the Machine. Cambridge),为控制论奠定了理论基础,标志着它的正式诞生。】
控制论创始人——诺伯特·维纳
(Norbert Wiener,1894-1964)
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冯·诺伊曼及冯·诺伊曼结构
1945年6月30日,冯·诺依曼发表“101页报告”——First Draft of a Report on the EDVAC;
1946年7、8月间,冯·诺依曼又提出了一个更加完善的设计报告“电子计算机逻辑设计初探”(Preliminary discussion of the the logical design of an puting instrument)。
现代电子计算机之父
——冯·诺伊曼
这两篇报告的综合设计思想,便是著名的“冯·诺依曼结构(von Neumann Architecture)”。报告明确指出:
采用二进制,不但数据采用二进制,指令也采用二进制;
计算机由5部分构成:运算器、控制器、存储器、输入和输出装置;
程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中,机器按程序指定的逻辑顺序,把指令从存储器中读出来并逐条执行,从而自动完成程序描述的处理工作。(即,“存储程序”思想)