文档介绍：计算机导论
计算机科学之美
构建计算机: 思想和技术之美
强大而非万能: 概念之美
数字化: 0、1世界之美
让世界变小变平: 观念之美
目录
第2章计算机的组成
第3章从机器语言到多媒体
第4章信息系统
第5章计算机网络
第6章计算机科学
第1章计算机的发展史
第1章计算机的发展史
计算机的起源
古人曰:“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外。”筹策又叫算筹,它是中国古代普遍采用的一种计算工具。公元前500年,中国南北朝时期的数学家祖冲之,借用算筹作为计算工具,成功地将圆周率计算到小数点后的第七位。
中国古代发明的珠算盘,直到今天,它仍然是许多人钟爱的“计算机”。对世界数学的发展产生了重要的影响。
17世纪初,计算工具在西方呈现出较快的发展,首先创立对数概念英国数学家纳皮尔(),发明了一种工具,即后来被人们称为“纳皮算筹”的器具。
英国牧师奥却德()发明了圆盘型对数计算尺,后改进成两根相互滑动的直尺状。在工程计算领域计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方,甚至可以计算三角函数、指数和对数,它一直使用到袖珍计算器面世为止。
机械计算机由法国的帕斯卡()发明出来。帕斯卡设计的计算机是由一系列齿轮组成而用发条做为动力的装置,这种机器只能够做6位加法和减法。然而,即使只做加法也有个“逢十进一”的进位问题。
这称为“人类有史以来第一台计算机”,后来人们为了纪念它将一种计算机的高级语言命名为“PASCAL”。
巴贝奇的第一个目标是制作一台“差分机”。快速编制不同函数的数学用表。
他整整用了10年的时间,于1822 年完成了第一台差分机,可以处理3个不同的5位数,计算精度达到6 位小数,当即就演算出了好几种函数表来。同时间接指出了计算机的五个部分,同时产生第一个程序员——爱达·奥古斯塔(Ada Augusta)
图灵和图灵机
现代计算机的诞生
现代计算机孕育于英国、诞生于美国、并成长遍布于全世界。所谓“现代”是指利用先进的电子技术代替机械或机电技术。现代计算机经历了60多年的发展(从1945年至今),其中最重要的代表人物是英国科学家艾兰·图灵(A. M. Turing)和美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann),他们为现代计算机科学奠定了基础。
图灵对现代计算机的主要贡献有两个:
(1)建立图灵机(Turing machine)理论模型;
(2)提出定义机器智能的图灵测试(Turing test)。
1936年图灵发表了一篇论文:《论可计算的数及其在密码问题的应用》,首次提出逻辑机的通用模型。现在人们就把这个模型机称为图灵机,缩写为TM。TM由一个处理器P、一个读写头W/P和一条存储带M组成。
P
W/P
B
1
1
1
1
B
1
B
M
……
其中,M是一个无限长的带,被分成一个个单元,从最左单元开始,向右延伸直至无穷。P是一个有限状态控制器,能使W/R左移或右移,并且能对M上的符号进行修改或读出。
那么,图灵机怎样进行运算呢?例如做加法3+2=?
开始先把最左单元放上特殊的符号B,表示分割空格,它不属于输入符号集。然后写上3个“1”,用B分割后再写上2个1”,接着在再填一个B,相加时,只要把中间的B修改为“1”,而把