第一章计算机基础知识(20211114232144).pdf

计算机基础知识是理解现代信息技术的关键，本章主要涵盖了计算机的发展历史、特点、分类、应用以及基本工作原理等核心概念。从古代的算筹、算盘，到后来的圆盘计算尺、帕斯卡计算器，再到巴比奇的差分机和分析机，计算机的发展历程反映了人类智慧的不断进化。查尔斯·巴比奇的分析机被认为是现代通用数字计算机的雏形，因为它包含了程序控制的概念。 1.1.1 近代计算机的发展中，巴比奇的差分机和分析机是重要的里程碑。差分机专注于加法运算，而分析机更进一步，具备了控制运算程序的能力，预示着现代计算机的编程概念。随后，模拟机的研制，如凯尔文的潮汐调和分析仪和布什的微分分析仪，虽然在特定计算任务中表现出色，但因其局限性，逐渐被数字计算机所取代。 图灵在1936年提出的理想计算机模型，即图灵机，对计算机科学产生了深远影响。图灵机是一个抽象的计算模型，由带子、读写头和控制装置构成，能够模拟任何可计算的问题。图灵的这一理论为后来的计算机设计提供了理论基础，并且至今仍然是计算机科学理论研究的重要工具。 计算机的特点包括自动性、高速性、精确性和可存储性，这些特性使得计算机在众多领域得到广泛应用，如科学研究、工程计算、数据处理、人工智能等。计算机的分类包括个人计算机、服务器、嵌入式系统、超级计算机等，各自在不同场景下发挥着重要作用。 计算机系统由硬件和软件两大部分组成。硬件包括中央处理器(CPU)、内存、存储设备、输入输出设备等；软件则包含操作系统、应用软件等。计算机的基本工作原理基于二进制系统，数据以二进制形式存储和处理，进位计数制之间的转换是数据处理的基础。 数据在计算机中以位(bit)为基本单位进行存储，多个位组成字节(byte)，进而构成更复杂的数据类型，如整数、浮点数、字符等。计算机运算包括算术运算和逻辑运算，这些运算通过CPU执行指令来完成。 通过学习本章内容，我们可以对计算机的基本知识有一个全面的了解，为进一步深入学习编程、网络、数据库等相关领域打下坚实基础。随着科技的进步，计算机的应用将更加广泛，对计算机基础知识的掌握也显得更为重要。