七年級信息技術上冊 第3課《電子計算機的發(fā)展與應用》學習材料 川教版

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第三課 電子計算機的發(fā)展與應用 （一）電子計算機的產生和發(fā)展 1、第一臺電子計算機的誕生 世界上第一臺電子計算機ENIAC（Electronic Numerical Intergrator And Calculator）于1946年2月15日在美國賓夕法尼亞大學研制成功。ENIAC是為美國陸軍進行新式火炮的試驗所涉及復雜的彈道計算而研制的。 1946年，美國物理學家莫奇利任總設計師，研制成功 世界上第一臺電子管計算機ENIAC(圖中左為莫奇利） 第一臺電子管計算機（ENIAC)占地170平方米，重30噸， 有1.8萬個電子管，用十進制計算，每秒運算5000次 2、計算機發(fā)展的幾個階段 自從ENIAC問世以來，電子計算機經歷了電子管、晶體管、集成電路及大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路四個發(fā)展時代，目前正向第五代網絡智能化計算機方向發(fā)展。 第一代是電子管計算機（1946-1955）。這個時期的計算機使用電子管作為邏輯元件，主存儲器采用磁鼓。外存儲器采用磁鼓、磁帶。主要應用于科學計算方面。其特點是體積龐大，耗電量大，運算速度慢，可靠性差，內存容量小。ENIAC是這個時期的代表。 <第一代計算機的核心部件，真空電子管> 第二代是晶體管計算機（1956-1963）。主要使用晶體管作為邏輯元件，以磁芯作為主存儲器，外存儲器開始使用硬磁盤。由于計算機的邏輯元件采用晶體管作為邏輯元件，體積、功耗已大大減小，運算速度已提高到幾十萬次每秒。計算機的應用范圍擴大到數(shù)據(jù)處理。 <貝爾實驗室研制的世界上第一臺全晶體管計算機 TRADIC> 第三代是集成電路計算機（1964-1971）。此時的計算機，其邏輯元件已開始采用小、中規(guī)模集成電路，繼續(xù)以磁芯作為主存儲器，而外存儲器開始采用軟磁盤。運算速度已達到每秒百萬次甚至幾百萬次的水平。計算機的應用范圍進一步擴大，應用上遍及科學計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制等領域。 〈第三代計算機的標志性產品， IBM360 大型機的局部圖 〉 第四代是大規(guī)模集成電路計算機（自1972年以后）。由于大規(guī)模集成技術的應用，使這一代計算機比前幾代有了更快的發(fā)展，其趨勢是大型化和微型化。這時的計算機采用大規(guī)模集成電路作為邏輯元件，磁芯存儲器基本被淘汰，普遍使用了半導體存儲器，而外存儲器中的硬盤及軟盤得到了迅速推廣。計算機的運算速度及可靠性得到了更大的提高，功能更加完備。應用更為廣泛，計算機網絡軟件、數(shù)據(jù)庫軟件相繼出現(xiàn)。 第五代計算機是為了適應未來社會信息化的要求而提出的，與前四代計算機相比有著本質的區(qū)別，它是把信息采集、存儲、處理、通訊同人工智能結合在一起的智能計算機系統(tǒng)，真正實現(xiàn)人腦功能的延伸。 （二）計算機的特點 1.運算速度快 2.計算精度高 3.具有記憶和邏輯判斷能力 4、實現(xiàn)自動控制 5、可靠性高 （三）計算機的主要應用 1、科學計算（數(shù)值計算） 由于計算機具有很高的運算速度，從而廣泛用于航空、航天、軍事科學、氣象、地震、造船、建筑等領域。 2、 數(shù)據(jù)處理（信息處理） 計算機對外部設備送來的各種信息進行收集、分類、統(tǒng)計、存儲、傳輸、檢索等處理。 3、 實時控制（工業(yè)控制） 是指用計算機及時地采集、檢測反映受控對象運行情況的數(shù)據(jù)，經計算機分析處理后，發(fā)出控制信號，控制受控對象的運行，以實現(xiàn)系統(tǒng)的最佳控制。 4、 計算機輔助系統(tǒng) 計算機輔助設計CAD，計算機輔助制造CAM，計算機輔助教學CAI 5、 人工智能 利用計算機模擬人類的智能行為的科學和技術。 6.網絡應用 計算機技術與現(xiàn)代通信技術的結合構成了計算機網絡。計算機網絡的建立，不僅解決了一個單位、一個地區(qū)、一個國家中計算機與計算機之間的通訊，各種軟、硬件資源的共享，也大大促進了國際間的文字、圖像、視頻和聲音等各類數(shù)據(jù)的傳輸與處理。