主要掌握馮諾依曼計算機體系結構和計算機領域重要人物及其研究成果和相關獎項。
計算機系統(tǒng)簡介計算機系統(tǒng)由“硬件”和“軟件”組成，所謂“硬件”即指計算機的實體部分，由看得見摸得著的各種電子元器件組成，比如主機、外設等。
所謂“軟件”是看不見摸不著的，比如我們常用的瀏覽器、微信和QQ、PPT等。
(資料圖片僅供參考)
1944年，美籍匈牙利數(shù)學家 馮·諾依曼提出計算機基本結構和工作方式的設想，為計算機的誕生和發(fā)展提供了理論基礎。
時至今日，盡管計算機軟硬件技術飛速發(fā)展，但計算機本身的體系結構并沒有明顯的突破，當今的計算機仍屬于馮·諾依曼架構。
其理論要點如下：
1、計算機硬件設備由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分組成。
2、存儲程序思想：把計算過程描述為由許多命令按一定順序組成的程序，然后把程序和數(shù)據(jù)一起輸入計算機，計算機對已存入的程序和數(shù)據(jù)處理后，輸出結果。
馮諾依曼計算機補充特點指令和數(shù)據(jù)以同等地位存放于存儲器內，并可按址尋訪。指令和數(shù)據(jù)均用二進制碼表示。指令由操作碼和地址碼組成，操作碼用來表示操作性質，地址碼用來表示操作數(shù)所在存儲器中的位置。指令在存儲器內按順序存放。通常，指令是順序執(zhí)行的，在特定條件下，可根據(jù)運算結果或根據(jù)設定的條件改變執(zhí)行順序。機器以運算器為中心，輸入輸出設備與存儲器的數(shù)據(jù)傳送通過運算器。馮諾依曼計算機結構圖現(xiàn)代計算機結構圖圖靈及圖靈獎艾倫.麥席森.圖靈，英國數(shù)學家，他的圖靈機模型為計算機的邏輯工作方式奠定了基礎。
圖靈機將人們使用紙筆進行數(shù)學運算的過程進行抽象，由一個虛擬的機器替代人們進行數(shù)學運算。
圖靈獎：由美國計算機協(xié)會（ACM）于1966年設立，專門獎勵那些對計算機事業(yè)作出重要貢獻的個人，它是計算機界最負盛名、最崇高的一個獎項，有“計算機界的諾貝爾獎”之稱。
戈登·摩爾及摩爾定律戈登·摩爾，美國科學家，企業(yè)家，英特爾公司創(chuàng)始人之一。摩爾定律：當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。Ada Lovelace世界上第一位給計算機寫程序的是Ada Lovelace。是一位女程序員。
世界上第一臺計算機1946年2月，在美國賓西法尼亞大學世界上第一臺電子數(shù)字計算機ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator電子數(shù)值積分和計算機）誕生了（如圖所示），它標志著計算機時代的到來。
計算機發(fā)展階段人們根據(jù)計算機的性能和使用主要元器件的不同，將計算機的發(fā)展劃分成四個階段。
第一代計算機1946-1958年，電子管時代計算機。
主要特點：采用電子管作為計算機的主要邏輯部件體積大，耗電量大，壽命短，成本高。電子管如圖所示。
這一時期的典型機器：
國外的：ENIAC 、UNIVAC。
國內的：103、104等。
第二代計算機1959~1964年，晶體管計算機時代。
主要特點：
采用晶體管作為計算機的主要邏輯部件，體積減小，重量減輕，成本下降，能耗降低。晶體管如圖所示。
這一時期的典型機器：
國外的：IBM7090等，如圖所示：
國內的：441B等。
第三代計算機1965~1970年，集成電路計算機時代。
主要特點： 采用中、小規(guī)模集成電路做主要邏輯部件，從而使計算機體積更小，重量更輕，耗電更省，壽命更長，成本更低，運算運算速度有了更大的提高。集成電路如圖所示：
這一時期的典型機器：
國外的：IBM-360等。
國內的：709等。
第四代計算機1971年至今，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機時代。
主要特點： 采用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路作基本邏輯部件，使計算機體積、重量和成本大幅度的降低，運算速度和可靠性大幅度的提高。大規(guī)模集成電路如圖所示：
這一時期典型機器：
國外：IBM-370等。
國內：銀河等。
計算機的分類巨型計算機(Super Computer)人們通常把最快、最大、最昂貴的計算機稱為巨型機（超級計算機）。巨型機一般用在國防和尖端科學領域。
世界上只有少數(shù)幾個國家能生產巨型機，著名巨型機如：美國的克雷系列(Cray-1,Cray-2，Cray-3、Cray-4等)，我國自行研制的銀河-I（每秒運算1億次以上）、銀河-II（每秒運算了10億次以上）和銀河-III（每秒運算100億次以上）也都是巨型機，如圖示。
目前，計算機運算速度最高的是日本NEC的Earth Simulator（地球模擬器），它實測運算速度可達到每秒35萬億次浮點運算，峰值運算速度可達到每秒40萬億次浮點運算。
大型主機(Mainframe)大型主機包括大型機和中型機，價格比較貴，運算速度沒有巨型機那樣快，一般只有大中型企事業(yè)單位才有必要配置和管理它。美國 IBM公司生產的IBM360、IBM370、IBM9000系列，就是國際上有代表性的大型主機。
小型計算機(Minicomputer)小型計算機一般為中小型企事業(yè)單位或某一部門所用，例如高等院校的計算機中心都以一臺小型機為主機，配以幾十臺甚至上百臺終端機。我國生產的太極系列機都是小型計算機的代表。
小巨型計算機(Minisupers)也稱為桌上型超級電腦，其發(fā)展非常迅速。例如，美國Convex公司的 C系列機等，就是比較成功的小巨型機。
微型計算機(Micro Computer)微型計算機又稱個人計算機（Personal Computer，PC），是第四代計算機時期出現(xiàn)的一個新機種。特點是輕、小、價廉、易用。
工作站(Workstation)工作站是介于個人計算機——PC機和小型計算機之間的一種高檔微型機，如圖所示。工作站通常配有高檔 CPU、高分辨率的大屏幕顯示器和大容量的內外存儲器，具有較強的數(shù)據(jù)處理能力和高性能的圖形功能。它主要用于圖像處理、計算機輔助設計（CAD）等領域。
服務器（Server）服務器是一種在網(wǎng)絡環(huán)境中為多個用戶提供服務的計算機系統(tǒng)，如圖所示。從硬件上來說，一臺普通的微型機也可以充當服務器，關鍵是它要安裝網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡協(xié)議和各種服務軟件。根據(jù)提供的服務，服務器可以分為文件服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器和通信服務器等。
嵌入式計算機嵌入式計算機是指作為一個信息處理部件，嵌入到應用系統(tǒng)之中的計算機。嵌入式計算機與通用型計算機最大的區(qū)別是運行固化的軟件，用戶很難或不能改變。嵌入式計算機應用最廣泛，數(shù)量超過微型機。目前廣泛用于各種家用電器之中，如電冰箱、自動洗衣機、數(shù)字電視機和數(shù)碼照相機等。
科學計算科學研究和工程技術計算領域是計算機的重要應用領域，也是應用最早、最廣泛的領域。計算機的使用，使得很多復雜的科學計算，如軍事、航天、氣象等學科領域中的許多問題得以解決。人們利用計算機進行各種研究和設計工作，取得比過去用實驗方法或粗略估算方法精確得多的結果，從而大大減少研究、試制的時間和人力與費用?？茖W計算的特點是計算量大和數(shù)值變化范圍大。
數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理又稱為信息處理，是用計算機對大量數(shù)據(jù)進行收集、整理、加工、分析及利用。與科學計算不同，數(shù)據(jù)處理涉及的數(shù)據(jù)量大，計算方法卻比較簡單，大多為邏輯運算，處理結果常以表格形式保存起來。目前，數(shù)據(jù)處理廣泛應用于辦公自動化、企業(yè)管理、事務管理、情報檢索等領域，小到家政管理，大到國家的計劃管理，都屬于數(shù)據(jù)處理的范疇。
過程控制利用計算機實時采集、檢測數(shù)據(jù)并進行處理后，按最佳值迅速地對控制對象進行控制，從而大大提高控制的實時性、準確性及各應用領域的自動化程度。
計算機輔助系統(tǒng)計算機輔助系統(tǒng)包括計算機輔助設計CAD（Computer Aided Design）、計算機輔助制造CAM（Computer Aided Manufacturing）、計算機輔助教學CAI（Computer Assisted Instruction）、計算機輔助教育CBE（Computer Based Education）等。計算機輔助設計是設計人員建立某種模式和程序，使計算機按照人的意圖進行分析和計算，作出判斷和選擇，最后輸出滿意的設計結果或圖紙；計算機輔助教學，即多媒體的教學方式，是將有關課程的教學程序存入計算機中，讓學生通過計算機進行學習。近年來，多媒體技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展推動了CBE的發(fā)展，網(wǎng)上教學和遠程教學已在許多學校展開。
人工智能人工智能AI（Artificial Intelligence）一般是指計算機模擬人腦進行演繹推理和作出決策的思維過程。人們將一些定理和推理規(guī)則存入計算機中，然后設計程序讓計算機自動尋找解決問題的方法。
計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡是利用通訊設備和線路將地理位置不同、功能獨立的多臺計算機互聯(lián)起來，按照一定的網(wǎng)絡通信協(xié)議，實現(xiàn)信息交換、資源共享和分布式處理。計算機網(wǎng)絡是當前計算機應用的一個重要領域。
電子商務電子商務是指通過計算機和網(wǎng)絡進行商務活動，如電子銀行、網(wǎng)上交易等。電子商務具有高效率、低支付、高收益和全球性等優(yōu)點。
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