2011年軟件水平考試網(wǎng)絡(luò)工程師全面復(fù)習(xí)資料(1)
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識
一.計(jì)算機(jī)發(fā)展史略
世界上第一臺電子數(shù)字式計(jì)算機(jī)于1946年2月15日在美國賓夕法尼亞大學(xué)正式投入運(yùn)行，它的名稱叫ENIAC(埃尼阿克)，是電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的縮寫。它使用了17468個(gè)真空電子管，耗電174千瓦，占地170平方米，重達(dá)30噸，每秒鐘可進(jìn)行5000次加法運(yùn)算。雖然它的功能還比不上今天最普通的一臺微型計(jì)算機(jī)，但在當(dāng)時(shí)它已是運(yùn)算速度的絕對冠軍，并且其運(yùn)算的精確度和準(zhǔn)確度也是史無前例的。以圓周率(π)的計(jì)算為例，中國的古代科學(xué)家祖沖之利用算籌，耗費(fèi)15年心血，才把圓周率計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后7位數(shù)。一千多年后，英國人香克斯以畢生精力計(jì)算圓周率，才計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后707位。而使用ENIAC進(jìn)行計(jì)算，僅用了40秒就達(dá)到了這個(gè)記錄，還發(fā)現(xiàn)香克斯的計(jì)算中，第528位是錯(cuò)誤的。
ENIAC奠定了電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展基礎(chǔ)，開辟了一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的新紀(jì)元。有人將其稱為人類第三次產(chǎn)業(yè)革命開始的標(biāo)志。
ENIAC誕生后，數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出了重大的改進(jìn)理論，主要有兩點(diǎn)：其一是電子計(jì)算機(jī)應(yīng)該以二進(jìn)制為運(yùn)算基礎(chǔ)，其二是電子計(jì)算機(jī)應(yīng)采用"存儲程序"方式工作，并且進(jìn)一步明確指出了整個(gè)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由五個(gè)部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入裝置和輸出裝置。馮·諾依曼的這些理論的提出，解決了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算自動化的問題和速度配合問題，對后來計(jì)算機(jī)的發(fā)展起到了決定性的作用。直至今天，絕大部分的計(jì)算機(jī)還是采用馮·諾依曼方式工作。
ENIAC誕生后短短的幾十年間，計(jì)算機(jī)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。主要電子器件相繼使用了真空電子管，晶體管，中、小規(guī)模集成電路和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，引起計(jì)算機(jī)的幾次更新?lián)Q代。每一次更新?lián)Q代都使計(jì)算機(jī)的體積和耗電量大大減小，功能大大增強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬。特別是體積小、價(jià)格低、功能強(qiáng)的微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使得計(jì)算機(jī)迅速普及，進(jìn)入了辦公室和家庭，在辦公室自動化和多媒體應(yīng)用方面發(fā)揮了很大的作用。目前，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已擴(kuò)展到社會的各個(gè)領(lǐng)域。
電子計(jì)算機(jī)還在向以下四個(gè)方面發(fā)展：
巨型化 天文、軍事、仿真等領(lǐng)域需要進(jìn)行大量的計(jì)算，要求計(jì)算機(jī)有更高的運(yùn)算速度、更大的存儲量，這就需要研制功能更強(qiáng)的巨型計(jì)算機(jī)。
微型化 專用微型機(jī)已經(jīng)大量應(yīng)用于儀器、儀表和家用電器中。通用微型機(jī)已經(jīng)大量進(jìn)入辦公室和家庭，但人們需要體積更小、更輕便、易于攜帶的微型機(jī)，以便出門在外或在旅途中均可使用計(jì)算機(jī)。應(yīng)運(yùn)而生的便攜式微型機(jī)(筆記本型)和掌上型微型機(jī)正在不斷涌現(xiàn)，迅速普及。
網(wǎng)絡(luò)化 將地理位置分散的計(jì)算機(jī)通過專用的電纜或通信線路互相連接，就組成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)可以使分散的各種資源得到共享，使計(jì)算機(jī)的實(shí)際效用提高了很多。計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)不再是可有可無的事，而是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中一個(gè)很重要的部分。人們常說的因特網(wǎng)(INTERNET，也譯為國際互聯(lián)網(wǎng))就是一個(gè)通過通信線路聯(lián)接、覆蓋全球的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。通過因特網(wǎng)，人們足不出戶就可獲取大量的信息，與世界各地的親友快捷通信，進(jìn)行網(wǎng)上貿(mào)易等等。
智能化 目前的計(jì)算機(jī)已能夠部分地代替人的腦力勞動，因此也常稱為"電腦"。但是人們希望計(jì)算機(jī)具有更多的類似人的智能，比如：能聽懂人類的語言，能識別圖形，會自行學(xué)習(xí)等等，這就需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。
二.計(jì) 算 機(jī) 的 應(yīng) 用
(1) 科學(xué)計(jì)算如：計(jì)算量大、數(shù)值變化范圍大的天文學(xué)、量子化學(xué)、空氣動力學(xué)、核物理學(xué)和天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域中的復(fù)雜運(yùn)算。
(2) 數(shù)據(jù)處理是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要方面，如：辦公自動化、企業(yè)管理、事務(wù)管理、情報(bào)檢索等非數(shù)值計(jì)算的領(lǐng)域。
(3) 過程控制如：冶金、石油、化工、紡織、水電、機(jī)械、航天等現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中的自動化控制。
(4) 計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD：如飛機(jī)、船舶、建筑、機(jī)械、大規(guī)模集成電路等的設(shè)計(jì)。
計(jì)算機(jī)輔助制造 CAM：用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制和操作。
計(jì)算機(jī)輔助教育 CBE：如計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI、計(jì)算機(jī)輔助測試 CAT、計(jì)算機(jī)管理教學(xué) CMI
(5) 人工智能 AI 是計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究的前沿學(xué)科。
(6) 信息高速公路(此即 “國家信息基礎(chǔ)設(shè)施” NII 的俗稱)
我國已建立的大型計(jì)算機(jī)應(yīng)用工程-"金"字工程： 金橋工程(全國經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)) 金卡工程(金融信息網(wǎng)) 金關(guān)工程(外貿(mào)海關(guān)信息網(wǎng)) 金智工程(教育科研信息網(wǎng))
(7)電子商務(wù)利用國際互聯(lián)網(wǎng)Internet 進(jìn)行網(wǎng)上商務(wù)活動，始于1996年，現(xiàn)已發(fā)展迅速，全球已有許多企業(yè)先后開展了“電子商務(wù)”活動。
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