【正文】 發(fā)達國家發(fā)展起來的一門綜合性技術(shù)。它是計算機、通信與自動化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，也是當(dāng)代適用面最廣的一類應(yīng)用。 169。南昌大學(xué)計算中心 26 2021/6/16 ?（ 2）生產(chǎn)自動化（ Production Automation） 生產(chǎn)自動化包括計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造和計算機集成制造系統(tǒng)等內(nèi)容。它們是計算機在現(xiàn)代生產(chǎn)領(lǐng)域特別是制造業(yè)中的應(yīng)用，不僅能提高自動化水平，而且使傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。 169。南昌大學(xué)計算中心 27 2021/6/16 ① 計算機輔助設(shè)計 （ CAD,ComputerAided Design） ② 計算機輔助制造 （ CAM,ComputerAided Manufacturing） ③ 計算機集成制造系統(tǒng) （ CIMS,Computer Integrated Manufacturing System） 169。南昌大學(xué)計算中心 28 2021/6/16 ?（ 3）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用（ Database Applications） 數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，在計算機現(xiàn)代應(yīng)用中占有十分重要的地位。今天在任何一個發(fā)達國家，大到國民經(jīng)濟信息系統(tǒng)和跨國的科技情報網(wǎng)，小到個人的親友通信和銀行儲蓄帳，無一不要與數(shù)據(jù)庫打交道。今天在任何一個發(fā)達國家，大到國民經(jīng)濟信息系統(tǒng)和跨國的科技情報網(wǎng)，小到個人的親友通信和銀行儲蓄帳，無一不要與數(shù)據(jù)庫打交道。 169。南昌大學(xué)計算中心 29 2021/6/16 ?（ 4）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 （ Networking Applications） 早在 20世紀(jì) 70年代，國外已有一批廣域網(wǎng)投入運行。從 20世紀(jì) 70年代末到 80年代 ,是局域網(wǎng)（ LAN）取得巨大進展的時期。美國提出了建設(shè)信息高速公路的計劃。我國也在政府的統(tǒng)一規(guī)劃下制訂并開始實施規(guī)模空前的國家經(jīng)濟信息網(wǎng)（即 “ 三金 ” 工程）、教育科研網(wǎng)和公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的建設(shè)計劃。 169。南昌大學(xué)計算中心 30 2021/6/16 ?（ 5）人工智能 （ Artificial Intelligence） 人工智能簡稱 AI，有時也譯作 “ 智能模擬 ” ，因為它的主要目的是用計算機來模擬人的智能。近 20余年來，圍繞 AI的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面： ① 機器人（ Robots） ② 專家系統(tǒng)（ expert system） ③ 模式識別（ Pattern Recogrition） ④智能檢索（ Intelligent Retrieval） 169。南昌大學(xué)計算中心 31 2021/6/16 ?（ 6）計算機模擬 （ Conputer Simulation） 在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，常使用模型對產(chǎn)品或工程進行分析或設(shè)計。 20世紀(jì) 60年代以后，人們嘗試用計算機程序代替實物模型來做模擬試驗，今天，模擬方法愈趨成熟，諸如飛機、汽車等產(chǎn)品，已能完全在計算機上進行模擬設(shè)計。例如，長 、寬 777， 是世界第一架不用大型模型制造成功的客機。 169。南昌大學(xué)計算中心 32 2021/6/16 值得一提的是， 國外在 20世紀(jì) 80 年代末期出現(xiàn)了一種稱為 “ 虛擬現(xiàn)實（ Virtual Reality,簡稱 VR） ” 的新技術(shù)。簡言之，這是一種模擬人在自然環(huán)境中的視、聽、動作等行為的人－機界面技術(shù)。把 VR技術(shù)應(yīng)用于飛行模擬器，飛行員只要在訓(xùn)練座艙中戴上一個頭盔顯示器，便能看到一個高度逼真的空中環(huán)境，產(chǎn)生身臨其境的感覺 169。南昌大學(xué)計算中心 33 2021/6/16 ?（ 7）計算機輔助教育（ Computer Based Education） CBE是總稱，包括 CAI（ puteraided instruction, 計算機輔助教學(xué)）和 CMI （ puter managed instruction,計算機管理教學(xué)）兩個部分。后者包括用計算機實現(xiàn)各種教學(xué)管理，例如教務(wù)管理、教學(xué)計劃制訂、課程安排、計算機題庫與計算機評分等。我們平時常說的計算機輔助教學(xué)主要是指 CAI. 169。南昌大學(xué)計算中心 34 2021/6/16 課件（ course ware）即 CAI系統(tǒng)所使用的教學(xué)軟件 , 它相當(dāng)于傳統(tǒng)教學(xué)中的教材。課件并不排斥文字教材。恰恰相反，如果二者配合很好，可以相得益彰，有助于提高 CAI的教學(xué)質(zhì)量。課件可以用普通高級語言來開發(fā)。也可使用課件開發(fā)的專用語言或?qū)懽鞴ぞ摺? CAI有許多優(yōu)點。最大的特色，是交互教育和個別指導(dǎo)。 169。南昌大學(xué)計算中心 35 2021/6/16 計算機的分類 ? 按信息的表示形式和處理方式可分為數(shù)字計算機、模擬計算機以及數(shù)字模擬混合計算機。數(shù)字計算機采用二進制運算，其特點是解題精度高、便于存儲信息，是通用性很強的計算工具，既能勝任科學(xué)計算和數(shù)據(jù)處理，也能進行過程控制和 CAD/CAM等工作。目前提到的電子計算機大多指數(shù)字計算機。 169。南昌大學(xué)計算中心 36 2021/6/16 ? 按計算機的用途可分為通用計算機和專用計算機。通用機根據(jù)不同的計算機型號配有一定的存儲容量，一定數(shù)量的外圍設(shè)備，也配有多種系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，通用性強，功能齊全，現(xiàn)在一般講的計算機就是指通用計算機。 專用計算機是專為某些特定問題設(shè)計的計算機。因此功能單一，可靠性高，成本低，結(jié)構(gòu)往往比較簡單。如銀行系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)的專用計算機。 169。南昌大學(xué)計算中心 37 2021/6/16 ? 1989年 11月 ,美國電氣和電子工程師協(xié)會（ IEEE ）的一個委員會根據(jù)當(dāng)時的發(fā)展趨勢，以及計算機的一些主要技術(shù)指標(biāo)，如字長、運算速度、存儲容量、外部設(shè)備、輸入和輸出能力、配置軟件豐富否、價格高低等，把計算機分為六類： 169。南昌大學(xué)計算中心 38 2021/6/16 (1)主機（ Mainframe） 國外習(xí)慣將大型機稱作 mainframe,這可能是因為這類機器通常都安裝在機架（ frame）內(nèi)的緣故。這類計算機的特點是大型、通用，一般具有大容量的內(nèi)、 外存儲器和多種類型的 I/O通道 ,能同時支持批處理和分時處理等多種工作方式。近幾年出現(xiàn)的新型主機還采取了多處理、并行處理等新技術(shù)，使整機處理速度高達 300750MIPS,內(nèi)存容量達到 1000兆字節(jié)（ 1000MB）以上 ,具有很強的處理和管理能力。 169。南昌大學(xué)計算中心 39 2021/6/16 (2)小型機（ Miniputer或 Minis） 對廣大的中、小用戶來講，小型機比主機具有更大的吸引力。它結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，不需要經(jīng)長期訓(xùn)練即可維護和使用，所以更易推廣和普及。在 20世紀(jì) 70年代的 “ 小型機熱 ” 中，很多公司加入了小型機生產(chǎn)商的行列。以 DEC公司為例，它自 1965年推出 12位PDP8小型機，因價廉物美一炮打響后，接著在 1970年推出 16位的 PDP11系列機。馳名世界的 UNIX操作系統(tǒng)，就是首先在小型機 PDP7上研制成功的。 169。南昌大學(xué)計算中心 40 2021/6/16 (3)個人計算機（ Personal Computer） 個人計算機簡稱 PC機，是四代機時期出現(xiàn)的一個新機種。 1975年 1月，美國 Altair 公司組裝了世界上第一臺 PC 機 ─ 采用 8080 芯片的 Altair8800。但直到 20世紀(jì)80年代初， IBM在數(shù)年內(nèi)連續(xù)推出了 IBM PC （ 1981 年）、 PC/XT（ eXtended Type， 1983）和 PC/AT（ Acvanced Type,1984）等機型， 才真正形成和鞏固了 PC機的主流系列。 輕、小、（價）廉、易（用）是 PC機的重要特色。 169。南昌大學(xué)計算中心 41 2021/6/16 (4)巨型機（ Super Computer） 它是計算機 6種類型中價格最貴、功能最強的一類。巨型機的速度通常用 FLOPS（ FLoatingpoint Operations Per Second ）來衡量。當(dāng)前，巨型機多用于戰(zhàn)略武器（如核武器和反導(dǎo)彈武器）的設(shè)計，空間技術(shù)，石油勘探，中、長期天氣預(yù)報，以及社會模擬等領(lǐng)域。美國、日本是生產(chǎn)巨型機的主要國家。前蘇聯(lián)與英、法、 德等國也都開發(fā)了各自的巨型機系統(tǒng)。 我國先后在 1983年、 1992年和 1997年推出了自行研制的銀河 I（ 100 MFLOPS）、銀河 II （ 1GFLOPS）和銀河 Ⅲ （ 10GFLOPS）等巨型機，從而成為世界上少數(shù)幾個能夠研制巨型機國家之一。 169。南昌大學(xué)計算中心 42 2021/6/16 (5)小巨型機（ Minisupers） 20世紀(jì) 80年代中期出現(xiàn)的小巨型機，是計算機家族中最年輕的成員。巨型機的性能雖高，但價格昂貴。于是，一些公司開始研制小巨型機，力求在保持或略為降低巨型機性能的前提下，較大幅度地降低巨型機的價格。發(fā)展小型機主要有兩條途徑： ① 利用高性能微處理器組成并行多處理系統(tǒng)，使巨型機小型化； ② 把部分巨型機技術(shù)引入超級小型機（ superminis）， 使后者的功能 “ 巨型化 ” 。 目前生產(chǎn)小巨型機的廠家，主要有美國的 Convex公司（ C系列 ,例如 C C C3等）和 Alliant公司（ FX系列 ,例如 FX/ FX/80、 FX/2800等）。 169。南昌大學(xué)計算中心 43 2021/6/16 (6)工作站（ Workstation） 工作站是介于 PC機和小型機之間的一種高檔微型機。 1980年，美國 Appolo公司（現(xiàn)已并入 HP公司）推出了世界了第一個工作站 DN100。與 PC機不同，工作站通常都配有高分辨率的大屏幕顯示器和大容量的內(nèi)、外存儲器，具有較強的數(shù)據(jù)處理能力與高性能的圖形功能。近幾年生產(chǎn)的工作站多數(shù)還增加了內(nèi)置（ builtin）的網(wǎng)絡(luò)功能，可方便地通過連網(wǎng)與其它工作站共享資源。 大學(xué)計算機基礎(chǔ)與應(yīng)用 計算機數(shù)據(jù)表示 169。南昌大學(xué)計算中心 45 2021/6/16 ?計算機可以通過輸入設(shè)備接收各種形式的信息，然而在計算機內(nèi)部處理的并不是輸入的信息形式，而是將它們轉(zhuǎn)換為計算機中的數(shù)。所以，計算機中的數(shù)是信息在計算機內(nèi)部的表達式 (載體 )，這種表達方式是信息處理的基礎(chǔ)，是學(xué)習(xí)和使用計算機的基本知識。本節(jié)主要介紹計算機所使用的數(shù)制和字符編碼。 169。南昌大學(xué)計算中心 46 2021/6/16 進位計數(shù)制 ?進位計數(shù)制是一種計數(shù)方法。顧名思義，所謂進位計數(shù)制，就是按進位方式實現(xiàn)計數(shù)制度。在進位計數(shù)制中包含有基數(shù)和位權(quán)兩個要素：基數(shù)是進位計數(shù)制中所用的數(shù)字符號的個數(shù)。如十進制中基數(shù)等于 10。從理論上講，可以用任意的正整數(shù) b為基數(shù)進行計數(shù)，其規(guī)則是 “ 逢 b進一 ” ，稱為 b進制的數(shù)。把基數(shù)的若干次冪稱為 “ 位權(quán) ” ，冪的值與該位數(shù)字所在位置有關(guān)。 169。南昌大學(xué)計算中心 47 2021/6/16 ?任何一種用進位計數(shù)制表示的數(shù)Ｎ，其數(shù)值可寫成按位權(quán)展開的多項式之和： (Ｎ )b＝ (anan1? a1a0a1? am)b ＝ an bn ＋ an1 bn1＋ ? ＋ a1 b1 ＋a0 b0＋ a1 b1＋ ? ＋ am bm＝ ∑ aｊ bｊ （ｊ＝ n， n1， ? ， 1， 0， 1， ? ， m ） 其中， b是基數(shù)， aｊ 是第ｊ位上的數(shù)字符號 (或稱系數(shù) )， bｊ 是權(quán)數(shù)， n和 m分別是數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)點以后的位數(shù)。 169。南昌大學(xué)計算中心 48 2021/6/16 ?日常生活中，人們通常采用十進制來計數(shù)。十進制數(shù)的基數(shù)為 10，有 0、 9十個數(shù)字符號，它的計數(shù)特點為 “ 逢十進一 ” ，各位權(quán)用 10ｊ 表示。一個任意的十進制數(shù)也可以表示成上式形式，只不過上式中的 b即為十進制數(shù)中的 10， aｊ 是 0、 9十個數(shù)碼中的一個，其余均相同。例如： ()10＝ 2 101 ＋ 3 100 ＋ 4 101＋ 5 102 169。南昌大學(xué)計算中心 49 2021/6/16 ?二進制數(shù)是最簡單的計數(shù)制，基數(shù)為 2，只有 0和 1兩個數(shù)字符號，計數(shù)規(guī)則是 “ 逢二進一 ” ，各位權(quán)用 2j表示。因此，一個任意的二進制數(shù)也可以表示成上式形式，只是上式中的 aｉ 為 0、 1兩個數(shù)碼中的一個。由于二進制的位權(quán)是 2j，從最低整數(shù)位第 0位開始，逐位的位權(quán)是： 20,21,? ,2n。例如： ()2＝ 1 24 ＋ 1 22＋ 1 21 ＋1 21＋ 1 22＝ ()10 169。南昌大學(xué)計算中心 50 2021/6/16