【正文】 先把人工智能運(yùn)用于計(jì)算機(jī)下棋，還發(fā)明了一個(gè)能自動(dòng)穿越迷宮的電子老鼠，以此驗(yàn)證了計(jì)算機(jī)可以通過學(xué)習(xí)提高智能 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 11 阿蘭 諾依曼 ? 維納，“控制論之父” ?1940年提出現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)該是數(shù)字式的，應(yīng)由電子元件構(gòu)成，采用二進(jìn)制，并在內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù) ?1943年美國(guó)陸軍軍械部聽從了戈德斯坦等科學(xué)家的建議，投資進(jìn)行 ENIAC計(jì)算機(jī)的研制。諾依曼，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家 ?提出了著名的“存儲(chǔ)程序”設(shè)計(jì)思想 ?現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系的奠基人 馮 諾依曼主持的培訓(xùn)班，完全接受了馮 諾依曼型計(jì)算機(jī)。 ? 按照計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)原理分類 ?電子數(shù)字計(jì)算機(jī) ?電子數(shù)字計(jì)算機(jī)是指參與運(yùn)算與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是用 0和 1構(gòu)成的二進(jìn)制數(shù)的形式表示的，基本運(yùn)算部件是數(shù)字邏輯電路組成的計(jì)算機(jī) ?電子模擬計(jì)算機(jī) ?電子模擬計(jì)算機(jī)是指用連續(xù)變化的模擬量表示數(shù)據(jù)，基本運(yùn)算部件是運(yùn)算放大器構(gòu)成各類運(yùn)算電路所組成的計(jì)算機(jī)?；蛘邔?shí)時(shí)接收生產(chǎn)過程中各種傳感器送來的信息，經(jīng)過分析，輸出控制指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu) ?大型機(jī) （ mainframe） ?特點(diǎn)是大型、通用，裝備有大容量的內(nèi)、外存儲(chǔ)器和多種類型的 I/O通道，能同時(shí)支持批處理和分時(shí)處理等多種工作方式。我國(guó)先后自行研制了銀河 銀河 銀河 3等巨型機(jī)，成為世界上少數(shù)幾個(gè)能研制巨型機(jī)的國(guó)家之一 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 17 計(jì)算機(jī)的分類 ?服務(wù)器 ?“服務(wù)器”一詞更適合描述計(jì)算機(jī)在應(yīng)用中的角色、而不是刻畫計(jì)算機(jī)的檔次 ?服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個(gè)角色 ?擔(dān)任服務(wù)器的計(jì)算機(jī)可以是大型機(jī)、小型機(jī)或高檔次的微型機(jī)。 ?服務(wù)器的主要特點(diǎn)是：只在客戶請(qǐng)求下才為其提供服務(wù)；服務(wù)器對(duì)客戶是透明的，一個(gè)與服務(wù)器通信的用戶面對(duì)的是具體的服務(wù)，可以完全不知道服務(wù)器采用的是什么機(jī)型、運(yùn)行的是什么操作系統(tǒng)。 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 18 計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用的基礎(chǔ) ? 1. 高級(jí)語(yǔ)言的使用 ?機(jī)器語(yǔ)言全都由“ 0‖和“ 1‖組成的二進(jìn)制代碼來表示 ?第二代程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 ——匯編語(yǔ)言（ assembly language）采用了一些助記符，使指令動(dòng)作與字符聯(lián)系起來，方便了程序員的記憶和使用 ?1954年美國(guó)科學(xué)家巴科斯（ ）開發(fā)了一個(gè)不依賴于機(jī)器的編程語(yǔ)言，即適用于科學(xué)計(jì)算的 FORTRAN（ FORmula TRANslation）語(yǔ)言。 1980年 IBM進(jìn)入微機(jī)領(lǐng)域。同時(shí)與 Intel約定允許其它公司生產(chǎn)微機(jī)芯片，與 Microsoft約定允許其它公司生產(chǎn)磁盤操作系統(tǒng) DOS（ Disk Operating System） ?PC機(jī)的硬件框架和操作系統(tǒng)是向社會(huì)公開的。 2022多家軟件公司為 PC機(jī)編寫了 6000多種應(yīng)用軟件 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 20 計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用的基礎(chǔ) ? 3. 圖形用戶界面操作平臺(tái)的應(yīng)用 ?微機(jī)的操作系統(tǒng)在 DOS時(shí)代，使用者須記住很多命令，從鍵盤準(zhǔn)確無誤地鍵入這些命令才能操作計(jì)算機(jī)，這顯然增高了使用微機(jī)的門檻。因此，它一誕生，就引起科學(xué)家、企業(yè)家、工程師和管理人員的濃厚興趣，迅速地在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域找到了用武之地 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 23 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 ? （ 1）科學(xué)計(jì)算 ?科學(xué)計(jì)算是計(jì)算機(jī)最早的應(yīng)用領(lǐng)域，第一批問世的計(jì)算機(jī)全部用作快速計(jì)算的工具。后來，大銀行、大企業(yè)和政府機(jī)關(guān)紛紛由計(jì)算機(jī)來處理賬冊(cè)、管理倉(cāng)庫(kù)或統(tǒng)計(jì)報(bào)表，從數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、整理到檢索統(tǒng)計(jì)，直至支持科學(xué)管理和決策，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，很快就超過了科學(xué)計(jì)算，成為最大的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域 ? （ 3）實(shí)時(shí)控制 ?在制造業(yè)中數(shù)控機(jī)床大行其道，在電力、冶金、石化行業(yè)中小型機(jī)參與了生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)控制。盡管隨著 PC386和 Windows95的出現(xiàn)，幾萬行的應(yīng)用程序都可以在微型計(jì)算機(jī)上正常運(yùn)行，微機(jī)已經(jīng)不再是個(gè)人學(xué)習(xí)、娛樂和處理個(gè)人事務(wù)的簡(jiǎn)單機(jī)器，但它始終未能進(jìn)入計(jì)算技術(shù)的主流。直到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與普及，微機(jī)成為了網(wǎng)絡(luò)中的一員，它才以一個(gè)新的角色出現(xiàn)，并構(gòu)成了分布式客戶機(jī) /服務(wù)器的計(jì)算模式 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 26 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用模式 ? 客戶機(jī) /服務(wù)器計(jì)算模式（ Client/Server） ?客戶機(jī) /服務(wù)器計(jì)算模式與人類生產(chǎn)、生活及交流中的各種群體協(xié)作活動(dòng)模型十分相似，銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)、民航售票系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)等，都是采用客戶機(jī) /服務(wù)器模式。用戶在客戶機(jī)上提出服務(wù)的請(qǐng)求（如飛機(jī)定票、銀行異地存取、學(xué)習(xí)課件的點(diǎn)播等），服務(wù)器則提供服務(wù)、完成客戶提出的請(qǐng)求 ?客戶機(jī) /服務(wù)器模式使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用從完成某種軟件功能的層次上升到了系統(tǒng)的層次。由于客戶機(jī) /服務(wù)器模型降低了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)、減少了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸流量，極大地提高了計(jì)算機(jī)的性能價(jià)格比 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 27 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用模式 ? 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式 ?在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式下，數(shù)據(jù)分布在網(wǎng)絡(luò)中的不同計(jì)算機(jī)上，在相應(yīng)的分布式操作系統(tǒng)等軟件的調(diào)度下共同參與到一項(xiàng)計(jì)算中，各自發(fā)揮各自的資源優(yōu)勢(shì)，快速、可靠地完成大型的計(jì)算任務(wù) ? 智能網(wǎng)絡(luò)（ Intelligent Web） ?網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的四方面變化趨勢(shì) ?⑴ 從靜態(tài)網(wǎng)到動(dòng)態(tài)網(wǎng) ?⑵ 從被動(dòng)方式到主動(dòng)方式 ?⑶ 從呈現(xiàn)信息和瀏覽的窗口到智能生成的平臺(tái) ?⑷ 從 HTML到 XML 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 28 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 ? 一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱計(jì)算機(jī)）包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分，硬件是實(shí)體，軟件是靈魂，僅有硬件沒有軟件，計(jì)算機(jī)無法發(fā)揮應(yīng)有的作用，只有軟件沒有硬件，再好的軟件也只能是廢物一堆，只有兩者密切配合，才能使計(jì)算機(jī)成為人們工作、學(xué)習(xí)和生活的有用工具 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 29 程序工作原理 ? 美籍?dāng)?shù)學(xué)家馮 這表明計(jì)算機(jī)只有存儲(chǔ)了程序，才能在程序的控制下自動(dòng)、有序和連續(xù)地工作。 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 30 計(jì)算機(jī)指令（ instruction） ? 計(jì)算機(jī)硬件能識(shí)別并執(zhí)行的、實(shí)現(xiàn)某種操作的命令，指令由二進(jìn)制代碼組成，所以也稱作機(jī)器指令 ? 一條指令通常包括兩部分內(nèi)容 ?操作碼 ?操作碼用來表示指令要完成什么操作 ?地址碼 ?地址碼用來描述指令的操作對(duì)象，即或者直接給出操作數(shù)或者指出操作數(shù)的內(nèi)存地址或寄存器地址 ? 指令系統(tǒng) ?每種計(jì)算機(jī)都有一組指令集，這組指令稱為該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。 機(jī)器指令格式 操作碼 操作數(shù) 機(jī)器執(zhí)行什么操作 執(zhí)行對(duì)象（具體數(shù)、存放位置） 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 31 指令系統(tǒng)的類型 ? 數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)邏輯運(yùn)算指令、輸入輸出指令、處理機(jī)控制指令。計(jì)算機(jī)通過執(zhí)行程序中按一定順序安排的一條條指令，最終完成相應(yīng)的任務(wù)。 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 32 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件 ? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件是組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種實(shí)際的物理裝置的總稱。諾依曼型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五個(gè)基本部分組成，如圖 17所示。計(jì)算機(jī)的總線主要有三組：數(shù)據(jù)總線 (data bus)、地址總線 (address bus)和控制總線 (control bus)，分別用以傳送數(shù)據(jù)信號(hào)、地址信號(hào)和控制信號(hào)。諾依曼型計(jì)算機(jī)的各部件之間是通過總線來交換信息的。中央處理器和主存儲(chǔ)器構(gòu)成計(jì)算機(jī)的主體，稱為主機(jī)；而主機(jī)以外的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備統(tǒng)稱為外部設(shè)備或外圍設(shè)備。 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 34 運(yùn)算控制器 ? 運(yùn)算器是處理數(shù)據(jù)的功能部件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算（加、減、乘、除等）和邏輯運(yùn)算（與、或、非、比較等）是運(yùn)算器的主要功能。運(yùn)算器內(nèi)還包含有一定數(shù)目的寄存器（ register），用來實(shí)現(xiàn)暫時(shí)存放參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和某些中間運(yùn)算結(jié)果的功能。 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 35 控制器 ? 控制器（ control unit）的作用是控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)的工作，實(shí)現(xiàn)程序的自動(dòng)執(zhí)行。程序計(jì)數(shù)器用于存放即將要執(zhí)行的下一條指令的地址，指令寄存器用于存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令，指令譯碼器的功能是對(duì)指令寄存器中的指令進(jìn)行分析、解釋，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)?？刂破鞑粩嗟刂貜?fù)上述的工作過程。內(nèi)存儲(chǔ)器又被稱為“主存 (Main Storage) ‖，其存取速度和容量對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的速度和能力有著重大影響。 ROM的內(nèi)容只能讀出而不能寫入修改，寫入的內(nèi)容一般在出廠前已被固化在其中，計(jì)算機(jī)斷電后也不會(huì)丟失。內(nèi)存儲(chǔ)器中的絕大部分是 RAM, RAM的內(nèi)容可隨機(jī)讀出和寫入，但計(jì)算機(jī)斷電后 RAM中的信息也隨之丟失。 CPU可根據(jù)地址準(zhǔn)確地訪問該存儲(chǔ)單元，進(jìn)行存取操作。 內(nèi)存儲(chǔ)器 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 37 外存儲(chǔ)器 ? 為了存放大量當(dāng)前不用的數(shù)據(jù)，就得采用容量大、能長(zhǎng)久保存數(shù)據(jù)、且價(jià)格相對(duì)便宜的存儲(chǔ)器，即外存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱外存。外存的存儲(chǔ)容量同樣是用字節(jié)（ Byte）來衡量，外存的容量從幾個(gè) MB到幾百個(gè)GB不等。 ? 內(nèi)存的特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量小、存取速度快、單位存儲(chǔ)價(jià)格高，而外存的特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大、存取速度慢、單位存儲(chǔ)價(jià)格便宜。輸入設(shè)備要把輸入的各種信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制代碼形式，送入存儲(chǔ)器保存。此外如條形碼閱讀器、光筆、書寫板、游戲操作桿、掃描儀、磁卡閱讀器，其它數(shù)字化儀器和設(shè)備等。最常見的輸出設(shè)備是陰極射線管顯示器或液晶顯示器，除此之外，常用的輸出設(shè)備還有打印機(jī)和繪圖儀，其他的數(shù)字化儀器和設(shè)備等。 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 40 微型計(jì)算機(jī)的硬件組成 主機(jī) 是包含 電源 、 存儲(chǔ)設(shè)備 和 電路板 的機(jī)箱，其中電路板上有計(jì)算機(jī)的 主處理器 和 內(nèi)存 。 硬盤驅(qū)動(dòng)器 一般安裝在系統(tǒng)單元內(nèi)，當(dāng)其工作時(shí)，機(jī)箱上的指示燈會(huì)亮。 CDROM和 DVD驅(qū)動(dòng)器 采用激光技術(shù)從 光盤 上讀取數(shù)據(jù)。 鍵盤 作為多數(shù)計(jì)算機(jī)的主要輸入設(shè)備。 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 41 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) ? 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類，計(jì)算機(jī)軟件是包括能在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行的程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和說明文檔的完整集合。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)、實(shí)用工具軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言等。沒有操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)被稱作裸機(jī)，裸機(jī)無法向用戶提供各項(xiàng)計(jì)算機(jī)功能。有了這個(gè)功能，外部設(shè)備的使用對(duì)用戶來講，變得幾乎透明，十分方便 ? ⑤ 進(jìn)程管理（ Process Management）。 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 46 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 ? 是協(xié)助計(jì)算機(jī)控制外圍設(shè)備的系統(tǒng)軟件，一般由外圍設(shè)備的供貨商提供。 計(jì)算中心編制 上海大學(xué) Shanghai University 請(qǐng)將手機(jī)調(diào)整到靜音狀態(tài)，自覺遵守課堂紀(jì)律 47 計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言 ? 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是讓用戶用以接近英語(yǔ)的計(jì)算機(jī)指令描述所要完成的工作，這種用來編寫