计算机基础知识

大学计算机基础知识 第一章 1.计算机的概述(包括计算机的发展，分类和应用) 2.信息技术基础(包括数据与信息的概念和区别，以及信息技术的基础知识) 3.计算机中信息的表示(包括数制的相互转换和在计算机中的表示)

计算机基础知识

• 计算机概述
  • 计算机的发展
    • 起源
      • 美籍匈牙利人冯·诺依曼为世界第一台电子计算机ENIAC的研制成功提供了理论基础和指导。
      • 冯·诺依曼被誉为“现代计算机之父”
      • 冯·诺依曼等人发表的“101页报告”奠定了现代电脑体系的结构根基，即“诺依曼机”
        • 规定了计算机的五大部件
        • 用二进制替代十进制
        • 将程序当做数据存进机器内部
      • 阿兰·图灵
        • 奠定了学术界公认的电子计算机理论和模型
        • 被设置“图灵奖”(计算机界的第一个奖项，被称为计算机界的“诺贝尔奖”)
    • 发展阶段
      • 第一代:电子管计算机(1946~1957年)
      • 第二代:晶体管计算机(1958~1964年)
      • 第三代:中小规模集成电路计算机(1965~1970年)
      • 第四代:大规模、超大规模集成电路计算机(1971年至今)
    • 发展趋势
      • 巨型化
      • 微型化
      • 网络化
      • 多媒体化
      • 智能化
    • 未来的计算机
      • 超导计算机
      • 光子计算机
      • 量子计算机
      • 分子计算机
  • 计算机的分类
    • 按数据处理类型分类
      • 模拟计算机
      • 数字计算机
    • 按使用范围分类
      • 通用计算机
      • 专用计算机
    • 按性能分类
      • 巨型计算机
      • 大型计算机
      • 小型计算机
      • 微型计算机
    • 按工作模式分类
      • 工作站
      • 服务器
  • 计算机的应用
    • 一般
      • 科学计算
      • 数据处理
      • 过程控制
      • 计算机辅助系统
        • 计算机辅助设计
        • 计算机辅助制造
        • 计算机辅助教学
      • 人工智能
        • 机器人
        • 专家系统
        • 模式识别
        • 智能检索等
      • 网络应用
      • 其它应用
        • 全球定位系统(GPS)
        • 地理信息系统(GIS)
        • 多媒体技术
    • 医药学领域
      • 医院信息系统(HIS)
        • 临床诊疗
        • 药品管理
        • 费用管理
        • 综合管理与统计分析
        • 外部接口
      • 国家公共卫生信息系统(PHIS)
      • 医药研发领域
      • 健康物联网和健康云 共同构成
        • 健康服务信息系统
          • 远程远程医疗会诊
          • 远程医疗监护
          • 智能提醒服药
          • 在线预约服务等
      • 虚拟现实技术(VR)
      • 医学统计和数据挖掘
• 信息技术基础
  • 数据与信息
    • 数据
      • 定义:
        • 反映客观事物存在方式和运动状态的记录
        • 信息的载体
      • 表现信息的形式:
        • 符号
          • 数字
          • 文字
        • 其它
          • 图形
          • 图像
          • 声音
          • 视频
          • 动画等
    • 信息
      • 定义:
        • 人们对于客观事物属性和运动状态的反映
        • 是人们进行社会、经济、及生产活动时的产物
        • 是知识、技术、资源和财富
    • 二者的区别
      • 从信息处理的角度来看
        • 任何事物的存在方式和运动状态可由数据来表示
        • 数据经加工处理后，形成了信息
      • 从计算机的角度来看
        • 数据泛指可以被计算机接受并能够被处理的的符号
        • 数据是数据库中存储的基本对象
  • 信息技术
    • 基本概念
      • 联合国教科文组织对信息技术的定义
        • (1)应用在信息加工和处理中的科学、技术和工程的训练方法和管理技巧
        • (2)上述方面的技巧和应用
        • (3)计算机及其与人、机的相互作用
        • (4)与之相应的社会、经济和文化等诸多事物
      • 一般来说，信息采集、加工、存储和利用过程中的每一种技术都是信息技术。
    • 内容
      • 信息基础技术
        • 影响最大
          • 微电子技术
          • 光电子技术
      • 信息系统技术
        • 信息采集技术
          • 包括
            • 传感技术
            • 遥测技术
            • 遥感技术
          • 是利用信息的前提条件
        • 信息传感技术(有效快速传递信息)
          • 是通信技术
          • 是信息技术的支撑
        • 信息处理技术(对信息进行加工和转换，安全存储和传输)
        • 信息控制技术(对信息系统进行控制)
          • 利用
            • 信息传递
            • 信息反馈
        • 信息存储技术(将信息快速保存到信息存储介质上)
      • 信息应用技术
        • 是面对应用的信息信息技术
        • 是在
          • 信息管理
          • 信息控制
            • 过程中发展起来的具体技术
          • 信息决策
        • 例子:
          • 工厂的自动化
          • 办公自动化
          • 家庭自动化
          • 人工智能
          • 互联通信技术等
    • 信息产业
      • 核心:信息产生、加工和应用
      • 意义:
        • 给传统农业、工业、和服务业注入了新的活力
        • 加快了
          • 农业现代化
          • 工业自动化
          • 服务高效化
• 计算机中信息的表示
  • 计算机内部用二进制来表示
    • 原因:
      • 1.电路简单
      • 2.工作可靠
      • 3.简化运算
      • 4.逻辑性强
  • 数制及相互转换
    • 数制的概念
      • 进位计数制
        • 数码符号:数码(一组用来表示某种数制的符号)
        • 基本因素
          • 基数
          • 位权
      • 常用进位计数制基数的表达方法
        • 圆括号下标法
        • 字母表示法
      • 常用进位计数制位权的表示方法
        • 十进制(Decimal)
        • 二进制(Binary)
        • 八进制(Octal)
        • 十六进制(Hexadecimal)
    • 进制间的转换
      • 二进制、八进制、十六进制数据转换十进制数据
        • 写成按权的展开式
        • 求出表达式的值
      • 十进制转换成二进制、八进制、十六进制
        • 分成整数与小数部分
        • 整数部分除以位权数取余数，结果逆序输出
        • 小数部分乘以位权数取整数，结果顺序输出
        • 合并整数与小数部分
      • 二进制数与八进制数相互转换
        • 以小数点为基准，数三位一组
          • 整数部分从左向右
          • 小数部分从右向左
        • 不足三位时
          • 整数部分在高端以0补齐
          • 小数部分在低端以0补齐
        • 每一组二进制数用一位八进制数表示
        • 小数点的位置不变
      • 二进制数与十六进制数相互转换
        • 是以4为二进制数为一组进行转换
      • 八进制数与十六进制数相互转换
        • 先将要转换的数转换成二进制数
        • 将二进制数转换成另一种进制
    • 二进制的运算规则
      • 算数运算
        • 加法
        • 减法
        • 乘法
        • 除法
      • 逻辑运算
        • 与(常用符号X、·、∧表示)
        • 或(常用符号+、V表示)
        • 非(常用符号–表示)
    • 信息的计量单位
      • 位(bit)
        • 计算机存储数据的最小单位
        • 只能表示0或1两种状态
      • 字节(Byte)
        • 计算机数据处理的最基本单位
        • 经常使用的单位
          • B
          • kB
          • MB
          • GB
          • TB
        • 换算关系
          • 1B=8bit
          • 1kB=2^10B=1024B
          • 1MB=2^10kB=2^20B
          • 1GB=2^10MB=2^20kB=2^30B
          • 1TB=2^10GB=2^20MB=2^30kB=2^40B
  • 数制在计算机中的表示
    • 机器数与真值
      • 机器数:符号数值化了的数据
      • 真值:原来带有“+”“–”的数据
    • 原码、反码与补码
      • 原码
        • 最高位用符号来表示
        • n－1位代表数值的绝对值
      • 反码
        • 正数:与原码相同
        • 负数:将原码取反(1变0，0变1)
      • 补码
        • 正数:与原码相同
        • 负数:它的反码加1
    • 定点数和浮点数
      • 定点数
        • 定点纯小数:小数点位置固定在符号位之后、数据的最高位前
        • 定点纯整数:小数点位置在有效数值部分最低位之后
      • 浮点数
        • 阶符
        • 阶码
        • 尾符
        • 尾数
  • 字符在计算机中的表示
    • ASCII码
      • 是美国国家标准局提出的一种信息交换标准代码
      • 目前计算机中使用最广泛的西文字符编码
      • 基本字符集
        • 96个可打印字符
        • 32个控制字符
    • 汉字编码
      • 输入码(外码)
      • 国际码、区位码
      • 机内码
      • 字形码
    • Unicode码
  • 多媒体信息在计算机中的表示

计算机基础知识

• 计算机概述
  • 计算机的发展
    • 起源
      • 美籍匈牙利人冯·诺依曼为世界第一台电子计算机ENIAC的研制成功提供了理论基础和指导。
      • 冯·诺依曼被誉为“现代计算机之父”
      • 冯·诺依曼等人发表的“101页报告”奠定了现代电脑体系的结构根基，即“诺依曼机”
        • 规定了计算机的五大部件
        • 用二进制替代十进制
        • 将程序当做数据存进机器内部
      • 阿兰·图灵
        • 奠定了学术界公认的电子计算机理论和模型
        • 被设置“图灵奖”(计算机界的第一个奖项，被称为计算机界的“诺贝尔奖”)
    • 发展阶段
      • 第一代:电子管计算机(1946~1957年)
      • 第二代:晶体管计算机(1958~1964年)
      • 第三代:中小规模集成电路计算机(1965~1970年)
      • 第四代:大规模、超大规模集成电路计算机(1971年至今)
    • 发展趋势
      • 巨型化
      • 微型化
      • 网络化
      • 多媒体化
      • 智能化
    • 未来的计算机
      • 超导计算机
      • 光子计算机
      • 量子计算机
      • 分子计算机
  • 计算机的分类
    • 按数据处理类型分类
      • 模拟计算机
      • 数字计算机
    • 按使用范围分类
      • 通用计算机
      • 专用计算机
    • 按性能分类
      • 巨型计算机
      • 大型计算机
      • 小型计算机
      • 微型计算机
    • 按工作模式分类
      • 工作站
      • 服务器
  • 计算机的应用
    • 一般
      • 科学计算
      • 数据处理
      • 过程控制
      • 计算机辅助系统
        • 计算机辅助设计
        • 计算机辅助制造
        • 计算机辅助教学
      • 人工智能
        • 机器人
        • 专家系统
        • 模式识别
        • 智能检索等
      • 网络应用
      • 其它应用
        • 全球定位系统(GPS)
        • 地理信息系统(GIS)
        • 多媒体技术
    • 医药学领域
      • 医院信息系统(HIS)
        • 临床诊疗
        • 药品管理
        • 费用管理
        • 综合管理与统计分析
        • 外部接口
      • 国家公共卫生信息系统(PHIS)
      • 医药研发领域
      • 健康物联网和健康云 共同构成
        • 健康服务信息系统
          • 远程远程医疗会诊
          • 远程医疗监护
          • 智能提醒服药
          • 在线预约服务等
      • 虚拟现实技术(VR)
      • 医学统计和数据挖掘
• 信息技术基础
  • 数据与信息
    • 数据
      • 定义:
        • 反映客观事物存在方式和运动状态的记录
        • 信息的载体
      • 表现信息的形式:
        • 符号
          • 数字
          • 文字
        • 其它
          • 图形
          • 图像
          • 声音
          • 视频
          • 动画等
    • 信息
      • 定义:
        • 人们对于客观事物属性和运动状态的反映
        • 是人们进行社会、经济、及生产活动时的产物
        • 是知识、技术、资源和财富
    • 二者的区别
      • 从信息处理的角度来看
        • 任何事物的存在方式和运动状态可由数据来表示
        • 数据经加工处理后，形成了信息
      • 从计算机的角度来看
        • 数据泛指可以被计算机接受并能够被处理的的符号
        • 数据是数据库中存储的基本对象
  • 信息技术
    • 基本概念
      • 联合国教科文组织对信息技术的定义
        • (1)应用在信息加工和处理中的科学、技术和工程的训练方法和管理技巧
        • (2)上述方面的技巧和应用
        • (3)计算机及其与人、机的相互作用
        • (4)与之相应的社会、经济和文化等诸多事物
      • 一般来说，信息采集、加工、存储和利用过程中的每一种技术都是信息技术。
    • 内容
      • 信息基础技术
        • 影响最大
          • 微电子技术
          • 光电子技术
      • 信息系统技术
        • 信息采集技术
          • 包括
            • 传感技术
            • 遥测技术
            • 遥感技术
          • 是利用信息的前提条件
        • 信息传感技术(有效快速传递信息)
          • 是通信技术
          • 是信息技术的支撑
        • 信息处理技术(对信息进行加工和转换，安全存储和传输)
        • 信息控制技术(对信息系统进行控制)
          • 利用
            • 信息传递
            • 信息反馈
        • 信息存储技术(将信息快速保存到信息存储介质上)
      • 信息应用技术
        • 是面对应用的信息信息技术
        • 是在
          • 信息管理
          • 信息控制
            • 过程中发展起来的具体技术
          • 信息决策
        • 例子:
          • 工厂的自动化
          • 办公自动化
          • 家庭自动化
          • 人工智能
          • 互联通信技术等
    • 信息产业
      • 核心:信息产生、加工和应用
      • 意义:
        • 给传统农业、工业、和服务业注入了新的活力
        • 加快了
          • 农业现代化
          • 工业自动化
          • 服务高效化
• 计算机中信息的表示
  • 计算机内部用二进制来表示
    • 原因:
      • 1.电路简单
      • 2.工作可靠
      • 3.简化运算
      • 4.逻辑性强
  • 数制及相互转换
    • 数制的概念
      • 进位计数制
        • 数码符号:数码(一组用来表示某种数制的符号)
        • 基本因素
          • 基数
          • 位权
      • 常用进位计数制基数的表达方法
        • 圆括号下标法
        • 字母表示法
      • 常用进位计数制位权的表示方法
        • 十进制(Decimal)
        • 二进制(Binary)
        • 八进制(Octal)
        • 十六进制(Hexadecimal)
    • 进制间的转换
      • 二进制、八进制、十六进制数据转换十进制数据
        • 写成按权的展开式
        • 求出表达式的值
      • 十进制转换成二进制、八进制、十六进制
        • 分成整数与小数部分
        • 整数部分除以位权数取余数，结果逆序输出
        • 小数部分乘以位权数取整数，结果顺序输出
        • 合并整数与小数部分
      • 二进制数与八进制数相互转换
        • 以小数点为基准，数三位一组
          • 整数部分从左向右
          • 小数部分从右向左
        • 不足三位时
          • 整数部分在高端以0补齐
          • 小数部分在低端以0补齐
        • 每一组二进制数用一位八进制数表示
        • 小数点的位置不变
      • 二进制数与十六进制数相互转换
        • 是以4为二进制数为一组进行转换
      • 八进制数与十六进制数相互转换
        • 先将要转换的数转换成二进制数
        • 将二进制数转换成另一种进制
    • 二进制的运算规则
      • 算数运算
        • 加法
        • 减法
        • 乘法
        • 除法
      • 逻辑运算
        • 与(常用符号X、·、∧表示)
        • 或(常用符号+、V表示)
        • 非(常用符号–表示)
    • 信息的计量单位
      • 位(bit)
        • 计算机存储数据的最小单位
        • 只能表示0或1两种状态
      • 字节(Byte)
        • 计算机数据处理的最基本单位
        • 经常使用的单位
          • B
          • kB
          • MB
          • GB
          • TB
        • 换算关系
          • 1B=8bit
          • 1kB=2^10B=1024B
          • 1MB=2^10kB=2^20B
          • 1GB=2^10MB=2^20kB=2^30B
          • 1TB=2^10GB=2^20MB=2^30kB=2^40B
  • 数制在计算机中的表示
    • 机器数与真值
      • 机器数:符号数值化了的数据
      • 真值:原来带有“+”“–”的数据
    • 原码、反码与补码
      • 原码
        • 最高位用符号来表示
        • n－1位代表数值的绝对值
      • 反码
        • 正数:与原码相同
        • 负数:将原码取反(1变0，0变1)
      • 补码
        • 正数:与原码相同
        • 负数:它的反码加1
    • 定点数和浮点数
      • 定点数
        • 定点纯小数:小数点位置固定在符号位之后、数据的最高位前
        • 定点纯整数:小数点位置在有效数值部分最低位之后
      • 浮点数
        • 阶符
        • 阶码
        • 尾符
        • 尾数
  • 字符在计算机中的表示
    • ASCII码
      • 是美国国家标准局提出的一种信息交换标准代码
      • 目前计算机中使用最广泛的西文字符编码
      • 基本字符集
        • 96个可打印字符
        • 32个控制字符
    • 汉字编码
      • 输入码(外码)
      • 国际码、区位码
      • 机内码
      • 字形码
    • Unicode码
  • 多媒体信息在计算机中的表示