第一单元 走进计算机世界 第一节 计算机的发展 教学课件 -2024-—2025学年甘教版（2022）初中信息科技七年级上册

第一节 计算机的发展甘教版 （2022）七年级信息科技上册汇报人：WPS目录01计算机的诞生与发展02计算机的特点03计算机的应用学习目标01了解计算机的发展历程和发展趋势了解计算机的特点及应用领域02计算机的诞生与发展01自主探索：观察下列一组图片，议一议，从古至今计算工具 是怎样发展演变的。人们为什么要发明计算工具呢?010203人们发明计算工具主要是为了简化和加速数学计算过程，提高效率，减少人为错误，并应对更复杂的计算需求。世界上第一台电子计算机ENIAC (埃尼阿克)1946年，世界上第一台电子计算机诞生在美国的宾夕法尼亚大学， 名叫ENIAC (埃尼阿克),如图1-1-4所示。电子计算机的发明使人类进入了电子计算机时代。阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff–Berry Computer，通常简称ABC计算机）是世界上第一台电子计算机。由美国科学家阿塔纳索夫在1937年开始设计，不可编程，仅仅设计用于求解线性方程组，并在1942年成功进行了测试。是公认的计算机先驱，为今天大型机和小型机的发展奠定了坚实的基础。计算机的发展历程第2代：（1958—1964年）软件方面的操作系统、高级语言及其编译程序应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般为每秒数10万次，可高达300万次）、性能比第1代计算机有很大的提高。第1代：（1946—1958年）硬件方面，逻辑元件采用的是真空电子管，主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。缺点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。第4代：（1970年至今）硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。第3代：（1964—1970年）硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。特点是速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。晶体管计算机电子管计算机集成电路计算机大规模和超大规模集成电路计算机02010304超级计算机（中国）神威·太湖之光超级计算机是由国家并行计算机工程技术研究中心研制，安装在国家超级计算无锡中心的超级计算机 。神威·太湖之光超级计算机安装了40960个中国自主研发的申威26010 众核处理器，该众核处理器采用64位自主神威指令系统，峰值性能为12.5亿亿次每秒，持续性能为9.3亿亿次每秒，核心工作频率1.5GHz。2020年7月，中国科大在“神威·太湖之光”上首次实现千万核心并行第一性原理计算模拟。2023年，中国的神威·太湖之光全球超级计算机TOP500强排名位列第七。 超级计算机“天河三号”“天河三号”（Tianhe-3）是中国新一代百亿亿次超级计算机，由国家超级计算天津中心同国防科技大学联合研制。“天河三号”原型机采用全自主创新，自主飞腾CPU，自主天河高速互联通信，自主麒麟操作系统。“天河三号”超级计算机，浮点计算处理能力将达到10的18次方，是“天河一号”的200倍，存储规模是‘天河一号’的100倍。其工作一小时相当于13亿人上万年的工作量。“天河三号E级原型机系统”实现了四大自主创新，即三款芯片——“迈创”众核处理器（Matrix-2000+）、互连接口芯片、路由器芯片；四类计算、存储和服务结点，10余种PCB电路板；新型的计算处理、高速互连、并行存储、服务处理、监控诊断、基础架构等硬件分系统；系统操作、并行开发、应用支撑和综合管理等软件分系统。神威·太湖之光超级计算机中国超级计算机：天河三号计算机发展趋势四十年来，计算机的体积不断的缩小，台式电脑、笔记本电脑、掌上电脑、平板电脑体积逐步微型化，为人们提供便捷的服务。因此，未来计算机仍会不断趋于微型化，体积将越来越小。微型化网络化计算机网络化彻底改变了人类世界，人们通过互联网进行沟通、交流（OICQ、微博等），教育资源共享（文献查阅、远程教育等）、信息查阅共享（百度、谷歌）等，特别是无线网络的出现，极大的提高了人们使用网络的便捷性，未来计算机将会进一步向网络化方面发展。智能化人类不断在探索如何让计算机能够更好的反应人类思维，使计算机能够具有人类的逻辑思维判断能力，可以通过思考与人类沟通交流，抛弃以往的依靠通过编码程序来运行计算机的方法，直接对计算机发出指令。巨型化巨型化是指为了适应尖端科学技术的需要，发展高速度、大存储容量和功能强大的超级计算机。随着人们对计算机的依赖性越来越强，特别是在军事和科研教育方面对计算机的存储空间和运行速度等要求会越来越高。此外计算机的功能更加多元化。计算机从出现至今，经历了机器语言、程序语言、简单操作系统和Linux、Macos、BSD、Windows等现代操作系统四代，运行速度也得到了极大的提升，第四代计算机的运算速度已经达到几十亿次每秒。计算机也由原来的仅供军事科研使用发展到人人拥有，计算机强大的应用功能，产生了巨大的市场需要，未来计算机性能应向着微型化、网络化、智能化和巨型化的方向发展。计算机发展之量子计算机计算机的特点02计算机的特点01.运算速度快、精度高计算机能快速进行算术运算和逻辑运 算，可以满足各种计算精度要求。02.存储容量大记忆能力强计算机存储系统可根据需要扩充，能 记住数据和处理数据的过程，能快速保存 数据和提取数据。03.具有逻辑判断能力计算机能识别语言、文字、符号等， 能进行逻辑推理和定理证明，具备了一 定的人工智能。04.自动化程度高计算机能自动地不断执行程序，完成 重复性劳动；还可以控制机器在有毒、有 害环境下，从事人类难以胜任的工作。计算机的应用03计算机的应用科学计算 (数值计算)计算机高速、精确和连续运算的能力， 能解决科学研究和工程技术计算中非常复杂、 运算量非常大的科学计算问题。人工智能模拟人的智能去处理一些事情，完成某项工作。其他应用日常生活的应用，如家用电器、电子玩 具、游戏机等。数据处理计算机强大的数据处理和信息检索功能， 广泛应用于办公自动化系统(OA)、 电 子 商 务、影视动画设计和地震预测等领域。计算机辅助技术计算机辅助设计(CAD)、 计算机辅助制 造 (CAM)、计算机辅助测试(CAT)、计 算 机辅助教学(CAI) 等 。过程控制工业上，实现生产流水线等自动化控制； 科学研究上，实现卫星飞行方向控制等。010205040603课堂小结1946年，世界上第一台电子计算机诞生在美国的宾夕法尼亚大学， 名叫ENIAC (埃尼阿克)。计算机的发展大致经历了电子管计算 机、晶体管计算机、集成电路计算机 及大规模和超大规模集成电路计算机四个阶段。一、计算机的诞生与发展1. 运算速度快 、精度高。2. 存储容量大、记忆能力强。3.具有逻辑判断能力。4. 自动化程度高。二、计算机的特点(1)数值计算 (2)数据处理(3)过程控制 (4)辅助工程 (5)人工智能 (6)其他应用三、计算机的应用感谢您的观看Thank you汇报人：WPS