一、第二章? 課習(xí)題

1、現(xiàn)代計算機的數(shù)學(xué)模型是如何建立的？

1936年，英國青年數(shù)學(xué)家圖靈發(fā)表了關(guān)于《理想計算機》的論文，嚴(yán)格描述了計算機的邏輯構(gòu)造，提供了現(xiàn)代通用數(shù)字計算機的數(shù)學(xué)模型，并從理論上證明了它的可能性。

2、簡述計算機誕生所經(jīng)歷的主要階段。其主要特征是什么？

1）計算機電路設(shè)計思想的產(chǎn)生。

【喬治.布爾（建立邏輯代數(shù)（一種數(shù)學(xué)模型，其中一條特殊運算規(guī)則敲好與運算規(guī)則與電路設(shè)計思想恰好相同）】

1854年，英國數(shù)學(xué)家喬治.布爾（George Boole)發(fā)表了《思維規(guī)律研究》，設(shè)計了一套用以表示邏輯理論的一些基本概念符號，并建立了邏輯代數(shù)（布爾代數(shù)）【一種數(shù)學(xué)模型】（其中一條特殊運算規(guī)則恰好與電路設(shè)計思想相同。）

2）提供了現(xiàn)代通用數(shù)字計算機的數(shù)學(xué)模型（為計算機誕生提供了理論準(zhǔn)備）

1936年，英國青年數(shù)學(xué)家圖靈發(fā)表了關(guān)于《理想計算機》的論文，（嚴(yán)格描述了計算機的邏輯構(gòu)造，提供了現(xiàn)代通用數(shù)字計算機的數(shù)學(xué)模型，并從理論上證明了它的可能性，）為計算機誕生提供了理論準(zhǔn)備。

3）技術(shù)條件的成熟

20世紀(jì)初，迅速發(fā)展起來的工業(yè)電氣化和電子技術(shù)的發(fā)展是電子計算機產(chǎn)生的技術(shù)前提。工業(yè)電氣化奠定了工業(yè)機械化、電氣化和自動化的生產(chǎn)基礎(chǔ)。電子技術(shù)的進步，特別是電子三極管技術(shù)的成熟，為電子管在計算機中的應(yīng)用提供了技術(shù)上的可能性。20世紀(jì)40年代，設(shè)計和制造點計算機的技術(shù)條件已經(jīng)成熟。

4）計算機誕生的動力（起因）

20世紀(jì)30年代，研發(fā)領(lǐng)域先后出現(xiàn)了雷達(dá)，導(dǎo)彈，原子能的利用也提上上了議事日程，大量發(fā)雜的計算課題不斷涌現(xiàn)出來，而已有的計算工具在這些任務(wù)面前都無能為力。為了解決人工計算水平和軍事上快速計算要求之間的尖銳矛盾，唯一的辦法是研制速度更快的計算機，這是第一臺計算機ENIAC誕生的直接推動力。

3、簡述計算機發(fā)展所經(jīng)歷的主要階段。其主要特征是什么？

計算機發(fā)展經(jīng)歷了四個主要階段：

第一個發(fā)展階段：1946-1956年電子管計算機的時代。1946年第一臺電子計算機問世美國賓西法尼亞大 學(xué)，它由馮·諾依曼設(shè)計的。占地170平方 ，150KW。運算速度慢還沒有人快。是計算機發(fā)展歷史上的一個里程碑。（ENIAC）（electronic numerical integator and calculator)全稱叫“電子數(shù)值積分和計算機”。

特點：體積大，功耗大，速度慢

第二個發(fā)展階段：1956-1964年晶體管的計算機時代：操作系統(tǒng)。

特點：采用晶體管作為邏輯開關(guān)元件；使用磁芯作為主存儲器（內(nèi)存）， 輔儲器（外存）采用磁盤和磁帶；存儲量增加，可靠性提高； 輸出輸入方式有了很大改進； 開始使用操作系統(tǒng)，有了各種高級語言。

第三個發(fā)展階段：1964-1970年集成電路與大規(guī)模集成電路的計算機時代 （1964-1965）（1965-1970）。

特點：計算機變的更小，功耗更低，速度更快，使用了操作系統(tǒng)，使得計算機在中心程序的控制協(xié)調(diào)下可以同時運行許多不同的程序

第四個發(fā)展階段：1970-現(xiàn)在：超大規(guī)模集成電路的計算機時代。

特點：體積小，運算速度快，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，發(fā)熱量小，維護方便。

4、

學(xué)習(xí)筆記：

1、概念/術(shù)語

2、重要知識點

3、其他筆記

1）從第一臺計算機誕生到現(xiàn)在的50多年中計算機的發(fā)展經(jīng)歷了5個階段。

第一代（1949一1956）

特點：電子管計算機體系確立時代，器件采用其空電子管。

基本技術(shù)：提出程序存貯方式，采用二進制碼，考慮自動運算控制方式，發(fā)明變址寄存器，研制各種存貯器，確立程序設(shè)計概念等一系列計算機技術(shù)基礎(chǔ)。

第二代（1956~1962）—1948年發(fā)明晶體管。

特點：確立輸入輸出控制時代，器件采用半導(dǎo)體晶體管。

基本技術(shù)：機器穩(wěn)定性提高。磁芯存貯器和各種輔助存貯器使用更為發(fā)展。采用中斷觀念，主要矛盾逐步轉(zhuǎn)向軟設(shè)備。

第三代：1962~70年代。

特點：采用集成電路（每個電路片有4一100個門）和軟設(shè)備系統(tǒng)化時代。

基本技術(shù)：以操作系就為中心，進行軟備系統(tǒng)化研究，成果之一即為分時系挽的研制，廣泛使用小型計算機。

其機種多樣化、系列化，外部設(shè)備品種繁多，并開始與通信設(shè)備相結(jié)合而發(fā)展為由多機組成的計算機網(wǎng)。運算速度可達(dá)每秒幾百萬次，甚至幾千萬次、上億次。

第四代（70年代開始)

特點：采用大面積集成電路(每個電路片有l(wèi)，000個門以上)，毫微秒操作速度及10億位存貯容量。硬設(shè)備和軟設(shè)備融合時代。

基本技術(shù)：硬設(shè)備不會有什么革命性的技術(shù)發(fā)展，所利用的是標(biāo)準(zhǔn)的集成電路技術(shù)，只是強調(diào)機器在拮構(gòu)，體制、計算技術(shù)的高度利用和程序設(shè)計技巧方面有所變化。

第五代

特點：模擬人類視神經(jīng)控制系擾。稱為“視感控器”或“空間電路計算機”。

基本技術(shù)：結(jié)構(gòu)與功能和現(xiàn)有計算機概念完全不同，具有模擬——數(shù)字混合的機能，本身具有學(xué)習(xí)機理，能模仿人的視神經(jīng)電路網(wǎng)工作。

4、計算機技術(shù)的分類及意義是什么？

計算機技術(shù)包括：運算方法的基本原理與運算器設(shè)計、指令系統(tǒng)、中央處理器設(shè)計、流水線原理及其在中央處理器設(shè)計中的應(yīng)用、存儲體系、總線與輸入輸出。

電子計算機技術(shù)的分類：

計算機系統(tǒng)技術(shù)、計算機部件技術(shù)、計算機器件技術(shù)以及計算機組裝技術(shù)。

5、計算機技術(shù)的主要特征是什么？

計算機技術(shù)作為信息技術(shù)的核心技術(shù)，自然具有“高技術(shù)”的特征：1）高度的創(chuàng)新性；2）高度的戰(zhàn)略性；3）高度的增值性，4）高度的滲透性5）高度的風(fēng)險性。

除了具有高技術(shù)的共性之外，計算機技術(shù)還具有以下特性。

1）計算機技術(shù)是一個復(fù)雜的技術(shù)體系。計算機技術(shù)總是和其他一系列技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用密切聯(lián)系著，這些技術(shù)之間，依著社會目的和自然規(guī)律的要求和相互聯(lián)系起來，形成了一個整體。

2）計算機技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的一個技術(shù)平臺。計算機不僅具有非凡的計算能力，而且具有豐富的記憶能力和判斷能力，他是類大腦的延伸，可廣泛的用于事務(wù)管理、文字處理、圖像處理、自動控制等領(lǐng)域，是信息時代的技術(shù)支柱。計算機產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)在當(dāng)今國民經(jīng)濟和社會

參考文獻(xiàn)

1、百度百科

2、《信息技術(shù)導(dǎo)論》

3、科學(xué)網(wǎng)—NP理論（1）：圖靈機與丘奇－圖靈論題 - 柳渝的博文 (sciencenet.cn)

4、數(shù)學(xué)模型是什么(計算機的數(shù)學(xué)模型) – 檸檬ai自媒體 (230890.com)?

5、[數(shù)學(xué)模型].姜啟源.文字版.pdf_免費高速下載|百度網(wǎng)盤-分享無限制 (baidu.com)?

6、清華大學(xué)公開課：數(shù)學(xué)模型-現(xiàn)實世界的理性視角_嗶哩嗶哩_bilibili

7、數(shù)學(xué)建模-廈門大學(xué)_嗶哩嗶哩_bilibili

8、【清華大學(xué)】數(shù)學(xué)模型（83講）_嗶哩嗶哩_bilibili

9、計算機是如何誕生的？_查爾斯·巴貝奇 (sohu.com)

10、計算機是如何誕生的？一文帶你走進計算機的發(fā)展史 (baidu.com)

11、1936年發(fā)表理想計算機的論文,科學(xué)網(wǎng)—圖靈1936年論文解讀（1）：可計算性 - 柳渝的博文..._波多野貓叔的博客-CSDN博客

12、書本上看不到的計算機發(fā)展史，計算機的誕生，原來是為了這個 (baidu.com)