国开学习网《计算机应用基础》第1章 1.1计算机的基本概念
1.1计算机的基本概念
电子数字计算机是一种不需要人的干预，能够自动连续地、快速地、准确地完成数据存储、数值计算、数据处理和过程控制等多种功能的电子机器。人们常将电子数字计算机简称为计算机。又因为其工作方式与人的思维过程十分类似，亦被叫作“电脑”。
1946 年，在美国宾夕法尼亚大学，由莫克利（John Mauchly）和埃克特（J.P Eckert）领导的为导弹设计服务小组制成了 ENIAC （ Electronic Numerical Integrator And Computer，电子数字积分计算机），这是世界上第一台由程序控制的电子数字计算机。
电子计算机是一种通过电子线路对信息进行加工处理以实现其计算功能的机器，它按照不同的原则可以有多种分类方法。第一种分类方法是按照信息在计算机内的表示形式是模拟还是数字量进行划分的，可以分为电子模拟计算机、电子数字计算机和混合计算机三大类。第二种分类方法是根据计算机的大小、规模、性能等进行划分的，可以分为巨型、大型、中型、小型和微型计算机等。第三种分类方法是按计算机的设计目的进行划分的，可以分为通用计算机和专用计算机。
计算机的应用已经渗透我们今天工作、学习和生活的方方面面，计算机的主要应用范围包括以下几个方面：
（1）科学计算。科学计算是计算机最原始的应用领域。
（2）数据处理。现在数据处理常用来泛指在计算机上加工那些非科技工程方面的计算、管理和操纵任何形式的数据资料。
（3）过程控制。采用计算机对连续的工业生产过程进行控制，称为过程控制。
（4）计算机辅助设计。计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）是使用电子计算机帮助设计人员进行设计。
（5）多媒体应用。多媒体计算机的主要特点是集成性和交互性，即集文字、声音、图像等信息于一体，并使信息交流双方能够通过计算机进行交互。
（6）计算机网络。计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。
（7）人工智能。人工智能（Artificial Intelligence，AI）是计算机理论科学研究的一个重要领域。
计算机的主要特点如下：
（1）能自动连续地高速运算。
（2）运算速度快。
（3）运算精度高。
（4）具有记忆能力和逻辑判断能力。
（5）通用性强。
基于计算机网络应用的迅猛发展，给人们的生活和工作带来了更多的便利，除了传统的电子邮件、万维网（World Wide Web，WWW）、文件传输协议（File Transfer Protocol，FTP）、搜索引擎等外，移动互联网、云计算、物联网、大数据（Big Data）、人工智能和区块链（Blockchain）等已成为新的发展方向，也被列入国家新兴战略性产业，以下对这些技术的应用进行简要介绍。
（1）移动互联网。移动互联网是将移动通信和互联网两者深度融合的一种发展模式。狭义的移动互联网，是指用户能够通过手机、掌上电脑（Personal Digital Assistant， PDA）、平板电脑或其他手持终端设备通过通信网络接入互联网。广义的移动互联网，是指用户能够通过手机、掌上电脑、平板电脑或其他手持终端设备以无线的方式通过各种网络（WLAN、WiMAX、GPRS、CDMA 等）接入互联网。（2）云计算。无论是正式还是非正式对云计算的描述都非常多，这里一个比较好的理解是按照美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）定义的云计算。这是一种按使用量付费的计算资源提供模式。这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务）。这些资源能够被快速提供， 只须投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。
（3）物联网。物联网的英文名称是“The Internet of Things”。按照字面意思理解，物联网是物品之间的联网关系，而不仅仅是计算机的联网。显然，物品能够联系在一起，需要一个互联网的环境基础。物联网与传统的互联网相比，具有鲜明的特征。首先，物联网是各种感知技术的广泛应用。其次，物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，其重要基础和核心仍是互联网。最后，物联网不仅提供了传感器的连接，而且其本身也具有智能处理能力，能够对物品实施智能控制。物联网的架构可分为 3 个层次：最底层为感知层，感知层之上是网络层，在这两个基础架构层次之上的是应用层。
（4）大数据。大数据是近年来信息技术（Information Technology，IT）行业的热词。大数据是一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，其具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。大数据的特点有数据量大、数据种类多、实时性强、数据所蕴藏的价值大。
（5）人工智能。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门技术科学。
（6）区块链。区块链是比特币（Bitcoin）等数字货币的底层技术，它就像一个数据库账本，记载所有的交易记录。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链是利用块链式数据结构验证与存储数据、利用分布式节点共识算法生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。
（1）信息。广义的信息，是指一切表述（或反映）事物内部或外部互动状态或关系的东西。但目前世界上大多数人都能接受的一种定义，是美国数学家申农在创立信息论时给信息下的定义，他认为，信息是不确定性的减少或消除。
无论哪种定义，实际上都强调了信息的价值在于能帮助人们了解某些事物或对象。从信息存在的形式看，信息包括文字、数字、图片图表、图像、音频、视频等内容。
（2）数据。数据是反映客观事物属性的记录，是信息的具体表现形式。数据经过加工处理之后，就成为信息。数据和信息是不可分的，数据本身没有意义，只有数据对具体的客观事物有了物理意义时才成为信息。而信息需要经过数字化处理转变成数据才能够存储和传输。对计算机而言，可处理的数据包括数值数据和非数值数据。
（3）信息处理。信息处理是对信息进行接收、存储、转化、传送和发布等。随着计算机科学的不断发展，计算机已经从初期的以“计算”为主的一种计算工具，发展成为以信息处理为主的、集计算和信息处理于一体的、与人们的工作、学习和生活密不可分的一种工具。
（4）信息系统。信息系统是一个由人、计算机及其他外围设备等组成的能对信息进行收集、传递、存储、加工、维护和使用的系统。
