NOIP初赛篇——01计算机常识

发展历史

年代划分

代别	年代	逻辑（电子）元件
第一代	1946-1958	电子管
第二代	1959-1964	晶体管
第三代	1965-1970	集成电路
第四代	1971-至今	大规模、超大规模集成电路

第一台电子计算机

1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机ENIAC(冯诺依曼体系),这台计算机占地170平方米，质量30吨，用了1800多个电子管，每秒能进行5000次加法运算。

冯·诺伊曼理论

1944年，美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼提出计算机基本结构和工作方式的设想，为计算机的诞生和发展提供了理论基础。时至今日，尽管计算机软硬件技术飞速发展，但计算机本身的体系结构并没有明显的突破，当今的计算机仍属于冯·诺伊曼架构。

理论要点如下：

计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成。

存储程序思想——把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序，然后把程序和数据一起输入计算机，计算机对已存入的程序和数据处理后，输出结果。

图灵

艾伦·麦席森·图灵,英国数学家。图灵对于人工智能的发展有着诸多的贡献，1950年提出了关于机器思维的问题，写出论文《计算机和智能》引起广泛关注。1950年10月，发表论文《机器能思考吗？》，其中提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法，即图灵实验。这一划时代的作品使图灵赢得了“人工智能之父”的桂冠。

此外，图灵提出的著名图灵机模型（数学模型）为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。

图灵奖

A.W. Turing Award，又译“杜林奖”，由美国计算机协会(ACM)于1966年设立，又叫“A. M.图灵奖”，专门奖励那些对计算机事业做出重要贡献的个人，起名取自计算机科学的先驱、英国科学家艾伦·麦席森·图灵。他是计算机界最富盛名、最崇高的一个奖项，有“计算机界的诺贝尔奖“之称。

计算机的分类

根据计算机的性能指标(机器规模大小、运算速度的高低、主存储器容量的大小、指令系统性能的强弱以及机器的价格等等)，可将计算机分为巨型机，大型机，中型机，小型机，微型机和工作站。

巨型机：

具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点是高速度和大容量、配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。主要用于承担重大的科学研究、国防尖端技术和国民经济领域的大型计算课题及数据处理任务。如大范围天气预报。整理卫星图片，原子核物的探索，研究洲际导弹、宇宙飞船等。“天河一号”为我国首台千万亿次超级计算机。2019年11月18日，全球超级计算机500强榜单发布，中国超算“神威·太湖之光”排名第三位。

大、中型机：

大型机使用占用的处理器指令集、操作系统和应用软件，大量使用冗余等技术确保其安全性及稳定性，擅长非数值计算（数据处理），主要用于商业领域，如银行和电信。

小型机：

采用精简指令集处理器，性能和价格介于PC服务器和大型主机之间的一种高性能64位计算机。

微型机：

通常作为个人计算机，有硬件系统和软件系统组成，是一种能独立运行。完成特定功能的设备。个人计算机不需要共享其他计算机的处理、磁盘和打印机等资源也可以独立工作。从台式机，笔记本电脑到上网本和平板电脑以及超级本都属于个人计算机的范畴。

单片计算机：

只由一片集成电路制成，体积小、质量轻、结构十分简单。常应用于控制家电、工业机械、广告牌等智能电器设备。

工作站：

一种高端的通用微型计算机。他是为了单用户使用并提供比个人计算机更强大的性能，尤其是在图形处理能力，任务并行方面的能力。通常配有高分辨率的大屏，多屏显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有极强的信息和高性能的图形、图像处理功能的计算机。另外，连接到服务器的终端机也可称为工作站。

计算机的应用

计算机的快速性、通用性、准确性和逻辑性等特点，使他不仅具有高速运算能力，而且还具有逻辑分析和逻辑判断能力。如今，计算机一渗透到人们生活和工作的各个层面中，主要体现在以下几个方面的运用：

1.科学计算

科学计算（或数值计算）是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。在现代科学计算技术工作中，科学计算问题是大量的和复杂的。利用计算机的高速计算、大存储容量和连续计算的能力，可以实现人工无法解决的各种科学计算问题。

2.信息处理

信息处理（数据处理）是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。

3.自动控制

自动控制（过程控制）是利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。采用计算机进行自动控制，不仅仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，提高产品质量及合格率。目前，计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、纺织、水电、航天等部门得到了广泛的应用。

4.计算机辅助技术

计算机辅助技术是指利用计算机帮助人们进行各种设计、处理等过程，它包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI）和计算机辅助测试（CAT）等。另外计算机辅助技术还有辅助生产、辅助绘图和辅助排版等。

5.人工智能

人工智能(Artificial Intelligence,AI)又可称为智能模拟，是计算机模拟人类的智能活动，诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。人工智能的研究目标是使计算机更好的模拟人的思维活动，那是的计算机将可以完成更复杂的控制任务。

6.网络应用

随着社会信息化的发展，通信业也发展迅速，计算机在通信领域的作用越来越大，特别是促进了计算网络的迅速发展。目前，全球最大的网络(Internet,国际互联网)已把全球的大多数计算机联系在一起。除此以外，计算机在信息高速公路、电子商务、娱乐和游戏等领域也得到了快速的发展。