美國大學(xué)的課程都是用1代表1年級的課程,2,3,4分別為2到4年級的課程,同樣5字頭是研究生的課程,6字頭是博士生課程。
本書共10章,第1~3章重點介紹計算機(jī)的基本知識,數(shù)制、編碼和數(shù)字邏輯基礎(chǔ),以及計算機(jī)的硬件組成。第4~6章介紹計算機(jī)的操作系統(tǒng)、軟件、算法等,其中,算法是計算機(jī)科學(xué)的核心內(nèi)容。第7章介紹數(shù)據(jù)庫相關(guān)知識。第8章介紹網(wǎng)絡(luò),包括因特網(wǎng)的基本知識。第9章介紹有關(guān)計算機(jī)的一些高級主題,包括高性能計算、人工智能和計算理論。第10章討論有關(guān)信息社會的問題,包括有關(guān)法律、版權(quán)、環(huán)境、健康、計算機(jī)安全、病毒、黑客等。《計算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)》免費提供電子課件。
1、運算速度快
運算速度是計算機(jī)的一個重要性能指標(biāo)。計算機(jī)的運算速度通常用每秒鐘執(zhí)行定點加法的次數(shù)或平均每秒鐘執(zhí)行指令的條數(shù)來衡量。運算速度快是計算機(jī)的一個突出特點。計算機(jī)的運算速度已由早期的每秒幾千次(如ENIAC機(jī)每秒鐘僅可完成5000次定點加法)發(fā)展到現(xiàn)在的最高可達(dá)每秒幾千億次乃至萬億次。這樣的運算速度是何等的驚人! 計算機(jī)高速運算的能力極大地提高了工作效率,把人們從浩繁的腦力勞動中解放出來。過去用人工曠日持久才能完成的計算,而計算機(jī)在"瞬間"即可完成。曾有許多數(shù)學(xué)問題,由于計算量太大,數(shù)學(xué)家們終其畢生也無法完成,使用計算機(jī)則可輕易地解決。 2、計算精度高 在科學(xué)研究和工程設(shè)計中,對計算的結(jié)果精度有很高的要求。一般的計算工具只能達(dá)到幾位有效數(shù)字(如過去常用的四位數(shù)學(xué)用表、八位數(shù)學(xué)用表等),而計算機(jī)對數(shù)據(jù)的結(jié)果精度可達(dá)到十幾位、幾十位有效數(shù)字,根據(jù)需要甚至可達(dá)到任意的精度。 3、存儲容量大
計算機(jī)的存儲器可以存儲大量數(shù)據(jù),這使計算機(jī)具有了"記憶"功能。目前計算機(jī)的存儲容量越來越大,已高達(dá)千兆數(shù)量級的容量。計算機(jī)具有"記憶"功能,是與傳統(tǒng)計算工具的一個重要區(qū)別。
4、具有邏輯判斷功能
計算機(jī)的運算器除了能夠完成基本的算術(shù)運算外,還具有進(jìn)行比較、判斷等邏輯運算的功能。這種能力是計算機(jī)處理邏輯推理問題的前提。 5、自動化程度高,通用性強
由于計算機(jī)的工作方式是將程序和數(shù)據(jù)先存放在機(jī)內(nèi),工作時按程序規(guī)定的操作,一步一步地自動完成,一般無須人工干預(yù),因而自動化程度高。這一特點是一般計算工具所不具備的。
計算機(jī)通用性的特點表現(xiàn)在幾乎能求解自然科學(xué)和社會科學(xué)中一切類型的問題,能廣泛地應(yīng)用各個領(lǐng)域。
計算機(jī)可分為模擬計算機(jī)和數(shù)字計算機(jī)兩大類
模擬計算機(jī)的主要特點是:參與運算的數(shù)值由不間斷的連續(xù)量表示,其運算過程是
連續(xù)的,模擬計算機(jī)由于受元器件質(zhì)量影響,其計算精度較低,應(yīng)用范圍較窄,目前已很少生產(chǎn)。
數(shù)字計算機(jī)的主要特點是:參與運算的數(shù)值用斷續(xù)的數(shù)字量表示,其運算過程按數(shù)
字位進(jìn)行計算,數(shù)字計算機(jī)由于具有邏輯判斷等功能,是以近似人類大腦的"思維"方式進(jìn)行工作,所以又被稱為“電腦”。
數(shù)字計算機(jī)按用途又可分為專用計算機(jī)和通用計算機(jī)。
專用與通用計算機(jī)在其效率、速度、配置、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、造價和適應(yīng)性等方面
是有區(qū)別的。
專用計算機(jī)針對某類問題能顯示出最有效、最快速和最經(jīng)濟(jì)的特性,但它的適應(yīng)性
較差,不適于其它方面的應(yīng)用。我們在導(dǎo)彈和火箭上使用的計算機(jī)很大部分就是專用計算機(jī)。這些東西就是再先進(jìn),你也不能用它來玩游戲。
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通用計算機(jī)適應(yīng)性很強,應(yīng)用面很廣,但其運行效率、速度和經(jīng)濟(jì)性依據(jù)不同的應(yīng)
用對象會受到不同程度的影響。
通用計算機(jī)按其規(guī)模、速度和功能等又可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、
微型機(jī)及單片機(jī)。這些類型之間的基本區(qū)別通常在于其體積大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、功率消耗、性能指標(biāo)、數(shù)據(jù)存儲容量、指令系統(tǒng)和設(shè)備、軟件配置等的不同。
一般來說, 巨型計算機(jī)的運算速度很高,可達(dá)每秒執(zhí)行幾億條指令,數(shù)據(jù)存儲容
量很大,規(guī)模大結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格昂貴,主要用于大型科學(xué)計算。它也是衡量一國科學(xué)實力的重要標(biāo)志之一。 單片計算機(jī)則只由一片集成電路制成,其體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)十分簡單,性能介于巨型機(jī)和單片機(jī)之間的就是大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)和微型機(jī)。它們的性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)規(guī)模則相應(yīng)的依次遞減。