计算机学科专业及人才培养.ppt
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1、第7讲 计算机学科专业及人才培养,计算机应用导论,2,本次专题安排,part1 计算机学科及专业part2 人才培养,计算机应用导论,3,part1 计算机学科专业,计算工具的发展学科奠基人学科领域专业设置,计算机应用导论,4,1.计算工具的发展,计算工具的发展 从结绳记事到算盘,从计算尺到计算器,从机械计算机到电子计算机。,计算机应用导论,5,1.1 从结绳记事到算盘,公元前3000年的古埃及人用结绳来记录土地面积和收获的谷物,公元前2000年的美索不达米亚人用泥板计数,这块泥板上的契形文字代表25。,公元429年-公元500年古代数学家祖冲之就是用算筹计算出圆周率值介于3.1415926和
2、3.1415927之间。,计算机应用导论,6,1.1 从结绳记事到算盘,珠算被称为我国“第五大发明”,最早记录于汉朝人徐岳撰写的数术记遗一书里。,约公元130210算圣刘洪及其发明的珠算盘。,计算机应用导论,7,1.2 从计算尺到计算器,John Napier(1550-1617)约翰纳皮尔,纳皮尔算筹(Napiers bones)1612年发明,计算机应用导论,8,1.2 从计算尺到计算器,威廉奥却德(William Oughtred)及其发明的圆形计算尺,风靡1819世纪的计算尺,1.2.1 计算尺,计算机应用导论,9,Casio 14-A史上第一台商用小型电子计算器1957年发明,1.2
3、.2 计算器,1.2 从计算尺到计算器,计算机应用导论,10,1.3.1 契卡德计算机,威廉契克卡德德国图宾根大学教授,于1623年制造了第一台计算机。,1960年,契克卡德家乡人根据示意图重新制作的契克卡德计算机:能做6位数加减法,设置了某种“溢出”响铃装置;机器上部附加一套圆柱型“纳皮尔算筹”,因此也能进行乘除运算。,Wilhelm Schickard(1592-1635),1.3 从机械式计算机到电子计算机,计算机应用导论,11,1.3.2 帕斯卡加法机,Blaise Pascal(16231662),保存在巴黎国立工艺博物馆的帕斯卡加法机,1642年发明:由系列齿轮组成的装置,外壳用黄
4、铜材料制作,长20英寸、宽4英寸、高3英寸,面板上有一列显示数字的小窗口,旋紧发条后才能转动,用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。,布莱斯帕斯卡 法国数学家、物理学家、思想家,1.3 从机械式计算机到电子计算机,计算机应用导论,12,1.3.3 莱布尼兹乘法机,Gottfried Leibniz(16461716),1674年,莱布尼茨发明乘法机。这是第一台可以运行完整四则运算的计算机,长100厘米、宽30厘米、高25厘米,主要由不动的计数器和可动的定位机构两部分组成,整个机器由一套齿轮系统传动。【公元1700年左右,莱布尼茨从一位友人送给他的中国“易图”(八卦)里受到启发,悟出了二进制数之真谛
5、,率先提出了二进制的运算法则。】,戈特费里德莱布尼兹 德国数学家、微积分独立发明人,1.3 从机械式计算机到电子计算机,计算机应用导论,13,1.3.4 差分机和分析机,现代计算机奠基人英国剑桥大学教授查尔斯巴贝奇,1822年,差分机伦敦科学博物馆复制品,Charles Babbage(1791-1871),1.3 从机械式计算机到电子计算机,计算机应用导论,14,1.3.4 差分机和分析机,世界上第一位程序员奥古斯塔艾达拜伦翻译巴贝奇早期的程式设计书分析机概论,后人根据巴贝奇图纸制造的“分析机”,Augusta Ada Byron(1815-1852),1834年,巴贝奇提出通用计算机“分析
6、机”构想,未制成。,1.3 从机械式计算机到电子计算机,计算机应用导论,15,1.3.4 差分机和分析机,设计图纸之一差分机和分析机存储器框架,1.3 从机械式计算机到电子计算机,计算机应用导论,16,1.3.5 手摇计算机,鲍德温发明的手摇计算机,1873年,弗兰克鲍德温(Frank Baldwin),1.3 从机械式计算机到电子计算机,计算机应用导论,17,1.3.6 穿孔制表机,Herman Hollerith(1860-1929),美国著名统计专家赫尔曼霍列瑞斯,霍列瑞斯发明的自动制表机,1.3 从机械式计算机到电子计算机,计算机应用导论,18,1.3.7 电子文明的曙光电子二极管、三
7、极管,John Fleming(1848-1945),1904年,英国青年工程师约翰弗莱明发明真空二极管,Lee De Forest(1873-1961),1906年美国人李德福雷斯特发明能起放大作用的真空三极管。,1.3 从机械式计算机到电子计算机,计算机应用导论,19,ENIAC两位设计者莫契利和埃克特,ENIAC博物馆中的部分器件,1.4 第一台电子计算机,计算机应用导论,20,ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator):1946年2月14日,1.4 第一台电子计算机,计算机应用导论,21,Konrad Zuse(1910-
8、1995),数字计算机之父-克兰德楚泽,1938-1945 Z1机械-Z3可编程-Z4德国博物馆中存放的Z4计算机,1.5 那些被遗忘的计算机,1.5.1 德国Z系列计算机,计算机应用导论,22,1.5 那些被遗忘的计算机,1.5.2 英国巨人计算机-1943,计算机应用导论,23,1.5 那些被遗忘的计算机,1.5.2 英国巨人计算机,计算机应用导论,24,1.5 那些被遗忘的计算机,1.5.2 英国巨人计算机,计算机应用导论,25,1.5 那些被遗忘的计算机,1.5.2 英国巨人计算机,计算机应用导论,26,Howard Aiken(1900-1973),MARK系列计算机发明人霍华德艾肯
9、,哈佛大学的MARK-I-1944,1.5 那些被遗忘的计算机,1.5.3 MARK系列计算机,计算机应用导论,27,计算机软件之母Grace Hopper(1906-1992),(a)一本介绍霍波博士的书(b)海军军官霍波摄于1984年,保存在霍波笔记本中的第一个“bug”,1.5 那些被遗忘的计算机,1.5.3 MARK系列计算机,计算机应用导论,28,被“遗忘”的电子计算机之父约翰阿塔纳索夫(John Atanasoff,1903-1995),存放在衣阿华州立大学的ABC计算机(Atanasoff-Berry Computer),计算机应用导论,29,2.学科奠基人,计算机学科源于数学、
10、物理 两大学科的交叉学科物理学科又派生出电子学科、通信学科ICT 信息通信技术,计算机应用导论,30,逻辑代数创始人,英国数学家乔治布尔(George Boole,1815-1864),2.1,计算机应用导论,31,信息论创始人,美国科学家克劳德香农(Claude Shannon,1916-2001),2.2,计算机应用导论,32,2.3 图灵、图灵机及图灵测试 图灵是计算机逻辑的奠基者,许多人工智能的重要方法也源自这位伟大的科学家:24岁,提出图灵机理论;31岁,参与Colossus(二战时英国破解德国通信密码的计算机)的研制;33岁,构思了仿真系统;35岁,提出自动程序设计概念;38岁,设
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