计算机与网络（全文）_计算机与网络知识
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计算机与网络
1.前言
电子计算机（英语：computer），又称计算机，俗称电脑，是一种利用电子学原理根据一系列指令来对数据进行处理的机器。
从他的名字我们可以看出，计算机在诞生初期，其主要功能是进行计算。从这个角度来看，计算机的始祖可以说是算盘，因为算盘是有时记载的最早的计算工具。
关于算盘的发祥地，有这样几种说法，埃及、中国、阿兹特克（相当于现在的男墨西哥）、阿拉伯、巴比伦（相当于现在的伊拉克）。现在比较被大家认可的说法是，公元前550年诞生于中国，而后逐渐传播到全世界。
一开始算盘并不叫算盘，而是叫算筹，电视里见到赌场中使用的筹码就是从这里来的。一般是竹制的小木条，通过不同的摆放方法来表示1～9的数字，没有就是0，或者斜着摆放一根算筹。这一点与罗马数字很像。慢慢地大家发现用竹棍摆放的方法来进行计算效率不高，有时候还不如心算速度快。于是慢慢地演化成了今天的算盘。会用算盘的高手甚至比计算器速度还快。
了解了计算机的鼻祖，我们再来看看现在计算机的发展。第一台真正意义上的电子计算机ENIAC（全称电子数字积分计算机－electronic numerical integrator and calculator）1946年2月诞生于美国加州，它有18000个电子管和86000个其它电子元件，有两个教室那么大，运算速度却只有每秒300次各种运算或5000次加法，耗资100万美元以上。相比现在普通家用电脑都可以轻松达到每秒20亿次的运算，ENIAC显得太落后了，但是相比手工计算确实是一大进步，尤其是对科学工作者来说，因为他们往往要进行大量的科学运算，处理海量数据。之所以说ENIAC是第一台真正意义上的电子计算机，是因为在它之前的前辈，并非完全的电子化，很多部分仍然采用的是机械结构，尤其是编程部分。如果你要执行一套新的程序，你必须重新连接各个部件，像搭积木一样，或者使用一种打孔的卡片，累死你们见过的八音盒，机械装置转动到有孔的地方就会触发下一个动作。所以早期的科学家不仅要头脑发达，还要身体发达。因为你要做一次运算可能要围着2间教室不停的跑来跑去，还要搬动重达几十公斤的机械零件。2.计算机的发展
计算机的发展到目前为止共经历了四个时代，从1946年到1959年这段时期我们称之为“电子管计算机时代”。第一代计算机的内部元件使用的是电子管。由 于一部计算机需要几千个电子管，每个电子管都会散发大量的热量，因此，如何散热是一个令人头痛的问题。电子管的寿命最长只有3000小时，计算机运行时常 常发生由于电子管被烧坏而使计算机死机的现象。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算等需要处理大量重复数据的地方。
从1960年到1964年，由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管，所以我们将这段时期称为“晶体管计算机时代”。晶体管比电子管小得多，不需 要预热时间，消耗能量较少，处理数据更迅速、更可靠。第二代计算机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。接着，高级语言FORTRAN语言和COBOL语言相 继开发出来并被广泛使用。这时，开始使用磁盘和磁带作为辅助存储器。第二代计算机的体积和价格都下降了，使用的人也多起来了，计算机工业迅速发展。第二代 计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。一般个人仍无法负担高昂的费用。从1965年到1970年，集成电路被应用到计算机中来，因此这段时期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。集成电路是做在晶片上的一个完整的电子电路，这个晶片比手指甲还小，却包含了几千个晶体管元件。第三代计算机的特点是体积更小、价格更 低、可靠性更高、计算速度更快。第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。也奠定了现代计算机的模型，机箱，键盘，鼠标以及显示器。40年过去了，除了性能不断提升，外观至今没有太大变化。从1971年到现在，被称之为“大规模集成电路计算机时代”。第四代计算机使用的元件依然是集成电路，不过，这种集成电路已经大大改善，它包含着几十 万到上百万个晶体管，人们称之为大规模集成电路和超大规模集成电路。1975年，美国IBM公司推出了个人计算机PC（Personal Computer），从此，人们对计算机不再陌生，计算机开始深入到人类生活的各个方面。而现在，几乎每一个家庭都可以轻松拥有一台个人计算机，有的家庭甚至有好几台。3.计算机的组成一部可以使用的计算机一般包括2个部分，硬件和软件。所谓硬件就是我们看得到的实物部分，包括前面说道的键盘鼠标机箱和显示器。软件就是可以在计算机上运行的各种程序，包括操作系统。
硬件部分，分为基本硬件和可选硬件。基本硬件包括中央处理器(CPU)、主板、内存、硬盘、显示卡和电源。这些都是必不可少的部分，少了其中任何一个，电脑都无法工作。可选硬件包括软驱（现在已经很少使用了），光驱，声卡，网卡。有人会问我显示器呢？显示器和键盘鼠标以及音箱属于计算机的外设。外设的作用是输入或者输出信息。
软件部分分为系统软件和用户软件。系统软件包括操作系统以及其他一系列维持系统正常运转的程序。用户软件就是每个人根据自己需要安装在计算机上完成各项任务的程序。例如常用的文档处理软件WORD。
大家常用的操作系统是微软公司出品的视窗系列，俗称Windows，它占据了国内大部分家用电脑的操作系统份额。但是实际上还有很多其他的操作系统，在服务器领域最受欢迎的其实是Linux，他的优点是效率高，硬件要求低，安全性强。最重要的是，他的很多版本是免费的，可以为企业节约不少的成本。有些同学家里可能有苹果牌的电脑，他们使用的操作系统称为Mac OS，它与Linux类似但是与Windows完全不同，两者的应用程序不能通用。4.计算机的用途
计算机用途广泛，归纳起来有以下几个方面：
4.1 数值计算
数值计算，这是计算机最基本最原始的一个功能，通常用来进行科学计算。例如卫星运行轨迹，天气预报，地质油田勘探，潮汐规律等等。可以为相关领域的人员节约大量枯燥的计算时间，从而提高工作效率，使得他们可以专注于更加重要的研究方向。传统方法下需要几百名专家几周、几个月甚至几年才能完成的计算，通过计算机只要几分钟就可得到正确结果。这里介绍一个公益项目BOINC，全称是伯克利开放式网络计算平台。大家可以回去上网搜索一下。这个项目将全世界的个人电脑连接起来，在你电脑空闲的时候利用你的资源进行科学计算，涵盖数学，天文，生物，医药等各个领域。因为再强大的超级计算机，也比不上全世界数以亿万计的家用电脑联合起来。或许某一天人类接收到的第一条外星人信息就是通过你的电脑发现的。
4.2 信息处理 信息处理是对原始数据进行收集、整理、分类、选择、存储、制表、检索、输出等的加工过程。信息处理是计算机应用的一个重要方面，涉及的范围和内容十分广泛。比如老师可以利用它来自动阅卷，图书馆众多的书籍中你可以快速检索到你想要的书，财务人员可以方便地管理账目，还有医疗诊断、编辑排版、情报分析等等都会用到计算机的信息处理功能。
4.3 实时控制
实时控制通常应用于工业自动化。生产线上的传感器会及时搜集检测数据，按最佳水平对生产进程进行调节控制。利用计算机进行实时控制，既可提高自动化水平，提高生产效率，保证产品质量，也可降低成本，减轻劳动强度。
4.4 辅助设计
通过合适的软件，就可以利用计算机来绘制图表，实现各种工程的设计工作。比如桥梁、船舶、飞机、集成电路、计算机、服装等等都可以采用计算机辅助设计。
4.5 智能模拟
智能模拟也称为人工智能。利用计算机模拟人类智力活动，以替代人类部分脑力劳动，这是一个很有发展前途的学科方向。下一代计算机的开发，将围绕智能 模拟研究成果来展开。具有一定“学习、推理和联想”能力的机器人的不断出现，正是智能模拟研究工作取得进展的标志。智能计算机作为人类智能的辅助工 具，将被越来越多地用到人类社会的各个领域。目前，计算机还不能完全实现像人一样去思考，所有的反馈都是基于预先设定好的程序。要实现人机交流，首先要解决的就是语音识别，否则计算机无法接收到你发出的正确指令，下一步就无法进行。大家可以回去试一下Windows 7电脑中自带的语音识别功能，看看你的计算机能不能听懂你说的话。如果有家长有新的苹果4S手机，也可以打开语音助理功能给同学们试一下。5.网络
首先了解一下几个概念：互联网，万维网，局域网，广域网
互联网，也叫英特网，顾名思义他指的就是全世界范围内互联互通的一个整体的网络。这是网络中最大的概念，我们平时所说的“上网”，这个“网”的概念其实指的是“万维网”，它是包含于“互联网”之中的。万维网（world wide web，缩写www.daodoc.com
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