#CS001. CSP初赛 计算机基础知识

CSP初赛 计算机基础知识

世界上第一台计算机

1946 年 2 月,在美国宾西法尼亚大学世界上第一台电子数字计算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator 电子数值积分和计算机)诞生了,标志着计算机时代的到来

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  • 50005000 次加法/秒
  • 重量 2828
  • 占地 170m2170m^2
  • 1880018800 只电子管
  • 15001500 个继电器
  • 功率 150KW150KW

诞生于 1958 年的 103 机是中国第一台通用数字电子计算机,比 1946 年在美 国诞生的第一台通用电子计算机 ENIAC 晚了十多年。

冯诺依曼计算机

1944年,美籍匈牙利数学家冯·诺依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·诺依曼架构。

其理论要点如下:

1、计算机硬件设备由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。

2、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。

3、计算机采用二进制。

注:冯诺依曼设计了第一台具有存储程序功能的计算EDVAC

冯诺依曼计算机如下图所示:

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现代计算机结构,以存储器为核心:

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计算机发展阶段:人们根据计算机的性能和使用主要元器件的不同,将计算机的发展划分成四个阶段。

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主要人物和事件

图灵及图灵奖

  • 艾伦.麦席森.图灵,英国数学家,他的图灵机模型为计算机的逻辑工作方式奠定了基础。
  • 图灵机将人们使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象,由一个虚拟的机器替代人们进行数学运算。
  • 图灵奖:由美国计算机协会(ACM)于1966年设立,专门奖励那些对计算机事业作出重要贡献的个人,它是计算机界最负盛名、最崇高的一个奖项,有“计算机界的诺贝尔奖”之称。(目前获得该奖项的华人学者只有姚期智教授一人。)

戈登·摩尔及摩尔定律

  • 戈登·摩尔,美国科学家,企业家,英特尔公司创始人之一
  • 摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。

Ada Lovelace是世界上第一位给计算机写程序的人,是一位女程序员

信息论之父香农(克劳德·香农埃尔伍德)︰香农提出了信息熵的概念,为信息论和数字通信奠定了基础。

董铁宝是“中国第一个程序员”。董铁宝1945年赴美国学习,在伊利诺伊大学学习、研究时,他参与了第一代电子计算机伊利亚克机的设计、编程和使用。董铁宝于1956年回到中国并任教于北京大学。

王选,计算机文字信息处理专家,计算机汉字激光照排技术创始人,当代中国印刷业革命的先行者,被称为"汉字激光照排系统之父",被誉为"有市场眼光的科学家"。

计算机的分类

以相对功能规模分类:

  • 巨型机(如CYBER205机,中国银河II机)
  • 大型机
  • 中型机(IBM360,370)
  • 小型机(DEC公司的VAX-11,Alpha系列机)
  • 微型机(如PC机)

按结构模式分类:

  • 集中式
  • 计算机网络

集中式系统是一个或多个用户同时使用一台计算机。又分为:单用户机(PC机)和多用户机(DEC公司的ALPHA系列机,IBM360机)

计算机在现代社会中的应用

  • 科学计算(数值计算)方面
  • 数据处理方面
  • 自动控制(过程控制)方面
  • 办公自动化(OA)方面
  • 计算机辅助设计(CAD)和辅助制造(CAM)方面
  • 计算机辅助教学CAI(Computer Assisted Instruction)方面
  • 计算机在智能模拟方面的应用
  • 计算机在通信方面的应用
  • 计算机在信息网络方面的应用

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单项选择

1.以下哪位科学家被称为“博弈论之父”,“现代计算机之父”?( )。

{{ select(1) }}

  • 图灵
  • 冯·诺依曼
  • 林纳斯·托瓦茨
  • 本贾尼·斯特劳斯特卢普

2.冯•诺依曼计算机的设计思想主要有( )。

  1. 存储程序
  2. 二进制表示
  3. 微程序式
  4. 局部性原理

{{ select(2) }}

  • 1、3
  • 2、3
  • 2、4
  • 1、2

3.以下说法中正确的是( )。

{{ select(3) }}

  • 计算机系统包括硬件系统和软件系统
  • 小型机也叫做微机
  • 数字计算机可直接处理连续变化的模拟量
  • 主机包括CPU、显示器

4.在计算机内部,用来传送、存储、加工处理的数据或指令(命令)都是以( )形式进行的。

{{ select(4) }}

  • 十进制码:
  • 八进制码
  • 二进制码
  • 十六进制码

5.微型计算机的问世是由于( )的出现。

{{ select(5) }}

  • 中小规模集成电路
  • 体管电路
  • (超)大规模集成电路
  • 电子管电路

6.图灵 (Alan Turing) 是 ( )。

{{ select(6) }}

  • 美国人
  • 英国人
  • 德国人
  • 匈牙利人

7.在下面各世界顶级的奖项中,为计算机科学与技术领域作出杰出贡献的科学家设立的奖项是( )。

{{ select(7) }}

  • 沃尔夫奖
  • 诺贝尔奖
  • 菲尔兹奖
  • 图灵奖
  • 南丁格尔奖

8.第一个给计算机写程序的人是( )。

{{ select(8) }}

  • Alan Mathison Turing
  • Ada Lovelace
  • John von Neumann
  • John Mc-Carthy
  • Edsger Wybe Dijkstr

不定向选择

9.下列关于图灵奖的说法中,正确的有 ( )。

{{ multiselect(9) }}

  • 图灵奖是由电气和电子工程师协会(IEEE)设立的。
  • 目前获得该奖项的华人学者只有姚期智教授一人。
  • 其名称取自计算机科学的先驱、英国科学家艾伦 ·麦席 森 · 图灵。
  • 它是计算机界最负盛名、最崇高的一个奖项,有“计算机界的诺贝尔奖”之称。

10.美籍匈牙利数学家冯·诺依曼对计算机科学发展所做出的贡献包括( )。

{{ multiselect(10) }}

  • 提出理想计算机的数学模型,成为计算机科学的理论基础。
  • 提出存储程序工作原理,对现代电子计算机的发展产生深远影响。
  • 设计出第一台具有存储程序功能的计算机 EDVAC。
  • 采用集成电路作为计算机的主要功能部件。
  • 指出计算机性能将以每两年翻一番的速度向前发展。