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计算机导论论文

摘要:计算机自问世以来发展迅猛,所涉及的课程种类繁多,要学好计算机就要学好数学,程序语言,软件工程等基础课程。
关键字:计算机,软件工程,硬件系统,离散数学
引言:作为计算机科学与技术学院的学生,在计算机导论课程结束之后,对计算机有了一定的认识,感慨良多,作此文以浅陋地发表我的一些见解。
正文:
计算机是20世纪最辉煌的成就之一,给人类生产和生活带来了巨大的变化。到了21世纪,人类更是进入了信息时代,计算机越发变得不可或缺,已经如空气般渗入我们的生活,它的应用涉及经济、政治、军事、科研、教育、服务等诸多领域。对于计算机学院的学生来说,学好计算机导论课程,掌握计算机科学技术显得尤为重要。
所谓计算机,是一种能按照事先存储的程序,自动地,高速地,精确地进行大量数值计算,并且具有记忆能力,逻辑判断能力和性能可靠的数字化信息处理能力的现代化智能电子设备。关于它的起源最早可以追溯到1623年,德国科学家契克卡德制作了人类有史以来第一台机械计算机。此后,差分机,图灵机相继问世。1946年2月,美国宾夕法尼亚大学成功研制出了电子数字积分机和计算机,至此,人类第一台现代意义上的计算机正是问世。
现代计算机都是按照冯诺依曼提出的结构体系和工作原理制造的,一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。硬件包括运算器、存储器、控制器、输入设备与输出设备等 5 个基本组成部分。软件则是指在计算机上运行的各种程序,包括各种有关的文档,通常分为系统软件和应用软件两大类。
没有软件的计算机叫“裸机”,是不能为客户所用的,而软件的产生依赖于计算机程序设计语言。起初人们用的是机器语言,虽然它能够直接被CPU识别和执行,但编写困难,代码冗长。所以人们又发明了汇编语言,然而由于其移植性很差,人们不得不寻求更高级的语言。于是各种计算机高级语言如:BASIC语言,PASCAL语言,C语言等应运而生。。
计算机与计算机相连就产生了网络。计算机网络经历了联机系统,网络互连,标准化网络,网络互连与高速化网络四个阶段,具有数据处理和数据通信两大基本功能,按距离可划分为广域网,局域网,接入网和城域网四类。
此外,计算机导论课还涉及到编译原理,操作系统,人工智能等内容,其中我最感兴趣的是多核技术。在芯片层面,想要提高计算机性能有两种方法,一种视提高主频,另一种是采用多核心。目前通用微处理器的主频已经突破了4GHz,数据宽度也达到64位。想要进一步提高主频变得十分困难,根据Pollack规则,单核增幅比较小,况且能耗不断增长,成本过高,设计和验证的时间太长。多核心就拥有无可比拟的优势了,从体系结构的角度看,多核对处理器资源利用率更高,在克服线延迟影响方面更具优势,而且它的模块化设计十分简洁,复制,设计都非常容易,指令调度也更加简单。此外在设计上,更短的芯片连线使多核比长导线集中式设计的单核更容易提高芯片的运行频率,从而在一定程度上起到性能优化的效果。可以预见,多核技术将是未来CPU的主流方向,然而它本身也存在很多问题,其中能耗问题尤为突出,性能增强了, 能量消耗却不能增加。,现在的能耗已经处于一个相当高的水平,需要避免将CPU做成一个“小型核电厂”。
离散数学:
离散数学是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科,是现代数学的一个重要分支。是传统的逻辑学,集合论,数论基