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第1章 计算机基础知识

1.1 计算机发展史​

  1. 雏形构想：19世纪，查尔斯·巴贝奇提出差分机、分析机构想，具备存储器、运算器，是计算机雏形。
  2. 第一代（电子管）：1946年ENIAC诞生于美国宾夕法尼亚大学，发明人莫奇利、埃克特；重达30吨，18000电子管，每秒5000次加法运算，世界第一台电子数字计算机。
  3. 第二代（晶体管）：20世纪50年代，晶体管替代电子管，体积缩小、功耗下降、速度提升。
  4. 第三代（集成电路）：20世纪60年代，集成电路，可靠性提升、成本下降。
  5. 第四代（大规模/超大规模集成电路）：20世纪70年代至今；微型化、智能化、网络化，走进日常生活。

1.2 人工智能的历史​

  1. 诞生（1956）：达特茅斯会议，正式确立“人工智能”学科。
  2. 第一次AI寒冬（60‑70年代）：机器翻译危机，研究陷入低谷。
  3. 短暂复苏（80年代）：专家系统兴起，随后成本高、适用范围窄，进入第二次AI寒冬。
  4. 现代爆发（21世纪）：大数据、云计算、深度学习。
    • 2012深度学习图像识别突破；
    • 2016 AlphaGo战胜李世石；
    • 现在广泛用于语音识别、NLP、自动驾驶。

1.3 计算机领域代表人物​

  1. 艾伦·图灵：计算机科学之父、人工智能之父；提出图灵机、图灵测试。
  2. 冯·诺依曼：现代计算机之父；冯‑诺依曼五大部件体系结构。
  3. 比尔·盖茨：微软创始人，推动个人PC软件普及。
  4. 史蒂夫·乔布斯：苹果，Mac、iPhone、iPad，推动消费智能设备。
  5. 戈登·摩尔：摩尔定律，集成电路晶体管约18‑24个月翻倍，性能翻倍。
  6. 丹尼斯·里奇：C语言发明人，Unix系统核心开发者。

1.4 计算机领域著名企业​

1.4.1 硬件企业​

  • Intel英特尔：CPU微处理器；
  • AMD：CPU、显卡；
  • NVIDIA英伟达：GPU，游戏、AI深度学习；
  • Apple苹果：A/M系列自研芯片；
  • 华为：通信、麒麟芯片。

1.4.2 软件企业​

  • 微软Microsoft：Windows操作系统、Office；
  • Google谷歌：搜索、Chrome浏览器、Android系统；
  • Oracle甲骨文：大型数据库；
  • Adobe：PS、PR等创意设计软件。

1.4.3 计算机的分类​

按性能规模​

  1. 超级计算机：极高算力；气象、航天；代表：天河、神威·太湖之光。
  2. 大型计算机：多用户并发；银行、政府、大企业。
  3. 小型计算机：中小型企业、科研机构。
  4. 微型计算机（个人计算机PC）：台式机、笔记本、平板，面向个人使用。

按用途分类​

  1. 通用计算机：PC、服务器，处理各类任务。
  2. 专用计算机：针对特定任务；嵌入式计算机属于专用，嵌入其他设备。

    嵌入式：智能家电、汽车电子、智能手表；体积小功耗低。

  3. 互联网终端：手机、平板、智能电视，联网交互。

1.5 计算机的应用​

  1. 科学计算（数值计算）：天气预报、卫星轨道、核模拟。
  2. 数据处理：账务、人事，企业金融大量数据整理。
  3. 过程控制（实时控制）：化工、自动化生产线自动调控。
  4. 人工智能：语音、图像识别、机器人、自动驾驶。
  5. CAD/CAM计算机辅助设计制造：机械、建筑设计。
  6. 教育培训：在线课程、辅助教学软件。
  7. 娱乐休闲：游戏、影视、音乐制作。