计算机科学与技术概论(重点大学计算机专业系列教材)
分類: 图书,计算机/网络,计算机理论,
作者: 郭平,朱郑州,王艳霞编著
出 版 社: 清华大学出版社
出版时间: 2008-10-1字数: 334000版次: 1页数: 202印刷时间: 2008/10/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787302173977包装: 平装内容简介
本书以计算技术与计算机的发展史为主线,介绍各发展阶段的计算需求以及为适应这样的需求所采用的主要计算技术、计算方法、关键人物及贡献,由此勾画出计算学科的基本轮廓,并分析了目前计算技术中存在的问题,介绍计算及计算机未来的发展方向。
本书适合作为高等院校计算机及相关专业导论性课程的教材,也可供感兴趣的读者阅读参考。本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
目录
第1章 绪论
1.1计算的概念
1.1.1计算与计算模型
1.1.2计算的复杂性
1.1.3计算的要素
1.2计算学科
1.2.1计算作为一门学科
1.2.2计算学科的知识领域
1.2.3计算学科的二维定义矩阵
1.3计算学科与计算机学科
1.3.1 计算学科与计算机学科的关系
1.3.2我国计算机学科专业设置
1.4本章小结
思考题
第2章手工计算
2.1记数与计算的需求
2.1.1 实物记数
2.1.2结绳记数
2.1.3刻痕记数
2.1.4算筹记数
2.2算盘
2.2.1算盘的发展
2.2.2 中国算盘指法
2.2.3 中国算盘口诀
2.2.4会计算盘指法
2.2.5算盘小结
2.3数与计算式
2.3.1 中国数字与数码
2.3.2阿拉伯数码
2.3.3数制的发展
2.3.4十进制与二进制
2.3.5计算式
2.4本章小结
思考题
第3章计算的机械化
3.1手动齿轮计算装置
3.1.1帕斯卡的加法器
3.1.2莱布尼茨的乘法器
3.1.3机械计算器的商业化
3.2程序控制计算机
3.2.1杰卡德提花机
3.2.2 巴贝奇的差分机和分析机
3.3模拟计算机
3.4机电计算机
3.4.1机电计算机的诞生环境
3.4.2霍尔瑞斯的电动制表机
3.4.3祖斯的Z系列计算机
3.4.4艾肯的自动顺序控制计算机
3.5数据的存储与输入输出
3.6计算的复杂性思考
3.7本章小结
思考题
第4章计算的自动化——计算机硬件
4.1可计算性与图灵机
4.1.1 可计算性理论的研究
4.1.2图灵等的贡献
4.1.3Y演算
4.2 EN1AC——第一台数字电子计算机
4.2.1 电子管的发明
4.2.2ABC计算机
4.2.3EN1AC的诞生
4.3冯诺依曼与计算机体系结构
4.3.1冯诺依曼介入EN1AC的改进前后
……
第5章计算的自动化——计算机软件
第6章计算的智能化
第7章生物计算模型
附录 冯诺依曼其人
参考文献
书摘插图
第2章手工计算
手工计算是人类计算历史上的初始阶段,这种计算方式中的许多方法一直延续至今。本章通过对计算的需求、工具的实践等的探讨来认识手工计算,从计算能力、方便性、存储特征等角度分析和研究手工计算的特点,并说明它在计算学科形成发展中的启迪、影响和作用,以及可供借鉴的思想和方法。
自从有人类活动开始,人类对计算的需求就已经存在,利用计算工具帮助人类进行计算是解决实际计算问题的必然趋势。实物记数能够解决人类遇到的一些简单问题,使人类产生了“数”(number)的概念。结绳(knotted string)记数的方法简单方便,促成了数字和数制思想的诞生;随着算筹和算盘等计算工具的发明,数字和数制也进一步完善,计算工具的计算能力和存储能力得到了很大的提高。
2.1记数与计算的需求
在人类进化的远古时期,很难说记事的需求和计算的需求哪个先产生。远古人要识别事物,不可避免地要遇到数的问题,比如:自己种群的数量、采集果实的数量、捕获猎物的数量等,数的概念就开始诞生了,把形象变成数进行思考和认识,是人类开蒙发智的最初的一步,认识到形象和数可以互相换,人类就具备了能够认识世界的抽象能力。
2.1.1 实物记数
人的手指是一种天然的计算工具,也是最古老的计算工具之一。远古时期,人借助扳手指头的方法,不仅获得了数的概念,还大大提高了计算速度。可是,人的双手要做很多事情,不能总是用来记数,于是,小石子、贝壳、竹片和树枝等实物,都逐渐成为人类用以计算的工具,这就是我们所说的实物记数。把实物作为计算工具,它的计算方法就是数小石子等实物的数量,计算技术很简单,就是搜集操作小石子、摆放小石子。
……