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1 知识点回顾
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2 练习与解析
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3 章节自测
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4 本章思考题
提到计算，大家都不陌生，每个时间段，我们对计算的理解不同，幼儿园阶段对计算的理解就是数数，小学阶段，理解计算就是四则运算，加减乘除，中学阶段，对计算的理解是增加了数学符号，公式的推导和证明也称为计算了，大学阶段，我们用计算机进行计算，对计算的理解就是从输入到输出的过程，由此推广开去，计算可以理解为从一个状态到另一个状态的转变，称之为广义的计算，例如：将石子丢入湖水，我们可以理解为输入是石子，输出是涟漪。
施乐帕克研究中心首席科学家马克 · 维瑟说：“以长远的观点看，计算机会消失，这种消失并不是指计算机本身物体上的消失，也不是指计算机技术的消失，而是计算机已经逐步融入到我们的生活中，我们体会不到计算机的存在了。”
为此，马克 · 维瑟提出了五个Any，access any body、any thing、at any time、via any device、via any where，含义是：任何人在任何时间、地点，可以通过任何设备访问任何事物。
2006年3月，美国卡内基 · 梅隆大学计算机科学系主任周以真教授，对计算思维进行了清晰、系统的阐述，使计算思维的概念得到人们的极大关注。
周以真教授说：“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、和理解人类行为等涵盖计算机科学广度的一系列思维活动。”
培养计算思维能力的目的是培养学生像拥有阅读、写作和算术基本技能一样拥有计算思维技能，并能自觉地应用于日常的学习、研究和工作中，要像计算机科学家那样思考问题。
计算思维的本质是抽象和自动。
（1）手工计算工具：
史前时代，用实物计数、刻道计数、结绳计数；春秋战国时期：算筹。
汉唐时代：算盘。
1621年，英国数学家埃德蒙·冈特制造出对数计算尺，方便了乘除计算。
1621~1622年，英国数学家奥特瑞德设计了直尺计算尺和圆形计算尺，不仅可以进行加、减、乘、除、乘方和开方运算，还能计算三角函数、指数函数和对数函数。
（2）机械计算工具
1642年到1644年间，帕斯卡帮助父亲做税务计算工作时，发明了加法器，这是世界上最早的计算器，现陈列于法国博物馆中。
1834年，查尔斯·巴贝奇发明了差分机，在这项设计中，他曾设想根据储存数据的穿孔卡上的指令进行任何数学运算的可能性，并设想了现代计算机所具有的大多数其他特性。
（3）电子计算机
1942年10月，美国爱荷华州立大学的约翰·文森特·阿塔纳索夫教授和他的研究生克里福特·贝瑞研制成第一台完全采用真空管作为存储与运算元件的电子计算机（ABC机）。
1942年，弹道实验室的领导人赫尔曼·戈德斯坦推动陆军军械部与宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院联合开发电子计算机。约翰·莫克利和约翰·普雷斯伯·埃克特提交了一份研制电子计算机的设计方案。1946年2月14日研制成功ENIAC是世界上第一台通用计算机，也是继ABC机之后的第二台电子计算机，这标志着电子计算机时代的到来。
ENIAC长30.48米，宽6米，高2.4米，占地面积约170平方米，30个操作台，重达30英吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17,468根真空管（电子管）7,200根晶体二极管，1,500 个中转，70,000个电阻器，10,000个电容器，1500个继电器，6000多个开关，计算速度是每秒5000次加法或400次乘法，是使用继电器运转的机电式计算机的1000倍、手工计算的20万倍。
ENIAC存在两个问题，一是没有存储器，二是它用布线接板进行控制，甚至要搭接几天，这样计算速度也就被这一工作抵消了。
1944年，美籍匈牙利数学家约翰·冯·诺依曼偶然参加到电子计算机的开发中。冯·诺依曼和他的研制小组在共同讨论的基础上，发表了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”—— EDVAC（第二台通用电子计算机）。
EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成，包括：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备，并描述了这五部分的职能和相互关系．报告中，诺伊曼对EDVAC中的两大设计思想作了进一步的论证，为计算机的设计树立了一座里程碑。
设计思想之一是二进制，他根据电子元件双稳工作的特点，建议在电子计算机中采用二进制。报告提到了二进制的优点，并预言，二进制的采用将大大简化机器的逻辑线路。
正是由于“存储程序原理”、“五大部件”、及“二进制”思想，约翰·冯·诺依曼被后人称为“计算机之父”。
1944年，美国数学教授霍华德•艾肯提出设计思想，由IBM承建，设计出“MARK Ⅰ”计算机。
Mark I 作为世界上最早的通用型自动程序控制计算机之一。
（1）计算分代：电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路（俗称：芯片）。
（2）计算机分类：巨型机、大型机、微软计算机、小型机、微机、和工作站。
（3）计算机的发展趋势：巨型化、微型化、网络化、多媒体化、智能化。
（4）计算机的局限性：信息无法离散为二进制、输入输出数据无法确定、无穷大的数据范围、问题无法转化为无二义性问题、问题无法在有限步骤内完成，这些都不能用计算机求解。
