计算科学导论
第一章 计算、计算模型与计算机
第二章 计算模型与计算机体系结构
第三章 程序设计语言与软件开发方法学
第四章 应用数学与计算机应用
第五章 计算机科学与技术专业内含
第六章 如何学习计算机科学与技术专业
实验计算、计算模型与计算机
计算、计算模型与计算机
电子计算机前史
现代计算机体系结构
计算科学导论的研究范畴
第一章作业返回计算模型与计算机体系结构布尔代数、数理逻辑与哥德尔定理，可计算性与图灵机，算法、计算复杂性与相似性原理，冯,诺依曼与存储程序式计算机，
计算机的更新换代，进程与操作系统，网络、分层协议与机群系统，线程、并行与分布式计算，非冯,诺依曼型与第五代计算机，新型计算机与网格计算返回程序设计语言与软件开发方法学二进制与机器语言，汇编语言与汇编程序，
高级语言与编译程序，形式语言与自动机，
并发与 Petri网，结构化程序与形式语义学，
软件危机与程序设计方法学，自然语言处理与计算语言学,CASE与软件开发方法学返回应用数学与计算机应用科学计算与复杂系统，计算机图形学与计算机辅助处理，数据库理论与 MIS，实时系统与容错处理，图灵试验与人工智能，深蓝与思维模型，定理证明与问题求解，知识工程与高级逻辑，计算可视化与虚拟现实，计算机病毒与网络安全，并行计算与演化计算返回计算机科学与技术专业内含计算科学，基本问题，发展主线，
分支学科，学科范型，学科形态，
核心概念，典型方法，典型实例，
工作流程，知识结构返回如何学习计算机科学与技术专业
培养目标
培养计划
注重基础
提高能力
理解科学
科学素养返回计算、计算模型与计算机
计算,信息 的 描述 和 变换 的过程。
数值计算：如 1+1=2,3.1415926,
sin(30o)=0.5,方程 (X2 -2X+1=0)的根是 1等 。
非数值计算：如（ X2）’?（ 2X），（ good)汉语
（好），（人像） 动画?（动物像）等。
计算模型,是刻划 计算 这一概念的 形式系统,是指能够对所处理 对象 的 信息 进行 接收,表示,变换 和 输出 的 数学机器 。典型代表如 图灵机 。
计算机,实现 计算模型 的一种物理装置。
返回信息
日常生活中的信息：回头一笑百媚生，暗送秋波，挤眉弄眼等。
信息的两大特性：
1 事物的自我表现；
2 一事物对它事物的反映。
返回形式系统
形式系统,是用 形式化方法 对事物及其关系和变化规律进行描述的知识体系。
形式,是事物的内容存在（本质）的外在方式、
形状和结构的总和。
形式化,是将事物的内容与 形式 相分离，用事物的某种形式来表示事物。
形式化方法,是在对事物描述 形式化 的基础上，
通过研究事物的形式变化规律来研究事物变化规律的全体方法的总和。
例,自然数及其运算规则的形成。 返回电子计算机前史手工到机械自动机械计算到电动计算
穿孔卡系统,1884年,美国人,电动计算机 。
Z-3:1941,德国人,朱斯 (K,Zuse),第一台采用电磁继电器 。
马克 1号,1944年,美国哈佛大学,艾肯 (H,Aiken),全继电器,长 51英尺,
高 8英尺,像一节列车,有 750000个零部件,里面的各种导线加起来总长 500
英里 。 总耗资四五十万美元 。 做乘法运算一次最多需要 6秒,除法 10多秒 。
运算速度不算太快,但精确度很高 （ 小数点后 23位 ） 。
机电全自动到电子数字
ENIAC,1946年,美国宾夕法尼亚大学,莫克利 (J.W,Mauchly)和艾克特 (W.J.
Echert),电子管 。 ENIAC （ Electronic Numerical Integrator And
Calculator,电子数字积分计算机 ）,第一台电子数字计算机图例 返回手工到机械自动
算筹：公元前 3000年，中国人
算盘：公元前 500年，中国人
计算尺,1620~1630年，英国人
什卡尔四则运算机,1623年，德国人
帕斯卡加法器,1642年，法国人,Pascal
莱布尼兹四则演算机,1672年，德国人,二进制
巴贝奇差分机,1823年，英国人，机械自动，程序控制
巴贝奇分析机,1834年，英国人，机械自动,ADA
返回二进制
进制的概念
二进制数的运算
二进制的好处
1、只有两个数字符号 0和 1，容易制造表示其状态的元器件。
2、运算规则简单,（ R(R+1)/2）。
3、便于逻辑设计：,真,和,假,?0
和 1。
返回进制的概念十进制 R=10，可使用 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
二进制 R=2,可使用 0,1
八进制 R=8,可使用 0,1,2,3,4,5,6,7
十六进制 R=16,可使用 0,……,9,A,B,C,D,E,F
“逢 R进 一,借 一 当 R” R,基数二进制数的运算
算术运算加法,0+0＝ 0； 1+0＝ 0+1＝ 1； 1+1＝ 10
减法,0-0＝ 0； 10-1＝ 1； 1-0＝ 1； 1-1＝ 0
乘法,0× 0＝ 0； 0× 1＝ 1× 0＝ 0； 1× 1＝ 1
除法,0÷ 1＝ 0； 1÷ 1＝ 1
逻辑运算或：,∨,,,＋,
0 ∨ 0=0； 0 ∨ 1=1 ∨ 0=1； 1 ∨ 1=1
与：,∧,,,·”
0 ∧ 0=0； 0 ∧ 1=1 ∧ 0=0； 1 ∧ 1=1
非：,ˉ,
— —
0 = 1； 1 = 0
返回人类追求的计算工具
1642 Blaise Pascal
加法器 Charles Babbage
1822 差分机
1833 分析机MARK IENIAC
电子计算机时代计算机发展史第一台电子计算机（ ENIAC）
5000次加法 /秒体重 28吨占地 170m2
18800只电子管
1500个继电器功率 150KW
现代计算机体系结构第二章计算模型与计算机体系结构第三章程序设计语言与软件开发方法学第四章应用数学与计算机应用第五章计算机科学 与技术专业内含计算科学导论实验单元 内容 参考学时第一单元 常用操作系统使用 2课时第二单元 指法与文字输入训练 2课时第三单元 常用软件系统使用 2课时第四单元 常用网络软件使用 2课时实验考核说明返回第一章作业
1、论述 计算、计算模型与计算机 的概念。
2、简述 现代计算机体系结构 的组成。
3、请计算：
① 1010+110 ② 1010-101
③ 1010× 110 ④ 1010÷ 101
返回小测验用 30分钟时间,写一篇题为?我与计算机?
的小短文,回答下列问题,
1.,我,是什么?
2.,计算机,是什么?
3.,我,为什么要学,计算机,?
4.,我,打算怎样学好,计算机,?
第一章 计算、计算模型与计算机
第二章 计算模型与计算机体系结构
第三章 程序设计语言与软件开发方法学
第四章 应用数学与计算机应用
第五章 计算机科学与技术专业内含
第六章 如何学习计算机科学与技术专业
实验计算、计算模型与计算机
计算、计算模型与计算机
电子计算机前史
现代计算机体系结构
计算科学导论的研究范畴
第一章作业返回计算模型与计算机体系结构布尔代数、数理逻辑与哥德尔定理，可计算性与图灵机，算法、计算复杂性与相似性原理，冯,诺依曼与存储程序式计算机，
计算机的更新换代，进程与操作系统，网络、分层协议与机群系统，线程、并行与分布式计算，非冯,诺依曼型与第五代计算机，新型计算机与网格计算返回程序设计语言与软件开发方法学二进制与机器语言，汇编语言与汇编程序，
高级语言与编译程序，形式语言与自动机，
并发与 Petri网，结构化程序与形式语义学，
软件危机与程序设计方法学，自然语言处理与计算语言学,CASE与软件开发方法学返回应用数学与计算机应用科学计算与复杂系统，计算机图形学与计算机辅助处理，数据库理论与 MIS，实时系统与容错处理，图灵试验与人工智能，深蓝与思维模型，定理证明与问题求解，知识工程与高级逻辑，计算可视化与虚拟现实，计算机病毒与网络安全，并行计算与演化计算返回计算机科学与技术专业内含计算科学，基本问题，发展主线，
分支学科，学科范型，学科形态，
核心概念，典型方法，典型实例，
工作流程，知识结构返回如何学习计算机科学与技术专业
培养目标
培养计划
注重基础
提高能力
理解科学
科学素养返回计算、计算模型与计算机
计算,信息 的 描述 和 变换 的过程。
数值计算：如 1+1=2,3.1415926,
sin(30o)=0.5,方程 (X2 -2X+1=0)的根是 1等 。
非数值计算：如（ X2）’?（ 2X），（ good)汉语
（好），（人像） 动画?（动物像）等。
计算模型,是刻划 计算 这一概念的 形式系统,是指能够对所处理 对象 的 信息 进行 接收,表示,变换 和 输出 的 数学机器 。典型代表如 图灵机 。
计算机,实现 计算模型 的一种物理装置。
返回信息
日常生活中的信息：回头一笑百媚生，暗送秋波，挤眉弄眼等。
信息的两大特性：
1 事物的自我表现；
2 一事物对它事物的反映。
返回形式系统
形式系统,是用 形式化方法 对事物及其关系和变化规律进行描述的知识体系。
形式,是事物的内容存在（本质）的外在方式、
形状和结构的总和。
形式化,是将事物的内容与 形式 相分离，用事物的某种形式来表示事物。
形式化方法,是在对事物描述 形式化 的基础上，
通过研究事物的形式变化规律来研究事物变化规律的全体方法的总和。
例,自然数及其运算规则的形成。 返回电子计算机前史手工到机械自动机械计算到电动计算
穿孔卡系统,1884年,美国人,电动计算机 。
Z-3:1941,德国人,朱斯 (K,Zuse),第一台采用电磁继电器 。
马克 1号,1944年,美国哈佛大学,艾肯 (H,Aiken),全继电器,长 51英尺,
高 8英尺,像一节列车,有 750000个零部件,里面的各种导线加起来总长 500
英里 。 总耗资四五十万美元 。 做乘法运算一次最多需要 6秒,除法 10多秒 。
运算速度不算太快,但精确度很高 （ 小数点后 23位 ） 。
机电全自动到电子数字
ENIAC,1946年,美国宾夕法尼亚大学,莫克利 (J.W,Mauchly)和艾克特 (W.J.
Echert),电子管 。 ENIAC （ Electronic Numerical Integrator And
Calculator,电子数字积分计算机 ）,第一台电子数字计算机图例 返回手工到机械自动
算筹：公元前 3000年，中国人
算盘：公元前 500年，中国人
计算尺,1620~1630年，英国人
什卡尔四则运算机,1623年，德国人
帕斯卡加法器,1642年，法国人,Pascal
莱布尼兹四则演算机,1672年，德国人,二进制
巴贝奇差分机,1823年，英国人，机械自动，程序控制
巴贝奇分析机,1834年，英国人，机械自动,ADA
返回二进制
进制的概念
二进制数的运算
二进制的好处
1、只有两个数字符号 0和 1，容易制造表示其状态的元器件。
2、运算规则简单,（ R(R+1)/2）。
3、便于逻辑设计：,真,和,假,?0
和 1。
返回进制的概念十进制 R=10，可使用 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
二进制 R=2,可使用 0,1
八进制 R=8,可使用 0,1,2,3,4,5,6,7
十六进制 R=16,可使用 0,……,9,A,B,C,D,E,F
“逢 R进 一,借 一 当 R” R,基数二进制数的运算
算术运算加法,0+0＝ 0； 1+0＝ 0+1＝ 1； 1+1＝ 10
减法,0-0＝ 0； 10-1＝ 1； 1-0＝ 1； 1-1＝ 0
乘法,0× 0＝ 0； 0× 1＝ 1× 0＝ 0； 1× 1＝ 1
除法,0÷ 1＝ 0； 1÷ 1＝ 1
逻辑运算或：,∨,,,＋,
0 ∨ 0=0； 0 ∨ 1=1 ∨ 0=1； 1 ∨ 1=1
与：,∧,,,·”
0 ∧ 0=0； 0 ∧ 1=1 ∧ 0=0； 1 ∧ 1=1
非：,ˉ,
— —
0 = 1； 1 = 0
返回人类追求的计算工具
1642 Blaise Pascal
加法器 Charles Babbage
1822 差分机
1833 分析机MARK IENIAC
电子计算机时代计算机发展史第一台电子计算机（ ENIAC）
5000次加法 /秒体重 28吨占地 170m2
18800只电子管
1500个继电器功率 150KW
现代计算机体系结构第二章计算模型与计算机体系结构第三章程序设计语言与软件开发方法学第四章应用数学与计算机应用第五章计算机科学 与技术专业内含计算科学导论实验单元 内容 参考学时第一单元 常用操作系统使用 2课时第二单元 指法与文字输入训练 2课时第三单元 常用软件系统使用 2课时第四单元 常用网络软件使用 2课时实验考核说明返回第一章作业
1、论述 计算、计算模型与计算机 的概念。
2、简述 现代计算机体系结构 的组成。
3、请计算：
① 1010+110 ② 1010-101
③ 1010× 110 ④ 1010÷ 101
返回小测验用 30分钟时间,写一篇题为?我与计算机?
的小短文,回答下列问题,
1.,我,是什么?
2.,计算机,是什么?
3.,我,为什么要学,计算机,?
4.,我,打算怎样学好,计算机,?
