冯诺依曼计算机

1944年，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出计算机基本结构和工作方式的设想，为计算机的诞生和发展提供了理论基础。

时至今日，尽管计算机软硬件技术飞速发展，但计算机本身的体系结构并没有明显的突破，当今的计算机仍属于冯·诺依曼架构。

其理论要点如下：

1、计算机硬件设备由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。

2、存储程序思想：把计算过程描述为由许多命令按必定顺序组成的程序，然后把程序和数据一起输入计算机，计算机对已存入的程序和数据处理后，输出结果。

冯诺依曼计算机如下图所示：

现代计算机结构，以存储器为核心：

计算机发展阶段：人们根据计算机的性能和使用主要元器件的不同，将计算机的发展划分成四个阶段。

主要人物和事件

图灵及图灵奖

• 艾伦.麦席森.图灵，英国数学家，他的图灵机模型为计算机的逻辑工作方式奠定了基础。
• 图灵机将人们使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象，由一个虚拟的机器替代人们进行数学运算。
• 图灵奖：由美国计算机协会（ACM）于1966年设立，专门奖励那些对计算机事业作出重大贡献的个人，它是计算机界最负盛名、最崇高的一个奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称。（目前获得该奖项的华人学者只有姚期智教授一人。）

戈登·摩尔及摩尔定律

• 戈登·摩尔，美国科学家，企业家，英特尔公司创始人之一。
• 摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。

Ada Lovelace：是世界上第一位给计算机写程序的人，是一位女程序员。

信息论之父（克劳德·香农埃尔伍德）︰香农提出了信息嫡的概念，为信息论和数字通信奠定了基础。

董铁宝是“中国第一个程序员”。董铁宝1945年赴美国学习，在伊利诺伊大学学习、研究时，他参与了第一代电子计算机伊利亚克机的设计、编程和使用。董铁宝于1956年回到中国并任教于北京大学，成为王选（计算数学专业院士）的老师。

世界上第一台计算机

1946年2月，在美国宾西法尼亚大学世界上第一台电子数字计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator电子数值积分和计算机）诞生了（如图所示），它标志着计算机时代的到来。

注：第一台具有存储程序功能的计算EDVAC。

计算机的分类

以相对功能规模分类：

• 巨型机(如CYBER205机，中国银河II机)
• 大型机
• 中型机(IBM360,370)
• 小型机(DEC公司的VAX-11，Alpha系列机
• 微型机(如PC机)

按结构模式分类：

• 聚焦式
• 计算机网络

聚焦式系统是一个或多个用户同时使用一台计算机。又分为：单用户机（PC机）和多用户机（DEC公司的ALPHA系列机，IBM360机）

计算机在现代社会中的应用

• 科学计算（数值计算）方面
• 数据处理方面
• 自动控制（过程控制）方面
• 办公自动化（OA）方面
• 计算机辅助设计（CAD）和辅助制造（CAM）方面
• 计算机辅助教学CAI（Computer Assisted Instruction）方面
• 计算机在智能模拟方面的应用
• 计算机在通信方面的应用
• 计算机在信息高速公路方面的应用
• 计算机在文字处理方面的应用

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单项选择

1.以下哪位科学家被称为“博弈论之父”，“现代计算机之父”？（ ）。

A. 图灵

B. 冯·诺依曼

C. 林纳斯·托瓦茨

D. 本贾尼·斯特劳斯特卢普

2.冯•诺依曼计算机的设计思想主要有（ ）。

0. 存储程序
1. 二进制表明
2. 微程序式
3. 局部性原理

A. 1、3

B. 2、3

C. 2、4

D. 1、2

3.以下说法中正确的是（ ）。

A. 计算机系统包括硬件系统和软件系统

B. 小型机也叫做微机

C. 数字计算机可直接处理连续变化的模拟量

D. 主机包括CPU、显示器

4.在计算机内部，用来传送、存储、加工处理的数据或指令（命令）都是以（ ）形式进行的。

A. 十进制码

B. 八进制码

C. 二进制码

D. 十六进制码

5.微型计算机的问世是由于（ ）的出现。

A. 中小规模集成电路

B. 体管电路

C. （超）大规模集成电路

D. 电子管电路

6.图灵 (Alan Turing) 是 （ ）。

A. 美国人

B. 英国人

C. 德国人

D. 匈牙利人

7.在下面各世界顶级的奖项中，为计算机科学与技术领域作出杰出贡献的科学家设立的奖项是（ ）。

A. 沃尔夫奖

B. 诺贝尔奖

C. 菲尔兹奖

D. 图灵奖

8.第一个给计算机写程序的人是（ ）。

A. Alan Mathison Turing

B. Ada Lovelace

C. John von Neumann

D. John Mc-Carthy

不定向选择

9.下列关于图灵奖的说法中，正确的有 ( )。

A. 图灵奖是由电气和电子工程师协会(IEEE)设立的。

B. 目前获得该奖项的华人学者只有姚期智教授一人。

C. 其名称取自计算机科学的先驱、英国科学家艾伦 ·麦席 森 · 图灵。

D. 它是计算机界最负盛名、最崇高的一个奖项，有“计算机 界的诺贝尔奖”之称。

10.美籍匈牙利数学家冯·诺依曼对计算机科学发展所做出的贡献包括（ ）。

A. 提出理想计算机的数学模型，成为计算机科学的理论基础。

B. 提出存储程序工作原理，对现代电子计算机的发展产生深远影响。

C. 设计出第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC。

D. 采用集成电路作为计算机的主要功能部件。