计算思维导论
Guderian出品
计算思维的发展
- 计算机的思维：计算机室如何工作的？计算机的功能是如何越来越强大的?
- 利用计算机的思维：现实世界的各种食物如何利用计算机进行控制和处理？
- 计算思维：利用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为，其本质是抽象与自动化。
学习步骤
- 概念与知识
- 联想与贯通
- 练习与实践
人计算与机器计算的差别
人计算：
- 规则可能很复杂，但计算量却可能很小
- 人需要知道具体的计算规则
- 只能使用特定规则
机器计算（自动计算）：
- 规则可能很简单，但计算量却可能很大
- 机器也可以使用人的计算规则
- 使用一般性的规则
自动计算要解决的几个问题：表示-存储-执行
- 数据的表示
- 计算规则的表示
- 数据与计算规则的自动存储
- 计算规则的自动执行
自动计算的发展历程
- 如算盘（计算辅助工具）：可以表示数据，不能自动计算
- 帕斯卡机械计算机：自动计算，固定的计算规则
- 巴贝奇机械计算机：特定程序，可有限变化的计算规则
- 现代电子计算机：一般程序，任意可变的计算规则
电子计算机元器件的发展
- 电子管
- 晶体管
- 集成电路
- 超大规模集成电路（VLSI）
计算机系统的组成
- 运算器
- 控制器
- 存储器
- 输入设备
- 输出设备
计算机系统的发展趋势
- 微型化：可嵌入，可携带
- 大型化：可进行大规模复杂计算
- 智能化：理解自然语言，具有自适应性，自主完成复杂功能
- 网络化：机-机相连，物-物相连，物-人相连，人-人相连，如：IoT，IBM提出”智慧地球”