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信息技术基础:计算机特点及应用

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,使大量复杂的科学计算问题得以解决。目前主流的家用计算机CPU,浮点运算速度已经达到每秒数百亿次。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与计算机的精确计算分不开的。计算的精度由计算机的字长和采用计算的算法决定。

信息技术基础:计算机特点及应用

计算机之所以发展如此迅速,在于它不同于一般的计算工具,它能模仿人的部分思维活动,与人脑有许多相似之处,具有计算、逻辑判断能力,故计算机又称作电脑。归纳起来,有以下几方面的特点:

1.运算速度快

运算速度是指计算机每秒能够执行多少条指令,常用的单位是MIPS,即每秒钟能够执行多少百万条指令。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,使大量复杂的科学计算问题得以解决。目前主流的家用计算机CPU,浮点运算速度已经达到每秒数百亿次。对于卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气预报的计算等,过去人工计算需要几年、几十年,而现在计算机只需几天甚至几分钟就可完成。

2.计算精确度

科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与计算机的精确计算分不开的。由于计算机采用二进制数进行计算,其计算精度随着表示数字设备的增加而提高,再加上先进的算法,可以达到人们要求的任何计算精度。一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是其他任何计算工具所望尘莫及的。

计算的精度由计算机的字长和采用计算的算法决定。历史上有个著名数学家契依列,曾经花了15年时间计算圆周率π,才算到第707位。现在将这件事交给计算机做,10秒左右就可以计算到100万位。(www.xing528.com)

3.具有记忆和逻辑判断能力

随着计算机存储容量的不断增大,可存储记忆的信息越来越多。计算机不仅能进行计算,而且能把参加运算的数据、程序及中间结果和最后结果保存起来,以供用户随时调用,还可以对各种信息(如语言、文字、图形、图像、音乐等)通过编码技术进行算术运算和逻辑运算,甚至进行推理和证明。

例如,数学中有个“四色问题”,说是不论多么复杂的地图,使相邻区域颜色不同,最多只需四种颜色就够了。100多年来不少数学家一直想去证明它或者推翻它,却一直没有结果,成了数学领域著名的难题。1976年,两位美国数学家终于使用计算机进行了非常复杂的逻辑推理验证了这个著名的猜想。

4.有自动控制能力

计算机内部操作是根据人们事先编好的程序自动控制进行的。用户根据解题需要,事先设计好运行步骤与程序,计算机严格按程序规定的步骤操作,整个过程不需要人工干预。当需要人工干预时,计算机又可以及时响应,实现人机交互

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