第1章 计算机概述

1.1 计算机世界

计算机到处都是，在工作场所，在学校，在家里。现在，一些移动设备，如许多手机也被归类为计算机，称为掌上电脑。对很多人来说，计算机是本地和全球通信的主要工具（E-mail，IP电话，手机）。

通过计算机，人们可以即时获得来自全球的信息，如各种新闻、天气报告、体育比赛、地图和导向、工作一览表及无数的教育材料。通过计算机，人们还可以会见新朋友、共享照片和视频（如YouTube）、共享观点（博客）和购物（电子商务）等。

在工作场所，服务行业的工作人员使用计算机处理顾客的车票和机票购买业务，旅客的住宿和旅游安排业务，顾客的存、取款业务等。几乎所有的企业和公司都使用计算机与供应商、销售商及顾客进行通信；使用计算机管理财务、销售和分配，计算工资，跟踪库存，生成发票等。不少制造业还使用计算机控制生产过程，如数控机床就是用计算机来控制机床加工的。

在学校，教师使用计算机辅助课堂上课，学生用计算机完成作业和实习，教师和学生通过计算机和网络交流意见。一些学生直接通过他们的计算机上课，代替去教室上课。这种远程教育使得远在外地的学生也可以像本地学生一样上课。

在家里，人们也用计算机来打发休闲时间，如玩游戏、打扑克、听音乐或广播、看或制作视频和电影、读书报和杂志、共享故事、修描照片及计划假期等。

在人们的日常生活中，有很多事情可以让计算机帮助我们来完成。下面举两个实例（本教材各章中将常使用实例来说明）。

实例1.1 用计算机（或手机）给手机充值，用计算机转账

当我们需要给手机充值时，当然可以到移动公司（或中国电信、联通）付钱或买充值卡来充值。但是如果家中有上网的计算机，并且你已在工商银行（或其他银行）开通了个人网上银行，那么你就可以在家里给你的手机充值了。下面看看在计算机上做这件事的几个操作步骤，如图1.1所示。

（1）通过浏览器IE进入工商银行网站http://www.icbc.com.cn，单击“个人网上银行登录”。

（2）输入银行卡号、登录密码、验证码。

（3）选择“缴费站”中的“南京江苏省移动有限公司南京分公司”右边的“缴费”。

（4）输入手机号、验证码。

（5）选择充值金额，单击“提交”按钮。再根据提示插入U盾，并单击“确定”按钮。

（6）输入PIN（U盾密码），显示交易成功。

上述步骤似乎多了一些，但这样做是为了网上交易的安全。我们可以用类似的方法通过计算机和网络，把自己账号上的钱转给合作伙伴（如写书的合作者），或进行网上购物。

实例1.2 为旅游寻找短期租房，查询去目的地的最佳路线，查找火车时刻表，选择火车班次并购票

具体细节请见4.6.1节的实例4.1。

现今社会，如果你还不会使用计算机，还没有计算机的基本常识，就落伍了。要想跟上现今社会的计算机网络化的发展步伐，首先就要学会使用计算机，了解计算机。对计算机的了解大致可分为以下三个层次。

第一个层次：知道能用计算机做什么，并会使用计算机。例如，你能上网查看各种资料，查找需要的信息。

第二个层次：在使用计算机过程中，知道所用的各种设备是什么？它们的作用是什么？计算机里有什么？正在运行什么？你做的各种操作的含义是什么？简单地说，就是要具有计算机基本知识，懂得各种道理，以便更好、更有效地使用计算机。例如，你知道上网时从屏幕上看到的是网页，从这个网页转到另一个网页是因为你单击了某个超链接，你还知道为什么计算机运行一段时间后，速度会越来越慢等。

第三个层次：会开发计算机的各种应用系统。这是专业人员的层次，需要学习计算机的各方面知识。

现今社会，具有计算机的当前知识，懂得它们的使用是至关重要的，这称为具有“计算机文化”。没有计算机文化的人现今很难找到一份合适的工作。许多人相信计算机文化对他们的成功也是至关重要的。这里强调“当前”知识，是因为计算机是世界上发展最快的行业（见第2章），对计算机文化的要求是随着技术的变化而变化的，你必须紧跟这些变化，才能一直保持有计算机文化。例如，你必须知道U盘已取代了软盘，而且新软件正在不断出现。

有人说，在科技出版物中以前外语书占的比例较大，现在外语书已被计算机方面的书取代，由此可见计算机的重要性。

本书介绍了当今有计算机文化的人所需要的知识。当你阅读第1章时，请记住本章是概述，本章引入的许多概念与术语将在本书的后面章节进行更深入的讨论。

1.2 认识计算机，计算机系统的组成

计算机是一个电子设备，它在指令的控制下运行，这些指令存储在它的存储器中。计算机能接收数据，按照指定的规则处理数据，产生结果，并存储这些结果为将来使用。

下面把计算机和电视机做一个类比。我们看到的计算机和电视机是实体（即机器），称为硬件。实际上这些机器还包含另外一部分内容，对电视机而言，就是它播放的各种节目，如新闻、体育、电影、连续剧、焦点访谈等；对计算机而言，就是计算机运行的各种各样的程序（或软件），如Windows、Office里的Word和Excel等、播放音乐的软件、买火车票的软件、银行系统软件、会计软件等。软件是程序的通称。电视机可以播放各种各样节目，计算机可以运行各种各样的软件。因此，完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成，如图1.2所示。

电视机播放的各种节目是由各种专业人员编写的，然后在电视机里播放，也可以说在电视机里运行这些节目。而计算机的各种软件是由计算机程序员（或软件工作者）编写的，这些软件必须先存放在计算机的存储器中，然后再运行。

从我们在日常生活中去银行存款和取款，到对月球和其他星球进行宇宙探索，计算机可以帮助我们做各种各样的事情，而这些事情都是由计算机硬件和人们编写的各种各样的软件来完成的。一些读者也许要问，用什么能写出这些软件去完成如此广泛，如此复杂的事情呢？让我们用一个类比来解释这里的道理。音乐只有1，2，…，7七个音符（唱名），加上高音、低音、延长、停止等符号，总共没有多少个，但是作曲家却可以用这些音符谱写出无数歌曲和乐曲。类似的，计算机提供上百条指令（命令），如加法、减法、比较、转移、传送等，计算机软件工作者就用这些指令编写出能做各种各样事情的软件（程序）。因此，有了计算机后，就需要许多软件工作者、有创意的设计者去编写具有挑战性的软件，完成那些前人未做过的事情。

本节一开始讲了，计算机是在指令的控制下运行的。通俗点说，指令就是叫计算机“做什么”的命令。例如，加法指令就是叫计算机做加法。而程序就是一系列指令。计算机执行一系列指定的指令后就能完成特定的任务。例如，可以写一个程序来完成省内高考学生高考成绩的排序。做（或执行）指令会涉及数据，例如，对什么数据做加法、对哪些数据进行排序。因此，要想让计算机完成某个任务，必须有程序和数据，并且把它们放到计算机的存储器中，如图1.3所示。

程序和数据需要通过输入设备，如键盘，输入计算机的存储器中。执行一条一条指令的计算机部件称为处理器，也称CPU（中央处理机）。计算机产生的结果必须通过输出设备输出。另外，现在的计算机都连接到了因特网（Internet）上，因此计算机还必须有通信设备，以与网上的其他计算机通信。由此可见，计算机硬件由输入/输出设备、CPU、存储器和通信设备组成。如图1.4所示是计算机硬件的组成示意图。如图1.5所示为从外观看到的计算机硬件部件。

如前所述，计算机是在指令的控制下运行的，而一系列指令是由程序员编写的。因此，计算机是按人编写的程序（一系列指令）工作的，或者说是按人的意志做事的。但计算机执行指令的速度远远超过人做事的速度。现在的计算机每秒可以做一亿次加法，而人每秒能做多少次加法呢？这与人类设计出飞机的道理一样，飞机的速度远远超过人运动的速度。

1.3 计算机的微型化和网络化

1.3.1 计算机的微型化

最早的计算机使用电子管，后来使用半导体晶体管，现在使用集成电路（IC），如图1.6所示。所谓集成电路就是把大量的晶体管、电阻和电容所组成的电路制作在一块很小的半导体芯片上（如图1.6最右边所示）。

随着技术的不断发展，一块相同大小的芯片上可以放的晶体管数越来越多。现在一块邮票大小的芯片上的晶体管数量高达1亿个以上，多么令人惊叹呀（详见7.1节）！这种技术的进步使得计算机变得越来越小，而速度越来越快、功能越来越强、价格越来越便宜。现在一台计算机的运行速度（每秒执行1亿条指令）远远超过早期占有整个大房间的电子管组成的计算机的运行速度（每秒只能执行几千条指令），功能也强大得多。

计算机的微型化过程，是上述技术发展的必然结果。首先出现的是微机或个人计算机（PC）。20世纪70年代，微机出现之前的计算机常称为主机，这种机器体积庞大、价格昂贵，只有单位买得起，放得下（如图1.7所示为第一台计算机）。

微机的出现，使得个人也能拥有计算机，并从此影响了人们的工作、学习和生活方式。微机也经历了台式机→笔记本电脑→平板电脑（以Apple的iPad为代表）的缩小过程（如图1.8所示）。

计算机的微型化过程也推动了嵌入式计算机的普遍应用。嵌入式计算机是小的专用计算机，通常是单片机（详见7.2节），它是大产品中的一个组成部分。例如，各种家用电器（冰箱、洗衣机等）、各种办公用具（复印机、传真机等）、各种医疗设备（超声波机、心脏起搏器等）、电梯、汽车和机器人等都有嵌入式计算机（如图1.9所示）。嵌入式计算机执行它们所嵌入的产品所需要的各种功能。下面将介绍的移动设备实际也常看成嵌入式计算机。

现在热门的物联网（详见1.6节）中使用的RFID（无线射频识别）就是把单片机嵌入各种物品中，甚至把芯片植入动物的体内，以便跟踪其行迹。

计算机微型化过程的第3个结果是移动计算机和移动设备的使用（详见第7章）。移动计算机是个人计算机，能够从一个地方被携带到另一个地方，因此它们必须小，并且应该能够在移动的过程中上网，浏览网页或发E-mail。这就要求这种设备有无线通信能力。最流行的移动计算机是笔记本电脑。近年来广受欢迎的平板电脑iPad是一种独特的笔记本电脑，人们能够用手指翻动屏幕页面或用数字笔接触屏幕与它交互，见图1.8中最右边的图。

移动设备是一种小到可以握在手里的计算设备，如智能手机、PDA（个人数字助理，有时也称掌上电脑）、电子书（阅读器）、可携带媒体播放器（如Apple的iPod媒体播放器）、数码相机和摄像机等（如图1.10所示，详见第7章）。这些设备一般能连接到计算机上以交换信息。有些移动设备还能接到Internet上。遥控器、玩具、MP3/4、GPS、各种智能卡等也可看成移动设备。

1.3.2 计算机的网络化

计算机的网络化最早是由需求驱动的。早期的一些主机孤立地在若干城市的大学或研究机构里运行。随着技术的发展，人们希望能够在这些计算机之间交流信息。于是，在政府的支持下，这些计算机之间开始铺设通信线路，便构成了最早的计算机网络。微机的出现，使得一个单位里的计算机数量大大增加。把许多邻近的计算机用一条或多条通信线路连接在一起，使它们之间可以交换数据，并把共享的程序和数据放到某台计算机中，供其他计算机使用，就构成了局域网（LAN，Local Area Network，详见第9章）。随着各种网络技术的研发，世界上出现了许多种不同类型的计算机网络。

把世界上许许多多的计算机网络（多种不同类型）互相连接起来就构成了Internet（因特网，详见4.1节）。Internet的出现给世界带来了深远的影响。它初期的两个主要功能是：资源共享和通信。也就是说，人们可以共享网络上的数据和信息（以后还有硬件和软件）；通过网络进行文字通信（以后还有语音和视频）。

计算机的网络化促使了计算机应用（软件）的网络化。以前的程序都孤立地运行在一台计算机上，称为单机应用程序。现在几乎所有的应用程序都运行在网络上（至少在两台计算机上），称为网络应用程序。例如，原来的图书馆管理系统是单机图书馆管理系统，孤立地放在图书馆的一台计算机上。你要想使用它查阅图书，必须跑到图书馆去。现在的图书馆管理系统变为网络版的图书馆管理系统，你可以在网上的任一台计算机上（本地或外地）使用该系统查阅图书。计算机应用的网络化除了大大方便了使用者外，还改变了人们的一些工作方式，如出现了家庭上班族、流动工作者（详见1.4节介绍的“SOHO用户”）。

Internet的出现和发展吸引了无数非计算机专业人士加入计算机网络化的深一层次研发队伍中来。万维网（WWW，World Wide Web）是其中最有代表性的。WWW是欧洲高能物理学家为了交流他们的研究成果而开发出来的。现在，WWW是Internet上最流行的服务之一。WWW包含无数的网页，而网页又包含文字、图形、图像、动画、声音和视频等，如图1.11所示。WWW是信息和知识的海洋，而Internet也将成为最大的社交场所。

计算机的网络化的另一个结果是：网络就是计算机。这是很多年前由美国著名的Sun公司提出来的。近年来，有关“云”的术语到处都是，如云存储、云计算。什么是“云”？云即代表网络。下面通过对比来解释云计算。至今，我们使用计算机的方法仍然是买来一台计算机，装入需要使用的软件，再把我们需要的数据和信息存入买来的计算机的存储器中。对一个单位来说，则是买来一台或多台大型计算机，开发或购买更多、更大的应用软件放进这些计算机的存储器中；企业的更多的数据和信息也放进这些计算机的大容量存储器中。若使用云计算，则个人或单位使用计算机的方法就不一样了。拿单位来说，他们不必买大型计算机，改为租用云计算提供商提供的硬件资源，如大型计算机、大存储器，也就是说单位需要的资源在“云”中；软件资源，包括应用软件。单位只需要有能接到“云”（Internet）上的PC就可以了，通过它去使用“云”中自己租用的计算机来获得所需要的资源。这时云变成了一个巨大的虚拟计算机，PC变成了该虚拟计算机的键盘和屏幕，即I/O设备，如图1.12所示。这就是——网络就是计算机！

现在可以把图1.2改画为图1.13，这是新的计算机组成示意图。

云计算使得我们用计算机就像在家里、在单位里用电和用水那样方便。单位不必购买大型计算机，不必有一些专业人员维护这些设备，只要按需租用Internet上的可用资源即可。若个人使用云计算，则你的一些资料不是放在你的PC中，而是放在“云”中，这样你无论走到哪儿，也不必带着你的PC，只要在那儿用任何一台PC去使用你的“云”中资料即可。

1.4 计算机的各类用户

每天，为了各种各样的应用，世界上无数的人依赖于各种不同类型的计算机。为了说明计算机的使用范围，本节介绍六种类型的用户：家庭用户、小型办公室/家庭办公室（SOHO）用户、移动用户、大用户、企业用户和超级用户。

1.家庭用户

在越来越多的家庭中，计算机是一个基本必需品。每个家庭成员，或家庭用户，因为不同的目的使用计算机，如访问WWW、通信、娱乐和进行个人财务管理。

在Internet上，家庭用户既可以访问大量的信息、购物、付账单、听音乐、看电影或体育比赛、读书、订机票、打电话、玩游戏、上课和做研究，也可以通过E-mail、博客、即时消息和聊天室与世界上的其他人通信，还可以在社会（社交）网站上共享（观点）思想、兴趣、照片、音乐和视频。

现在的典型家庭有一台或多台计算机，有些家庭用户构建了家庭网络（详见4.5节），把家中的许多计算机连接在网上，这些小型网络使得家庭成员可共享Internet连接和打印机。

家庭用户有各种各样的软件，使得他们可以用字处理软件写信、做家庭作业和处理其他文档；用个人财务软件帮助处理个人财务、家庭预算和投资；用一些软件保护计算机不受威胁和非法入侵。一些常用软件：参考工具软件，如百科全书、医药词典、道路地图，可以为家庭中的每一个人提供有价值的信息；教学软件，可以帮助成年人学习讲外语，帮助年轻人读、写、计算和拼音；娱乐软件，可以使家庭用户能够玩游戏、作曲、研究家谱或制作贺卡。

2.SOHO用户

计算机的网络化改变了人们的一些工作方式。例如，由于通过网络可以交流、传递数据，所以使得一些人开始在家里办公。这些人包括个体经营者或为某公司工作的人。小型办公室/家庭办公室用户是指在家里或小型办公室工作的人，也称SOHO用户（Small Office Home Office）。小型办公室包括雇员少于50个的任何公司，如旅行社代理、会计公司、花商等。

SOHO用户经常访问Internet查找信息，或者发/收E-mail，打电话。许多SOHO用户已进入电子商务领域，并且在WWW上做生意。他们的网站上公布了其产品和服务，并提供接受订单的方法。

SOHO用户经常使用基本的商业软件，如字处理和电子表格软件，来帮助准备文档和处理日常财务（如图1.14所示），他们还可能使用其他一些工业专用类型的软件，如汽车零件商店用来查找零件、接受订单、付款及更新库存清单的软件。

3.移动用户

现在，公司和学校正在扩大他们的服务对象，于是越来越多的雇员和学生远离他们的办公室或学校，工作在移动计算机或移动设备上，他们便成为了移动用户。一些移动用户的例子是销售代表、房地产代理、保险代理、记者和学生（如图1.14所示）。

使用移动计算机和移动设备，移动用户能够连接到网络或Internet上的其他计算机，经常无线地获取E-mail和WWW服务。

移动用户使用基本的商业软件工作，如字处理和电子表格软件；利用演示软件，移动用户能够制作演示，并通过把移动设备连接到显示演示的视频投影仪来对大众播放演示。

4.大用户

另一类用户，称为大用户，他们需要功能强大的桌面计算机（称为工作站）。大用户的例子包括工程师、科学家、建筑师、桌面出版商等。大用户都用多媒体工作，以把文本、图形、声音和视频结合进一个应用中。这些用户的工作性质决定了他们需要速度极快的计算机。

大用户的工作站包含工业专用的软件。例如，工程师和建筑师使用专用软件来制作草图，设计车间、机械装配或车辆（如图1.14所示）；桌面出版商使用出版软件来准备市场出版物。这些软件通常是比较贵的，因为它们是专门设计的。

5.企业用户

一个企业有成百上千个雇员或顾客，他们在企业或遍布于地区、国家或世界的各办公处工作，每个使用企业内计算机的雇员或顾客都是企业用户。

企业使用计算机和计算机网络来处理一天内的大量事务。虽然各个企业在规模和提供的产品或服务方面可能不同，但通常都把计算机用于基本的业务活动。例如，企业把账单发送给许许多多顾客，或准备成百上千个雇员的工资表。又如，某些企业使用博客来架设雇员和/或顾客中间的通信桥梁。

这类企业典型地有电子商务网站，它允许顾客和商家在线做生意，并在网站页面展示产品、服务和企业的其他一些信息。

这类企业的市场部使用桌面出版软件准备市场宣传品；会计部使用财务软件处理应收账款、应付账款、开账单、总分类账和工资表等。

企业用户在工作中常使用字处理、电子表格、数据库和演示软件。他们也可能使用日历程序在网上张贴他们的时间表。

这类企业的许多雇员现在均采用了远距离通信。远距离通信是一种工作安排，在这种安排中雇员远离公司的标准工作场所工作，并且经常通过计算机与办公室通信。远距离通信的雇员有灵活的工作时间表，因此他们能够兼顾工作和家庭的职责，如照顾小孩。

6.超级用户

在我国北京、上海、天津等地都有国家超级计算中心，在那里部署了运行速度超过每秒千万亿次的超级计算机。例如，2010年世界上运行速度最快的，我国制造的天河一号超级计算机（每秒运算2570万亿次，如图1.15所示）就坐落在国家超级计算天津中心。使用超级计算机的用户称为超级用户。在天气预报、地质勘探、核物理（氢弹、原子弹）计算等工作中，需要处理的数据量巨大，没有超级计算机的帮助，根本无法及时计算出相关数据来。

1.5 计算机在社会上的各类应用

今天的计算机对社会的改变就像18世纪和19世纪的工业革命对社会的改变一样。技术的发展使得人们可以尽量地发挥想象力，把计算机应用到我们的工作、学习、生活的各个方面。“Discovering Computers”里有下面几段话：

“嵌入式计算机可改善生活质量

如果把嵌入式计算机集成到日常的物体中的计划成为现实，那么天气预报可以像指尖那样接近。研究人员正在想象在一把雨伞的手柄中装入一个嵌入式手机（），该手机将拨号，然后下载本地预报。该手柄发绿光表示好天，闪红光表示暴风雨即将来临。

舞蹈演员能够在他们的衣服上别上一朵小花，该小花带有嵌入式计算机（能发现移动）。当他们运动时，该嵌入式计算机感知动作，然后把音乐的速度与这种移动同步；编织到衣服中的其他一些嵌入式计算机能够监测心率和呼吸率。

戴上隐藏的嵌入式计算机能够帮助上了年纪的人和从事故和外科手术中恢复的人监视他们的走路步态和步速。当他们的步伐不稳时，嵌入式计算机能够发出警告并防止其跌倒。”

下面介绍计算机在教育、财政、政府、医疗保健、科学、出版、旅游、制造、农业、军事等领域中，如何改变我们的工作、学习和生活方式。

1.教育

教育是获取知识的过程。现今，教育工作者正逐步转向使用计算机来帮助教育。例如，许多学校和公司用计算机装备试验室和教室；教师借助演示软件（如Power Point）上课，不仅更加生动，而且信息量大大增加（如图1.16所示）。

在现实生活中，往往有老师在一个地方上课、演讲，而学生在另一个地方听课、听演讲的现象。例如，学生能够在Web上听课。70%以上的学院都提供了这种远程学习班。

2.财政

许多人和公司使用计算机帮助管理他们的财务，如使用财务软件来付账单、跟踪收入和支出、管理投资和评价财务计划。这种软件通常还提供各种各样的在线服务。例如，用户能够通过网上银行，查看账户的余额、支付账单、转账，以及从银行的计算机里将其每个月的交易情况复制到他们的计算机上。又如，投资者经常使用在线投资来买卖股票和债券——不通过中间人，从而节省了交易费。

3.政府

为了提供给市民最新信息，大多数政府都有政府网站。政府网站是发布政府信息、提供在线服务、使政府部门与市民沟通的综合平台。如图1.17所示是首都之窗—北京市政务门户网站的首页。读者可以从该首页的菜单栏知道其主要功能。

4.医疗保健

几乎医疗保健的每个领域都在使用计算机。

（1）医院和医生使用计算机和移动设备来维护和存取患者的记录。

（2）医生使用E-mail与患者通信。

（3）医生使用WWW和医学软件帮助研究和诊断患者的健康状况。

（4）计算机和计算机化的设备帮助医生、护士和技术员进行医疗检查（如图1.18所示）。

（5）在医院，计算机可用来监视患者的生命信号。

（6）外科医生在患者体内植入计算机化的设备，如起搏器，使患者活得更长。

（7）外科医生在做手术期间（如心脏手术），使用计算机控制的设备来提供更高的精确度。

远距离医疗保健的两种形式是：远程医疗和远程手术。

通过远程医疗，不同地方的医疗专业人员可以在计算机上开现场会议。例如，在一个地方的医生能够与另一个地方的医生磋商，讨论一张骨骼的X光照片。每个医生的现场图像，连同X光照片都将显示在每个医生的计算机上。又如，现在我们看牙病，牙医要给我们拍牙片时，医院拍片室的拍片机与计算机连接，一拍照，牙齿的照片会立即传到网络上的一台服务器上，而牙医马上就能从服务器上取到牙片，并显示在他的计算机屏幕上。不像以前，拍了照以后，我们往往需要等半个小时，拿到牙片后再到牙医那儿去看病。

通过远程手术，一个外科医生可对与他不在同一地方的病人动手术。远程手术能够使外科医生通过连接到高速网络的计算机来指挥机器人做手术。

此外，计算机网络提供了医疗保健系统平台，使人们可以通过该平台了解各种疾病的症状、一般的医治方法、保健常识、医学科普知识等。如图1.19所示是39健康网的首页。

5.科学

科学的所有分支，从生物学到天文学、气象学，都需要使用计算机来帮助收集、分析数据和建模型。科学家也常用Internet与世界上的同事们通信。

外科手术、医学和医治的各种突破经常是科学家使用计算机的结果。很小的计算机现在便能模仿中央神经系统、眼睛视网膜和耳朵的耳蜗功能；一个耳蜗的植入使得聋人能听；植入人大脑中的电极可停止帕金森病的颤抖；照相机小到可以吞下，常称为照相丸，它在你的体内拍照，可以发现息肉、癌，以及其他异常。计算机在科学方面的应用如图1.20所示。

6.出版

出版物包括书、杂志、报纸、音乐、影片和视频。专业计算机软件可以帮助图形设计者形成包括正文、图形和照片的页面（如图1.21所示）；帮助艺术家创作和完善歌曲；帮助制片人制片和编辑影片；帮助新闻工作者和移动用户捕获和修改视频等。

7.旅游

现今，自驾游需要汽车，目前制造出的许多车辆都包括某种类型的面板导航系统。一些移动用户更喜欢携带专用的手持式导航设备（见图1.9）。

在准备一次旅行时，你可能需要预定汽车、旅馆和航班。许多网站均向公众提供了这些服务。

8.制造

计算机辅助制造（CAM）是指使用计算机帮助制造过程，如制作和装配。在CAM环境中，经常是机器人做各道工序。CAM用在各种各样的工业中，包括钻油、发电、食品生产、汽车制造。例如，汽车工厂有整条工业机器人线，可用来装配一辆汽车。如图1.22所示为自动化工厂使用工业机器人来焊接汽车车身。

9.农业

计算机不仅在工业、服务行业中有着广泛的应用（上面介绍的制造只是工业应用中的一个例子；旅游只是服务行业应用的一个例子），现代农业也离不开计算机：计算机应用进入了农业科技和决策部门；大农场使用计算机处理农场事务；在作物生产管理、农田灌溉调控、农机管理与产品加工等自动化中，计算机也起着重要作用；此外，通过Internet，人们可以获得现代农业科技信息和农业产品市场信息。

10.军事

有人说，现代战争就是打信息战，由此可见计算机和网络在现代军队中的地位。无人驾驶飞机，实际上就是计算机控制的飞机；全球定位系统GPS（详见1.6节）在准确打击目标、追踪和准确定位追捕对象中也发挥了决定作用。

1.6 计算机与其他技术的结合——GPS、传感器、物联网

这里的计算机已隐含网络。1.5节描述的各类应用中，不少是计算机与其他技术结合的结果，如医疗保健、科学中的一些例子。本节旨在强调两者结合的重要性。相信随着计算机与其他技术越来越多的结合，计算机将得到越来越广泛、越来越深刻的应用。各领域的读者可以充分发挥想象，把计算机应用到本领域，做跨学科的研究开发工作。

下面举两个日常生活中的例子来说明计算机与其他技术结合给我们带来的方便。

实例1.3 计算机与卫星技术的结合

全球定位系统GPS是世界范围的无线电导航系统，它由24个地球同步卫星（卫星星座）和它们的地面站组成。GPS利用这些同步卫星作为参考点来计算精确到米的位置。因此，GPS可用在汽车、轮船、飞机上，以给驾驶员提供导航。

实例1.4 计算机与传感器技术的结合

现在越来越多的人在学开汽车，学开汽车的最后一个步骤就是要到驾校去考试。驾校有专门用来考试的汽车，它可以自动监控考试的全过程。它里面装有计算机和传感器，当你驾驶的汽车压到某条边线、或者产生某种不应有的颠簸时，传感器会立即感知并发信号给计算机，计算机处理后，马上发出“考试结束（失败）”的声音。

最近几年来出现的热门的无线传感器网就是把许多传感器连接在一起构成的网络。这些传感器一起合作监测物理和环境状态，如温度、声音、振动、压力或污染等，并且一起把它们的数据通过网络传输给主计算机进行处理。

再有，1.3.1节中提到的物联网更是热门的话题。物联网是“有Internet能力”的物品网络，包括两层含义：第一，物联网的基础是Internet，物联网是在Internet基础上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到任何物品和物品之间，进行信息交换和通信。物联网也即使用红外传感器、射频识别（RFID）、GPS等技术，以实现对物品的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

本章总结

第1章是概述，介绍了基本的计算机概念，使读者可大致了解计算机的组成部分，它的微型化和网络化的过程。本章也介绍了不同类型的计算机用户和计算机应用。

在对计算机系统有了一个概括了解，知道自己是什么类型的用户，以及将面对各种各样的应用后，下面就需要一步一步地学习计算机的各个部分了。因此从第2章开始，将逐章介绍硬件、软件和网络，对本章引入的许多术语和概念进行进一步讨论。

习题1

一、单选题

1.计算机文化，也称数字文化，包括具备当前知识和对____________的理解。

A.计算机程序设计

B.计算机和它的使用

C.计算机修理

D.上面所有

2.5种流行的_________是智能手机、PDA、手持式计算机、可携带媒体播放器和数码相机。

A.移动设备

B.笔记本电脑

C.台式计算机

D.嵌入式计算机

二、匹配题

a.处理器

1.把（数据）项记录（写）到存储介质和/或从存储介质取（读）出

b.存储设备

2.你能存储、组织和播放数字媒体的移动设备

c.可携带媒体播放器

3.解释并执行计算机基本指令的电子部件

d.平板电脑

4.最快、最强大的计算机，并且最贵

5.移动计算机

三、填充题

1.计算机系统的两大组成部分是__________________，___________________。

2.计算机硬件由___________、_______________、________________、________________组成。

3.计算机有各类用户，你属于________________用户。

四、问答题

1.计算机文化是什么意思？

2.谈谈你对计算机微型化和网络化的认识。

3.补充一些你知道的计算机应用。