大学计算机基础教程.PDF

1、书书书高 等 学 校 教 材大 学 计 算 机 基 础 教 程周 永 恒 ! 主 编高 等 教 育 出 版 社内 容 提 要本 书 是 根 据 教 育 部 计 算 机 基 础 课 程 教 学 指 导 委 员 会 对 高 等 学 校 计 算 机 基 础 核 心 课 程 “ 大 学 计 算 机 基础 ” 的 基 本 要 求 编 写 的 。 全 书 共 分 ! 章 ， 分 别 为 ： 信 息 技 术 与 信 息 化 社 会 ， 计 算 机 概 述 ， 微 型 计 算 机 硬 件 ，常 用 操 作 系 统 ， 常 用 办 公 软 件 ， 网 络 基 础 ， “#$%*? ! 习 题 !第 五 章 !

2、常 用 办 公 软 件 ! # “! 办 公 软 件 概 述 ! ! # “# “! 办 公 软 件 的 发 展 ! ! “# $# %! 办 公 软 件 的 分 类 ! “# %! 中 文 版 5%标 准 ! ! 1# .# -! 以 太 网 ! ! 1# .# .! 局 域 网 组 网 示 例 ! ! 1# .# “! ?AB ! 1# “! 无 线 局 域 网 ! ! 1# “# $! 无 线 局 域 网 概 念 ! ! 1# “# %! 无 线 局 域 网 的 特 点 ! ! 1# “# -! 无 线 局 域 网 的 技 术 要 求 ! ! 1# “# .! 无 线 局 域 网 的 标

3、 准 ! ! 1# “# “! 无 线 网 络 的 数 据 安 全 性 ! ! 1# “# 1! 无 线 局 域 网 构 建 ! ! 1# “# 6! 无 线 网 络 接 入 技 术 比 较 ! 1# 1! 网 络 互 联 ! ! 1# 1# $! 网 络 互 联 概 述 ! ! 1# 1# %! 网 络 互 联 的 几 种 形 式 ! ! 1# 1# -! 网 络 互 联 设 备 ! 1# 6! 广 域 网 技 术 ! ! 1# 6# $! 广 域 网 参 考 模 型 ! ! 1# 6# %! 广 域 网 上 的 术 语 ! ! 1# 6# -! 广 域 网 连 接 方 法 ! ! 1# 6

4、# .! 常 用 网 络 测 试 工 具 ! 习 题 !第 七 章 ! “#$%! .)9( 80 组 件 ! 5#$! ?)(:A(:B() 78 的 使 用 ! ! 5#$#*! ?)(:A(:B() 78 的 界 面 ! ! 5#$#,! 创 建 站 点 ! ! 5#$#-! 制 作 一 个 简 单 的 页 面 ! ! 5#$#$! 插 入 图 片 ! ! 5#$#4! 文 本 格 式 与 链 接 ! 5#4! .C:DE 78 的 使 用 ! ! 5#4#*! .C:DE 78 的 开 发 环 境 ! ! 5#4#,! .C:DE 的 基 本 概 念 ! ! 5#4#-! 绘 图 工

5、具 栏 ! ! 5#4#$! 变 形 动 画 ! ! 5#4#4! 帧 动 画 ! ! 5#4#! 使 用 声 音 ! ! 5#4#*! 动 画 的 交 互 控 制 ! ! 5#4#*,! 优 化 和 发 布 ! 习 题 !第 九 章 ! 常 用 工 具 软 件 ! =#*! 系 统 工 具 ! ! =#*#*! +F8） 和 香 农 （ 6“ .） 等!? 多 位 数 学 、 心 理 学 和 信 息 论 等 方 面 的 学 者 ， 在 美 国 达 特 茅 斯 大 学 举 行 了 历 时 两 个 月 之 久的 有 关 如 何 利 用 计 算 机 模 拟 人 类 智 能 的 学 术 研 讨 会

6、。 达 特 茅 斯 大 学 的 麦 卡 锡 提 出 ， 将 所 讨论 的 领 域 作 为 计 算 机 和 信 息 科 学 的 一 个 新 的 研 究 分 支 ， 并 称 之 为 “ 人 工 智 能 ”（ %-） ， 即 在 会上 正 式 决 定 采 用 %- 这 一 术 语 。 这 是 一 次 具 有 重 大 历 史 意 义 的 会 议 ， 它 标 志 着 人 工 智 能 这 门边 缘 学 科 的 诞 生 。 此 后 ， 许 多 学 者 都 先 后 开 展 了 对 人 工 智 能 的 研 究 ， 各 方 面 的 研 究 成 果 层 出不 穷 。 西 蒙 和 纽 厄 尔 等 人 在 !123 年

7、 首 先 合 作 研 制 成 功 “ 逻 辑 理 论 家 9” 。 该 系 统 是 第 一 个处 理 符 号 而 非 数 字 的 计 算 机 程 序 ， 是 机 器 证 明 数 学 定 理 的 最 早 尝 试 。 它 模 拟 人 用 数 理 逻 辑证 明 定 理 的 思 想 ， 采 用 分 解 、 代 入 和 替 换 等 规 则 证 明 了 罗 素 和 怀 特 海 的 名 著 数 学 原 理 第二 章 2# 条 定 理 中 的 AB 条 。 据 认 为 这 是 第 一 个 实 用 的 %- 程 序 ， 象 征 着 %- 研 究 的 真 正 开 端 。同 年 另 一 项 重 大 的 开 创 性

8、工 作 是 塞 缪 尔 研 制 成 功 的 “ 跳 棋 程 序 ” 。 该 程 序 具 有 自 改 善 、 自 适应 、 可 积 累 经 验 和 学 习 等 能 力 ， 这 是 模 拟 人 类 学 习 和 智 能 的 一 次 卓 有 成 效 的 突 破 。 “ 跳 棋 程序 ” 于 !13# 年 击 败 了 美 国 一 个 州 的 跳 棋 冠 军 ， 曾 引 起 世 界 性 的 注 目 和 轰 动 。 接 着 ， 纽 厄 尔 和西 蒙 又 在 !13? 年 编 制 成 功 “ 通 用 问 题 求 解 程 序 CD=” ， 用 来 解 决 诸 如 不 定 积 分 、 三 角 函 数 和代 数 方

9、 程 等 十 几 种 性 质 不 同 的 问 题 。实 现 人 工 智 能 有 两 种 途 径 ： 一 是 以 传 统 计 算 机 硬 件 技 术 为 基 础 ， 在 一 些 知 识 比 较 完 备 且可 以 形 式 化 表 达 的 领 域 里 ， 通 过 软 件 在 一 定 程 度 上 实 现 类 似 人 脑 智 能 活 动 的 效 果 ， 即 面 向 功能 模 拟 的 专 家 系 统 ， 这 是 比 较 现 实 的 方 法 ； 二 是 采 用 全 新 的 硬 件 技 术 和 软 件 方 法 研 制 具 有 类A!“ #$ 信 息 技 术 的 研 究 热 点似 于 人 脑 结 构 、 能 像

10、 人 脑 一 样 思 维 的 计 算 机 ， 即 面 向 结 构 模 拟 的 神 经 计 算 。!“ 专 家 系 统所 谓 专 家 系 统 （ !“#$%!。 ;! 是 将 一 般 问 题 求解 策 略 与 专 家 的 专 门 知 识 和 经 验 有 效 结 合 起 来 ， 解 决 现 实 问 题 的 有 意 义 的 尝 试 。 该 系 统 是根 据 分 子 式 及 其 质 谱 数 据 帮 助 化 学 家 推 断 分 子 结 构 的 计 算 机 程 序 ， 系 统 中 具 有 非 常 丰 富 的高 质 量 的 化 学 知 识 。 它 解 决 问 题 的 能 力 达 到 了 专 业 化 学 家

11、的 水 平 ， 被 广 泛 应 用 于 世 界 各 地的 大 学 及 工 业 界 的 化 学 实 验 室 。 它 的 问 世 ， 标 志 着 ./ 研 究 开 始 向 应 用 阶 段 迈 进 ， 同 时 标 志着 一 个 新 的 研 究 领 域 专 家 系 统 的 正 式 诞 生 。此 后 ， 有 许 多 著 名 的 专 家 系 统 相 继 出 现 ， 如 绍 特 里 夫 （ !3 ?3 A%:F9） 等 人 01D- 年 开 始 研 制 的 地 质 勘 探 专 家 系 统（ G=EG!HIE=） 等 。 在 01DD 年 的 第 五 届 国 际 人 工 智 能 联 合 会 议 上 ， 费 根

12、 鲍 姆 教 授 在 一 篇题 为 “ 人 工 智 能 的 艺 术 ： 知 识 工 程 课 题 及 实 例 研 究 ” 的 文 章 中 系 统 地 阐 述 了 专 家 系 统 的 思想 ， 并 提 出 了 “ 知 识 工 程 ”（ J7AKB$F6$ !7657$%576） 的 概 念 。 这 种 思 想 简 单 地 说 就 是 “ 要 使 一个 程 序 具 有 智 能 ， 必 须 给 它 提 供 大 量 有 关 问 题 领 域 的 高 质 量 的 专 门 知 识 。 ” 专 家 系 统 是 一 种能 在 某 些 狭 窄 的 问 题 领 域 具 有 与 人 类 专 家 同 等 程 度 解 题

13、能 力 的 专 用 计 算 机 程 序 ， 主 要 是 依靠 大 量 知 识 来 发 挥 功 能 的 ， 因 此 有 时 也 将 其 称 为 知 识 库 系 统 。 构 造 专 家 系 统 的 过 程 通 常 称为 知 识 工 程 。 知 识 工 程 是 设 计 和 建 造 专 家 系 统 及 知 识 库 的 技 术 ， 这 一 过 程 通 常 包 括 被 称 为知 识 工 程 师 的 专 家 系 统 构 造 者 与 在 某 一 问 题 领 域 中 一 个 或 多 个 人 类 专 家 之 间 的 某 种 形 式 的合 作 。 知 识 工 程 师 从 人 类 专 家 那 里 抽 取 他 们 求

14、解 问 题 的 策 略 和 规 则 ， 并 把 这 些 知 识 加 入 专家 系 统 中 。 作 为 智 能 的 基 础 ， 知 识 受 到 广 泛 的 重 视 。 至 今 ， 专 家 系 统 已 基 本 成 熟 ， ./ 研 究 又有 新 的 转 折 点 ， 即 从 获 取 智 能 的 基 于 能 力 的 策 略 ， 变 成 了 基 于 知 识 的 方 法 研 究 。#“ 神 经 计 算 机从 专 家 系 统 的 应 用 中 ， 人 们 发 现 专 家 系 统 只 能 缓 解 困 难 ， 并 不 能 真 正 解 决 ./ 系 统 的 困L 第 一 章 M 信 息 技 术 与 信 息 化 社

15、会难 。 人 们 进 一 步 发 现 ， 计 算 机 !“ 系 统 最 本 质 的 困 难 之 一 来 源 于 计 算 机 本 身 传 统 的冯 诺 依 曼 计 算 机 的 串 行 工 作 机 制 以 及 中 央 处 理 器 与 存 储 器 之 间 的 瓶 颈 。 具 有 !“ 特 征 的神 经 计 算 机 与 传 统 的 冯 诺 依 曼 计 算 机 有 着 重 大 的 区 别 ， 它 不 仅 能 处 理 信 息 ， 而 且 要 能 处 理知 识 ； 不 仅 要 有 计 算 能 力 及 一 定 的 演 绎 推 理 能 力 ， 而 且 要 在 一 定 程 度 上 能 进 行 创 造 性 思 维

16、，例 如 类 比 推 理 、 科 学 发 现 等 。 人 们 通 过 对 神 经 网 络 的 研 究 ， 发 明 了 一 种 能 够 仿 效 人 脑 信 息 处理 模 式 的 智 能 计 算 机 神 经 计 算 机 。神 经 网 络 研 究 始 于 #$ 世 纪 末 西 班 牙 解 剖 学 家 卡 杰 尔 （ %1(?） 提 出 了 以 他 自 己 的 名 字 命 名 的 ;1(? 神 经 网 络 模 型 ， 使 神 经 网 络 研 究 取得 了 突 破 性 的 进 展 ， 模 仿 生 物 神 经 网 络 功 能 的 人 工 神 经 网 络 （ !54=4/4G?48946 ? 7A6; B4

17、CD98 ?,的 光 导 纤 维 ， 就 可 以 应 用 于 实 际 的 激 光 通 信 。 !#+“ 年 ， 美 国 康 宁 （ :;8780） 玻 璃 公司 根 据 高 氏 理 论 制 造 出 了 衰 减 为 (“ ?, 的 低 损 耗 光 纤 。 同 年 ， 美 国 贝 尔 实 验 室 研 制 成 功可 在 室 温 下 连 续 震 荡 的 半 导 体 激 光 器 。 从 此 ， 光 纤 通 信 迈 入 了 实 用 化 的 高 速 发 展 阶 段 。从 (“ 世 纪 +“ 年 代 后 期 起 ， 随 着 半 导 体 光 电 子 器 件 和 硅 基 光 导 纤 维 两 大 基 础 元 件 在

18、 原理 和 制 造 工 艺 上 的 突 破 ， 光 技 术 与 电 子 技 术 开 始 结 合 并 形 成 了 具 有 强 大 生 命 力 的 信 息 光 电子 技 术 和 产 业 。 光 电 子 技 术 是 一 个 比 较 庞 大 的 体 系 ， 它 包 括 信 息 传 输 如 光 纤 通 信 、 空 间 和 海底 光 通 信 等 ； 信 息 处 理 如 计 算 机 光 互 联 、 光 计 算 、 光 交 换 等 ； 信 息 获 取 如 光 学 传 感 和 遥 感 、 光纤 传 感 等 ； 信 息 存 储 如 光 盘 、 全 息 存 储 技 术 等 ； 信 息 显 示 如 大 屏 幕 平 板

19、 显 示 、 激 光 打 印 和 印 刷等 。 还 包 括 光 化 学 、 生 物 光 子 学 及 激 光 医 学 、 有 机 光 子 学 与 材 料 、 激 光 加 工 、 激 光 惯 性 约 束 核聚 变 、 光 子 武 器 等 诸 多 分 支 学 科 和 应 用 领 域 。 其 中 信 息 光 电 子 技 术 是 光 电 子 学 领 域 中 最 为活 跃 的 分 支 ， 对 国 民 经 济 和 国 防 建 设 有 举 足 轻 重 的 影 响 。 在 信 息 技 术 发 展 过 程 中 ， 电 子 作 为信 息 的 载 体 做 出 了 巨 大 的 贡 献 。 但 它 也 在 速 率 、 容

20、 量 和 空 间 相 容 性 等 方 面 受 到 严 峻 的 挑 战 。+!* (A 信 息 技 术 的 研 究 热 点采 用 光 子 作 为 信 息 的 载 体 ， 其 响 应 速 度 可 达 到 飞 秒 （ !“# !$%） 量 级 ， 比 电 子 快 8! 年 法 国 制 成 第 一台 机 械 式 计 算 机 ， “;?AB（ 0,-)88） 和 他 的 同 事 们 研 制了 第 二 台 电 子 计 算 机 &;2?A78 B:C8D， !“!% !“.#） 。 在二 战 期 间 ， 为 了 能 彻 底 破 译 德 国 的 军 事 密 电 ， 图 灵 设 计 并 完 成 了 真 空 管

21、机 器 *7=7AA:A， 多 次成 功 地 破 译 了 德 国 作 战 密 码 ， 为 反 法 西 斯 战 争 的 胜 利 做 出 了 卓 越 的 贡 献 。 他 在 计 算 机 科 学!E #5 计 算 机 的 发 展方 面 的 主 要 贡 献 有 两 个 ： 一 是 建 立 图 灵 机 （ !“#$%;$77=: 5978:+;7E )7=: 5978: +;7 *;?AB89， +*） ， 简 称 微 机 。 B;9;=、 FG;H 等 ） 也 争 相 研 制 微 处 理 器 ， 推 出 了 ) 位 、 “/%?#， )=） 9 是 用 计 算 机 帮 助 设 计 人 员 进 行设 计

22、 ， 如 建 筑 设 计 、 机 械 设 计 、 飞 机 或 汽 车 设 计 、 大 规 模 集 成 电 路 设 计 等 。 采 用 计 算 机 辅 助 设计 后 ， 不 但 降 低 了 设 计 人 员 的 工 作 量 ， 提 高 了 设 计 的 速 度 ， 更 重 要 的 是 提 高 了 设 计 的 质 量 。（ 0） 计 算 机 辅 助 制 造 （ )-: （ !7!$-） 。!“ 输 入 设 备输 入 设 备 是 向 计 算 机 送 入 数 据 、 程 序 以 或 各 种 信 息 的 设 备 。 常 用 的 输 入 设 备 有 键 盘 、 鼠标 、 纸 带 输 入 机 、 图 文 扫 描

23、 机 、 光 笔 、 磁 盘 驱 动 器 、 触 摸 屏 、 麦 克 风 、 数 码 照 相 机 。#“ 输 出 设 备输 出 设 备 是 用 来 将 计 算 机 工 作 的 中 间 结 果 或 处 理 后 的 结 果 进 行 表 现 的 设 备 。 常 用 的 输出 设 备 有 显 示 屏 幕 、 打 印 机 、 绘 图 仪 、 磁 盘 驱 动 器 、 纸 带 穿 孔 机 、 音 响 等 。-!-?=、中 文 ,06/ 等 ， 它 们 都 采 用 全 屏 幕 编 辑 ， 并 提 供 联 机 帮 助 及 丰 富 的 图 文 处 理 能 力 。# 第 二 章 ! 计 算 机 概 述（ !） 表

24、格 处 理表 格 处 理 指 对 文 字 数 据 的 表 格 进 行 编 辑 计 算 、 存 储 、 打 印 等 处 理 。 表 格 处 理 软 件 可 以 在表 格 单 元 中 填 入 字 符 、 数 字 或 公 式 ， 可 进 行 排 序 、 统 计 、 计 算 。 常 见 的 表 格 处 理 软 件 有 “#$%6 是 利 用 计 算 机 的 图 形 处 理 功 能 进行 各 种 工 程 、 产 品 等 的 设 计 的 应 用 软 件 ， 应 用 领 域 非 常 广 泛 。 常 见 的 计 算 机 辅 助 设 计 软 件 有;%$#/;0、 电 路 设 计 软 件 、 服 装 设 计 软

25、 件 等 。“ 计 算 机 辅 助 制 造 （ /#94%$-: ;6 是 利 用 计 算 机 对 生 产 设备 进 行 程 序 化 控 制 和 操 作 处 理 的 过 程 。 把 /;0、 /;?、 /;A（ 计 算 机 辅 助 测 试 ） 集 成 在 一 起 ，可 形 成 高 度 自 动 化 的 系 统 。“ 计 算 机 辅 助 教 学 （ /#94%$-: ;&6&$- 是 用 来 完 成 课 程 的 授 课 、 提问 、 解 题 、 考 试 等 的 专 用 软 件 。 目 前 这 类 软 件 非 常 多 ， 效 果 也 非 常 好 。应 用 软 件 不 仅 仅 只 有 这 些 ， 这

26、里 只 列 举 了 几 个 方 面 。 随 着 计 算 机 的 普 及 与 发 展 ， 计 算 机应 用 软 件 的 种 类 将 更 加 丰 富 。!C ! 数 制 转 换在 日 常 生 活 中 ， 经 常 遇 到 不 同 进 制 的 数 ， 如 日 常 生 活 中 最 常 用 的 十 进 制 数 ， 逢 十 进 一 ； 一周 有 D 天 ， 逢 七 进 一 。 而 计 算 机 中 存 放 的 是 二 进 制 数 ， 为 了 书 写 和 表 示 方 便 ， 还 引 入 了 八 进制 数 和 十 六 进 制 数 。 无 论 哪 种 数 制 ， 其 共 同 之 处 都 是 进 位 计 数 制 。!

27、“ !“ #$ 进 位 计 数 制一 般 来 说 ， 如 果 数 制 只 采 用 ! 个 基 本 符 号 （ 例 如 1， (， !， ， ! (） 表 示 数 值 ， 则 称 其 为基 ! 数 制 ， ! 称 为 该 数 制 的 “ 基 数 ” ， 而 数 制 中 每 一 固 定 位 置 对 应 的 单 位 值 称 为 “ 权 ” 。 表 !C (是 常 用 的 几 种 进 位 计 数 制 。由 上 表 可 知 ， 每 种 数 制 都 有 固 定 的 基 本 符 号 ， 称 为 “ 数 码 ” ； 其 次 都 使 用 位 置 表 示 法 ， 即处 于 不 同 位 置 的 数 码 所 代 表 的 值 不 同 ， 与 它 所 在 位 置 的 “ 权 ” 值 有 关 。例 如 ， 十 进 制 数 )EFC (G 按 权 展 开 可 表 示 为 ： )EFC (G H ) I (1!J E I (1(J F I (11J ( I (1 (J G I (1 !可 以 看 出 ， 各 种 进 位 计 数 制 中 的 权 的 值 恰 好 是 基 数 ! 的 某 次 幂 ， 因 此 ， 对 任 何 一 种 进 位计 数 制 表 示 的 数 都 可 以 写 出 其 按 权 展 开 的 多 项 式 之 和 。 任 意 一 个 ! 进 制 数 “ 可 表 示 为 ：)!C ! 数 制 转 换