计算概论B-①-计算机、互联网与信息社会

第一台机械计算机：帕斯卡加法器

1642年由法国哲学家兼数学家布莱士.帕斯卡发明

第一台计算机：1946年 ENIAC

• 重27吨，占地167平方米，

• 耗电150KW，一小时150度电

• 每秒做5000次加减法

• 纸卡片输入

• 纸卡片输出

最新的计算机：2022年iPhone 14pro

• 重189克，手掌大小

• 耗电约0.6W

• 每秒做1万亿次加减法

• 触摸屏输入

• 视网膜屏幕输出

70年来的发展

新时代的挑战：科学研究范式转变

• 实验范式

• 以伽利略为代表的科学发展初级阶段

• 理论范式

• 以数学表述和推演的理论模型，通过精心设计的实验进行验证

• 仿真范式

• 利用计算机对实验进行模拟仿真

• 先提出可能的理论，再搜集数据，通过计算仿真进行理论验证

• 第四范式：大数据范式

• 数据密集型的科学发现

• 由图灵奖得主James Gray提出

• 无差别获取尽量全面的数据

• 从大数据挖掘中获取科学新知

• 与人工智能协同工作

信息与信息社会：几个历史里程碑

• 发明文字

• 历史得以记录，文明得以传承

• 信息可以跨越时间和空间

• 发明算术

• 回答问题和解决问题的工具

• 人类抽象思维的智慧结晶

• 发明活字印刷

• 信息的批量复制成为可能

• 信息成为可大规模共享的资源

• 计算机和互联网的出现

• 全球性的信息传输、加工和互动成为可能

信息社会的技术特点

• 数字化信息资源的大量生产

• 信息表现形式的多样化

• 数据的存储形式，传播形式

• 和多媒体表现形式（文字、声音、

图像、影像等）

• 信息的变换与加工

• 信息查询、浏览、摘取、格式转

换、统计等

• 信息共享

本文是基于北京大学地球与空间科学学院陈斌教授课堂实录整理的学习笔记，仅供学习参考。