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课件网) 第二单元 第3课 计算机的诞生 清华版（中学） 通 1 学习目标 3 新知讲解 5 拓展延伸 7 板书设计 2 新知导入 4 课堂练习 6 课堂总结 课后作业 8 01 教学目标 （1）了解从机械计算器到电子计算机的演进及代表事件。 （2）理解图灵机模型、二进制逻辑运算和存储程序结构的核心概念。 （3）探讨计算机的诞生对人工智能发展的深远影响。 02 新知导入 数理逻辑的诞生为人工智能准备好了理论基础。如何使用机器高效地计算？ 03 新知讲解 1642年法国数学家布莱兹·帕斯卡在发明帕斯卡计算器。 帕斯卡计算器，利用齿轮和杠杆实现加减法自动运算，是自动化计算机器的开端，标志计算工具从辅助性向自动化跨越 。 1 计算机器 布莱士·帕斯卡（1623-1662），法国数学家、物理学家、哲学家、散文家。 03 新知讲解 19世纪20年代英国数学家查尔斯 巴贝奇设计了差分机。 这台机器采用十进制系统,通过摇动手柄来驱动，可以自动计算多项式函数的值，并用这种方法来近似任意函数。 巴贝奇在差分机的基础上进一步改进,提出了“分析机”的计算机器。这台分析机包含了算术逻辑单元、内存和控制流程,这几乎就是现代计算机的雏形了。 1 计算机器 查尔斯·巴贝奇（1791-1871），英国发明家，数学家。 03 新知讲解 计算工具演进 从中国算筹等辅助计算工具，到帕斯卡计算器（首台自动化计算机器 ）、巴贝奇差分机/分析机（现代计算机雏形 ），展现了计算工具从“辅助”到“自动”“通用”的探索。 1 计算机器 03 新知讲解 1936 年，英国数学家艾伦 图灵提出“图灵机”模型，试图定义 “简单通用的计算逻辑”。 2 图灵机的诞生 艾伦·麦席森·图灵（1912-1954），英国计算机科学家、数学家、逻辑学家、密码分析学家、理论生物学家，被誉为“计算机科学之父”、“人工智能之父”。 03 新知讲解 图灵机的工作原理： 纸带：无限长，记录符号（如0/1），作为“存储介质”。 读写头：读取/改写纸带上的符号，可左右移动。 控制器：根据程序指令+当前状态，控制读写头操作。 2 图灵机的诞生 运行时，控制器根据程序设置的指令和当前状态读写纸带上的符号，并将读写头在纸带上左右移动。 03 新知讲解 图灵机的本质： 并非实体机器，而是“可计算函数的集合”。任何有效计算的函数，都能通过图灵机模拟。 意义：图灵机的出现为人工智能的诞生奠定了重要基础。。 2 图灵机的诞生 03 新知讲解 美国电气工程师和数学家香农，提出“电子开关实现二进制逻辑” 的理论，标志现代电子计算机设计的开端。 3 香农的贡献 二进制逻辑： 是一种使用两个状态(如0和1)来表示和处理信息的逻辑系统。通过电子开关的开关状态，电子电路可实现二进制的加减法等基本运算。 克劳德·艾尔伍德·香农（1916-2001），美国数学家、电子工程师和密码学家，被誉为信息论的创始人。 03 新知讲解 逻辑门是数字电路的“基本积木”，实现基础逻辑运算。 3 香农的贡献 逻辑门组合成复杂数字电路，完成数学计算。 03 新知讲解 1946年诞生的ENIAC作为首台通用电子计算机，由美国陆军资助，约翰 莫克利和约翰 普雷斯珀 埃克特设计建造，用于炮弹弹道计算等。 4 ENIAC:第一台通用电子计算机 ENIAC的出现具有划时代的意义,标志着计算机时代的到来。 03 新知讲解 硬件规模： 17468个电子管、7200个晶体二极管、1500个继电器、10000 个电容器、500万个手工焊接点 物理属性： 重量：27 吨。 占地：167 平方米。 功耗：150 千瓦交互方式。 输入：IBM 卡片阅读器。 输出：打卡器。 4 ENIAC:第一台通用电子计算机 03 新知讲解 1945年前后，冯·诺依曼提出了计算机的基本结构———存储程序结构。 5 存储程序结构 存储程序结构将计算机分成运 ... ...
