1.1.2 計算機的特點及分類
計算機已經成功地應用到了各個領域,極大地提高了工作效率和社會生產率,為改善人們的生活作出了卓越貢獻,計算機之所有能擁有這么強大的功能,和它本身具有的特點是分不開的。
1.計算機的特點
總體來說,計算機具有如下特點:
1)運算速度快
電子計算機的工作基于電子脈沖電路原理,隨著CPU工藝的提升,現在普通的微型計算機每秒運行可達億次,而巨型機則達到每秒幾十億次甚至幾百億次或更高。在高強度計算場合,比如天氣預報、導彈分析,由于需要分析大量的資料數據,單靠手工完成計算是不可能的,而用巨型計算機只需十幾分鐘就可以完成。
2)計算精度高
電子計算機的計算精度能達到15位甚至更多的位數,通過一定的技術手段,可以實現任何精度要求。一般計算機可以有十幾位甚至幾十位(二進制)有效數字,計算精度可由千分之幾到百萬分之幾,是任何計算工具所望塵莫及的。
3)存儲容量大
計算機通過具有記憶特性的存儲載體可以存儲大量數據,如文件、照片、視頻等,同時,在運行過程中產生的數據、指令程序和運算的結果也可以存儲起來。另外,計算機對數據的存儲不但表現為容量大,還表現在存儲有效時間長,借助外部存儲器,計算機可以將信息比較長久地保存。
4)邏輯運算能力強
從本質上說,思維能力是一種邏輯判斷能力,也可以說是分析因果關系的能力。通過邏輯運算,計算機作出有限邏輯判斷,并且能根據邏輯判斷的結果采取進一步的動作,比較典型的是專家系統。
5)自動化程度高
借助計算機的內部存儲能力,可以將指令和所需要的數據事先輸入到計算機中存儲起來,運行時從存儲單元中依次去取指令和數據控制計算機的操作,從而實現操作的自動化,無須人工干預。
2.計算機分類
計算機可有多種不同的分類方法,常見的主要有以下3種:
1)按工作原理分類
根據計算機內信息表示形式和處理方式的不同,計算機可以分為數字計算機(Digital Computer)、模擬計算機(Analog Computer)和混合計算機(Hybrid Computer)三類。
(1)數字計算機:在數字計算機中,以符號信號或數字信號的電信號表示需要處理的信息。通常人們所說的計算機,大多是指數字計算機。
(2)模擬計算機:對模擬變量進行操作的計算機。模擬計算機中,處理的信息是以模擬量來表示的。例如,電壓量或電流量。
(3)混合計算機:利用模擬和數字兩種形式表示信息?;旌嫌嬎銠C兼有數字計算機和模擬計算機的優點,既能處理數字量,又能處理模擬量,并具有數字量與模擬量之間相互轉換的能力。混合計算機常用于煉鋼、化工和模擬飛行等方面。
2)按用途分類
按用途可把計算機分成通用計算機(General Purpose Computer)和專用計算機(Special Purpose Computer,Limited Purpose Computer)。
(1)通用計算機:為了解決多方面問題而設計的計算機,用途廣泛。通常我們使用的都是通用計算機。
(2)專用計算機:為處理某些特殊的問題而專門設計的計算機。在處理特殊問題時,往往更加有效。常見的用于控制生產過程的計算機,這類計算機為特定部門或領域服務,用途單純、結構簡單、工作效率高,但缺乏通用性,不適用于其他領域。
3)按規模分類
按計算機的規?;蚰芰Γ砂延嬎銠C分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機。
(1)巨型機的特點是運算速度快、存儲容量大。目前世界上只有少數幾個國家能生產巨型機。我國自主研發的銀河I型億次機和銀河Ⅱ型十億次機都是巨型機。它主要用于尖端科技、戰略武器等領域。
(2)大型機主要用于構建計算中心和計算機網絡,一般大中型企事業單位才會配備。
(3)中型機是介于大型機和小型機之間的一種機型。
(4)小型機符合部門性的要求,為中小型企事業單位所常用,它具有規模較小、成本低、維護方便等優點。
(5)微型機又稱個人計算機(Personal Computer,PC),是日常工作和生活中使用最多、最普遍的計算機,具有價格低廉、性能強、體積小、功耗低等特點。
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