小学信息技术课外阅读资料

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阿伦·图灵







正如美国电脑界有冯·诺依曼一样，在英国电脑的进展中，也有一个有巨大影响力的天才，他就是阿伦·图灵（AlanTuring）。此人对于电脑技术的发展，有着无可替代的影响。


英国现代计算机的起步的是从纳粹德国的"谜"开始的。"谜"（Enigma）是一种密码电报机，由德国人在一战和二战之间研制成功。"谜"能把日常语言变为代码，通过无线电或电话线路秘密传送。它是一个木箱子，配有一台打字机，箱上有26个闪烁不停的小灯泡，与打字机键盘的26个字母相对应。"谜"的设计无懈可击，有一套极精密的解码设置，非一般的电报密码所能比拟。在内行人看来，平白如话，但在旁人，又是无从索解的天书。因此，这台看似平常的机器，有了"谜"的称号。这样，德国的"谜"引起了英国情报部门高度的兴趣。常规的解码方式奈何不了"谜"，怎么办？


这时，天才的数学家图灵出现了。1931年图灵进入剑桥大学国王学院，开始了他的数学天涯。一到那里，图灵开始崭露头角，毕业后去美国普林斯顿大学攻读博士学位，在那里就发明过一个解码器（Encipher），二战爆发后回到剑桥。


在剑桥，图灵是一个妇孺皆知的怪才，常有出人意表的举动。他每天骑自行车到离公寓3公里的一个叫布雷奇莱公园（BletchleyPark）的地方上班，因常患过敏性鼻炎，一遇花粉，鼻涕不止，图灵就常戴防毒面具骑车上班，招摇过市，成为剑桥的一大奇观。


他的自行车链条经常在半道上掉落，要是换了别人，早就去车铺修理了。而图灵偏不，他在琢磨，发现这链条总是踏到一定的圈数时下滑，图灵在骑车时就特别留心计算，于是能做到在链条下滑前一刹那戛然停车！让旁人叹服不已，以为是在玩杂耍。后来他居然在踏脚旁装了一个小巧的机械计数器，到圈数时就停，好换换脑筋想些别的问题。图灵的脑袋转得比自行车飞轮还快。


用图灵的脑袋来破译德国的"谜"看来不是什么难事。二战爆发后，图灵成为英国外交部通信部门战时公务员，主要负责解码。他果然不负众望，成功破译了"谜"。而德国人还蒙在鼓里，还以为他们的"谜"能一直迷下去，照用不误，泄露了大量的核心机密，在战事上屡屡遭挫，战后，图灵被授予帝国勋章。至于图灵如何破译"谜"的，由于英国政府严格的保密法令，一直没有公之于世。所以图灵破译"谜"也成为一个"谜"。


早在30年代初，图灵就发表了一篇著名的论文《论数字计算在决断难题中的应用》，他提出了一种十分简单但运算能力极强的理想计算装置，用它来计算所有能想象得到的可计算函数。它由一个控制器和一根假设两端无界的工作带组成，工作带起着存储器的作用，它被划分为大小相同的方格，每一格上可书写一个给定字母表上的符号。控制器可以在带上左右移动，控制带有一个读写头，读写头可以读出控制器访问的格子上的符号，也能改写和抹去这一符号。


这一装置只是一种理想的计算模型，或者说是一种理想中的计算机。正如飞机的真正成功得力于空气动力学一样，图灵的这一思想奠定了整个现代计算机的理论基础。这就是电脑史上与"冯·诺依曼机器"齐名的"图灵机"。

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电子计算机的发展史







·中国东汉发明的十进位计数法；宋朝发明了珠算盘。


·1617年，苏格兰发明家约翰·奈皮尔（JohnNapier）用骨制工具进行除法、减法以及加法和乘法的混合运算，发明了计算尺。


·1622年英格兰的威廉·奥特雷得（WilliamOughtred）发明了滑动计算尺。


在开普勒的积极参与下，谢克哈特终于在1624年在海德堡大学开始研制第一台有加减乘除四种运算功能的计算器（计算钟），可惜在建造中样机模型毁于一场大火。


1642年，帕斯卡（BlaiscPascal，1623-1662，法国数学家）发明了一台手动计算机器。


1673年，莱布尼茨（G.W.Leibnitz，1646-1716，德国伟大的数学家）建造了一台能进行四则运算的机械计算机器，轰动了整个欧洲。他的机器在进行乘法运算时采用进位-加（shift-add）的方法，这种方法后来演化为二进制，也被现代电子计算机采用。


1822年，英国数学家查尔斯·巴比伦（CharlesBabbage，1791-1871）设计了一台差分机的模型，可以执行算术运算。具有六位数的计算能力，更重要的是能够计算到二次方的任何函数。


1854年，乔治·舒尔茨（GeorgeScheutz）和他学机械工程的儿子爱德华建成了世界上第一台全操作性的差分机。


1884年，美国工程师赫尔曼·霍勒雷斯（HermanHollerith，1860-1929）制造了第一台电动计算机。在1890年，他用电磁继电器代替一部分机械元件来控制穿孔卡片，在美国人口普查时大显身手，是人类第一台机电式自动计算机。


1937年，德国的康拉德·朱斯（KonradZuse,1910-1995）建造了Z-1机电式计算机；1941年11月5日，Z-3研制成功，这是完全由程序控制的机电式计算机，全部使用继电器，所有材料耗资25000马克（当时合6500美元）。


从1939年4月开始，于1940年1月8日建成，这台名为复数计算机器（ComplesNumberCalculator）像一台高级的桌面计算器。


1944年5月，美国哈佛大学的应用数学教授霍华德·阿肯建成了"哈佛IBM自动序列控制计算机"，后来称为"马克1号"，它的元件还是继电器。


1942年，爱荷华州立学院数学系教授文森特·阿特纳索夫（VincentAtanasoff，美籍保加利亚人）和他的学生贝利设计的机器模型诞生。它有300个电子管，能做加法和减法运算，以鼓状电容器来存储300个数字。这是有史以来第一台用电子管为元件的有再生存储功能的数字计算机。后来他们设计的模型就以他们俩的名字命名，叫"阿特纳索夫-贝利计算机"（Atanasoff-BerryComputer），简称ABC。在数字时代门槛上的ABC，真有点象征意义。


·第一台电子计算机的诞生：


1946年2月10日，美国陆军军机械部和摩尔学院共同举行新闻发布会，宣布了第一台电子计算机"爱尼亚克"研制成功的消息。它有5种功能：1、每秒5000次加法运算；2、每秒50次乘法运算；3、平方和立方计算；4、sin和cos函数数值运算；5、其他更复杂的计算。2月15日，又在学校休斯敦大会堂举行盛大的庆典，由美国国家科学院院长F·朱维特博士宣布"爱尼亚克"。然后一同去摩尔学院参观那台神奇的"电子脑袋"。


出现在人们面前的"爱尼亚克"不是一台机器，而是一屋子机器，密密麻麻的开关按钮，东缠西绕的各类导线，忽明忽暗的指示灯，人们仿佛来到一间控制室，它就是"爱尼亚克"。这一庞然大物有8英尺高，3英尺宽，100英尺长，装有16种型号的18000个真空管，1500个电磁继电器，70000个电阻器，18000个电阻器，18000个电容器，总重量有30吨之巨。起初，军方的投资预算为15万美元，但事实上，连翻跟斗，总耗资达48.6万美元，合同前前后后修改过二十余次。


1946年底，"爱尼亚克"分装启运，运往阿伯丁军械试验场的弹道实验室。开始了它的计算生涯，除了常规的弹道计算外，它后来还涉及诸多的领域，如天气预报、原子核能、宇宙结、热能点火、风洞试验设计等。其中最有意思的，是在1949年，经过70个小时的运算，它把圆周率π精密无误地推算到小数点后面2037位，这是人类第一次用自己的创造物计算出的最周密的值。


1955年10月2日，"爱尼亚克"功德圆满，正式退休。自1945年正式建成以来，这一人类的第一台"电子脑袋"实际运行了80223个小时。这十年间，它的算术运算量比有史以来人类大脑所有运算量的总和还要来得多，来得大。


·世界上第一台存储程序计算机："爱达赛克"（1949年5月，英国）

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不用手操作的鼠标（头标）问世







（人民网）近日，NaturalPoint公司正式上市了一种不用手就可以实现现有鼠标功能的"头标"。这种完全可以替代鼠标的设备由跟踪器和用户前额的定位标组成。用户只需摆动脑袋就可以使光标在屏幕上自由移动。这一设备的出现不仅提高了工作效率，而且为那些肢体残疾的用户使用计算机提供了方便。此设备的零售价为129美元。

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什么是TCP/IP协议







TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议是Internet最基本的协议，简单地说，就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。


在Internet没有形成之前，各个地方已经建立了很多小型的网络，称为局域网，Internet的中文意义是"网际网"，它实际上就是将全球各地的局域网连接起来而形成的一个"网之间的网（即网际网）"。然而，在连接之前的各式各样的局域网却存在不同的网络结构和数据传输规则，将这些小网连接起来后各网之间要通过什么样的规则来传输数据呢？这就象世界上有很多个国家，各个国家的人说各自的语言，世界上任意两个人要怎样才能互相沟通呢？如果全世界的人都能够说同一种语言（即世界语），这个问题不就解决了吗？TCP/IP协议正是Internet上的"世界语"。


TCP/IP协议的开发工作始于70年代，是用于互联网的第一套协议。

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TELNET是什么？







Telnet是Internet上远程登录的一种程序；它可以让您的电脑通过网络登录到网络另一端的电脑上，甚至还可以存取那台电脑上的文件。当然，不是每一台电脑您都可以登录，前提是这台电脑有对外开放或者是您必须拥有使用者帐号及密码；最重要的是您与所想连接的电脑都得连上Internet。


Telnet早期曾是Internet上最热门的功能之一，不过时至今日它的许多功能也被WWW给取代了；毕竟Telnet只能显示文字，比起WWW所能表现的多媒体影音效果逊色太多了。Telnet现在最普遍的应用是连上BBS站，或是一些图书馆的检索系统等。


使用Telnet登入到远端的主机相当容易，我们可以直接利用Windows95／98内建的Telnet程序来执行远程登录的工作，但目前最好用的远程登录软件是NetTerm。


安装好NetTerm后，执行Windows95／98桌面上的开始／程序／NetTerm／NetTerm指令即可打开NetTerm工作窗口。

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URL是什么？







URL就是统一资源定位器（UniformResourceLocator:URL）。通俗地说，它是用来指出某一项信息的所在位置及存取方式；更严格一点来说，URL就是在WWW上指明通讯协议以及定位来享用网络上各式各样的服务功能。


各位可以想想，在WWW上各种功能的服务器主机何止千万个，如果不靠URL这个单一又简单的方式，怎么能找到您要的文件在哪个服务器主机及这个主机上的哪个目录呢？正是：网海无崖，唯URL是岸！因此我们也可以说URL就是WWW文件的参考（Reference）格式，使用者只要在浏览器输入地址处输入URL的格式内容，便可以得到其所指定的主机相关文件。简单地说，URL就是WWW服务器主机的地址啦!也叫做网址。

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什么是USB?







USB的英文缩写是UniversalSerialBus,翻译成中文就是“通用串行总线”，也称通用串联接口。也许对于这个称呼你并不熟悉，直接称呼“USB”你就应该听说过吧。那么USB又什么功能？它为什么现在能为人们所青睐呢？


计算机硬件飞速发展，外围设备日益增多，键盘、鼠标、调制解调器、打印机、扫描仪早为人所共知，数码相机、MP3随身听接踵而至，要真有了这么多的设备，该接到计算机的哪儿？USB就是基于此产生的。USB是一个使计算机周边设备连接标准化、单一化的接口。USB的规格是由Intel、NEC、Compaq、DEC、IBM、Microsoft、NorthernTelecom联系制定的。


USB标准接口传输速率为12Mbps。但是请读者注意,一个USB设备最多只可以得到6Mbps的传输频宽。因此若要外接光驱,至多能接六倍速光驱而已,无法再高。而若要即时播放MPEG-1的VCD影片,至少要1.5Mbps的传输频宽,这点USB办得到,但是要完成数据量大四倍的MPEG-2的DVD影片播放,USB可能就很吃力了,若再加上AC-3音频数据,USB设备就很难实现即时播放了。


一个USB接口理论上可以支持127个装置，但是目前还无法达到这个数字。其实，对于一台计算机，所接的周边外设很少有超过10个的，因此这个数字是足够我们使用的。


USB还有一个显著优点就是支持热插拔，也就是说在开机的情况下，你也可以安全地连接或断开USB设备，达到真正的即插即用。


不过，并非所有的Windows系统都支持USB。目前，Windows系统中有许多不同的版本，在这些版本中，只有Windows98以上版本的系统对USB的支持较好，而其他的Windows版本并不能完整支持USB。例如Windows95的零售版是不支持USB的，只有后来与PC捆绑销售的Windows95版本才支持USB。