计算机定义

引言

如果你是现代人，你可能使用过、见过或听说过计算机，因为它们在我们的日常生活中至关重要。无论是学校、银行、商店、火车站、医院还是家庭，计算机都随处可见，使我们的工作更便捷、更实用。鉴于它们对我们生活的重要性，每个人都需要了解它们的含义以及它们如何运作。

从最纯粹的意义上讲，计算机不过是一台计算器。但现代计算机远不止是计算器。计算机是一种电子设备，它接收输入，根据用户指令存储或处理，然后以适当的格式输出所需信息。

什么是计算机？

"计算机"一词来源于拉丁语“computare”，意思是“计算”。计算机是一种电子编程设备，它将原始数据作为输入进行处理，并根据一组指令（程序）处理后输出结果。在执行逻辑和数学运算后，它会生成输出并保存以供将来使用。

计算机的目的是运行程序，其硬件和软件元素的组合可用于执行多项任务。它需要程序才能运行，并且一系列二进制数字用于表示十进制值。它还具有用于存储数据、软件和已处理信息的内存。硬件描述了计算机的物理组件，包括其硬盘、晶体管和电线。相反，软件指的是数据和算法。

查尔斯·巴贝奇于1837年创建的分析机通常被认为是最初的计算机。利用穿孔卡片，实现了只读内存。查尔斯·巴贝奇也被称为“计算机之父”。

计算机需要以下基本组件才能运行

• 处理器：它执行硬件和软件的命令。
• 内存：CPU和存储器使用此内存作为其主要的数据传输方式。
• 主板：连接所有其他元素或组件的计算机组件。
• 存储设备：它永久保存数据，如硬盘。
• 输入设备：键盘是输入设备的一个例子，它能够与计算机通信或输入数据。
• 输出设备：输出可以在显示器等输出设备上看到。

输入-处理-输出模型

数据是计算机输入，而信息表示根据用户指令分析此类数据的结果。用于逻辑和算术运算以生成信息的未处理数据和数字被称为数据。

可以对数据使用两种不同的方法

• 算术运算包括加法、减法、除法、微分方程、平方根等计算。
• 逻辑运算包括大于、小于、相反、等于等计算。

计算机的基本组成部分

• 输入单元：键盘和鼠标等设备是输入单元，用于向计算机输入数据和命令。
• 输出单元：打印机和显示器等设备，以用户想要的格式向用户提供信息，被称为输出单元。
• 控制单元：顾名思义，控制单元控制所有计算机操作。通过控制单元，计算机的所有设备或组件进行通信。
• CPU：计算机的中央处理单元（CPU），即算术逻辑单元，所有算术和逻辑运算都在此执行。
• 内存：内存存储所有输入数据、指令以及操作之间使用的数据。内存分为两类：主内存和辅助内存；辅助内存位于CPU外部，而主内存位于CPU内部。

中央处理单元（CPU）是控制单元、算术逻辑单元和内存的统称。计算机的物理部件，例如键盘、鼠标、打印机等，是其硬件。软件是使计算机能够使用特定硬件组件的程序或指令集。我们无法看到或与软件交互。计算机只有具备适当的硬件和软件才能正常运行。

软件与硬件

计算机系统分为这些主要组别。

我们在考虑计算机的定义时，认识到计算机存在两大类。它们是计算机的硬件和软件。计算机的硬件是我们能看到、感觉和触摸到的东西。除了CPU芯片本身，它们还包括输出和输入设备。

相反，软件是指执行活动的程序。例如，您用于查看此应用程序的浏览器就是软件。软件有两种形式：操作系统，如Windows或LINUX，以及应用程序软件，如Microsoft Office、游戏、网络浏览器等。没有软件，计算机只是一堆愚蠢的设备，计算机只有通过其软件才能对人类有用。

硬件

计算机硬件是指计算机设备的基本硬件组件。硬件可以根据需要进行更改或在损坏时进行更换。硬件通常被称为计算机设备的机械或重要的电子组件。这些用于组装和准备计算机以供使用。显示器、CPU和其他设备都是一些例子。

软件

计算机系统的软件是在计算设备上运行以完成任务的计算机程序。它是一组可以执行指定任务的应用程序和进程。大多数软件都是用高级编程语言创建或编写的，计算机用户和非技术人员都可以理解。

计算机的软件分为两个部分。列表如下

• 系统软件：系统软件是直接与物理设备交互的计算机程序。它有利于利用计算机的操作系统和硬件。大多数系统软件都预装在新PC上，例如Unix、Windows等。
• 应用软件：应用软件旨在帮助用户在特定计算机系统上执行各种任务。应用软件可能已存在于计算设备上，或者可能需要稍后通过互联网或其他来源下载。例子包括WhatsApp、游戏和Microsoft Word。

计算机的类型

您应该知道计算机有两种不同的类别。计算机可以根据其数据处理能力或大小进行分类。如果考虑数据处理能力，计算机有三种不同类型。这三种计算机类型是

• 模拟计算机：模拟计算机的目的是处理模拟数据。模拟数据不能具有离散值；连续数据不断演变。至于速度、温度、压力和电流，我们可以说模拟计算机在不总是需要精确数量时使用。模拟计算机不需要在使用前将数据转换为数字或代码；它们直接从测量设备接收数据。
• 数字计算机：数字计算机旨在快速执行逻辑过程和计算。它以二进制整数（0和1）或数字作为输入接收原始数据，使用其内存中存储的指令进行处理，并输出结果。现代数字计算机包括我们家中或办公室使用的所有笔记本电脑、台式机和手机。
• 混合计算机：混合计算机结合了数字和模拟计算元素。它像模拟计算机一样运行迅速，像数字计算机一样准确。它既可以处理离散数据，也可以处理连续数据。在处理之前，它接收模拟信号并将其转换为数字形式。因此，它经常用于处理数字和模拟数据的专业应用中。

计算机还可以根据处理速度和功率分为不同的组。

1. 微型计算机

微型计算机通常设计用于日常任务，如网页浏览、信息搜索、MS Office、社交网络等。它是一种单用户计算机，其性能比其他型号慢，存储空间也较小，其CPU是微处理器。第一台微型计算机是使用8位微处理器芯片构建的。个人数字助理（PDA）、笔记本电脑、台式计算机、平板电脑和智能手机是典型的微型计算机。

2. 小型计算机

小型计算机也被称为中型计算机。它们不是为单个人设计的；它们是多用户系统，旨在同时容纳多个用户。因此，小型企业和公司通常使用它们。某些公司部门出于其原因使用这些计算机。例如，大学的招生办公室可以使用小型计算机来跟踪招生过程。

3. 大型机

大型机的架构允许多达数千或数百万人同时操作。此外，它还允许同时运行多个应用程序，因此它们可以同时运行多个进程。由于这些特性，大型机非常适合处理大量数据的大型企业，例如银行和电信行业。

4. 超级计算机

最快、最昂贵的计算机类型称为超级计算机。由于其快速处理和巨大的存储能力，它们每秒可以处理数十亿条指令。

由于它们是任务专用的，超级计算机用于专业任务，例如技术和科学领域中的重大数学问题，包括电子、石化工程、天气预报、医学、太空探索等应用。例如，NASA使用超级计算机发射和管理空间卫星，并将其用于空间研究。

5. 工作站

它是一台只有单个用户使用的计算机。它类似于个人计算机，但与微型计算机不同，它具有更强大的CPU和更好的显示屏。它在性能和存储方面介于个人计算机和小型计算机之间。工作站通常用于桌面出版、软件开发和工程设计等专业任务。

计算机的优势

• 多任务处理：这是计算机的主要优势之一。一个人可以同时执行多项操作和任务，并快速解决数学问题。计算机每秒可以执行数十万个进程。
• 速度：计算机现在不仅仅用于计算。计算机已无缝地融入日常生活。计算机的巨大优势之一是其惊人的速度，这允许用户在几分钟内完成工作。
• 成本/海量存储：可以在很少的预算下存储大量数据。将信息存储在中央数据库中是节省成本的主要优势。
• 准确性：计算机能够准确地进行计算是其真正的优势。
• 数据安全：这是保护数字信息的行为。
• 完成任务的机器人：执行人类难以完成的任务。
• 通信：计算机有助于用户更好地理解和与其他设备交互。
• 生产力：由于计算机可以快速完成任务，生产力会自动加倍。
• 可靠性：计算机可以重复相同的任务而不会出错，因为人类在疲惫或无聊时经常会犯错。
• 存储：计算机具有可以保存重要信息的内部存储器。辅助存储设备也可以用于存储数据。

计算机的缺点

• 病毒和黑客攻击：这是指黑客未经授权访问计算机以进行恶意（犯罪）目的。病毒可以通过可移动驱动器（如USB）、电子邮件附件、网站广告等进入系统。
• 网络犯罪：当计算机或网络被用于犯罪时，这被称为网络犯罪。欺诈和网络跟踪是网络犯罪的两个例子。
• 就业机会减少：由于上一代不使用计算机或不具备必要的专业知识，当计算机首次进入工作场所时，他们遇到了很多困难。
• 高成本：计算机价格昂贵。即使是最便宜的PC对于普通人来说也很昂贵，因为它们赋予个人更多的权力。
• 分心/干扰：如果您花了几小时上网或在YouTube上观看电影，您就知道计算机有多么分散注意力，因为它们提供了很多娱乐。
• 增加废物并损害环境：电子产品（包括计算机）的更新速度对环境造成了损害。
• 健康问题：长时间使用计算机可能会带来多种健康风险。频繁靠近屏幕会导致眼睛疲劳和眼睛干涩吗？此外，长时间坐着会导致背部和颈部问题。

云计算

“云计算”一词描述了通过设备连接到互联网及时提供各种服务。在云计算中，可以利用许多工具和选项来完成在线工作。数据库、服务器和数据存储是云计算提供的一些服务。

云计算允许您将文档存储在远程数据库中，而不是将它们保存在硬盘或其他本地存储设备上，从而使用基于云的存储服务。只要特定的电子设备具有高速互联网连接，就可以访问云中存储的数据和软件。