
1.1.2 计算机的特点及分类
计算机已经成功地应用到了各个领域,极大地提高了工作效率和社会生产率,为改善人们的生活作出了卓越贡献,计算机之所有能拥有这么强大的功能,和它本身具有的特点是分不开的。
1.计算机的特点
总体来说,计算机具有如下特点:
1)运算速度快
电子计算机的工作基于电子脉冲电路原理,随着CPU工艺的提升,现在普通的微型计算机每秒运行可达亿次,而巨型机则达到每秒几十亿次甚至几百亿次或更高。在高强度计算场合,比如天气预报、导弹分析,由于需要分析大量的资料数据,单靠手工完成计算是不可能的,而用巨型计算机只需十几分钟就可以完成。
2)计算精度高
电子计算机的计算精度能达到15位甚至更多的位数,通过一定的技术手段,可以实现任何精度要求。一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是任何计算工具所望尘莫及的。
3)存储容量大
计算机通过具有记忆特性的存储载体可以存储大量数据,如文件、照片、视频等,同时,在运行过程中产生的数据、指令程序和运算的结果也可以存储起来。另外,计算机对数据的存储不但表现为容量大,还表现在存储有效时间长,借助外部存储器,计算机可以将信息比较长久地保存。
4)逻辑运算能力强
从本质上说,思维能力是一种逻辑判断能力,也可以说是分析因果关系的能力。通过逻辑运算,计算机作出有限逻辑判断,并且能根据逻辑判断的结果采取进一步的动作,比较典型的是专家系统。
5)自动化程度高
借助计算机的内部存储能力,可以将指令和所需要的数据事先输入到计算机中存储起来,运行时从存储单元中依次去取指令和数据控制计算机的操作,从而实现操作的自动化,无须人工干预。
2.计算机分类
计算机可有多种不同的分类方法,常见的主要有以下3种:
1)按工作原理分类
根据计算机内信息表示形式和处理方式的不同,计算机可以分为数字计算机(Digital Computer)、模拟计算机(Analog Computer)和混合计算机(Hybrid Computer)三类。
(1)数字计算机:在数字计算机中,以符号信号或数字信号的电信号表示需要处理的信息。通常人们所说的计算机,大多是指数字计算机。
(2)模拟计算机:对模拟变量进行操作的计算机。模拟计算机中,处理的信息是以模拟量来表示的。例如,电压量或电流量。
(3)混合计算机:利用模拟和数字两种形式表示信息。混合计算机兼有数字计算机和模拟计算机的优点,既能处理数字量,又能处理模拟量,并具有数字量与模拟量之间相互转换的能力。混合计算机常用于炼钢、化工和模拟飞行等方面。
2)按用途分类
按用途可把计算机分成通用计算机(General Purpose Computer)和专用计算机(Special Purpose Computer,Limited Purpose Computer)。
(1)通用计算机:为了解决多方面问题而设计的计算机,用途广泛。通常我们使用的都是通用计算机。
(2)专用计算机:为处理某些特殊的问题而专门设计的计算机。在处理特殊问题时,往往更加有效。常见的用于控制生产过程的计算机,这类计算机为特定部门或领域服务,用途单纯、结构简单、工作效率高,但缺乏通用性,不适用于其他领域。
3)按规模分类
按计算机的规模或能力,可把计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机。
(1)巨型机的特点是运算速度快、存储容量大。目前世界上只有少数几个国家能生产巨型机。我国自主研发的银河I型亿次机和银河Ⅱ型十亿次机都是巨型机。它主要用于尖端科技、战略武器等领域。
(2)大型机主要用于构建计算中心和计算机网络,一般大中型企事业单位才会配备。
(3)中型机是介于大型机和小型机之间的一种机型。
(4)小型机符合部门性的要求,为中小型企事业单位所常用,它具有规模较小、成本低、维护方便等优点。
(5)微型机又称个人计算机(Personal Computer,PC),是日常工作和生活中使用最多、最普遍的计算机,具有价格低廉、性能强、体积小、功耗低等特点。