第1章 绪论
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第一章 绪论
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前） 形 成 期 （ 1956－1970年） 暗 淡 期 （ 1966－1974年） 知识应用期 （ 1970－1988年） 集成发展期 （ 1986年至今）
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前）
亚里斯多德（公元前384—322）：古希腊伟大的哲学家和思 想家，创立了演绎法。他提出的三段论至今仍然是演绎推理的 最基本出发点。
AI的严格定义依赖于对智能的定义，即要定义人工智能，首先应该定义智能；但 智能本身也还无严格定义。
一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能，或称机 器智能、计算机智能。
1.1.1 人工智能的定义
知识与智能 知识 人们通过体验、学习或联想而知晓的对客观世界规律性的认识，包括事实、
能理论框架，使人工智能进入一个新的发展时期 。
1.1.2 人工智能的起源与发展
中国的AI研究
1981年中国人工智能学会在长沙艰难成立，其后长期得不到国内科技界的认同，只能 挂靠中国社会科学院哲学研究所，直到2004年，才得以“返祖归宗”，挂靠到中国科 学技术协会。
1985年前，人工智能在西方国家得到重视和发展，而在苏联却受到批判；我国人工智 能也与“特异功能”一起受到质疑，人工智能学科群专著不能公开出版。
（表处理语言）。 1961年，明斯基发表了“走向人工智能的步骤”的论文，推动了人工智能的发展。 1965年，鲁宾逊提出了归结（消解）原理。费根鲍姆开发第一个专家系统DENDRAL，
用于质谱仪分析有机化合物的分子结构
1.1.2 人工智能的起源与发展
暗 淡 期 （ 1966－1974年）
由于一些人工智能研究者被“胜利冲昏了头脑”，盲目乐观，对人工智能的未来发展 和成果做出了过高的预言，而这些语言的失败，给人工智能的声誉造成重大伤害。 当时的人工智能主要存在下列三个局限性：
第一章绪论
2、农业的根本特性
（1）农业的本质特征——自然再生产与经济再生产相交织
农业具有生产对象具有其固有的生长、发育、繁殖的规律；土地是必不可少的、重要的生产资料农业生产与外界自然环境关系密切；农业内部各生产门类之间相互依存；农业生产时间与劳动时间不一致；农产品具有消费资料与生产资料的双重属性；农产品具有鲜活易腐烂且体积大等一般特征。
由于农业是人类直接利用生物、太阳能、土壤、气候等自然力的生产活动，农业生产一方面是人类劳动产品、劳动力和生产关系等经济现象的再生产过程，同时又是生物的生长和繁衍及其与自然界进行物质和能量相互转换的自然现象的再生产过程。因此，经济再生产与自然再生产相交织是农业的根本特性。
自然再生产---指生物依靠自然环境和自身的生活机能而进行的自然生长发育过程（生物的自然生长发育过程），即生物有机体同自然环境之间不断进行物质、能量交换和转化的过程。自然再生产过程是生物通过自身的代谢活动而实现的，它是农业再生产的自然基础。亦可理解为：作为农业生产对象的动、植物（和微生物）通过自身的生长、发育、繁殖而自行增殖的过程。
社会功能包括为农民提供谋生手段和就业机会、提供生活和社交场所；有助于形成和维持农村生活模式及社区活动；减少农村人口盲目向城市流动，保持社会稳定，形成社会资本；在发展中国家，农业还可以消除贫困，替代社会福利保障。
粮食安全功能指所有人在人任何时候都在经济上有能力并且可以获得足够数量卫生安全和营养的食物。其构成要素为充足的供给、供给的稳定性、粮食的可获得性、食物的卫生安全、质量和偏好等。其实现途径为依靠自己生产（自给自足）、依靠进口及二者结合。开放贸易有助于稳定世界农产品市场，反之又有利于稳定粮食进口国的价格和保障其国家粮食安全。
农业除了确保粮食和其它农产品的供给之外，还要发挥防止洪涝灾害、涵养水源、防止土壤侵蚀和水土流失、处理有机废弃物、净化空气、提供绿色景观和自然景观，以及传统文化的继承等多方面的作用。目前，欧盟、日本和韩国等国，已经将农业的多功能性作为保护其国内农业和农产品市场，维持其高度农业保护政策的口实。
（1）农业的本质特征——自然再生产与经济再生产相交织
农业具有生产对象具有其固有的生长、发育、繁殖的规律；土地是必不可少的、重要的生产资料农业生产与外界自然环境关系密切；农业内部各生产门类之间相互依存；农业生产时间与劳动时间不一致；农产品具有消费资料与生产资料的双重属性；农产品具有鲜活易腐烂且体积大等一般特征。
由于农业是人类直接利用生物、太阳能、土壤、气候等自然力的生产活动，农业生产一方面是人类劳动产品、劳动力和生产关系等经济现象的再生产过程，同时又是生物的生长和繁衍及其与自然界进行物质和能量相互转换的自然现象的再生产过程。因此，经济再生产与自然再生产相交织是农业的根本特性。
自然再生产---指生物依靠自然环境和自身的生活机能而进行的自然生长发育过程（生物的自然生长发育过程），即生物有机体同自然环境之间不断进行物质、能量交换和转化的过程。自然再生产过程是生物通过自身的代谢活动而实现的，它是农业再生产的自然基础。亦可理解为：作为农业生产对象的动、植物（和微生物）通过自身的生长、发育、繁殖而自行增殖的过程。
社会功能包括为农民提供谋生手段和就业机会、提供生活和社交场所；有助于形成和维持农村生活模式及社区活动；减少农村人口盲目向城市流动，保持社会稳定，形成社会资本；在发展中国家，农业还可以消除贫困，替代社会福利保障。
粮食安全功能指所有人在人任何时候都在经济上有能力并且可以获得足够数量卫生安全和营养的食物。其构成要素为充足的供给、供给的稳定性、粮食的可获得性、食物的卫生安全、质量和偏好等。其实现途径为依靠自己生产（自给自足）、依靠进口及二者结合。开放贸易有助于稳定世界农产品市场，反之又有利于稳定粮食进口国的价格和保障其国家粮食安全。
农业除了确保粮食和其它农产品的供给之外，还要发挥防止洪涝灾害、涵养水源、防止土壤侵蚀和水土流失、处理有机废弃物、净化空气、提供绿色景观和自然景观，以及传统文化的继承等多方面的作用。目前，欧盟、日本和韩国等国，已经将农业的多功能性作为保护其国内农业和农产品市场，维持其高度农业保护政策的口实。
第1章机械原理-绪论
的组合体。
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
第1章绪论
机器人焊接
机器人去毛刺
工业机器人的定义： 其操作机是自动控制的，可重复编程、多用途，并可对三个和三个以上的轴 进行编程。它可以是固定式或移动式。在工业自动化中使用。 工业机器人包括操作机和控制系统（硬件和软件）。 所谓操作机是一种机器，其机构通常是由一系列相互铰接或相对滑动的构件 所组成。它通常有几个自由度，用以抓去或移动物体。
数控加工中的工业机器人
工业机器人的组成
示教板
用于输入控制命令 或控制程序
控制系统
用于控制操作机各关节 内伺服电机的运动
操作机
在控制系统的控制下，实现 各种复杂运动。每个关节内 有电动机和减速器
电机底座 轴壳
减速器
滚子轴承
基座
本课程的几个特点
涉及面广 关系多─因与诸多先修课关系密切。 要求多─强度、刚度、寿命、工艺、重量、安全、经济性。 门类多─各类零件，各有特点，设计方法各异。 公式多─计算多，有解析、半解析式、经验、半经验的及定义式。 图表多─结构图、分析图、原理图、示意图、曲线图、标准、经 验数表。
模块化——标准化的高级形式.，也是工业化时代的产物，大约是在20世纪 中期发展起来的一种标准化形式。它产生的背景同产品和工程的复杂程度增高 有极密切的关系。高度现代化的舰船武器系统、大型装备、航天器和电子设备 等高度复杂的产品的快速设计和快速生产向传统的设计方式和生产模式提出了 挑战。一些工业发达国家研制的舰船武器系统、指挥系统和火控系统，早在20 世纪70年代就已经采用了模块化的设计方法，而英国从60年代后期就应用模块 化概念开发武器系统。由于集成电路的发展。美国首先出现了标准电子模块， 美国海军从70年代开始大力推广这一技术。
重任。
大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器，可大大加强促进国
第1章 绪论
《森林防火条例 》
1988年1月16日国务院公布，自1988年3月15日起施行 目 录 第一章 总则
第二章
第三章 第四章 第五章 第六章
森林防火组织
森林火灾的预防 森林火灾的扑救 森林火灾的调查和统计 奖励与处罚
第七章
附则
火 火 火！
什么是火？
火是一种自然现象，它是可燃物与氧等 助燃物质发生剧烈氧化反应，并伴有放 热发光的燃烧现象。
我国森林火灾的特点
损失严重
1987年 中国大兴安岭 133万公顷
大面积森林火灾多发生在偏远山区和林区 森林火灾波动性大 目前森林火灾大幅下降
我国林火管理目标
从生态观点出发，根据森林的实际情况和现代技 术的理论水平，进行综合森林防火规划，采用人 为和天然的多种防火措施，有效地控制森林火灾， 使森林火灾的发生控制在允许范围之内，并将森 林火灾的损失限制在一定经济水平，充分发挥火 的有益生态效益，以维护生态平衡，繁荣林区经 济。
——最大限度地控制森林火灾的发生与发展，充分 发挥林火的生态效益。
四、我国森林火灾划分标准
分类
五、我国森林防火管理法律 制度及依据
中国华人民共和国森林法 森林防火条例
中华人民共和国森林法实施条例
六、森林防火主要内容
林火基础理论 林火与环境 林火与生态系统 森林火灾预防 林火扑救 火的应用 林火评价
而美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国，虽然防火灭 火手段先进，但由于地广林多，加之受气侯的影响，森 林火灾仍然很严重。
中国森林防火吉祥物“威威” 中国森林防火吉祥物诞生于2007年4月4日，名字叫“威 威”，其名字与保卫的“卫”字谐音。 防火虎“威威”身穿森林消防制服，背负风力灭火机，帽徽 为中国森林防火徽标，胸前的“CFFM”是“CHINA FOREST FIRE MANAGEMENT”（中国森林防火）的英文 缩写。
第一章 绪论
实 地 地 形 图
测绘 测设
5
1.2 地球形状和大小
一、地球的自然形体 不规则的曲面。 不规则的曲面。 最高点： 8844.43米 最高点：珠峰 8844.43米， 最低点： 11022米 最低点：马氏海沟 -11022米。 相差约20km 20km。 相差约20km。 在不规则的曲面上无法进行 计算和绘图。 计算和绘图。 人们找寻一个理想几何体 来代表地球形状和大小， 来代表地球形状和大小， 需满足二个条件： 需满足二个条件： 1、与地球自然形体十分接近 2、可以用数学公式来表达
6 0
24
°
°
°
6、高斯平面坐标系的建立 中央子午线的投影为X 中央子午线的投影为X‘轴，赤道投影为Y’轴， 赤道投影为Y 原点为O 原点为O‘轴，X’，Y‘称为坐标自然值。 称为坐标自然值。
25
为了使横坐标不出现负值， 西移500千米， 500千米 为了使横坐标不出现负值，将X‘西移500千米， 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 X，Y称为坐标通用值。 称为坐标通用值。 X=X‘ X=X‘ 带号N 500000米 带号N Y＇+500000米 Y=
18
2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。 高斯投影采用分带投影。将椭球面按 采用分带投影 高斯投影平面 一定经差分带，分别进行投影。 一定经差分带，分别进行投影。
N 中 央 子 午 线
c
赤道
S
பைடு நூலகம்
19
3、高斯投影特点 投影后角度保持不变 中央子午线长度不变 经线和纬线长度有所变形
中 央 子 午 线
问题的提出： 问题的提出： 为什么在小范围内可以用 水平面来代替水准面进行计算。 水平面来代替水准面进行计算。 一、地球曲率对水平距的影响 地面上AB两点 地面上AB两点 AB 投影在水平面上的长度为D 投影在水平面上的长度为D， 投影在水准面上的弧长为S 投影在水准面上的弧长为S，
测绘 测设
5
1.2 地球形状和大小
一、地球的自然形体 不规则的曲面。 不规则的曲面。 最高点： 8844.43米 最高点：珠峰 8844.43米， 最低点： 11022米 最低点：马氏海沟 -11022米。 相差约20km 20km。 相差约20km。 在不规则的曲面上无法进行 计算和绘图。 计算和绘图。 人们找寻一个理想几何体 来代表地球形状和大小， 来代表地球形状和大小， 需满足二个条件： 需满足二个条件： 1、与地球自然形体十分接近 2、可以用数学公式来表达
6 0
24
°
°
°
6、高斯平面坐标系的建立 中央子午线的投影为X 中央子午线的投影为X‘轴，赤道投影为Y’轴， 赤道投影为Y 原点为O 原点为O‘轴，X’，Y‘称为坐标自然值。 称为坐标自然值。
25
为了使横坐标不出现负值， 西移500千米， 500千米 为了使横坐标不出现负值，将X‘西移500千米， 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 X，Y称为坐标通用值。 称为坐标通用值。 X=X‘ X=X‘ 带号N 500000米 带号N Y＇+500000米 Y=
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2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。 高斯投影采用分带投影。将椭球面按 采用分带投影 高斯投影平面 一定经差分带，分别进行投影。 一定经差分带，分别进行投影。
N 中 央 子 午 线
c
赤道
S
பைடு நூலகம்
19
3、高斯投影特点 投影后角度保持不变 中央子午线长度不变 经线和纬线长度有所变形
中 央 子 午 线
问题的提出： 问题的提出： 为什么在小范围内可以用 水平面来代替水准面进行计算。 水平面来代替水准面进行计算。 一、地球曲率对水平距的影响 地面上AB两点 地面上AB两点 AB 投影在水平面上的长度为D 投影在水平面上的长度为D， 投影在水准面上的弧长为S 投影在水准面上的弧长为S，
第1章 绪 论
CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CHCH3
• 为表示分子的立体形象可用立体 结构式：
H C H H H
科学的步伐是不会被“鸿沟” 阻止的。1824年，德国化学家维 勒(1800—1882)首次从无机物人工 合成了有机化合物——尿素．给 “生命力论一次巨大冲击。 维勒起初是想用氰作用于氨水 以制取氰酸铵(NH4CN0)、然而却 意外地得到一种白色晶状物质， 经分折这是一种与动物机体内的 代谢产物尿素相同的物质。这一 实验结果震动了整个化学界。
B
+
H
+
• 酸与碱的关系：
• 酸放出质子后产生的酸根即为该酸的 共轭碱。 • 碱与质子结合后形成的质子化合物即 为该碱的共轭酸。 • 酸越强，它的共轭碱越弱 • 碱越强，它的共轭酸越弱。
• 酸
CH3COOH H2SO4
碱
H2O CH3OH
碱的共轭酸 酸的共轭碱
H3O+ CH3O+H2 CH3COOHSO4-
4、共价键的极性和极化之间区别
• 键的极性是由成键原子的电负性不同而产 生的，其大小取决于成键原子的电负性之 差。键的极性是键的内在性质，是永恒的 现象。而键的极化则是在外界电场作用下 产生的，是一种暂时现象，当外界电场除 去后即可以恢复原来的状态。
三、有机化合物的官能团和分类
• 官能团(functional group)：有机化合物分子 结构中能反映出化学性质的原子或原子团， 有时又叫功能基，功能团。 • 有机化合物一般有两种分类方法：一种按 照骨架分类，另一种按照化学性质分类。
• 异裂(heterlysis)： 另一种断裂方式是成键的一对电子保留 在一个原子或原子团上，由此而产生 正负离子。按异裂而产生正负离子的 反应称为离子型反应。
• 为表示分子的立体形象可用立体 结构式：
H C H H H
科学的步伐是不会被“鸿沟” 阻止的。1824年，德国化学家维 勒(1800—1882)首次从无机物人工 合成了有机化合物——尿素．给 “生命力论一次巨大冲击。 维勒起初是想用氰作用于氨水 以制取氰酸铵(NH4CN0)、然而却 意外地得到一种白色晶状物质， 经分折这是一种与动物机体内的 代谢产物尿素相同的物质。这一 实验结果震动了整个化学界。
B
+
H
+
• 酸与碱的关系：
• 酸放出质子后产生的酸根即为该酸的 共轭碱。 • 碱与质子结合后形成的质子化合物即 为该碱的共轭酸。 • 酸越强，它的共轭碱越弱 • 碱越强，它的共轭酸越弱。
• 酸
CH3COOH H2SO4
碱
H2O CH3OH
碱的共轭酸 酸的共轭碱
H3O+ CH3O+H2 CH3COOHSO4-
4、共价键的极性和极化之间区别
• 键的极性是由成键原子的电负性不同而产 生的，其大小取决于成键原子的电负性之 差。键的极性是键的内在性质，是永恒的 现象。而键的极化则是在外界电场作用下 产生的，是一种暂时现象，当外界电场除 去后即可以恢复原来的状态。
三、有机化合物的官能团和分类
• 官能团(functional group)：有机化合物分子 结构中能反映出化学性质的原子或原子团， 有时又叫功能基，功能团。 • 有机化合物一般有两种分类方法：一种按 照骨架分类，另一种按照化学性质分类。
• 异裂(heterlysis)： 另一种断裂方式是成键的一对电子保留 在一个原子或原子团上，由此而产生 正负离子。按异裂而产生正负离子的 反应称为离子型反应。
第一章 绪论
首第一章绪论§1-1 机械与机械工程§1-2 机械工程概论的基本内容§1-3 机械工程与国民经济§1-4 机械工程概论课程的学习目的与方法首§1-1 机械与机械工程1. 机械与机器2. 机械分类3. 机械产品的基本要求4. 机械工程返章首１．机械与机器从广义角度讲，凡是能完成一定机械运动的装置都是机械。
工程中，常把每一个具体的机械称为机器。
机器的真正含义是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量物料与信息与机器人们常把最为简单的、没有动力源机械称为工具或器械。
1) 机械2) 工具3) 机器返章首具返章首器返章首２．机械分类动力机械交通运输机械作业机械机器人兵器民用生活机械信息机械械分类返章首械图把其它形式的能量转换为机械能输出的机械，统称动力机械1）电动机2）内燃机3）风力机返章首具有较大活动范围、以搬为主要目的的机械，统称为交通运输机械1）汽车2）飞机3）轮船机械图返章首分类1）各类加工机床2）农业机械3）林业机械4）矿山机械6）化工机械7）工程机械8）纺织机械9）印刷机械10）包装机械11）食品机械12）钻探开采机械13）医疗机械14）办公机械5）冶金机械作业机械能进行材料加工或处理、管理产品的机械，常按作业性质进行分类返章1）各类加工机床图首CJL06系列仪表车床电火花数控线切割机床首2）农业机械图首3）林业机械图MQ-G1300C 贴面机定向结构板生产线成套设备(部分)返章首4）矿山机械图粉碎机雷蒙磨双转子反击式破碎机：双转子反击破碎机返章5）冶金机械图首步进式高速冷床冷轧机组及酸洗、卷取、分条机组设备返章6）化工机械图首发酵罐板框压滤机振动筛返章首7）工程机械图首8）纺织机械图纺织机纺织机箭杆织机首9）印刷机械图罗兰百花(PAPV A)对开机海德堡（M-OFFSET ）四开机首10）包装机械图TM1400型半自动贴面机返章首GR-300型家禽骨肉分离机11）食品机械图Unp-803电动刨冰机易拉罐封装口生产线返12）钻探开采机械图章首ZQ80y型钻杆钳950-H旋转器抽油机返章13）医疗机械图首NJP900型全自动硬胶囊填充机ACM803呼吸机ACM603麻醉机返章首公机图14）办公机械图返章首机器人是一种新兴的自动化程度很高的机电一体化相结合的智能系统。
第一章绪论
前起落架 锁连杆安 装螺栓 (销子)意 外断裂。
高速公路直道与弯道的连接
路面的剪切破坏
2. 工程构件的刚度问题
Space Shuttle Discovery
3. 工程构件的稳定问题
3.本课程的任务
构件的强度、刚度和稳定性与构件的材料、 截面形状与尺寸、成本有关。 材料力学就是通过对构件承载能力的研究，找到构 件的截面尺寸、截面形状及所用材料的力学性质与所受 载荷之间的内在关系，从而在既安全可靠又经济节省的 前提下，为构件选择适当的材料和合理的截面尺寸、截 面形状。
2、均匀性假设： 认为变形固体整个体积内各点处的 力学性质相同。
3、各向同性假设： 认为变形固体沿各个方向的力学性 质相同（不适合所有的材料）。
4. 小变形假设： 指构件在外力作用下发生的变形量远 小于构件的尺寸。
材料力学研究的变形通常局限于小变形范围——小变形前提
小变形前提条件的作用：
1）小变形前提保证构件处于纯弹性变形范围
内力：外力作用引起构件内部附加的相互作用力。 内力的特点：
①连续分布于截面上各处； ②随外力的变化而变化。
求内力的方法 — — 截面法：用以显示和求解内力的方法，其步骤为：
F5 F1
F2
F4 F3
①截开：在待求内力的截面处假想地将构件截分为两部分， 取其中一部分为研究对象——分离体；
②代替： 用内力代替弃去部分对分离体的作用； —— 通常为分布内力系
a
n
y
L c
nb
mm
P
mOm Mm Nm
P
x
解：1、沿m-m截面截开，取上半部分：
Y 0
Nm - P = 0 ∴ Nm = P
MO ( F ) 0 Pa Mm 0， Mm Pa
高速公路直道与弯道的连接
路面的剪切破坏
2. 工程构件的刚度问题
Space Shuttle Discovery
3. 工程构件的稳定问题
3.本课程的任务
构件的强度、刚度和稳定性与构件的材料、 截面形状与尺寸、成本有关。 材料力学就是通过对构件承载能力的研究，找到构 件的截面尺寸、截面形状及所用材料的力学性质与所受 载荷之间的内在关系，从而在既安全可靠又经济节省的 前提下，为构件选择适当的材料和合理的截面尺寸、截 面形状。
2、均匀性假设： 认为变形固体整个体积内各点处的 力学性质相同。
3、各向同性假设： 认为变形固体沿各个方向的力学性 质相同（不适合所有的材料）。
4. 小变形假设： 指构件在外力作用下发生的变形量远 小于构件的尺寸。
材料力学研究的变形通常局限于小变形范围——小变形前提
小变形前提条件的作用：
1）小变形前提保证构件处于纯弹性变形范围
内力：外力作用引起构件内部附加的相互作用力。 内力的特点：
①连续分布于截面上各处； ②随外力的变化而变化。
求内力的方法 — — 截面法：用以显示和求解内力的方法，其步骤为：
F5 F1
F2
F4 F3
①截开：在待求内力的截面处假想地将构件截分为两部分， 取其中一部分为研究对象——分离体；
②代替： 用内力代替弃去部分对分离体的作用； —— 通常为分布内力系
a
n
y
L c
nb
mm
P
mOm Mm Nm
P
x
解：1、沿m-m截面截开，取上半部分：
Y 0
Nm - P = 0 ∴ Nm = P
MO ( F ) 0 Pa Mm 0， Mm Pa
第1章绪论
1.新药
新药 是指未曾在中国境内上市销售的 已上市药品改变剂型、 药品 。已上市药品改变剂型、改变给 药途径的，按照新药管理。 药途径的，按照新药管理。
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2.化学药品注册分类
1、未在国内外上市销售的药品： 未在国内外上市销售的药品： 2、改变给药途径且尚未在国内外上市销售的制剂。 改变给药途径且尚未在国内外上市销售的制剂。 3、已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品： 已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品： 4、改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（或者金 改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（ 属元素），但不改变其药理作用的原料药及其制剂 属元素），但不改变其药理作用的原料药及其制剂 。 ）， 5、改变国内已上市销售药品的剂型，但不改变给药 改变国内已上市销售药品的剂型， 途径的制剂。 途径的制剂。 6、已有国家药品标准的原料药或者制剂
2.药物的质量要求 药物的质量要求
requirement of drugs 从化合物→药 从化合物→药 药理、 有效性 药理、药效试验 安全性 急性毒性试验 老鼠 长期毒性试验 狗
LD50
3.中华人民共和国药品管理法 中华人民共和国药品管理法
（１９８４年９月２０日第六届全国人民 １９８４年 ２０日第六届全国人民 代表大会常务委员会第七次会议通过 ２００１年 ２８日第九届全国人民代 ２００１年２月２８日第九届全国人民代 表大会常务委员会第二十次会议修订） 表大会常务委员会第二十次会议修订）
思考题
查咖啡因、头孢唑啉钠、维生素 的质量标准 查咖啡因、头孢唑啉钠、维生素C的质量标准 比较四个主要项目的方法 比较上述药物2000年版与 年版与2005年版质量标准 比较上述药物 年版与 年版质量标准 有何不同
3.附录 附录
第一章 绪论
农业标准化工作包括农业标准化体系、 农业质量检测体系和农产品评价认可 体系。
2、农业标准体系 （1）国家标准：是指对全国经济技术发 国家标准： 国家标准 展有重大意义，必须在全国范围内统一的 标准。由国家质量技术监督局编制计划和 组织草拟，并统一审批、编号和发布。 （2）行业标准 行业标准：是指我国全国性的农业 行业标准 行业范围内的统一标准。对没有国家标准 而又需要在某个行业范围内统一技术要求， 可以制定行业标准。
有机食品： 有机食品： 是指来自于有机农业体系， 根据国际有机农业生产规范生产加工， 并通过独立的有机食品认证机构认证的 一切农副产品。 有机食品是一类真正源于自然、富营养、 高品质的环保型安全食品。
有机产品生产的基本要求:生产基地在最近 三年内未使用过农药、化肥等违禁物质； 种子或种苗来自于自然界，未经基因工程 技术改造过；生产基地应建立长期的土地 培肥、植物保护、作物轮作和畜禽养殖计 划；生产基地无水土流失、风蚀及其他环 境问题；
农产品的污染就其性质来说，可归结为 生物性污染和化学性污染。 微生物污染： 微生物污染：主要是有毒霉菌污染 化学性污染： 化学性污染：包括农药、重金属、来源 于包装材料的有害物质。（如塑料中的 聚氯乙烯及其添加剂、印刷油墨中的多 氯联苯等）
（3）农产品的感官评定 农产品的色泽、气味、规格、密度、容 重等形态特征是农产品感官检验的重要 技术指标，是不可忽视的检验项目，可 据此进行定等分级。
农产品质量认证 （1）无公害农产品 无公害农产品：是指出自良好的生态 无公害农产品 环境，按照无公害农产品生产技术操作规 程生产或加工，有毒有害物质含量控制在 安全允许范围内，经无公害农产品认定委 员会认定的产品。
绿色食品： 绿色食品：为了突出这类食品出自良好 的生态环境，并能给人们带来旺盛的生 命活动因此将其定名为“绿色食品”。 绿色食品分为A级和AA级两种。 绿色食品的认证机构是农业部中国绿色 食品发展中心，各省的绿色食品办公室 负责初审工作。
第一章 绪论
19
1.2.2状态与状态函数 状态性质的分类： 几何性质：体积、面积 力学性质：压力、表面张力、密度 电磁性质：电流、磁场强度 化学性质：摩尔数、摩尔分数
热力学性质：温度、熵、内能、焓、亥姆霍兹自由 能、吉布斯自由能
对于组成不变的均相封闭系统（简单可压缩系） 来说，两个独立的变量就可以确定系统的状态。
3
1.1.2热力学的发展史
1.1.2 热力学的发展史
科学予以知识，而历史予以智慧！一门科学的历史，
是那门科学中最宝贵的部分。
热力学发展史，约可分成四个阶段：
第一个阶段： 17世纪末到19世纪中叶
此时期累积了大量的实验与观察的结果，并制造出 蒸气机，对于“热”的本质展开研究与争论。在19世纪 前半叶，首先出现了卡诺理论，热机理论（第二定律的 前身）和功热互换的原理（第一定律的基础）。
概括出的热力学第一、第二定律为基础，引出热力学能、
焓、熵、亥姆赫兹函数、吉布斯函数，加上P、V、T等可
直接测定的宏观量作为系统的宏观性质，经过归纳与演绎 推理，得到一系列热力学公式、结论，用来解决物质变化 过程的能量平衡、相平衡和反应平衡等问题。
8
1.1.3热力学的研究方法
宏观热力学的特点：不涉及物质内部粒子的微观结 构，只涉及物质系统前后状态的宏观性质。
33
1.2.4过程与途径 非静态过程不能用状态图上的一条实曲线来表示，为了
研究的方便，我们可以用一条虚线来表示它，但是该曲线没
有其他的任何意义。
P
A
非静态过程
B
o
V
准静态过程是一种理想的极限，但作为热力学的基础，我 们要着重研究它。
34
1.2.4过程与途径
典型的几种过程：
第一章 绪论
新兴资产阶级思想的发展促生了人文主义的教育思想，一些进步 思想家们开始提出自然主义教育思想，新的儿童观应运而生。
人文主义思想在17世纪至18世纪得到了进一步的发展，要尊重 儿童，对儿童进行教育，就要依据儿童的天性。
社会发展
大工业想 自然主义教育思想
近代自然科学
请同学们阅读第9-10页，回答以下问题： 1.近代西方儿童心理学产生的原因是什么？ 2.社会发展与儿童观产生有何关系？ 3.近代自然科学与儿童观产生有何关系？
（一）社会的发展和新儿童观的产生
欧洲中世纪时，宗教统治着一切，教育被教会垄断，儿童通常 被看作是小大人，人们并不把儿童作为生命中的一个独立阶段来看待。
称号： “美国心理学之父”———开创了美国儿童心理学的研究 “青少年心理学之父”——使用科学方法对青少年心理研究的第一人 “心理学界的达尔文”
运用当时的生物进化论和生物复演说的观点来说明个 体心理发展，
学前儿童发展与教育
你知道谜底是什么吗？
你所认为的“学前儿童”指的是多大年龄的儿童？
个体从受精卵开始到正式接受小学教育之前
学
（一般为六七岁）的儿童
前
儿
童
3-6岁的儿童
二、学前儿童发展心理学的研究任务
（一） 描述学前儿童心理发展的普遍规律 学前儿童发展心理学需要描述学前儿童在身体动作、认知、语言、
实验
情境中不常出现 应与自然情况下
“点红测验” 的行为；
可能不一致。
3.保证情境相同。
皮亚杰在观察儿童 玩游戏。
视觉悬崖实验
点红测验
自然观察当中，如何减小 观察误差？ 1.把摄像机放在一个隐蔽 的地方拍摄观察对象 2.在正式观察之前，先让 观察对象在这个情景当中 待一段时间，让观察对象 习惯观察者的存在。
人文主义思想在17世纪至18世纪得到了进一步的发展，要尊重 儿童，对儿童进行教育，就要依据儿童的天性。
社会发展
大工业想 自然主义教育思想
近代自然科学
请同学们阅读第9-10页，回答以下问题： 1.近代西方儿童心理学产生的原因是什么？ 2.社会发展与儿童观产生有何关系？ 3.近代自然科学与儿童观产生有何关系？
（一）社会的发展和新儿童观的产生
欧洲中世纪时，宗教统治着一切，教育被教会垄断，儿童通常 被看作是小大人，人们并不把儿童作为生命中的一个独立阶段来看待。
称号： “美国心理学之父”———开创了美国儿童心理学的研究 “青少年心理学之父”——使用科学方法对青少年心理研究的第一人 “心理学界的达尔文”
运用当时的生物进化论和生物复演说的观点来说明个 体心理发展，
学前儿童发展与教育
你知道谜底是什么吗？
你所认为的“学前儿童”指的是多大年龄的儿童？
个体从受精卵开始到正式接受小学教育之前
学
（一般为六七岁）的儿童
前
儿
童
3-6岁的儿童
二、学前儿童发展心理学的研究任务
（一） 描述学前儿童心理发展的普遍规律 学前儿童发展心理学需要描述学前儿童在身体动作、认知、语言、
实验
情境中不常出现 应与自然情况下
“点红测验” 的行为；
可能不一致。
3.保证情境相同。
皮亚杰在观察儿童 玩游戏。
视觉悬崖实验
点红测验
自然观察当中，如何减小 观察误差？ 1.把摄像机放在一个隐蔽 的地方拍摄观察对象 2.在正式观察之前，先让 观察对象在这个情景当中 待一段时间，让观察对象 习惯观察者的存在。
第一章 绪论
第一章第一部分学习指导生理学、机体、机体功能的概念；人体生理学研究的内容；学习生理学的目的。
生理学的发展简史。
生理学的研究方法及研究的三个水平。
第一节兴奋性兴奋性：机体感受刺激繁盛反应的能（特征）。
一、刺激与反应刺激：引起机体发生反应的环境变化，是引起反应的条件。
按刺激性质分为：物理刺激、化学刺激、生物刺激、社会心理性刺激(生理学多用电刺激)。
刺激具备的条件：强度、时间、强度-时间变化率。
反应：刺激引起的机体功能活动的改变，是刺激引起的结果。
反应的形式：兴奋：机体受刺激后，由相对静止变为活动，或者活动由弱变强。
抑制：机体受刺激后，由活动变为相对静止，或者活动由强变弱。
二、衡量兴奋性的指标——阈值阈刺激刚能引起组织发生反应的刺激刺（激强度等于阈值）。
阈值：刚能引起组织发生反应的最小刺激强度。
阈下刺激：小于阈值的刺激。
兴奋性与阈值的关系：兴奋性∝1/阈值。
可兴奋组织：神经、肌肉、腺体（兴奋性搞、反应迅速明显、能产生动作电位）。
三、组织兴奋时兴奋性的变化呈规律性变化（表1-1）表1-1 组织兴奋时兴奋性的变化分期对刺激的反应兴奋性绝对不应期对任何强大的刺激不起反应基本消失相对不应期对阈上刺激其反应降低超常期对阈下刺激其反应稍微增高低常期对阈上刺激其反应稍微降低绝对不应期的意义：决定组织单位时间内反应的最多次数。
第二节人体与环境一、人体与外环境外环境：人体生活的自然界，人体与外环境相互影响。
二、内环境与稳态内环境：人体细胞直接生活的环境（细胞外液）稳态：内环境理化因素保持相对稳定的状态。
稳态的意义：人体生命活动正常进行的必要条件。
第二节人体功能的调节一、人体功能的调节方式神经调节：通过神经系统的活动对人体功能进行的调节，基本方式是反射。
反射：在中枢神经系统参与下，人体对刺激产生的规律性反应。
反射的结构基础：反射弧。
反射弧组成：感受器、传入神经、反射中枢、传出神经、效应器反射的分类：非条件反射：先天遗传的反射。
第一章 绪论
2、特征： 、特征： （ 1）目标（组织是围绕目标运行的系 ）目标（ 统）； （2）资源（物质资料、精神资源、象 ）资源（物质资料、精神资源、 征性资源）； 征性资源）； （ 3）结构（指分立的群体、部门、团 ）结构（指分立的群体、部门、 队、小组等围绕一定的目标构成的体 系）； （4）互动（指在组织里面的个体之间、 ）互动（指在组织里面的个体之间、 群体之间、 群体之间、个体与群体之间的相互作 用）。
4、“社会人”假设及其应用 社会人” 的主要缺陷 这种理论及其应用的出发点 还是为了追求利润最大化， 还是为了追求利润最大化， 没有把人的发展作为“本 没有把人的发展作为“ 位”。
三、“成就人”假设 成就人” 1、提出的背景 社会人” “社会人”假设虽然更加重视人及其社 会性需要， 会性需要，但仍旧把人作为发展的中心 来对待， 来对待，因而在西方人权理念深入人心 的背景下， 的背景下，已经不能完全适应社会发展 的需要。 的需要。
2、“经济人”的内涵 经济人” “经济人”理论假设人的行为 经济人” 动机就是为了满足自己的利 尤其是经济利益， 益，尤其是经济利益，工作 是为了得到经济报酬。 是为了得到经济报酬。
3、“经济人”假设对应的管理 经济人” 模式 经济人” “经济人”假设对应的管理模式 任务管理模式” 是“任务管理模式”，其特点是 管理者以经济利益为主要管理手 段，以完成任务提高生产率为出 发点和归宿点来从事管理工作。 发点和归宿点来从事管理工作。
4、“成就人”的缺陷 成就人” 成就人” “成就人”理论的缺陷在于把人和组织抽象化 了。基于个人成长的文化背景、经历、学养等 基于个人成长的文化背景、经历、 因素的不同，每个人都是独特的； 因素的不同，每个人都是独特的；而基于人的 独特性，每个组织也是独特的， 独特性，每个组织也是独特的，因而管理者创 造条件和环境实现人和组织目标的时候不能采 取固定的管理模式与管理方法。 取固定的管理模式与管理方法。
第一章 绪论
第一章绪论1.简述园林的概念及其内涵。
园林的概念有广义和狭义之分：从古典园林的狭义角度看，园林是指在一定的地段范围内，利用、改造天然山水地貌或人工开辟山水地貌，遵循艺术规律，运用造园要素，从而构成一个文化美学意味浓、视觉景观美、物质功能全的游憩和居住环境。
从现代园林发展角度看，广义上的园林早已发展成为概念更为宽泛且深远的现代景观、环境设计，不仅包括各类公园、城镇绿地系统、自然保护区等，还包括人类有形环境和无形环境的活动，集自然生态、风景与人文历史、科技艺术于一体，为人类社会提供自然生态的、文明的生存环境。
2.试述园林产生的背景及其性质功能。
（1）背景：园林的形成离不开大自然的造化、社会历史的发展和人们的精神需要等三大背景。
（2）性质：①社会属性。
社会属性又分为私有属性和公有属性。
古代园林大多是供少数富裕阶层游憩、享乐的花园或别墅庭园，普通民众可享用的公共园林很少，因而具有私有性。
而近现代园林是为满足社会全体居民游憩娱乐需要而建设的公共场所，从而具有公有性。
②自然属性。
园林中浓郁的林冠、新鲜的花朵、明媚的水体、动人的鸣禽、俊秀的山石、优美的建筑及栩栩如生的雕像艺术等都是令人赏心悦目、流连忘返的艺术景观。
虽然各园的景观千差万别，但是都改变不了美的本质。
（3）功能：①狩猎②游玩③观赏④休憩⑤祭祀⑥集会、演说⑦文体娱乐⑧饮食3.简述园林的类型划分与构成要素。
（一）类型划分（1）按园林构园方式区分①规则式园林②自然式园林③混合式园林（2）按园林的从属关系区分①皇家园林②寺观园林③私家（贵族）园林④陵寝（寝庙）园林⑤公共园林（3）按园林功能用途区分①综合性园林②专门性园林③专题园林④纪念性园林⑤自然保护区园林此外，园林类型还可以按国别划分，如中国园林、英国园林、法国园林、日本园林、印度园林等不胜枚举。
（二）园林的基本要素：（1）建筑（2）山石（3）水体（4）植物（5）动物4.世界园林发展有哪几个阶段，各阶段的特点是什么？世界园林经历了原始文明、农业文明、工业文明和信息文明四大文明阶段。
第一章绪论
第1章绪论中国行政制度史是以中国历代行政制度为研究对象的一门学科，是以现代政治理论和行政管理理论为指导，以行政制度的历史发展变化为主线，分专题研究中国历史上的君主、中央行政、地方行政、行政监察、官吏选拔、官吏管理、胥吏、公文，以及教科文卫等各方面的制度。
中国行政制度史着重分析历代行政制度对行政管理和社会发展的正负两个方面的影响，从中国行政制度的产生、发展和变革中总结历史的经验教训。
1.1中国行政制度史的研究对象每一独立存在的学科，都有其研究对象，或者说矛盾的特殊性。
毛泽东说：“科学研究的区分，就是根据科学对象所具有的特殊的矛盾性。
因此，对某一现象领域所特有的某一种矛盾的研究，就构成某一科学的对象。
”①中国行政制度史研究的对象从广义来说，举凡中国历史上与行政制度相关的政治、经济、法律、军事、思想、文化、社会等的有关部分，都必然要纳入其内容之中。
只有将行政制度的研究置放于各个时期社会经济政治总体之内进行，才可能动态地、全面地理解行政制度，这是深入理解中国行政制度史的必由之路。
上述内容覆盖的时间，为夏商周三代奴隶制社会时期与秦汉至明清整个封建社会历史时期。
封建制国家的行政制度，有些虽然渊源于奴隶制国家，但由于奴隶制及其以前的社会，年代久远，文献也不足为征，所以本书便把重点放在秦汉至明清这段封建制时代。
至于秦以前的奴隶制时期行政制度，只做简要介绍。
众所周知，中国的文明史与巴比伦、埃及、印度等文明古国不同，这些国家曾多次被异族征服，都遭受过外来文明的侵略，因此古巴比伦、古埃及、古印度的古老文化都未能完整、独立地保存下来。
只有在华夏大地上孕育生长的中华文化，一直连绵未断，持续发展。
从传说时代的黄帝开始，直到现在，中华文化传统一直保持着发展的连续性和主体的纯洁性，成为东方文化的主流。
这就决定了中国行政制度史的时间跨度大，地域辽阔，对象广博，内容丰富完整，对它的研究概括起来应有以下几个方面：第一，中国历史上的行政管理及其效果，包括行政体制、行政机构设置、行政权力运行、行政环境、行政文化、行政思想，以及因此产生的各种形式的制度。
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1.2 计算机的历史
第一次采用电器元件来制造计算机的是德国工程师朱斯（K. Zuse）。1941年 ，他的Z-3计算机开始运转，这是世界上真正的第一台通用程序控制计算机（ 如图1.23所示）。Z-3不仅全部采用继电器，同时采用了浮点记数法、二进制 运算、带数字存储地址的指令形式等。
1936年美国哈佛大学应用数学教授霍华德·艾肯（Howard Aiken，1900-1973 ）受了巴比奇和爱达的笔记后，受到启发并在IBM公司的大力支持下，研制成 功了被称为Mark-I的计算机（如图1.24所示）。Mark-I是个庞然大物，长 15.5米，高2.4米，由75万个零部件组成。它用大量的继电器作为开关元件， 用十进制计数齿轮组作为存储器，用穿孔纸带进行程序控制。
ENIAC占地面积达170平方米，差不多相当于10间普通房间的大小；使用了大 约18000只电子管，1500个继电器，70000只电阻，18000只电容。ENIAC的最 大特点就是采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和储存信息。由于广 泛采用了电子线路，ENIAC同以往计算机相比最突出的优点就是高速度。
1.1 计算机在各领域的应用
计算机在商业中的应用 计算机在零售业的应用，改变了人们的购物环境和方式。 随着互联网行业的发展而发展起来的电子商务，更是从根本上改变了企业的供销模 式和人们的消费模式。
1.1 计算机在各领域的应用
计算机在银行和证券业的应用 计算机和网络从根本上改变了银行和金融机构的业务处理模式。 计算机在证券市场中的应用为投资者进行证券交易提供了必不可少的环境。
用集成电路取代晶体管，更加减少了计算机的成本和大小。用半导体存储器淘汰 了磁心存储器，普遍采用了微程序设计技术，系统软件与应用软件都有很大发展，出 现了第一代小型计算机（minicomputer），如DEC的PDP-8。
1.2 计算机的历史
计算机硬件的发展历史 第四代计算机
用微处理器（microprocessor）或超大规模集成电路VLSI（Vely Large Scale Integration）取代了普通集成电路。存储容量进一步扩大，输 入采用了OCR（字符识别）与条形码，输出采用了激光打印机，以及引进光盘 和新的程序设计语言Pascal、Ada。微型计算机也蓬勃发展起来，使得计算技 术由集中化向分散化转变。与此同时，数据通信、计算机网络、分布式处理 有了很大的发展。Internet、广域网（WAN）、城域网（CAN）和局域网（LAN ）的发展将世界各地紧密地联系在一起。当前的计算机依然属于第四代计算 机。 第五代计算机
1.2 计算机的历史
1.2 计算机的历史
计算机硬件的发展历史 第一代计算机
以真空管作为主要元器件，体积庞大，价格昂贵，采用二进制代替十进制，程序 虽然可以存储，但存储设备还比较落后，输入输出装置主要用穿孔卡、速度很慢。只 有专家们方可使用。 第二代计算机
以晶体管代替电子管，减小计算机体积的同时，也降低了费用，使得中小企业也 能负担得起。普遍采用磁心存储器作为主存，并且采用磁带和磁盘作为辅存，使存储 容量增大，可靠性提高，为操作系统的发展奠定了硬件基础。与此同时，变址寄存器 、浮点数据表示、间接寻址、中断、I/O处理机等现代计算机体系结构的特性相继出现 。同时程序设计语言也有了很大发展，先是用汇编代替了机器语言，接着又出现了高 级语言FORTRAN、COBOL。 第三代计算机
端科学（如气象、宇航、核反应等）及新兴学科（生物工程、基因工程）的需要，也 为了使得计算机具有人脑学习、推理的复杂功能。 （2）微型化 大规模和超大规模集成电路的发展，使得微型机可以渗透到家用电器、导 弹弹头等中、小型机无法进入的领域。 （3）多媒体化 以数字技术为核心的图像、声音等与计算机、通信融为一体的信息环境 。通过这种环境，无论在什么地方，只需要简单的设备，就能自由自在地以接近自然 的交互方式收发所需要的各种媒体信息。 （4）网络化 不受地理区域的限制，将分布在不同地点的不同机型的计算机和专门的外 部设备由通信线路互联组成一个规模大、功能强的网络系统，以达到资源和信息共享 的目的。 （5）智能化 让计算机能够模拟人的感觉、行为和思维过程，使计算机具有一定的逻辑 推理、学习和证明等能力，形成智能型计算机。
图1.11 计算机在医学中的应用
1.1 计算机在各领域的应用
计算机在科学研究中的应用 计算机用在科学研究领域，可进行科技文献的存储与查询、复杂的科学计算、系统 仿真与模拟、复杂现象的跟踪与分析以及知识发现等。
图1.12 计算机在科学研究中的应用
1.1 计算机在各领域的应用
计算机在文化艺术业的应用
1.2 计算机的历史
计算机软件的发展历史 第一代软件（1951-1959）
第一代软件由机器语言编写。机器语言是内置在计算机电路中的指令。 即使求“3+5”的结果这一简单计算就需要三条完全由0、1组成的指令。对程 序设计人员而言，需要面对一系列的0、1数字组合，他们不得不记住每个0、 1串代表的含义。由于编写机器语言程序非常乏味，就有程序设计员开发出了 一种使用助记码表示的人工程序设计语言，这些语言被称为“汇编”语言。
EPTIP 1
计算机导论
科学出版社
第1章 绪论
学习目标
了解计算机在各领域中的应用 掌握计算机的定义 了解计算工具的发展历史 了解计算机硬件的发展历史及趋势 了解计算机软件的发展历史 理解计算机软件的执行过程 掌握计算机的分类和特点 了解计算机科学与技术学科的研究范畴 了解计算机中的基本问题
）取得了突破性进展，计算机不但能快速地完成加、减、乘、除运算，还能 够自动完成复杂的运算，从手动机械跃入自动机械的新时代。同时巴比奇还 提出了分析机的新设计思想。分析机（如图1.22所示）的重要贡献就在于它 包括了现代计算机所具有的5个基本组成部分。 （1）输入装置：用穿孔卡片输入数据。 （2）存储装置：既能存储运算数据，又能存储运算结果。 （3）资料处理装置：完成加、减、乘、除运算。还能根据运算结果的符号改 变运算的进程。也就是能实现现代的条件转移指令。 （4）控制装置：使用指令进行控制，用程序自动改变操作次序。 （5）输出装置：用穿孔卡片或打印方法输出。
第1章 绪论
主要内容
1 计算机在各领域中的应用 2 计算的历史 3 计算机科学与技术学科简介
1.2 计算的历史
什么是计算机 能够按照事先存储好的指令序列，接收用户输入的数字、文本、图像、声音等数据， 并对其进行存储、处理和结果输出的系统。
图1.14 计算机处理流程
1.2 计算机的历史
输入到计算机系统的数据既可以是用户通过键盘输入的，也可以来自于其他 的设备，如数码相机或数字摄像机或其他的计算机。输入设备如键盘或鼠标 ，可收集输入数据并将其转换成计算机能够识别的信号，以供计算机存储和 处理。
1.2 计算机的历史
巴比奇
巴比奇分析机
1.2 计算机的历史
英国著名诗人拜伦的女儿Ada（Ada Augusta Lovelace，1815-1852）在剑桥 大学帮助巴比奇研究分析机时，她意识到巴比奇对新分析机的设计思想完全 可行，也非常支持巴比奇的工作。Ada建议用二进制存储取代原设计的十进制 存储。她指出分析机可以像雅各织布机一样进行编程，并发现了程序设计和 编程的基本要素，还为某些计算开发了一些指令。由于她在程序设计上的开 创性工作，被誉为世界上第一位程序员。
计算机软件的发展历史
第二代软件（1959-1965）
第二代软件时期开发的是高级语言，目前仍在使用有FORTRAN、COBOL和 Lisp。高级语言的出现使得可以在多台计算机上运行同一个程序。因为每中 高级语言都有配套的翻译程序，它可将高级语言编写的语句翻译成等价的机 器语言指令。最早时，高级语言的语句通常被翻译成汇编语言，然后这些汇 编后的语句再被翻译成机器指令。其流程如图所示。
输出指的是计算机的处理结果。常见的计算机输出形式有报表、文档、音乐 、图形和图像。用户可通过计算机的显示屏查看输出结果，也可将其通过打 印机在纸上进行打印或者是刻录到光盘。
1.2 计算机的历史
计算工具的发展历史
1.2 计算机的历史
计算工具的发展历史 到了19世纪初，英国数学家查尔斯·巴比奇（Charles Babbage，1792-1871
虽然汇编语言的出现简化了程序设计的工作。但每个程序在计算机上执 行时采用的最终形式依然是机器语言。所以，为了让汇编语言编写的程序能 够运行，还需要翻译程序或汇编器，将每条用助记码编写的程序指令翻译成 等价的机器语言。其流程如图所示。
汇编源程 序
输入
输出 汇编程序翻译器
机器语言程 序
1.2 计算机的历史
很多国家的学术团体都对未来计算机的发展有所研究和期望。第五代 计算机系统将会拥有智能特性，带有知识表示与推理能力，可以模拟人的设 计、分析、决策、计划以及其他智能活动并具有人机自然通信能力，可作为 各种信息化企业的智能助手。
1.2 计算机的历史
计算机硬件的发展历史 计算机的发展趋势为巨型化、微型化、多媒体化、网络化和智能化。 （1）巨这不仅是尖
第1章 绪论
主要内容
1 计算机在各领域中的应用 2 计算的历史 3 计算机科学与技术学科简介
第1章 绪论
主要内容
1 计算机在各领域中的应用 2 计算的历史 3 计算机科学与技术学科简介
1.1 计算机在各领域的应用
计算机在交通运输业的应用 坐席预定系统、交通控制系统、全球卫星定位系统(GPS)和智能监控系统等就是计 算机在交通运输业的典型应用。
高级 语
言程 序
输入
高级 语言
翻译 器
输 汇编 输入 汇编程 输出 机器
出 源程
序翻
语言
序
译器
程序
1.2 计算机的历史
计算机软件的发展历史
第三代软件（1965-1971）