1.1.2 计算机的特点、分类和应用
1.计算机的特点
①运行速度快，计算能力强。运算速度是指计算机每秒能执行的指令条数，一般用MIPS（百万条指令/秒）来描述，它是衡量计算机性能的重要指标。当前的计算机运算速度已达到万亿次每秒，微型机也可达亿次以上每秒。
②计算精度高，数据准确度高。20世纪40年代，外国数学家共同发表了圆周率π的808位小数值，成为人工计算圆周率的最高纪录。2011年，日本计算机奇才近藤茂将其计算到小数点后10万亿位，创造了吉尼斯世界纪录。
③具有超强的记忆和逻辑判断能力。借助于逻辑运算，计算机可以分析命题是否成立。1976年，两位美国数学家凭借计算机“不畏重复、不惧枯燥”、快速高效的优势证明了四色定理。
④自动化程度高，通用性强。计算机具有存储能力，人们可以将指令预先输入其中。工作开始后，计算机从存储单元中依次取出指令以控制流程，从而实现了操作的自动化。同一台计算机，只要安装不同的软件或连接到不同的设备上，即可完成不同的任务。
⑤支持人机交互。计算机具有多种输入/输出设备，配上适当的软件后，可以很方便地与用户进行交互，以广泛使用的鼠标为例，当用户手握鼠标，只需将手指轻轻一点，计算机便随之完成某种操作，真可谓“得心应手，心想事成”。
2.计算机的分类
根据性能差异，计算机分为超级计算机、大型机、小型机和微型机。
①超级计算机又称巨型机，通常由成百上千甚至更多的处理器组成，多用于战略武器开发、空间技术、天气预报等高精尖领域，是综合国力的重要标志。2014年11月，在国际TOP500组织公布的全球超级计算机排名中，我国的“天河二号”（见图1.1.1）持续计算速度为3.39亿亿次/秒，比美国“泰坦”的运算速度快近一倍，已连续第4次获得冠军。
②大型机（见图1.1.2）具有极强的综合处理能力和极大的性能覆盖面，主要应用于政府部门、银行、大公司等。虽然大型机在运算速度方面已经不比微型机更有优势，但其I/O处理水平、非数值计算能力、稳定性和安全性却远强于后者。
③小型机是指采用8～32个颗处理器，是性能和价格介于微型机、服务器和大型机之间的一种高性能64位计算机，相对于服务器而言，小型机最重要的特点是高可靠性、高可用性、高服务性，非常适合于中小企事业单位使用。
图1.1.1 天河二号
图1.1.2 大型机
④微型机简称微机，是应用最普及、产量最大的机型，其体积小、功耗低、成本低、灵活性大、性价比高。微机按结构和性能可划分为单片机、单板机、个人计算机（Personal Computer，包括台式机、一体机、笔记本式计算机和平板电脑）、工作站和服务器等。著名的台式机品牌有联想、戴尔、惠普、华硕、苹果等，著名的笔记本式计算机品牌有苹果、联想、华硕、ThinkPad、戴尔等。
根据用途不同，计算机可分为专用计算机和通用计算机。专用计算机是为适应某种特殊应用而设计的计算机，其运行效率和精度较高，速度较快。控制轧钢过程、计算导弹弹道的计算机都属于专用计算机。通用计算机是指一般科学计算、程序设计和数据处理等领域的计算机，即通常所说的计算机。
3.计算机的主要应用领域
（1）科学计算
科学计算又称数值计算，是指利用计算机处理科学研究和工程技术中提出的数学问题的过程，是计算机最早的应用领域。
（2）信息处理
信息处理又称数据处理，是对数据进行存储、整理、分类、加工、利用和传播等活动。据统计，80％以上的计算机主要用于数据处理，这也决定了计算机应用的主导方向。办公自动化、情报检索、图书管理、人口统计、银行业务都属于该范畴。
（3）过程控制
过程控制又称实时控制，是指用计算机及时地采集检测数据，按最优值迅速地对受控对象进行自动调节或控制。该领域涉及的范围很广，如工业、交通运输的自动运输，对导弹发射、人造卫星的跟踪与控制等控制。
（4）计算机辅助系统
计算机辅助系统包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助工程（CAE）等。
（5）人工智能
人工智能（AI）由英国著名科学家图灵提出，是一门研究和开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的新兴学科，被认为是21世纪的三大尖端技术（基因工程、纳米科学、人工智能）之一。经过最近30年的迅速发展，人工智能在机器视觉、专家系统、智能搜索等领域取得了丰硕的成果。
（6）网络应用
现代通信技术与计算机技术结合，构成计算机网络，它使人际交流跨越了时间和空间的障碍，已成为建立信息社会的基础。
（7）多媒体应用
多媒体应用即利用计算机对文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息进行综合处理，建立逻辑关系和人机交互。目前，多媒体技术在知识学习、电子图书、视频会议中得到了极大的应用。
（8）虚拟现实
虚拟现实即通过计算机图形构成三维模型，并编制生成以视觉感受为主，同时包括听觉、触觉的综合感知的人工环境。虚拟现实正在医学、娱乐、航天、设计、文物古迹、游戏、教育等领域得到广泛应用。