1.1 计算机是什么

在17世纪，英文计算机（Computer）一词是指从事计算工作的人。到20世纪40年代的第二次世界大战时期，为破译通信密码和解决新型火炮弹道的复杂计算，美国开始研制自动计算机装置，从此开始，计算机被赋予了机器的含义。

计算机已经被公认为是人类科学史上发展最快、影响最大的新学科，计算机科学（Computer Science）、计算机技术（Computer Technology）、计算机工程（Computer Engineering）等术语越来越多地出现在各种学科的文献中，相应而生的信息技术产业（Information Technology，IT）在20世纪90年代成为了全球第一大产业。

今天的计算机和60多年前相比，其外在形式和内涵都发生了巨大的改变，但它仍然建立在最早的模型基础上。从技术上讲，使用大规模集成电路的计算机的体积越来越小，功能却越来越强。从用途上看，过去昂贵的计算机从被放置在专用机房，到今天已摆放在办公桌上、甚至握在手上了；计算机不但是科研、通信、工业生产中重要的设备，也是学习和交流的工具，它进入了家庭，成了消费品，而且是最大的消费类电子产品。

计算机和计算（Computation）是密切相关的，计算是数学的基础，也是计算机的基础。最初人们期望计算机实现数学意义上的“自动计算”，但是随着计算机科学和技术的迅速发展，人们对计算机的巨大潜能开始有了新的认识：客观世界的许多形态都能够被“数字化”，也就是说，我们生存的这个世界上各种形态都能够被计算机所存储、处理、交换以及分析运用。如今，工程师使用计算机进行产品的设计、制造，导演使用计算机帮助拍摄电影、电视，科学家使用计算机进行研究，学生使用计算机帮助学习，等等。

不论你将来从事什么工作，都离不开计算机。只有很好地利用计算机，才能把工作做得更好。因此你不但需要知道计算机究竟能够帮助你做什么，还应该知道它是如何做到的。有科学家把这个问题归结为“计算思维”（Computation Thinking），也就是说，对客观世界中的问题进行抽象表示，再由计算机处理。

这里，我们的第一个问题是，计算机是什么？有许多种回答，几乎每一本教科书的答案都是不同的。按照《计算机科学技术百科全书》中的说法：计算机是一种现代化的信息处理工具，它对信息进行处理并提供结果，其结果（输出）取决于所接收的信息（输入）及相应的处理算法。

按照上述定义，计算机科学与技术的核心，包括计算机的设计、制造，以及运用计算机进行信息的获取、表示、存储、处理、控制等的相关理论、原则、方法和技术。计算机科学研究现象和揭示其规律，而计算机技术则侧重研制计算机和使用计算机进行信息处理的方法和手段。