. d. W' D# N' z/ r% A; \1 计算机基础(10分) M3 Y: }2 i/ q6 o+ R' G
1.1 计算机的诞生和发展
( {/ }1 A: `2 ~/ ^4 Z& ~( h: T1.1.1 图灵测试:奠定了人工智能的理论基础( \- \. B$ z1 I. T
1.1.2 图灵机模型:奠定了可计算的理论基础
$ l# k1 r# u6 N7 `8 ^: v; e5 Q( t1.1.3 ENIAC:第一台电子计算机,1946年,美国,采用十进制; b" {$ M3 Z* L
1.1.4 冯·诺伊曼体系结构计算机# s# R) {5 p W" Z! k$ [
计算机采用二进制 f; n/ |, g/ f8 y% _
采用二进制原因:, p4 |) S' ]. J/ o" u* t- K
计算简单- E" M2 c8 a. P1 q4 V
物理易实现(主要)
; S3 J5 K( b2 j逻辑易实现+ p& g' v4 E9 z# T/ y
“存储程序,自动的执行程序”
6 w- _! q- L) v+ a7 N计算机采用:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 组成9 q2 ]3 L4 G; n* K6 d) D' E1 n; F
1.1.5 计算机的分代
( y4 ~; r) u+ e9 m第一代:电子管! i+ A% b9 q! _
第二代:晶体管+ {. s: E! j1 D* I& T) n
第三代:中、小规模集成电路
/ Y1 p5 s/ s6 }第四代:大规模、超大规模集成电路4 S3 k4 {! ]3 g9 Z1 O
1.1.6 计算机分类$ j# T* F. [' |3 Z6 b) I6 I
高性能计算机(超级计算机)
- T- f: n/ Y2 _& R微型计算机
3 Q0 o8 g0 x h. ]0 F+ Y9 c工作站
' N7 F( f$ Y6 \$ A4 ^( l# d' C+ x服务器
0 h- {) L" x: @, F/ D嵌入式计算机; O( R; N# ^6 N: s' S& W7 o6 N1 ?
1.1.7 计算机的应用
, F! ] c2 B4 W. j8 A# G' I! c+ D科学计算
- ?1 V- ?" X, Y4 P高能物理
! L ^) @6 T9 E' a5 M; K' m工程设计4 G) ^% E' g5 \. }/ z6 _
地震预测( M& A7 I$ D- V& i* b. K5 q
气象预报
" u, b: _8 [( r航天技术8 ^6 N, q1 e- A4 t/ h( z
数据处理
Q+ ~8 Q/ y, g3 ~8 p企业管理
9 K; ~4 Z5 u7 i& F0 ]- @物资管理
3 R, N. r3 K# Y) \6 H; n报表统计
1 v; ?* L. B9 g8 X9 Z2 U账目计算+ l. {7 S1 ]2 a% p2 G$ }% h/ I
信息情报3 y3 k$ g& ]2 r0 @
CAD(计算机辅助设计)、 CAM(计算机辅助制作)、 CIMS(计算机集成制造系统)、 CAPP(计算机辅助工艺规划)、 CAE(计算机辅助工程)
W+ G) G( |' c0 I7 x# A人工智能
, T s2 |* ^ g% K3 x, K' A智能家居# G* Q# U' m! ]# W1 z7 M. Y* K' y
无人机% x r1 N/ t3 `0 R. @2 T
无人驾驶! C: @- R5 R k, u# ?7 r( r
工业机器人
Q5 r8 j) D$ L航空卫星: N, z% i: |$ d% y& L: D( }* @
电子商务$ u: A, G# W! v# b! O0 o) H
B2B、C2C、B2C、O2O
. a4 ~ b D3 a, v) E! n6 ?过程控制
5 [/ m( X& I. _- ?; z* a7 M0 C电表、水表
* \7 `' |7 h Y) p4 G }多媒体技术
! {. ?/ Z; v) l# ]4 M5 M- }现代声像技术
) F+ s9 |, l1 C# Q2 e; C( n通信技术
) G+ }. _& h- X' d* w- i }7 J) C1.1.8 计算机新技术; y7 _1 n; q. z p6 j2 C
物联网
7 C/ M! P# ^# J* t关键技术:传感器技术、RFID技术(射频识别技术)、嵌入式技术、位置服务技术、IPV6技术、二维码; ]; f* b7 w+ D' J
应用:智能家居、智能交通、智能医疗8 J0 b+ U( U+ c) Y/ z" s) V
英文:“Internet of Things”
5 ^" S& C$ k0 C! z大数据(巨量资料)4 X3 W- j& U4 z f$ B
特点(4V)( i6 J. `& B/ a3 n1 B5 J Q
大量(Volume)/ t. y. N* v4 G. n0 {0 Y# ]
高速(Velocity)
3 e5 H& d |6 B0 k: E9 ]- y1 P$ C- k) |多样(Variety)
& i+ f0 M9 X6 _5 B- p# O% r$ P价值密度低(Value)
- `8 L% I3 ^/ `$ R8 x5 y$ q关键技术! e. e) G8 f( h8 n- j+ G
大数据采集- ~+ A) Z4 L* Q2 s
大数据预处理
; x% R* w) F! C5 A, u; O- U4 e大数据存储与管理
) D8 L- B! u$ _ j9 `$ U4 Y5 i5 w大数据分析与挖掘 N* L6 Q; Y. N" o
云计算
1 j) u& a7 K5 w: ?* A6 d' k( s" Z3个特点
2 u' m% L1 c$ L1 r超大规模( I, A3 F2 `; x. R+ w
资源抽象
0 o/ N$ _" A# P" U! _高可靠性
1 `! J# Q) N, Y& u; O" j; W1 E云服务
' t- _. W$ v& zIaaS(基础设施即服务):云存储3 X/ G8 K( ~: { p
PaaS(平台即服务):云数据库
8 L+ {% f: @" t8 O# MSaaS(软件即服务):最顶层应用软件9 \1 T# A0 a. w
虚拟现实(VR)全假: b5 U, |; C) ]2 P
沉浸性
1 i$ K4 f$ ^$ M- K! O& k! r y交互性* B/ \: u; x- A+ E4 z
想象性 |. ~# @; a1 z
增强现实(AR)半真半假
/ P6 K0 L3 R7 G" ^) \5G技术5 `( K$ [! Z/ _/ g/ ?. I6 c
最高可达10Gbps
8 |0 q4 _3 r+ l3 p, n( z6 a y较低网络延迟
' t! P* F% e+ U) D+ A; y1 H5 f应用领域:车联网、自动驾驶技术、外科手术、智能电网
" a; C3 r' R2 l区块链' [0 V7 q! f: |( B0 y! a1 r
起源:比特币
" M4 n8 F$ B _7 D6 d# C( g/ G6 [特点(安匿不改去放毒)5 |$ q, B& _+ C5 n* _6 A W! K! y
独立性3 j/ L6 |' p i/ [) m2 T8 E
安全性
# b3 a) q! q/ L: f, V ~开放性
7 K" x* W' {; J, z- P匿名性( D1 ]. t% x/ m' l9 C
不可篡改性" K( X9 M7 h( {4 R% T) v6 Q
去中心化
# ?% X# a+ t* r9 ]. W核心技术6 C, V2 p( a$ B. ?: ^) o% f
分布式账本3 E: n+ @" W. B v+ p
非对称加密
& N! \4 r, P* p5 @$ _3 g共识机制- ]- f% {+ o! Q2 }7 v( m1 Q6 g
智能合约
5 c1 r4 R8 d) m( a/ I3 M& b/ t1.2 数制
: L# Y7 N7 T$ m p' P9 a. F1.2.1 如:十进制D、二进制B、八进制O、十六进制H4 x( z7 P% L5 K
1.2.2 表示
& p4 \* ]! _! u* k3 L, u数码:基本数值大小的不同数字 eg:十进制的数码(0、1、2、3 ······ 9)
2 U9 f/ d% k: R, H基数:数制使用的数码的个数,eg:十进制的基数是105 v! c3 t+ S3 |9 K7 y. I! B
权:数制中某一位数字所处位置的价值即权值,eg:十进制的“123” 中 “1”的权为 10^2。
, q7 {% G) y1 M/ }+ u- Q# {1.3 进制计算, |1 O# h2 o/ F4 L7 \% V Q. }8 w
1.3.1 二进制
2 J3 i; X& s$ C6 m副主题5 g) B4 C, n0 `- I2 T3 P' r) D3 C
1.3.2 逻辑运算
" [0 ^) ?& A. P" k( H“非”& J% Y' T5 S, z& q0 i+ ]
“与”
7 B( H' S3 @' `8 C% L' R1 O4 z“或”
" i0 X5 w7 h( O1 a“异或”$ L F: D3 f1 [% ~1 G! f- Q
相同为 0
" S3 L7 F& U* X8 [9 I: R不同为 1- h/ N0 y3 d4 v7 m+ k
“同或”
: M2 j8 {1 B Q9 T; m相同为 1
2 M% L4 `' x& n$ y不同为 0
) N( S1 |- Y4 W1.3.3 各数制之间转换
% a4 U! u. x- z) O* Q; g% m( g3 ^进制加减的规则
1 G# l5 `5 o% r( J9 \+ K逢R进一
9 O, c/ s4 L3 f$ T借一为R+ Z5 Y; b# ~& [3 p; G1 ]8 ~2 I* I! _' g
十进制 → R 进制; s& b: Z# ~: a3 p& r6 e
整数部分:除R反向取余
* p' Q- [- }7 E小数部分:乘R正向取整+ h4 [% p) Q9 H n& u
R进制 → 十进制
% K2 l1 T' j( ^+ Q5 U$ y- M7 c4 ]* P乘权求和5 K5 l" I& F, l( c& |
二进制 → 十六进制* q' E7 B7 @0 r; z4 D, S9 \
8421法& j, o4 C. ~; k/ K: U3 b7 J7 L/ T7 G
具体:4 ]: a! y* L' f# b2 X9 F* f) {8 c
整数部分位数不够四位时在最左侧加 0
, N9 {9 e! T5 _ W小数部分位数不够四位时在最右侧加 0
2 B' _: d; {- i8 S' l% K3 `8 V十六进制 → 二进制
& h% A; F/ H/ G6 m; V- u6 {1.4 信息的存储单位& o8 A+ m) k7 G0 B
1.4.1 位(bit)5 L4 H- M) O: W7 d0 G* u
1.4.2 字节(Byte B)
2 e" v. R; ?4 v* l7 B8 [6 w1Byte = 8bit8 k9 L; `: A$ n" f# z3 T6 n2 G
1GB = 2^30 B2 ~- O; v' e9 C. X5 ~
1MB = 2^20 B
$ }$ w8 a3 R& R( K8 D; Y0 e1.4.3 机器字
: v' ]6 }0 S0 J1.5 数的表示9 _7 N8 ]: ]8 E* q6 z8 }1 t3 F
1.5.1 有符号数 |4 s% s# p: o J
n位有符号数表示的范围是 :-2^n-1 ~ +(2^n-1) -1
* t5 [7 [% r. z8 e: M1 f& I& \+ g. Z1.5.2 无符号数$ y7 C6 N# X1 N( `/ y# \$ \# Y
n位有符号数表示的范围是 : 0 ~ 2^n-1
5 A6 B) W% d( p1 p. i1.5.3 n位二进制数表示的状态有 2^n 种/ A9 U5 V1 M4 T' o$ I
1.5.4 原反补码
6 t. u- c, D& _, a8 d2 D6 s数的原码是其转换为二进制的数1 _9 ~" \: C" ~3 z, d, d; ^7 W
正数的 原、 反 、补码相同
: |* O8 p# M+ u3 N: p负数8 j: f Y7 o5 @0 _0 e- d
原码:该数绝对值转换成二进制位后最高位补 “1”& K7 ?& T; R# H7 D
反码:原发取反为反码5 p- E6 L4 u- [7 h s9 t
补码:在反码的基础上,最低位加 “1”! Z0 x+ I3 Q/ ]% i7 ]' T
注意可反推:"减一取反"
, j. D! ~: b# L3 S1.5.5 字符编码(ASCⅡ码)2 r" L( i6 b% L2 ?# o
针对西文字符的编码' z. d" v. f# |) D' _
ASCⅡ码. ~2 f& A" y9 A* C" k! p! N
采用八位编码,占一个字节(B)% L' d2 G8 r0 j( q! n! ]' {
最高位固定为0,其余7位用于表示西文字符(因而有2^7(128)种状态)0 j1 B1 E/ c6 Q& g% ~
常见ASCⅡ码值
' L! O" c7 s; x: o$ H换行符 - 10 回车符 - 13 空格 - 32 ‘0’- 48 ‘9’- 57 ‘A’- 65 ‘a’- 97
: _* Z7 P4 S A D/ H1.5.6 汉字编码
! r' r! |( D/ k机内码! r: B e! R: j& o7 t* e; M
最高位为 1' \9 c5 |3 Q( _
计算机内部存储和处理汉字的模式) r3 \* | R5 i
机内码 = 国标码 + 8080H
; Q1 B$ t, l: J5 W4 |区位码! y" ~ \6 X& J
表示汉字在区位表中的位置5 \! ~4 n ^* j7 G
国标码 = 区位码 + 2020H
0 F" {) t" A0 d: |# e9 H国标码% F# m0 f- ?9 e
每个国标码最高位为 0
0 q. x+ V. L) Q汉字输出打印: 字形码(输出码/字模), s) I# C- }8 m3 m
输出码
0 f2 D4 L, T6 f. `2 i音码(拼音输入法)% G% |5 ~1 M8 I
形码(五笔打字): K: f2 A4 G! u: C, F: t% \* w
点阵字模所占字节数 = 点阵行数 X 点阵列数 ÷ 8
" M* s6 n: e" r. h- X& H: L1.5.7 Unicode h3 k$ q u" W- @8 [; G
为每种语言中的每个字符设定唯一的二进制编码 便于统一表示世界上的主要文字. Y/ v8 ^$ C$ r, r j3 F
1.6 计算思维
# j) b2 }3 k% g j1.6.1 本质:8 L# n# r; u T* v' _8 |
抽象5 q& S6 ^% }6 C
自动化# B3 R! X) ?8 E( q+ U3 K& Z
1.6.2 特征9 L9 Q( j# u. J+ c3 w6 m
【一】计算思维是属于人的思维方式,而不是计算机的 【二】计算思维过程既可以人执行也可以计算机执行 【三】计算思维是思想,不是人造物【四】计算思维是概念化,不是程序化7 V3 t0 o( N% G: N# @
1.6.3 三大思维
: M3 M% i. D) ]2 R, g7 P" [! c理论思维3 `* j' B5 L4 C. v( V8 u, _' u- ]
实验思维
, B* } C2 m+ Q: Z2 r! ?( G0 E计算思维
- ?6 x6 {5 k4 L; }4 L# X* q6 k1.6.4 计算思维基本问题; V* j% B+ \; j+ M3 c6 |
可计算性
9 `- e9 L" y7 a% w6 Z6 x计算复杂性
( w; z! c) n- Y% [1 ^ y- K6 b7 i5 I图灵测试$ [# b3 f# B y# D# q: v
#重庆专升本#( n" ]! {' k6 q0 n" X- x3 J
#专升本#
6 c5 B0 O) f. L3 o, v4 _#计算机基础知识# |