计算机概论九讲 第七讲 总结
计算概论知识点总结
计算概论知识点总结一、基本概念1. 计算概论的概念计算概论是一门研究计算的基本理论和方法的学科。
它是计算机科学的基础，包括了算法、数据结构、分析技术、计算复杂性理论等内容。
计算概论的研究对象是计算的过程和方法，它研究计算机问题的抽象和形式化描述、计算机问题的求解方式、计算机问题求解的复杂性以及计算机问题求解的效率等问题。
2. 算法的概念算法是解决问题的一种有序的数学过程，它包括了从问题描述到问题求解的所有步骤。
算法是对问题求解的精确描述，是计算机问题求解的基础，因此算法的设计和分析是计算概论中的重要内容。
3. 数据结构的概念数据结构是一种用来组织和存储数据的方式，它包括了数据的逻辑组织和物理存储。
数据结构是算法的载体，它的设计和选择对算法的效率有很大的影响，因此数据结构的研究也是计算概论的重要内容之一。
4. 复杂性理论的概念复杂性理论是研究计算问题的复杂性和可解性的学科。
它研究计算问题求解的时间和空间资源的需求与问题规模之间的关系，同时也研究计算问题的难解性和不可解性等问题。
二、算法分析1. 时间复杂度算法的时间复杂度是描述算法在求解问题时所需的时间资源的度量。
它通常用算法的基本操作数量与问题规模的关系来描述。
时间复杂度是算法效率的重要指标，它决定了算法在不同规模的问题上所需的时间资源。
2. 空间复杂度算法的空间复杂度是描述算法在求解问题时所需的空间资源的度量。
它通常用算法所需的额外空间与问题规模的关系来描述。
空间复杂度是算法效率的另一个重要指标，它决定了算法在不同规模的问题上所需的空间资源。
3. 算法的渐进分析算法的渐进分析是描述算法复杂度的一种常用方法，它用来描述算法在问题规模趋近无穷时的复杂度情况。
渐进分析包括了最坏情况复杂度、平均情况复杂度和均摊情况复杂度等。
4. 算法的正确性算法的正确性是指算法对于所有输入数据都能得到正确的输出。
算法正确性是算法设计的基本要求，同时也是算法分析的关键内容。
计算机科学概论(第9版)Lecture_slide07PPT课件
What is software engineering?
Software engineering is an engineering discipline which is concerned with all aspects of software production
Software engineers should
Slide 5
What is software?
• Computer programs and associated documentation
• Software products may be developed for a particular customer or may be developed for a general market
– Over a stream = easy, one person job
– Over River Severn … ? (the techniques do not scale)
Slide 2
Why Software Engineering ?
• The problem is complexity • Many sources, but size is key:
• Software products may be
– Generic - developed to be sold to a range of different customers
– Bespoke (custom) - developed for a single customer according to their specification
➢ the practicalities of developing ➢ delivering useful software
计算机概论九讲复习资料
IP地址202.197.108.89属于C类网络，它的子网掩码是255.255.255.0。
在IP地址A类的网络数为27，主机数为224。
A类：10.0.0.0~10.255.255.255 B类：172.16.0.0~172.31.255.255 C类：192.168.0.0~192.168.255.255在IP地址分类中C类的IP地址表示范围192.0.0.0—223.255.255.255。
专业术语PPP的中文名称点对点协议。
网络接口卡简称网卡，每个网卡都有唯一、固定的物理地址（48个二进位制，或12个十六进位制）通常称为MAC（介质访问控制）地址。
1.数据结构答：数据结构是指具有一定结构(关系)的数据元素的集合，区分为数据的逻辑结构——数据的逻辑关系，和物理(存储)结构——数据在存储器中的存储结构。
2．计算机病毒答：一种对系统运行产生危害(破坏数据和文件、耗用系统资源等)的计算机程序，这种程序具有传染(自我复制)能力。
3．操作系统答：用于管理和控制计算机系统的硬件资源和程序的运行，提高资源利用率，方便用户操作使用计算机的一组程序的集合。
4．计算机网络答：用传输介质连接起来的具有自主运行能力的计算机系统的集合，其主要用途是实现数据传输(交换)与资源共享。
5．剪贴板答：由操作系统负责管理的一部分内存区域，用于在一个应用内部或不同的应用之间交换数据(相当于数据的中转站)。
1、简要叙述用计算机解决实际问题的步骤。
答：(1) 建立实际问题的数学模型(2) 确定求解问题的算法(3) 编程(4)调试程序(5) 运行程序得到问题的结果。
1第一台计算机ENIAC淡生于1946年，是电子管计算机；第二代是晶体管计算机；第三代是中小规模集成电路；第四代是大规模集成电路2计算机的应用领域主要有：科学计算；信息管理；实时控制；办公、生产自动化；人工智能，网络通信；电子商务；辅助制造（CAm）；辅助设计（CAD）4二进制换算法则：将十进制转化为二进制时除二取佘；二进制转化为八进制时以三位为一组6计算机的系统的组成由软件系统和硬件系统两部分组成7 硬件系统包括运算器，控制器，存储器，输入，输出设备，控制器和运算器合成为中央处理器即CPU ，存储器主要有内存和外内之分；内存又分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM），断电内容丢失的是RAM，外存主要有硬盘，软盘，光盘，移动存储器优盘8软件指在硬件设备上运行的各种程序及其有关的资料。
计算机概论九讲之九讲
机器学习的分类
监督学习、无监督学习、半监督学习、强化学习等。
常见的机器学习算法
线性回归、逻辑回归、决策树、随机森林、支持向量机、神经网络等。
人工智能的应用与挑战
人工智能的应用领域
智能家居、自动驾驶、医疗诊断、金融风控、智能制造等。
人工智能的挑战
数据安全与隐私保护、算法偏见与歧视、可解释性与透明度等。
05
数据库技术与应用
数据库概述
数据库定义
数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。
数据库管理系统（DBMS）
是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维 护数据。
数据库系统（DBS）
是由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用程序和数据库管理员组成的存储、管 理、处理和维护数据的系统。
云计算与边缘计算
云计算将计算资源集中管理，提供高效、灵活的服务；而边缘计算则 将计算任务推向网络边缘，降低数据传输延迟，提高处理效率。
量子计算
量子计算利用量子力学原理进行信息处理，具有超强的计 算能力和数据处理能力，是未来计算机发展的重要方向。
计算机产业的挑战与机遇
挑战
随着技术的不断进步，计算机产业面 临着硬件性能极限、软件复杂性增加 、信息安全风险加剧等挑战。
存储器
主存储器
01
用于存储和访问数据，通常由DRAM芯片组成，容量较大但速
度较慢。
辅助存储器
02
用于长期存储数据，如硬盘、固态硬盘（SSD）等，容量巨大
且价格相对较低。
高速缓冲存储器（Cache）
03
计算机导论 第7章ppt课件
目录
Visio软件概述
Visio基本操作
技术路线图画法
Visio使用小技巧 常见问题
概述
• Visio是一款专业的办公矢量绘图软件。
• 具有简单性与便捷性等强大的关键特性。 • 利用强大的模板（Template）、模具（Stencil）与形状（ Shape）等元素，来实现各种图表与模具的绘制功能。 • 被广泛应用于科研、软件设计、项目管理、企业管理、建 筑规划、机械制图、生产工艺等众多领域中。
• 目前流行版本：Microsoft Visio 2010
常见图表类型
业务流程图 组织结构图
项目管理图
因果图 统计、营销 图表
灵感激发图
图例举例：技术路线图
质量安全关键点调查与外部环境分析 （生鲜农产品安全追溯系统体系框架）
关键模型、技术 数据编码与采集 快速检测技术 冷链/温度监测 质量安全风险管理
目录
Visio软件概述
Visio基本操作
技术路线图画法
Visio使用小技巧 常见问题
常见问题
• (1) 如何解决Visio图形粘贴到word中虚线变实线的问题 症状：复制Visio中的图形，粘贴到Microsoft Office文档(如 ：doc、ppt)中，图形中的虚线显示成了实线。 原因：Visio呈现超长线条和非常细线为实线，以减小增强图 元文件(EMF)的嵌入对象。这样做，Visio避免在其他程序文 档中嵌入对象时文件大小有所增加，还有助于避免打印机缓 冲区溢出。 解决方案：单击图形，进入编辑状态，选中需要修改的虚线 线条，单击右键快捷菜单“格式-线条”，将粗细适当加粗， 确定保存即可。如果还出现上述症状，说明线条还不够粗， 还需要在适当加粗。
计算机科学概论重点
《计算机科学概论》知识梳理1.1 学生应具备的素质和能力•5个方面的能力–自学能力–自控能力–创新能力–表达能力–组织能力1.1 学生应具备的素质和能力•计算机专业人才的“专业基本能力”归纳为四个方面：一是计算思维能力；二是算法设计与分析能力；三是程序设计与实现能力；四是计算系统的认知、开发及应用能力。
其中，科学型人才以第一、第二种能力为主，以第三、第四种能力为辅；工程型和应用型人才则以第三、第四种能力为主，以第一、第二种能力为辅。
在计算机专业背景中知识、能力与素质三者之间的关系•大学生的主要任务是学习知识、提高能力和培养素质，为事业的成功及个人才智的展现做好充分准备。
•能力主要包括自学能力、自控能力、创新能力、表达能力和组织能力，素质主要包括品德素质、文化素质、心理素质、专业素质和身体素质。
•计算机专业的学生，在比较扎实的掌握计算机基本理论、基本知识及先进的软硬件开发环境的基础上，要具备较好的程序设计能力、较强的系统开发及维护能力、较强的网络组建及维护能力，了解计算机领域的发展趋势。
•计算机专业是一个实践性很强的专业，在学好理论知识的同时，一定要重视实践知识的学习，注重提高实践能力和创新能力。
1.2 计算机专业知识体系•公共基础知识模块主要开设树立科学的世界观、培养高尚的道德情操和良好的心理素质、增强法制观念等方面的课程，大学语文、大学英语、大学体育等课程也属于该模块。
•学科基础知识模块主要开设数学和电子学方面的课程等主要学科基础课程的知识点。
专业知识模块主要开设硬件类课程和软件类课程。
1.3 计算机专业实践教学体系•实践教学的形式–课程实验–课程设计–科研训练–毕业设计与毕业论文1.3 计算机专业实践教学体系•1·3·1 课程实验–与理论教学课程配合的实验课程，主要是以单元实验为主，辅以适当的综合性实验。
–单元实验是为理解某个知识点而设计的实验项目，综合性实验是为综合理解多个知识点而设计的实验项目。
计算机概论九讲要点
第一讲计算机与计算思维1、一个完整的计算机系统应该包括硬件系统和软件系统2、计算机之所以按人们的意志自动进行工作，最直接的原因（工作原理）是因为存储程序和程序控制3、计算机的应用领域可大致分为若干大类，属于这几大类的有计算机辅助教学、专家系统、人工智能实时控制、科学计算、数据处理统计4、现代信息技术的核心是电子计算机和现代通信技术5、计算机的性能指标包括主频、字长、运算速度6、PC机是随着构架处理器的电子元件集成电路的发展而发展起来的7、OS是在第3代计算机才出现的8、在计算机领域中通常用MIPS来描述计算机的运算速度9、世界上第一台计算机诞生至今，经历了若干代的发展、更替和变革，当下的计算机是属于第4代的计算机10、现代计算机的工作模式（原理）是由科学家冯·诺依曼（John Von Neuman）提出的。
第二讲信息与数字化1、目前，在微型计算机中普遍采用的符号编码是ASCII码2、计算机中，一个浮点数由两部分组成，它们是阶码和尾数3.正数的反码等于原码，负数的反码是将除左边第一位的其余部分取反；正数补码等于反码，负数补码等于反码末位加1.4、若在一个非零无符号二进制整数右边加两个零形成一个新的数，则新数的值是原数值的4倍5、汉字编码与ASCII码在计算机内部的区分方法是：I.两个字节的高八位都为“0”为两个ASCII码；II.两个字节的高八位都为“1”为一个汉字编码6、按16×16点阵存放国标GB2312-80中一级汉字（共3755个）的汉字库，大约需占存储空间128KB7、常用字符的ASCII码值从小到大的排列顺序为回车、空格、数字字符、大写字母、小写字母8.简体汉字编码方案简称国标码，代号GB232-80.9.图像数字化步骤：采样；量化；编码。
第三讲计算机组成1.计算机硬件系统主要包括：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备2.RAM：随机存取存储器。
存放用户输入的程序和数据，断电后，RAM中的信息随之丢失；ROM：只读存储器。
大学计算机基础教程第9章ppt课件
精选PPT课件
防火墙技术
防火墙的分类
从实现技术方式来说，可以分为三类
分组过滤路由器 应用级网关 电路级网关
从形态上来说，分为两类
软件防火墙 硬件防火墙
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第四节：信息安全技术
数据加密技术 数字签名 数字证书
信息安全的定义与特征
在网络出现以前，信息安全是指对信息的机密性、完 整性、可靠性的保护，即面向数据的安全
互联网出现以后，信息安全除了以上概念以外，其内 涵扩展到面向用户的安全，及鉴别、授权、访问控制、 抗否认性和可服务性以及内容的个人隐私、知识产权 等的保护
信息安全有两层含义：
对信息系统整体的安全保护 对信息系统中信息的安全保护
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信息安全的定义和等级标准
网络信息安全应具有以下的基本特征
保密性：是指信息不泄露给非授权的个人、实体和过程，或供 其使用的特性 可用性：是指合法用户访问并能按要求顺序使用信息的特征 完整性：是指信息未经授权不被修改、不被破坏、不被插入、 不延迟、不乱序和不丢失的特性 可控性：是指授权机构对信息的内容及传播具有控制能力的特 征，可以控制授权范围内的信息流向及其方式 可审查性：在信息交流过程结束后，通信双方不能抵赖曾经做 出的行为，也不能否认曾经接收到的对方信息
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第二节：计算机病毒及其防范
计算机病毒的基本知识 计算机病毒的防范
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计算机病毒的基本知识
病毒的概念
计算机病毒是指编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或 数据，影响计算机使用并能自我复制的一组计算机指令或者程序 代码
计算机病毒的特征
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第七讲数据库技术
·什么是数据库
数据广利技术是指对数据的分类、组织、编码、存储、检索和维护的技术，二数据管理技术的发展又是与计算机技术及其应用的发展密不可分的。
数据库技术就是运用计算机进行数据管理的新技术。
一．数据、信息与数据处理
1.数据和信息
数据时信息的物理表示和载体，数据经过处理、组织并赋予一定关联和意义后即可成为信息。
数据库中的数据是指可以通过特定设备输入计算机中，并可以进行存储、处理和传输的各种数字、字母、文字、声音、图片和视频的总称。
信息和数据是不可分离而又有一定区别的概念，但在许多场合，信息与数据两个术语并不严格加以区别。
2.数据（信息）处理
数据处理就是讲数据转换成信息的过程。
从数据到智慧信息，要经过分析、加工、处理和精炼的过程。
二．数据管理技术的发展
数据处理的一个重要方面就是数据管理，计算机对数据的管理是指对数据的组织，分类、编码、存储、检索和维护提供操作手段和途径。
数据管理技术的发展可以归为4个阶段：人工管理、文件系统、数据库管理系统和高级数据库。
1.人工管理阶段
人工管理阶段有如下几个特点：
（1）数据不保存
（2）数据不能共享
（3）数据不具有独立性
2.文件系统阶段
在文件系统的支持下，数据开始从程序中逐步地独立出来，数据文件可以独立地、长期地存储，数据的逻辑结构和物理结构有了一定的区别。
（1）数据的逻辑结构是指呈现在用户钱的数据结构形式。
（2）数据的物理结构式指数据在计算机存储设备上的实际存储结构。
文件系统对计算机数据管理能力虽然起了很大的作用，但是仍然存在许多根本性问题。
文件系统管理数据具有如下特点：
（1）数据可以长期保存
（2）应用程序管理数据
（3）数据依赖性强
（4）数据共享性差、冗余度大
（5）数据不一致性
（6）数据之间联系弱
3.数据库管理系统阶段
数据库管理系统阶段的数据管理具有以下特点：
（1）数据模型表示复杂的数据结构。
（2）具有较高的数据共享性和较小的数据冗余度。
（3）具有较高的数据独立性。
（4）数据库管理系统为用户提供了翻遍的用户接口。
（5）数据库管理系统提供了数据控制功能。
①数据库的并发控制。
②数据库的恢复。
③数据完整性。
④数据安全性。
（6）增加了系统的灵活性。
4.高级数据库阶段
三．数据库系统
数据库系统的运作时构架在计算机之上的，所以数据库系统的前提组成元素必然是计算机硬件，而计算机硬件又需要计算机软件的支撑和协作。
数据库当然是数据库系统中最基本的元素，二队数据库的所有数据管理相关功能的提供，自然是最核心的组成元素——数据库管理系统。
1.数据库系统的组成
数据库系统是一个引入数据库以后的计算机系统，它由计算机硬件及相关软件、数据库、数据库管理系统、数据库应用开发系统和用户组。
（1）数据库。
简单来说，数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库的。
（2）数据库管理系统。
数据库管理系统是在操作系统支持下工作的管理数据的软件，它是整个数据库系统的核心。
（3）计算机硬件。
数据库系统是建立在计算机系统上的，它需要基本的计算机硬件支撑。
（4）计算机软件。
在软件方面，包括操作系统、数据库引擎和作为应用程序的高级语言以及编译系统等。
（5）人。
对于中、小规模的数据库系统，通常有3中人员：对数据库系统进行日常维护的数据库管理员；用数据操作语言和高级语言编制应用程序的软件开发程序员；使用数据库中
数据的终端用户。
2.数据库系统全局结构
计算机硬件提供数据库信息的基本存储空间；操作系统提供最基本的输入/输出服务，是数据库管理系统与磁盘存储器交互的中介；DBMS查询处理器和存储管理器提供完成数据库定义、数据库操纵、数据库安全保护、数据库维护和存储数据字典等功能；应用层提供不同级别的人员在不同层面操作或使用数据库的交面平台。
·数据库能做什么
一．数据库应用示例
1.数据库信息的编辑和浏览
2.数据库信息的统计查询
3.数据库信息的匹配查询
4.数据库信息的报表
5.示例数据的来源
6.数据访问的方式
二．数据库管理系统的主要功能
1.数据库的定义功能
2.数据库的操纵功能
3.数据库的运行控制功能
（1）数据库的安全性控制
（2）数据库的完整性控制
（3）多用户环境下的并发控制
（4）数据库的恢复
4.数据库的维护功能
5.数据库的组织、存取和管理功能
6.数据库的通信功能
三．数据库技术应用综述
1.面向对象数据库系统
面向对象数据库系统将数据作为能自动重用和共享的对象存储，包含在对象中的是完成每一项数据库事务处理指令。
这些对象可能包含不同类型的数据，包括传统的数据和处理过程，也包括声音、图形和视频信号。
2.分布式数据库系统
分布式数据库系统是分布式技术与数据库技术的结合，在数据库研究领域中已有多年的历
史，并出现过一批支持分布数据管理的系统。
3.多媒体数据库系统
多媒体数据库系统是多媒体技术与数据库技术的结合，它是当前最有吸引力的一种技术，其主要特征如下：
（1）多媒体数据库系统能表示和处理多种媒体数据
（2）多媒体数据库系统能反映和管理各种多媒体数据的特性，或各种多媒体数据之间的空间或时间的关联
（3）多媒体数据库系统提供比传统数据库管理系统更强的适合非格式化数据查询的搜索功能
4.知识数据库系统
知识数据库是人工智能技术与数据库技术的结合。
5.并行数据库系统
并行数据库是一个新方向。
6.模糊数据库系统
7.移动数据库系统
8.主动数据库系统
9.XML数据库系统
·数据库结构与数据库设计
一．数据库结构
1.数据模型的概念
数据模型是指一组集成的概念，用于描述和操作组织内的数据、数据之间的联系以及对数据的约束。
数据模型的目的是为了表示数据并使得数据容易理解。
在数据系统的三层模式结构中，存在如下3种相互联系的数据模型：
（1）外部数据模型
（2）概念数据模型
（3）内部数据模型
2.数据模型的要素
数据模型包含三要素：
（1）数据结构
（2）数据操作
（3）数据约束条件
3.常见数据模型
数据模型是现实世界中各种实体之间存在着联系的客观反映，是用于记录描述实体信息的基本结构，它要求实体和记录一一反映。
4.关系数据模型
关系数据模型是建立在严格的数学概念基础上的，由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性的约束3个部分组成。
二．关系数据库相关术语
1.字段
2.记录
3.表
4.数据库
5.关键字
6.联系、
7.完整性
（1）实体完整性
（2）参照完整性
（3）用户自定义完整性
8.关系操作
（1）选择
（2）投影
（3）连接
三．数据库设计
数据库应用的主要事务有3类，即数据编辑存储、数据查询检索和数据报表输出。
1.分析数据需要，确定概念模型元素
2.用E-R图表示概念模型
(1)实体型
(2)属性
(3)联系
3.构架关系数据库表
·主流网络数据库产品简介
1.Access数据库
特点如下：
（1）完善地管理各种数据库对象，具有强大的数据组织、用户管理、安全检查等功能（2）强大的数据库处理功能
（3）可以方便地生成各种数据对象，利用存储的数据建立窗体和报表，可视性好
（4）作为Office套件的一部分，可以与Office集成，实现与Internet的链接（5）能够利用Web检索和发布数据，实现与Internet的链接
2.Oracle数据库
3.SQL server数据库
4.DB2数据库
rmix数据库
6.Sybase数据库
7.FoxPro数据库
8.MySQL
·数据库技术应用的新趋势
一．数据库技术的新应用
1.空间数据库
2.工程数据库
3.数据仓库
（1）数据仓库技术
（2）联机分析技术
（3）数据挖掘技术
4.联机分析技术
5.数据挖掘
二．数据库技术的新趋势
1.新技术、新方法的扩充与探索
2.数据库技术与多学科技术的结合
3.数据库系统结构的网络化
4.管饭的研究方向和应用领域。