笔记：麻省理工公开课《计算机科学及编程导论》
计算机导论知识点
计算机导论知识点计算机导论作为计算机专业的一门基础课程，为学生提供了计算机科学和技术的基础知识。
下面将从计算机的发展历程、计算机的基本组成以及计算机网络等方面，给大家介绍一些计算机导论的知识点。
一、计算机的发展历程计算机的发展可以追溯到人类的历史。
从最早的计算工具如算盘、计算尺到现代的超级计算机、云计算等，计算机在不断的发展和演进。
其中，计算机分为多个时代，分别是电子管时代、晶体管时代、集成电路时代和微型计算机时代。
每个时代都有其独特的特点和贡献，如电子管时代的第一台电子计算机ENIAC，晶体管时代的IBM360，以及集成电路时代的个人计算机等。
二、计算机的基本组成计算机由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备等，而软件则分为系统软件和应用软件。
中央处理器是计算机的核心部件，负责执行计算机指令；内存则用来存储数据和指令；输入输出设备用来与计算机进行交互。
系统软件包括操作系统和编程语言等，而应用软件则用来满足用户的各种需求。
三、计算机网络计算机网络是多台计算机通过通信设备和链路进行连接和通信的系统。
它使用一定的网络协议和通信规则，使得不同计算机之间可以进行数据的传输和共享。
计算机网络可以分为局域网、广域网以及互联网等。
局域网用于连接一个局部区域内的计算机，广域网则连接多个局域网，而互联网连接了全球范围内的计算机。
四、计算机的应用领域随着计算机技术的不断发展，计算机的应用领域也在不断扩展。
目前计算机已广泛应用于科学研究、企业管理、医疗健康、教育培训等领域。
例如，在科学研究领域，计算机被广泛应用于模拟实验、数据分析等方面；在企业管理方面，计算机可以实现信息化管理、电子商务等；在医疗健康方面，计算机可以帮助医生进行诊断和治疗；在教育培训方面，计算机可以提供在线学习、远程教育等服务。
五、计算机的未来发展计算机技术的发展呈现出指数级的增长趋势。
未来计算机的发展方向包括量子计算、人工智能等。
计算机导论知识点总结(全网最全)
计算机导论知识点总结(全网最全)计算机发展的五个时代可以以计算机元器件的变革作为标志，这五个阶段大致经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模、超大规模集成电路和极大规模集成电路等5个发展阶段。
XXX计算机的基本特点包括采用存储程序方式、存储器是按地址访问的线性编址的唯一结构、指令由操作码和地址码组成、通过执行指令直接发出控制信号控制计算机的操作、机器以运算器为中心、数据以二进制表示等。
计算机系统主要技术指标包括字长、时钟周期和主频、运算速度、内存容量、存储器的容量反映计算机记忆信息的能力以及数据输入输出最高速率等。
CPU工作频率可以通过倍频乘以外频来计算。
文件名不能出现：\/:*?"<>|，而通配符?代表任意一个字符，*代表任意一个字符串。
RAM全名是读写随机存取存储器，它具有可以读出、也可以写入的特点，而所谓随机存取则意味着存取任一单元所需的时间相同。
RAM可以分为动态RAM和静态RAM两类，当断电后，动态RAM存储内容立即消失，称为易失性；而静态RAM则可以保持存储内容，属于非易失性存储器。
ROM为只读存储器的缩写，它的用途很广泛，可以与微程序设计、操作系统、高级语言、应用软件、无磁盘网络工作站等相结合使用。
操作系统是用户和系统的界面，它向用户提供系统调用，用户通过操作系统提供的命令，简单方便地把自己的意图告诉系统，让操作系统去完成工作。
操作系统的基本功能包括存储器管理、处理机管理、设备管理和文件管理。
其中，存储器管理的功能包括内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充；处理机管理的功能包括进程控制、进程同步、进程通信和调度；设备管理的功能包括缓冲管理、设备分配、设备处理、设备独立性和虚拟设备；文件管理的功能包括文件存储空间的管理、目录管理和文件的操作。
在十进制数666.66中，个位的6表示其本身的数值，十位的6表示其本身数值的十倍，百位的6则代表其本身数值的一百倍，而小数点右边第一位小数位的6表示的值为6×0.1，第二位小数位的6表示的值为6×0.01.因此，这个十进制数可以用多项式展开写成：666.66=6×10^2+6×10^1+6×10^0+6×10^-1+6×10^-2.在二进制中，各数位的“权”是以2为底的幂；在八进制和十六进制中，各数位的“权”是以8和16为底的幂。
计算机科学导论复习资料整理
《计算机科学导论》课程考试重点知识考试说明：选择题（共10小题，每小题2分，共20分）、名词解释题（共5小题，每小题4分，共20分）、简答题（共5小题，每小题6分，共30分）、综合题（共5小题，选做3小题。
其中强化班同学必作1、2、3小题，普通班同学任选3小题作答，每小题10分，共30分）。
一、考试范围：1~10、15章，每章都有一定量的题目。
二、课后习题中的选择题全部要求。
三、重点掌握的知识点：1．计算机操作系统: 操作系统就是合理管理并控制计算机系统内软、硬件资源，并能够合理组织工作流程、方便用户使用的程序的集合。
通常我们将操作系统的功能概括为两大功能：扩展的虚拟机功能、资源管理功能。
其中，资源管理功能包括了处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理四大功能。
而扩展的虚拟机提供友好的人机交互以及程序级接口，使得计算机看上去像是功能扩展了的机器。
2．存储器: 存储器是计算机的记忆装置，用于存放原始数据、中间数据、最终结果和处理程序。
为了对存储的信息进行管理，把存储器划分成存储单元，每个单元的编号称为该单元的地址。
各种存储器基本上都是以1个字节作为一个存储单元。
存储器内的信息是按地址存取的，如要访问存储器中的某个信息，就必须知道它的地址。
向存储器里存入信息也称为“写入”，写入新的内容将覆盖原来的内容。
从存储器里取出信息也称为“读出”，信息读出后并不破坏原来存储的内容，因此信息可以重复读出，多次利用。
通常把内存储器、运算器和控制器合称为计算机主机，也可以说主机是由CPU与内存储器组成的，而主机以外的装置称为外部设备，外部设备包括输入/输出设备、外存储器等。
3．运算速度 :计算机的运算速度是衡量计算机水平的一项主要指标，它取决于指令执行时间。
运算速度的计算方法多种多样，目前常用单位时间内执行多少条指令来表示，而计算机执行各种指令所需时间不同。
因此，常根据在一些典型题目计算中，各种指令执行的频度以及每种指令的执行时间来折算出计算机的等效速度。
计算机导论笔记概要
计算机导论笔记概要计算机导论笔记概要零：基本知识（填空或简答）○1数字的两类表示系统○2冯·诺依曼体系1.成就：冯·洛依曼计算机结构（运算器，存储器，控制器，输入、输出设备）；程序内存2.冯·洛依曼理论特点：○3数据的概念：对主体有用的概念一：缩写简称○1ACM(Assiociation for Computing Machinery)国际计算机组织○2第一台通用计算机ENIAC（宾夕法尼亚大学研制）○3冯·洛依曼的EDV AC方案，明确了计算机由5个部件组成（运算器，存储器，控制器，输入、输出设备）○4运算器ALU○5处理器CPU二：进制之整数部分○1二进制转十进制○2二进制转八进制二进制数转为十进制再转为八进制○3十进制转为八进制书上26页表1-1连除法，余数倒序排列得八进制数。
○4二进制转十六进制书上26页表1-2连除法，页数倒序排列得十六进制数。
注意十六进制用“0”~“9”这十个数字，加上“A”~“F”6个字母共十六个符号组成数字表示。
也可以转十进制再转十六进制。
○5十六进制转二进制（FD）16 =1111 1101F=15=8+4+2+1=23+22+21+20四位全为1 1111D=13=8+4+0+1=23+22+0+201101得1111 1101○6十进制转十六进制和十进制转八进制一样，连除法。
○7十进制转二进制○8十六进制转八、十进制先转二进制再转八、十进制○9八进制转十进制和二进制类似例：八进制170转二进制1201 7 082 81 80N=82×1+81×7+80×0=120三：进制之小数部分书上26页表格四：原、反、补码书上三十页例1-5五：硬件①计算机包括5大部件（运算器，控制器，存储器，输入、输出设备）②CPU的结构：运算器、控制器、寄存器（内部存储器）③CPU的功能：从存储器中取出指令和数据，将他们放入CPU内部的寄存器。
计算机导论知识点
计算机导论知识点1.1、什么是计算机学科？主要涉及哪几个领域？计算机科学与技术是研究信息过程、并用以表达此过程的信息结构和规则及其在信息处理系统中实现的学科。
计算机科学与技术研究的主要对象是现代计算机及其相关的现象。
该学科将计算机系统的结构和操作、计算机系统的设计和程序设计的基本原则集于一体并将其运用于各种信息加工任务的有效方法。
计算机科学与技术学科涉及到理论计算机科学、计算机软件、计算机系统结构、计算机应用技术等领域以及与其他学科交叉的研究领域。
1.4、简述计算机专业的学习方法。
确立学习目标了解教学体系和课程要求预习和复习课程内容正确把握课程的性质1.5、简述计算机专业本科的能力要求。
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。
同时兼具对创新能力和工程素质的要求。
2.7、维纳的计算机五原则是什么？（1）不是模拟式，而是数字式；（2）由电子元件构成，尽量减少机械部件；（3）采用二进制，而不是十进制；（4）内部存放计算表；（5）在计算机内部存贮数据。
2.8、计算机的发展分为几代？每一代的主要元件是什么？第二代电子计算机（晶体管）第三代电子计算机（集成电路）第四代计算机（超大规模集成电路）第五代电子计算机（智能计算机）第六代神经计算机（模仿人类大脑功能）3.2、简述冯·诺依曼模型。
冯.诺曼结构处理器具有以下几个特点：（1）必须有一个存储器；（2）必须有一个控制器；（3）必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑运算；（4）必须有输入设备和输出设备，用于进行人机通信。
另外，程序和数据统一存储并在程序控制下自动工作。
为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件，包括：输人数据和程序的输入设备；记忆程序和数据的存储器；完成数据加工处理的运算器；控制程序执行的控制器；输出处理结果的输出设备。
计算机科学导论学习内容
第一章绪论通过本章学习，达到以下要求：1、理解黑盒、数据处理器以及可编程数据处理器等概念；2、学习冯.诺依曼模型，了解计算机组成的四大部件：存储器、算术/逻辑单元、控制单元、输入输出单元；3、理解存储程序的概念；4、理解程序是如何顺序执行的；5、了解计算机部件：硬件、软件、数据。
第二章数据表示通过本章学习，达到以下要求：1、定义数据类型；2、了解数据是如何存储在计算机中的；3、理解文本、数据、图象、视频、音频之间的区别；4、掌握16进制和8进制数据表示方法。
第三章数制通过本章学习，达到以下要求：1、掌握10进制数和2进制数的相互转换方法；2、掌握计算机内无符号和有符号数，补码等数的表示；3、理解浮点数等表示方法；4、理解浮点数是如何存储在计算机内的。
5、掌握补码加、减运算规则第四章位运算通过本章学习，达到以下要求：1、掌握数据的比特运算；2、掌握数据的逻辑运算；3、理解逻辑运算的应用：掩模；4、理解移位运算、乘、除运算。
第五章计算机组织通过本章学习，达到以下要求：1、了解三种计算机硬件之间的区别；2、了解三种计算机硬件的功能；3、理解存储器寻址和计算方法；4、了解不同存储器之间的区别；5、理解输入输出设备是如何工作的。
第六章计算机网络通过本章学习，达到以下要求：1、了解各种类型计算机网络之间的区别：LAN，MAN，WAN等；2、理解OSI模型和TCP/IP协议；（**）3、了解组网设备和OSI分层的方法；（**）4、理解Client/Server模型。
（**）第七章操作系统通过本章学习，达到以下要求：1、了解操作系统的用处和功能；2、掌握操作系统的组成；3、理解虚拟内存的概念；（**）4、理解死锁等概念；（**）5、了解流行的几种操作系统：W i n d o w s2000,U N I X,a n d L i n u x。
第九章程序设计语言（讲课2学时）(1)通过本章学习，达到以下要求：1、初步了解计算机程序语言；2、了解机器语言、汇编语言、高级语言之间的区别；3、理解程序是如何生成和运行的；（**）4、了解面向过程、面向对象等方法之间的区别；（**）5、初步了解C语言。
计算机导论知识点总结
计算机导论知识点总结计算机的硬件是从计算单元到程序系统的，而构成计算机的计算方法与算法是由无数计算功能模块组成的。
可以简单理解为一台电脑。
这种体系架构也被称为“计算机图灵机”。
图形存储系统、操作系统、编译设备以及图形界面处理技术三大类构成了计算机应用的基础知识体系，也被称为计算机学科的“入门课”，由于需要掌握大量知识点，所以本课程给大家梳理一下这几个科目知识点归纳。
并将在后续分享复习内容，以帮助大家更加深刻地理解到这些知识点的重要性一台计算系统能完成的任何功能它都是由无数个或基本或特殊的单元组成的，一个完整而又复杂有效控制系统，这一“单元”就是构成人类知识体系的最基本环节。
这些被称为“计算单元”（例如每一台计算机中存储与处理不同类型数据时所用到的单元）。
一、计算单元计算单元是计算机硬件的核心部分。
计算单元是指按特定逻辑规则、程序设计方法以及在特定使用条件下能以某种方式工作的单元。
它是整个计算机硬件构架的基础与核心，是决定计算机性能最关键的部件。
计算单元是在计算机的每一个 CPU或每一个内存单元和储存单元之间所构成的一个连续结构。
每一个 CPU或内存单元都具有一定数量的逻辑运算处理单元（可划分为若干个子系统),每一个子系统能够处理由所有 CPU或内存单元处理不到的任意类型事务；每一内存单元能够处理任何类型事务；每一个内存单元还可以处理与一个处理能力相匹配的数据；每一个内存单元能够处理与一个处理能力相匹配的数据（如:1)或2)、3或4个存储单元能够处理与某个特定用途相匹配的文件格式、表格式或事件规则。
1、计算单元的类型计算单元分为物理计算单元和软件计算单元两大类。
物理计算单元又称集成电路。
根据其物理特性可以分为两大类：①存储器；②逻辑芯片；③电。
存储器又称存储罐，属于硬件存储系统的一种，也叫硬件电路或外围电路，由电路板或电路组成的网络器件，它与电路组成一体，即逻辑电路与总线相连。
在它由电路中包含着电荷和频率信号，所以其称为电荷电路在计算机中又称为电荷耦合器件。
计算机科学导论
计算机科学导论计算机科学是研究计算机及其周围各种现象和规律的科学，亦即研究计算机系统结构、程序系统、以及计算本身的性质和问题的学科。
在过去的几十年里，计算机科学已经成为了科学技术领域中的一股强大力量，推动了社会的快速发展和进步。
如今，计算机科学已经渗透到了人类生活的各个领域，从改变人们的工作方式、学习方式，到提升医疗技术、推动科学研究，都发挥了重要作用。
计算机科学可以大致分为几个主要分支：计算机系统结构、计算机程序系统、人工智能和计算理论。
计算机系统结构：主要研究如何设计和构建计算机硬件和软件系统，以提高系统的性能和效率。
计算机程序系统：主要的是软件开发和程序设计，包括程序设计语言、程序设计和算法等。
人工智能：人工智能是研究如何让计算机能够像人一样思考、学习、推理和决策的学科。
计算理论：计算理论是研究计算的本质和性质的学科，包括算法理论、密码学、图灵机等。
计算机科学的应用已经深入到了各个领域。
在医疗领域，计算机科学的应用已经使得医疗诊断更加准确、治疗更加有效。
在教育领域，计算机科学的应用改变了传统的教学方式，使得学习更加高效、有趣。
在商业领域，计算机科学的应用提高了工作效率、降低了成本。
在科研领域，计算机科学的应用使得科研人员能够更加高效地进行科研工作。
随着技术的不断进步和发展，计算机科学也在不断发展和创新。
未来，计算机科学将会朝着更加智能化、网络化、安全化和绿色化的方向发展。
随着物联网、云计算、大数据等技术的不断发展，计算机科学将会在更多的领域发挥重要作用。
计算机科学是一门重要的学科，它已经改变了人们的生活方式和工作方式，成为了推动社会进步的重要力量。
未来，随着技术的不断发展和进步，计算机科学将会发挥更加重要的作用。
计算机科学导论是计算机科学的一门基础课程，它涵盖了计算机科学的各个方面，包括计算机体系结构、操作系统、编程语言、数据结构与算法、数据库系统等。
下面是对这门课程的一些重点内容的回答，以帮助读者更好地理解计算机科学的基本概念和知识。
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麻省理工公开课《计算机科学及编程导论》
课程主旨：帮助人们学习和了解计算机科学
课程目标：
教学战略目标：
1、帮助大一、大二学生入门。
（本课程要求：零基础，没有任何编程经验）。
2、培养学生读、写小段代码的信心和能力。
3、理解计算科在解决技术问题中，能够和不能胜任的角色。
4、培养学生学以致用，将所学知识运用到工作或暑期兼职中的能力。
教学策略目标：
1、使用计算式思维的基本工具，写一些小规模程序。
2、理解他人所写的代码。
3、计算科学的功能和局限性及代价。
4、掌握如何将科学问题转换到计算机科学上（即描述实际问题，并将其转换为计算机语言）。
总结：计算式思维能力。
读代码、写代码。
计算机能做什么，不能做什么。
其他领域的问题，描述清楚，然后转换成计算机语言。
课程使用语言：Python（请自行Google下载安装Python，安装完，运行Python交互式解释器Python Shell即Python GUI，在Python Shell中写下图片中的代码，具体代码见文章末尾附录）
注：>>>提示符的意思是，解释器让你输入一些东西。
计算式思维能力：
知识分为两类：
1、陈述性知识：事实的陈述。
如，y是x的平方根，当y的平方等于x且y为正
2、过程性知识：对推导过程的描述。
猜测、判别、返回结果。
重复这些步骤。
即，如何做。
类比：食谱。
原材料一步步组织，最好成为美味大餐。
计算机发展史：
1、固定程序计算机，只能做算术运算
2、存储程序计算机，给其指令，机器内部进行处理。
存储程序计算机内部组成：控制单元、算术逻辑单元ALU、内存、计数器PC
程序：简单说，就是计算机内部的一连串指令的集合。
关于语言之争：没有最好的语言，语言只是工具，适合自己理解，解决问题即可
语言的分类：
1、第一个维度：语言是高级语言还是低级语言；
低级语言：例如，汇编语言，其基本指令的层次还停留在将信息从内存的一出移动到另一处。
高级语言：设计者提供了大量的基本指令集
2、第二个维度：语言是广泛用途还是特定用途。
例如，MATLAB就是特定用途的，只处理矩阵向量。
3、第三个维度：语言是解释型还是编译型
1、解释型语言，解释器在运行时是直接处理代码的。
解释型语言便于调试，因为处理的是原始代码，速度相对慢。
2、编译型语言，写完源码后，首先送入到编译器中，产生目标代码，然后再执行目标代码。
编译型语言有两个好处：一、帮助寻找代码的bug。
二、在执行之前，将代码转化为更高效的指令。
编译型语言执行较快，但不便于调试。
区分语法和语义
语法：用来描述语言中什么表述是合法的。
语义：用合法的语言构筑内容，分为静态语义和完整语义。
静态语义，表示什么程序是有意义的。
代码是有实际意义的。
完整语义，即程序想达到什么目的。
（运行程序会达到什么效果。
）
语法用来描述语言中，什么表述是合法的
再次提醒：本课程目标是计算式思维，我们的目标是通过基本指令集合，构筑复杂的程序，
1.附录：具体代码
2.Python2.7.3(default,Apr102012,23:24:47)[MSC v.150064bit(AMD64)]on
win32
3.Type"copyright","credits"or"license()"for more information.
4.>>>print'Hello World'
5.Hello World
6.>>>1+1
7.2
8.>>>2-1
9.1
10.>>>2*3
11.6
12.>>>1/2
13.0
14.>>>1.0/2.0
15.0.5
16.>>>1.0/2
17.0.5
18.>>>1/2.0
19.0.5
20.>>>1//2
21.0
22.>>>1.0//2.0
23.0.0
24.>>>10/3
25.3
26.>>>10%3
27.1
28.>>>2**3
29.8
30.>>>-3**2
31.-9
32.>>>(-3)**2
33.9
34.>>>mystring='Hello World'
35.>>>print mystring
36.Hello World。