信息与智能科学导论 第3章 计算机网络技术(A) - 副本

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信息与智能科学导论

信息与智能科学导论

信息与智能科学导论
信息与智能科学导论是一门涵盖了信息和智能两个领域的学科,主要研究信息与智能的概念、原理、方法和应用。

信息科学主要涉及信息的生成、处理、传输、存储和应用,并重点关注信息的各个层面的表现形式;而智能科学则主要研究具有认知、学习、推理等能力的智能系统的构建原理和应用。

信息与智能科学导论的研究领域十分广泛,既包括传统的信息领域,比如计算机、通信、信息技术等,又包含当前热门的人工智能、大数据、物联网等新兴领域。

其中,人工智能作为智能科学的重要分支之一,深受广大科技爱好者和学者的关注和研究。

随着信息和智能科学的不断发展,越来越多的科学研究需要跨学科融合。

信息与智能科学导论能够为学科融合提供有力的支撑。

随着人类对信息和智能的需求不断增长,信息与智能科学导论在未来的发展前景也将更加广阔。

总的来说,信息与智能科学导论着眼于信息与智能领域,以学科融合为基础,是未来科技发展的重要方向之一。

在学习过程中,我们需要学会灵活运用信息技术,深入理解人工智能和其他前沿技术,并将其与实际应用相结合,为人类社会的发展做出更大的贡献。

智能科学与技术导论课件第3章

智能科学与技术导论课件第3章

3.1 机器感知基础
3.1.3 机器感知的特性与要求
6.学习和适应力
人脑的感知系统在出生时并未完全发育。尽管某些模式需要通过遗传密码进行预定义,但是 许多与感知有关的概念和相关性只有在生命周期中才能学会。
对于机器感知模型而言,极具挑战性的问题是在系统启动之前需要预定义哪些内容,可以从 示例和经验中学到什么,以及如何进行这种学习。
第3章 机器感知及其应用
目录
3.1 机器感知基础 3.2 视觉感知 3.3 听觉感知 3.4 机器感知应用
3.1 机器感知基础
3.1.1 机器感知的概念
人类通过“拟人化”的方式使得机器具备了视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等感知能力。由于敏感 域、敏感度和分辨力等突破了人类感官局限,机器感知能够帮助人类获得了超越自身感官的感知能力。
3.1 机器感知基础
3.1.2 机器感知的物理原理
4.机器嗅觉
机器嗅觉是指机器通过敏感的化学传感器阵列和适当的模式识别算法,实现对气味的测量与 识别,它是一种模拟生物嗅觉工作原理的仿生技术。
机器嗅觉的基本工作原理:气味分子被机器嗅觉系统中的传感器阵列吸附,产生电信号,然 后对该信号进行加工处理与传输,并使用模式识别系统对其做出判别。
在感知时,触摸感可能需要与其它感知方式(例如视觉和听觉感知)融合在一起,以便机器 能够获得外界物体更加完整的属性信息。
机器触觉在临床诊断、健康评估、健康监控、虚拟电子、柔性触摸屏、服务机器人等领域拥有很大的 应用潜力。例如,柔性触觉传感器不仅能提供外界物体的尺寸、形状、纹理等特性,还能提供安全和友好的 交互体验,实现类似于人类皮肤的功能,因此它也被称为电子皮肤。
以图像的方式对观测场景或目标做出描述和解释的行为,在广义上被认为是机器视觉感知。 所以,工作在电磁波其它频段的微波成像雷达、激光成像雷达,可以被认为是机器视觉感知的新 手段。

信息与智能科学导论_教案_04

信息与智能科学导论_教案_04
• 包括:计算机机房、硬件系统的可靠运行和 安全、网络、操作系统、应用软件以及数据 库系统
8
信息安全的风险
• 信息安全的风险主要包括:
– 非法授权访问 – 假冒合法用户身份 – 破坏数据 – 干扰系统的正常运行 – 病毒破坏 – 通信线路窃听
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信息安全的风险来源
• 信息安全的威胁主要来源于: • (1)信息系统自身的缺陷 • (2)人为的威胁与攻击 • (3)物理环境的安全问题
15
数据备份
• 数据备份是为了预防操作失误或系统故障导致的数 据丢失,而将全部或部分数据从主机的硬盘复制到 其他存储介质的过程
• 当原始数据被误删除、破坏,硬盘损坏,计算机系 统崩溃,甚至整个机房或建筑遭到毁灭时,仍然可 以通过备份尽可能地恢复数据,将损失降到最低
原数据 16
数据备份
数据备份
• 数据备份的3个要素:
备份服务器
应用服务器 19
3.备份的安全存放
• 根据数据的重要程度,决定备份的存放方式: • (1)将备份保存在本地硬盘中 • (2)将备份保存在同一建筑的文件柜中 • (3)将备份保存在另一个建筑中 • (4)将备份保存在银行的保险柜中 • (5)通过网络保存在其他城市的数据中心
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数据备份的具体实施
4. 信息安全技术
宁爱军 天津科技大学
1
主要内容
• 信息安全概述 • 信息安全防范措施 • 计算机病毒和木马 • 信息社会的道德规范 • 知识产权保护
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
信息安全的含义
• 信息安全包括两个方面:
– 信息的安全 – 信息系统的安全
3
1.信息的安全
• 信息的安全主要包括保证数据的保密性、真 实性和完整性

信息与智能科学导论_教案_35第2章 计算机软件系统

信息与智能科学导论_教案_35第2章  计算机软件系统

4
人工智能学院 计算机公共基础系
Tianjin University of Science & Technology
《信息与智能科学导论

软件分为系统软件和应用软件两大类
• 系统软件:是管理、监控计算机软/硬件资源 ,维护计算机运行,支持应用软件开发和运 行的软件总和。
• 系统软件包括操作系统、语言处理程序、数 据库管理系统、诊断程序和服务性程序等。
2
人工智能学院 计算机公共基础系
Tianjin University of Science & Technology
软件与硬件的关系
• 什么是软件?
《信息与智能科学导论 》
---软件是保证计算机可以正常运行所需要的程 序、文档以及数据的集合。
---是对硬件和网络的支撑,是计算机的灵魂。
3
人工智能学院 计算机公共基础系
Tianjin University of Science & Technology
《信息与智能科学导论 》
第2章 计算机软件系统
1
人工智能学院 计算机公共基础系
Tianjin University of Science & Technology
主要内容
《信息与智能科学导论 》
• 软件系统概述 • 操作系统 • 操作系统的高级应用 • 虚拟机和Linux操作系统简介 • Linux操作系统基本命令
Tianjin University of Science & Technology
软件与硬件的关系
《信息与智能科学导论 》
计算机系统由硬件、软件、网络三部分构
•(1)硬件是软件的载体,软件是硬件的灵魂 ,二者相互依存,缺一不可。

智能科学导论上课PPT课件

智能科学导论上课PPT课件
5、人是怎样产生情绪、情感的?
(神经系统的心理过程) … 19 第19页/共88页
自然智能系统,指:自然进化所造就的智能系统。
人,地球上智能程度最高的自然智能系统; 动物,智能程度较高的自然智能系统; 植物,智能系统较低的自然智能系页
----智能等级和智能空间
30
第30页/共88页
如果还需要测试被测对象利用视频信号的感知能力和传递接受物体的行为能力, 即所谓的完全图灵测试,则计算机还应该具有如下能力:
⑤计算机视觉:可以感知物体。 ⑥机器人技术:可以操纵和移动物体。
31
第31页/共88页
类人行为方法
Turing测试
测试主持人
能分辨出来的概 率小于50%吗?
13
第13页/共88页
形象思维(直感思维)基于形象概念,根据感 性形象认识材料对客观现象进行处理的一种思 维方式。例如,图像、景物识别等。 ➢特点:依据直觉。
14
第14页/共88页
顿悟思维(灵感思维):是一种显意识和潜意 识相互作用的思维方式。例如,因灵感而顿时 开窍。 特点
不定期的突发性。 独创性及模糊性。 穿插于形象思维与逻辑思维之中。
所表现出的综合能力。
18
第18页/共88页
----智能的现象 智能(自然智能)问题: 1、人是怎样思考问题的?
例如:树上还有几只鸟?(常识推理)
2、人是怎样横穿马路的?
(常识推理和逻辑问题的形象处理)
3、人是怎样识别景物的?
例如:小孩的妈妈是谁?(形象思维)
4、人是怎样实现感知、学习、思维等的?
(神经系统的心智活动)
16
第16页/共88页
④ 行为能力(表达能力)
含义:是人们对感知到的外界信息作出动作 反应的能力。 信息来源:由感知直接获得的外界信息经过 思维加工后的信息。 实现过程:通过脊髓来控制由语言、表情、 体姿等来实现 。

人工智能第三章

人工智能第三章
3.10 小结
《人工智能导论》 浙江科技学院 信息学院 计算机系 程志刚2006s2
NOTE
§ 教学内容:本章在上一章知识表示的基础上研究问题求 解的方法,是人工智能研究的又一核心问题。内容包括 早期搜索推理技术,如图搜索策略和消解原理;以及高 级搜索推理技术,如规则演绎系统、产生式系统、系统 组织技术、不确定性推理和非单调推理。
§ 教学重点:图搜索策略、消解原理、规则演绎系统、产 生式系统。
§ 教学难点:启发式搜索、规则双向演绎系统等。 § 教学要求:重点掌握一般图搜索策略和消解原理,掌握
各种搜索方法和产生式系统原理,了解规则演绎系统的 基本原理,对系统组织技术、不确定性推理和非单调推 理等高级推理技术作一般性了解。
《人工智能导论》 浙江科技学院 信息学院 计算机系 程志刚2006s2
《人工智能导论》 浙江科技学院 信息学院 计算机系 程志刚2006s2
3.6 产生式系统
§ 定义
• 在基于规则系统中,每个if可能与某断言(assertion)集中 的一个或多个断言匹配,then部分用于规定放入工作内存 的新断言。当then部分用于规定动作时,称这种基于规则 的系统为反应式系统(reaction system)或产生式系统 (production system)。
3.1 图搜索策略
§ 图搜索控制策略
• 一种在图中寻找路径的方法。 • 图中每个节点对应一个状态,每条连线代表一个操作符。
这些节点与连线(状态与操作符)分别由产生式系统的 数据库和规则来标记。初始节点和目标节点分别代表初 始数据库和满足终止条件的数据库。求得把一个数据库 变换为另一数据库的规则序列问题就等价于求得图中的 一条路径问题。
• 从表示目标的谓词或命题出发,使用一组产生式规则证明 事实谓词或命题成立,即首先提出一批假设目标,然后 逐一验证这些假设。

计算机科学导论3到5章

计算机科学导论3到5章

计算机科学导论3到5章第三章介绍了计算机系统的基本结构和组成。

计算机系统由硬件和软件组成,硬件包括中央处理器(CPU)、内存、输入设备和输出设备,而软件则包括操作系统和应用程序。

本章还介绍了计算机底层的基本概念,如位、字节、数据表示和存储,以及计算机的工作原理和执行指令的过程。

第四章讨论了编程语言的基本概念和特点。

编程语言可分为低级语言和高级语言。

低级语言如汇编语言和机器语言,直接操作计算机硬件;而高级语言如C、Java和Python,则提供了更高级的抽象和更方便的编程方式。

本章还介绍了编译器和解释器的工作原理,以及程序的编译和执行过程。

第五章探讨了算法的概念和应用。

算法是解决问题的一系列步骤和规则,它是计算机科学的核心概念之一、本章介绍了算法的基本特性,如输入、输出、确定性和有穷性。

此外,还介绍了常见的算法设计技术,如递归、分治法和动态规划。

本章还介绍了算法分析的方法和复杂度理论,用来衡量算法的效率和时间复杂度。

在计算机科学导论的这几章中,我们学习了计算机系统的基本结构和组成、编程语言的基本概念和特点,以及算法的基本原理和设计技术。

这些知识是理解计算机科学的基础,并为进一步学习计算机科学的各个领域打下了坚实的基础。

此外,这些章节还可以帮助我们了解计算机科学的历史发展和未来趋势,从而对计算机科学的发展和应用有更深入的了解。

总之,计算机科学导论的第三到第五章涵盖了计算机科学的核心概念和理论基础,包括计算机系统的工作原理、编程语言和算法的基本知识。

通过学习这些章节,我们可以对计算机科学有一个全面的了解,并为进一步深入学习计算机科学的各个领域打下基础。

电子信息科学技术导论 第2版课件第3章 计算机科学基础

电子信息科学技术导论 第2版课件第3章 计算机科学基础
数值计算、数据处理 、自动控制 、辅助工程 、 辅助教学、人工智能 、计算机通信 、娱乐活动
软件:程序和有关文档软的总件称
巨型机:国防、科学计算 大/中:科学计算、数据处理
网络服务器 小型:工业控制、数据采集
微型:商业、服务业通、用办机公 自动化、信息处专理用机
单结片构机复:杂控性制、微巨性机型能机、价格、 依次递减
第一代电子计算机
• 1946~1957年,电子管计算机,软 件使用机器语言。其特点为体积庞 大,速度低,可靠性差,造价高;
• 应用:科学计算; • 代表机型:ENIAC、EDVAC、
IBM650。
第一台电子计算机ENIAC
1946年2月,在美国陆军 部的主持下,美国宾夕法 尼亚大学的艾克特(Eckert) 和莫奇里(Mauchly)成功 地设计了世界上第一台电 子计算机,简称为ENIAC 它占地170平方米,重28 吨,耗电140kW,使用了 18000个电子管,5000个 继电器,运算速度为5000 次/秒。
13
25
6
为八进制的13256
(11 011 111. 011 100)2
3
3
7. 3
4
为八进制的337.34
不同数制间数的互相转换
八进制数转换成二进制数,概括为“一位拆三位”,即把一位 八进制数写成对应的三位二进制数,然后按权连接即可。
例如:
( 5 4 2 7 0 )8 101 100 010 111 000
(3981)10 = ( ? )16
16 16 16
3981
余数
2 4 8 ………13 (D) 1 5 …….… 8
0 ……...15 (F)
(3 9 8 1)10 = (F 8 D)16
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从网络使用范围分类
《信息与智能科学导论》
• 1.公用网(Public Network)
– 由网络服务提供商组建、管理,供公共用户使用的通信网络 。
– 如电信、联通、广电等通信网络
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从网络使用范围分类
《信息与智能科学导论》
• 2.专用网(Private Network)
• 由用户部门自己组建、管理的网络,这种网络不向本部门以外 的部门和个人提供服务,
• 5个节点的网络,每个节点都需要4条线路,该网络总共需要10 条(即n×(n-1)/2)线路
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网络的拓扑结构
《信息与智能科学导论》
• 6.不规则形结构
• 在广域网中,根据节点间的距离、信息的流量,决定在节点间 是否建立连接。
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网络的拓扑结构
《信息与智能科学导论》
• 【例3.1】 某高校的网络结构,分析该网络的拓扑结构。
6
网络的发展历史
• (2)ARPAnet
• 1969年美国国防部高级研究计划 管理局(Advanced Research Projects Agency,ARPA)建立的 ARPAnet
• 把美国的几个军事及研究用计算 机主机连接起来
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《信息与智能科学导论》
网络的发展历史
《信息与智能科学导论》
• (3)标准化的网络
• 网络的发展历史包括终端联机系统、ARPAnet、标准化 的网络和Internet 4个阶段
5
网络的发展历史
《信息与智能科学导论》
• (1)终端联机系统
• 一台主机中安装多用户分时操作系统,按照时间片将CPU分配 给各个终端,执行各终端的程序。
• 不是真正意义上的计算机网络。
美国航空公司与IBM公司合作开发的航空订 票处理系统SABRE-1, 全美范围的2 000多个终端连接
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网络体系结构和协议
《信息与智能科学导论》
• 网络协议:
– 是指为了使网络中的计算机之间能够正确传输信息而制定的 关于信息传输的规则、约定与标准。
– 通信双方必须按照同样的协议发送和接收信息,才能正确地 进行数据通信。
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网络体系结构
《信息与智能科学导论》
• 网络协议的设计相当复杂,在设计协议时普遍采用层次 结构模型,把复杂问题分解为若干简单、易于处理的问 题。在协议层次结构中,每层都以前一层为基础,相邻 层之间有通信约束的接口。下一层为上一层提供服务, 上一层是下一层的用户。
• 星形结构的网络是由一个中心节点S通过点对点链路连接所有从 节点组成
A
E
B
S
C
D
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网络的拓扑结构
《信息与智能科学导论》
• 2.总线结构
• 总线结构的网络是以一条高速的公共传输介质连接若干节点组》
• 3.树形结构 • 树形结构的网络采用分层结构将各个节点连接成树形
• 如军队、铁路、银行等系统网络
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虚拟专网VPN
《信息与智能科学导论》
• 用户也可以租用公共通信网络,使用虚拟专用网络技术( Virtual Private Network,VPN),在VPN管道中进行加密通信 ,形成专用网,实现安全的远程访问
总公司
VPN管道
公用网络
VPN管道
出差员工 16
VPN管道
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网络的拓扑结构
《信息与智能科学导论》
• 4.环形结构
• 环形结构的网络中每个节点仅与两侧节点相连,通过通信线路 将各节点连接成一个闭合的环路
• 数据在环路中单向流通时,每个节点都要转发信息
A
B
E
C
D
21
网络的拓扑结构
《信息与智能科学导论》
• 5.全互连结构
• 全互连结构的网络中每个节点与网络中的其他节点都可通过线 路连接
• 网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结构
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OSI
VPN管道
分公司1
分公司2
网络的拓扑结构
《信息与智能科学导论》
• 拓扑(Topology)是从图论演变而来的,研究与大小、 形状无关的点、线和面特点的方法。
• 网络的拓扑结构,包括星形结构、总线结构、树形结构 、环形结构、全互连结构和不规则形结构。
17
网络的拓扑结构
《信息与智能科学导论》
• 1.星形结构
从网络地理范围分类
《信息与智能科学导论》
• 2.城域网(MAN)
– 在一个覆盖半径为5~50千米的城市范围内建立的计算机通信 网,网中传输时延较小,主要采用光纤传输
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从网络地理范围分类
《信息与智能科学导论》
• 3.广域网(WAN)
– 覆盖半径为几十千米甚至几千千米,连接多个城市或国家, 甚至横跨几个洲的网络,形成国际化的远程网络
• 在网络通信市场上各自为战的现象不利于网络之间互连 互通,也不利于网络的发展和推广
• ISO成立TC97,制定放系统互联参考模型(Open System Interconnection,OSI),实现各种计算机网络 之间的互连。
8
网络的发展历史
《信息与智能科学导论》
• (4)Internet。
• 20世纪80年代开始,Internet将世界各地的各种类型的 网络连接起来。
《信息与智能科学导论》
第3章 . 计算机网络技术(A)
1
主要内容
• 网络概述 • 网络分类 • 网络体系结构和协议 • TCP/IP的各层 • 局域网接入Internet • 信息检索 • 互联网+创新创业
2
《信息与智能科学导论》
网络的定义
《信息与智能科学导论》
• 利用通信设备和传输介质,将具有独立功能的计算机连 接起来,在软件(操作系统、协议等)的支持下,实现 计算机之间的资源共享、信息交换和分布式处理的系统 ,称为计算机网络(简称网络)
9
网络分类
• 计算机网络分类方法: • 网络地理范围 • 网络使用范围 • 网络拓扑结构
《信息与智能科学导论》
10
从网络地理范围分类
《信息与智能科学导论》
• 1.局域网(LAN)
– 一般是指在覆盖半径几千米范围内连接计算机系统组成的计 算机网络,如一间宿舍、一个办公室、一栋建筑、一所学校 等。
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3
网络的主要功能
《信息与智能科学导论》
• (1)资源共享:包括软件、硬件和数据资源
• (2)信息交换:指网络节点之间的通信
• (3)分布式处理:将一个规模大的任务分配给网络中 的若干台计算机并行处理,均衡各计算机的负载,以便 人们能在规定的时间内完成任务。
4
网络的发展历史
《信息与智能科学导论》
• 半自动地面防空系统(SAGE),
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