计算机理论基础课件

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计算机理论基础 第二章 11.16

计算机理论基础 第二章 11.16

蓝洋专转本计算机理论基础 第二章
1.计算机的发展
早期的计算工具
算盘(中国,唐朝)
计算尺(欧洲,1622)
蓝洋专转本计算机理论基础 第二章
1.计算机的发展
1. 早期的计算工具
加减法器,(法国,1642,帕斯卡)
蓝洋专转本计算机理论基础 第二章
1.计算机的发展
1. 早期的计算工具
差分机,(英国,1812,巴贝奇)
1.主板的组成
蓝洋专转本计算机理论基础 第二章
1.主板的组成
蓝洋专转本计算机理论基础 第二章
主板的组成
1. CPU插座 2. 主存储器插槽 3. PCI总线扩展槽,(显卡、声卡、网卡);AGP总 线扩展槽。 4. 芯片组:固定在主板上,协调微机系统的正常运 转。 5. BIOS芯片:固化在主板上一块 Flash ROM 芯片中 的一组机器语言程序。 6. CMOS芯片:易失性储存器,需要电池供电,存放 着与计算机硬件相关的一些参数(配置信息)。 蓝洋专转本计算机理论基础 第二章
蓝洋专转本计算机理论基础 第二章
CPU性能指标—高速缓存(cache)
1. cache是一种小容量高速缓冲存储器,直接制作在CPU 芯片内,速度几乎与CPU一样快,分一级和二级缓存, 其容量越大,级数越多,效果越显著 2. 程序运行时,一部分指令和数据会被预先成批拷贝到 Cache中 3. 当CPU需要从主存读(写)指令或数据时,先检查 Cache,若有直接从Cache中读取,若无再访问主存储 器 4. Cache具有透明性,它的内容不能由程序直接访问(对 程序员是透明的) 5. Cache的命中率:CPU需要的指令或数据在Cache中直接 蓝洋专转本计算机理论基础 第二章 找到的概率

计算机基础第一课

计算机基础第一课
详细描述
路由器是用于连接不同网络的设备,能够根据网络地址转发数据包;交换机是一 种多端口设备,可以实现多个设备之间的数据交换;调制解调器是一种将数字信 号转换为模拟信号的设备,用于实现计算机与电话线的连接。
网络协议与IP地址
总结词
网络协议是网络中设备之间通信的规则 和标准,IP地址是用于标识网络中设备的 唯一标识符。
常见操作系统介绍
macOS
苹果公司开发的专有操作系统 ,主要用于苹果电脑。
iOS
苹果公司开发的移动操作系统 ,用于iPhone、iPad等设备。
Windows
由微软公司开发的桌面操作系 统,广泛应用于个人电脑和服 务器。
Linux
开源的操作系统,广泛应用于 服务器、嵌入式设备和桌面电 脑。
Android
VS
详细描述
网络协议是网络中设备之间通信的规则和 标准,规定了数据传输的格式、控制信息 等内容。IP地址是用于标识网络中设备的 唯一标识符,采用点分十进制表示法,由 四个数字组成,每个数字的取值范围是0255。IP地址由两部分组成,分别是网络 地址和主机地址。
CHAPTER 05
计算机安全基础
计算机安全定义与威胁
计算机基础第一课
汇报人: 202X-01-05
目录
• 计算机基础知识 • 操作系统基础 • 办公软件基础 • 网络基础 • 计算机安全基础
CHAPTER 01
计算机基础知识
计算机的定义与历史
总结词
理解计算机的定义,了解计算机的发展历程。
详细描述
计算机是一种能够按照程序指令对数据进行输入、处理、存储和输出的电子设备。自20世纪40年代第一台电子计 算机诞生以来,计算机技术经历了多次重大突破和变革,从大型机到个人电脑,再到现代的智能手机和平板电脑 ,计算机已经成为现代社会不可或缺的工具。

中职计算机基础课件PPT

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者又叫随机存储器,后者又叫只读存储器,般情况下它是被固定 在主板上的。计算机开机首先启动的是存于主板上ROM中的BIOS 程序,然后再由它去调用硬盘中的操作系统。
SDRAM时代-133M DDR时代-266M DDR2 -400MM RDRAM -400M*2 DDR3时代-1600M 带校验的内存
办公自动化
驾驶仿真
智能机器人
工业机器人
网络会议
电脑作曲
计算机的应用领域
计算机的应用领域
3G标志性业务
可视电话 多媒体会议
流媒体应用
4G已经走来
计算机的应用领域
谷歌眼镜(GoogleProjectGlass)是由谷歌公司于2012年4月发布的一款 “拓展现实”眼镜,它具有和智能手机一样的功能,可以通过声音控制拍 照,视频通话和辨明方向以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等。
八进制 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
四、常见的信息编码
是中央处理器。它是计算机的核心部件,它对计算机的性能起 到直接的影响,是说明计算机档次高低的重要标志。
CPU包含运算器、 控制器和寄存器 组等,有些还包 含了高速缓冲存 储器。
各种CPU芯片的外形图
1.2.1 计算机硬件系统组成
2.主机主要部件—(2)CPU
1.2.1 计算机硬件系统组成
2.主机主要部件—(3)内存 内存又分为RAM(随机存储器)和ROM(只读存储器)两种,前
高速缓冲存储器(Cache)
1.2.1 计算机硬件系统组成
2.主机主要部件—(3)内存
1.2 计算机系统组成(14.2)

北京科技大学《计算机基础》课件计算机概述

北京科技大学《计算机基础》课件计算机概述

计算机程序设计语言,其表达方式更接近人们
对求解过程或问题的描述方式,而且与具体的
计算机指令系统无关。
A=15
A=A+10
第1章 计算机概述
1.2.2.2 计算机软件系统
机器语言:
汇编语言:
高级语言:
10110000 00001111 00101100 00001010
MOV A ,15 ADD A ,10
机器语言:计算机能唯一识别并可直接执行的 语言,由二进制数(0或1)排列组合而成。
10110000 00001111
汇编语言:用00一101些10助0 记0符000表10示10指令功能的计算
机语言,和机器语言基本上是一一对应的,更
便于记忆。
MOV A ,15
ADD A ,10
高级语言:同自然语言和数学语言比较接近的
软件概念及分类 软件相关概念 计算机语言
第1章 计算机概述
1.2.2.2 计算机软件系统
软件:程序 + 文档 + 数据
系统软件:
用来管理、维护计算机并

协调计算机各部件有效工 作的软件。

应用软件: 实现具体应用的软件。
第1章 计算机概述
1.2.2.2 计算机软件系统
❖ 指令:计算机能够识别并执行的“操作命令” 指令=操作码+操作数
1.2.1 计算机组成
运算器:进行算术运算和逻辑运算的部件
Arithmetic and Logic Unit
ALU 寄存器 寄存器
算术运算: + - ×÷
逻辑运算: AND,OR,NOT
第1章 计算机概述
1.2.1 计算机组成
存储器:存储程序和数据 内 存:存储正在运行的程序和数据以及中间结果、最终结果

大学计算机基础(Windows10 Office2016)课件 第8章 计算思维

大学计算机基础(Windows10 Office2016)课件 第8章 计算思维

2011年,NSF又启动了“二十一世纪计算教育”(Computing Education for 21st Century,CE21)计划,计划建立在CPATH 项目成功的基础上,其目的是提高K-14(中小学和大学一、二 年级)老师与学生的计算思维能力。
2016年1月,美国推出“为了全体的计算机科学”(Computer
的事实:所有计算机的计算能力都是一样的!尽管不同计算机有不同的
指令集和不同性能的硬件,但一台42:50 肯定也能解决。
大学计算机基础
9
8.1 计算与计算思维
• 8.1.2 计算思维
正如数学家在证明数学定理时有独特的数学思维、工程师在设计制造产 品时有独特的工程思维、艺术家在创作诗歌音乐绘画时有独特的艺术思 维一样,计算机科学家在用计算机解决问题时也有自己独特的思维方式 和解决方法,我们称其为计算思维(Computational Thinking)。
13:42:50
大学计算机基础
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8.1 计算与计算思维
• 8.1.2 计算思维 新加坡政府推出“Code@SG运动”发展全民计算思维,实现计 算思维的常态化。新加坡与其他国家的不同之处在于,其计算课 程非必修,主要面向有编程兴趣的、适龄的学生。 澳大利亚于2012年推出“中小学技术学科课程框架”(The Shape of the Australian Curriculum: Technologies),将“数字 素养”纳入学生的基本能力要求。框架指出,数字技术课程的核 心内容是应用数字系统、信息和计算思维创造满足特定需求的解 决方案。
即将学习
8.1 计算与计算思维 8.2 科学方法与科学思维 8.3 计算思维的例子 8.4 计算思维能力 8.5 计算思维对其他学科的影响

计算机理论基础

计算机理论基础

计算机基础知识一、基本常识1.计算机采用的进制是二进制。

2.微机硬件系统中最核心的部件是cpu(中央处理器),由运算器和控制器组成。

3.内存比外存存取速度快,但断电后内存中的信息会丢失。

4.存储容量的基本单位是字节,由8个0、1代码位组成。

5.计算机五个基本部分:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

其中,常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪,输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

6.磁盘处于写保护状态,磁盘中的数据可以读出,但不能写入和删除。

7.计算机病毒是具有自我复制能力的计算机程序。

8.计算机病毒传播的途径主要是移动存储设备和网络。

9. 1G=1024M 1M=1024K 1K=1024二、 Windows操作系统1. Windows中,呈灰色显示的菜单意味着该菜单当前不能用。

2.回收站是系统在硬盘上开辟的一块空间,用来暂存从硬盘上删除的文件,回收站里的文件可以清除,也可以还原。

软盘等移动磁盘没有回收站的概念。

3.剪贴板是系统在内存中开辟的一块区域,用于临时存放数据。

4.常用操作的快捷键:F1帮助,Ctrl+C复制,Ctrl+V粘贴,Ctrl+A全选,Alt+PrintScreen拷贝当前屏幕窗口到剪贴板,Alt+F4关闭当前窗口。

5.对文件和文件夹均可以进行新建、更名、删除、复制、移动等操作。

若要对其操作,首先要选中它。

可以同时选多个文件和文件夹,连续选要按住Shift 键,跳选要按住Ctrl键。

6.若将文件或文件夹的属性设为“隐藏”,可以使其在窗口中不被显示。

7.在Windows中,若某一程序长时间无响应,结束该任务,应使用的组合键是Ctrl+Alt+Del。

8. Windows中,可以对系统资源进行管理的是我的电脑和资源管理器。

9.从Windows中卸载应用程序,应用控制面板中的“添加/删除程序”。

在“添加/删除程序”的“启动盘”选项卡,可以创建启动盘。

中职计算机基础课件PPT

中职计算机基础课件PPT

03
自动控制
计算机可以用于各种自动化控制系统 中,如工业自动化、交通信号控制等 。
05
04
辅助设计
计算机可以用于各种辅助设计领域, 如建筑设计、机械设计等。
02
操作系统与办公软件
Windows操作系统基础
文件管理
文件和文件夹的创建、移动、复制、 删除等操作,文件属性的设置,文件 搜索功能的使用等。
3
C语言介绍
C语言的特点、语法和常用库,以及在系统开发 、游戏开发和嵌入式开发等领域的应用。
05
数据库管理系统
数据库的基本概念
01
02
03
数据库
是一个长期存储在计算机 内的、有组织的、可共享 的数据集合。
数据模型
是用来描述数据、数据之 间的关系以及数据操作的 抽象模型。
数据库管理系统
是一种软件,用于创建、 管理和维护数据库。
关系型数据库管理系统(如MySQL、Oracle等)
MySQL
是一个开源的关系型数据 库管理系统,适用于中小 型应用。
Oracle
是一个商业化的关系型数 据库管理系统,适用于大 型企业级应用。
SQL
是一种用于操作关系型数 据库的标goDB等)
MongoDB
算法的实现
以具体的例子介绍算法的实现过程,培养解决问 题的能力。
常见编程语言与算法介绍(Python、Java、C等)
1 2
Python语言介绍
Python语言的特点、语法和常用库,以及在科 学计算、数据分析和机器学习等领域的应用。
Java语言介绍
Java语言的特点、语法和常用框架,以及在Web 开发、移动应用和企业级应用等领域的应用。

计算理论基础课件_Introduction

计算理论基础课件_Introduction

计算表格
程序 Let me see
一个一般的计算过程
图灵机:现代计算机的理论模型
两端无限长的纸带
与现代计算机相同 之处:程序与数据 混合在一起,由控 制器控制执行
控制器( 读写或计算)
与现代计算机 不同:内存无 限大!没有考 虑输入与输出 !(所有信息 都在子带上)
图灵对可计算的定义:



被求解问题需要形式化; 必须设计一个算法; 算法需要有合理的复杂度(空间与时间 复杂度)
可计算工具不只是计算机



recursive function(Godel-Herbrand,1934) λ-Calculus(Church-Kleene,1932-1934) Turing machine(Alan Turing 1936)
已经证明:如上三种计算工具功能是等效的 !
为什么只是图灵机成为现代计算 机理论基础
乔姆斯基( Chomsky )对语言的分类
第五章 Undecidability
第六章 第七章 Computational Complexity NP-completeness
主要了解理论计算机科学的如下基本问题


Automata (第二章:Finite-state Machine, 第三 章:Pushdown Automata, 第四章:Turing Machines) Computability (第五章: Undecidability) Complexity (第六章: Computational; 第七章 : NP-completeness) Mathematic Preliminaries (第一章 : Sets, Relations and Language)

大学计算机基础(慕课版)-PPT课件

大学计算机基础(慕课版)-PPT课件
大学计算机基础(慕课版)
2.计算机的工作模式
单机模式 网络模式
第一章 计算机与信息技术基础
1.2.4 计算机的结构与原理
1.计算机的结构
以运算器为核心的结构 以存储器为核心的结构 以总线为核心的结构
大学计算机基础(慕课版)
2.计算机的工作原理
计算机的工作原理是“存储程序” 原理,冯·诺依曼在EDVAC方案中提 出。计算机的工作原理包括两方面: ①将编写好的程序和原始的数据存 储在计算机的存储器中,即“存储 程序”;②计算机按照存储的程序 逐条取出指令加以分析,并执行指 令所规定的操作,即“程序控制”。
大学计算机基础(慕课版)
第一章 计算机与信息技术基础
2.1.5 光驱
光盘驱动器简称光驱,光驱用来存储数据 的介质称为光盘,光盘是以光信息作为存储的 载体并用来存储数据,其特点是容量大、成本 低和保存时间长。光盘可分为不可擦写光盘 (即只读型光盘,如CD-ROM、DVD-ROM 等)和可擦写光盘(如CD-RW、DVD-RAM 等)。目前,CD光盘的容量约700MB,DVD 光盘容量约4.7GB。
大学计算机基础(慕课版)
第一章 计算机与信息技术基础
2.1.1 微处理器
微处理器是由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器,简称CPU,这些 电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。微处理器中不仅有运算器、控制器,还有寄 存器与高速缓冲存储器,其结构是,一个CPU可包含几个甚至几十个内部寄存器,包括 数据寄存库、地址寄存器和状态寄存器等。进行算术逻辑运算的运算器是以加法器为核 心,能根据二进制法则进行补码的加法运算,可传送、移位和比较数据。控制器由程序 计数器、指令译码器、指令寄存器与定时控制逻辑电路组成,可进行分析和执行指令、 统一指挥微机各部分按时序进行协调操作。
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Introduction
I N C R E A S I N G C O M P L E X I T Y
Theory of Computation
Computability
Turing machines (1940s): -- The most general notion of computing -- The Church-Turing thesis -- Limits to computing: Uncomputable functions
factoring an integer into primes determining the shortest tour of given n cities
PART I
Sets, Relations, and Languages
Part I. Sets, Relations, and Languages
Verification of correctness of programs is hence impossible! (The woe of Microsoft!)
Complexity
Automata
Introduction
Theory of Computation
What problems can a computer solve? Computability
No one knows whether this terminates on on all inputs!
17, 52, 26, 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1.
Introduction
Theory of Computation
Computability
How fast can we compute a function? How much space do we require? • • • Polynomial time computable Non-det Poly Time (NP) Approximation, Randomization
- How fast can we solve a problem? - How little disk-space can we use to solve a problem
Automata
-What problems can we solve given really very little space? (constant space)
Restricted models: Finite automata Pushdown automata Context free grammars General models: Turing machine Variant Turing machines Church – Turing Thesis
Introduction
Basic questions:
What is an algorithm? What can and can’t be computed? When should an algorithm be considered practically feasible? What’s the basic capacity and the limit of computer?
Introduction
3 core domains:
Computability theory
Halting problem Tiling problem
What can and can not be computed? Some problems have no algorithms (we will prove this)
Complexity
What can we compute fast? -- Faster algorithms, polynomial time -- Problems that cannot be solved fast: * Cryptography What can we compute with very little space? -- Constant space (+stack) * String searching, language parsing, hardware verification, etc.
Automata
Introduction
I N C R E A S I N G C O M P L E X I T Y
Theory of Computation
Computability
Complexity
Automata
Automata: --- Foundations of computing --- Mathematical methods of argument --- Simple setting
Reference
Introduction to the theory of computation, Michael Sipser, Thomson, 1997. (中译本:计算理论导引, 张立昂,王捍贫,黄雄 译,机械工业出版社, 2000.2) 《可计算性与计算复杂性导引》,张立昂编著, 北京大学出版社,1997.1
Harry R. Lewis Christos H. Papadimitriou
Typos of Elements of the theory of computation
Text Book
Elements of the theory of computation (Second Edition)Harry R. Lewis,Christos H. Papadimitriou 《计算理论基础》,张立昂,刘田 译,清华大 学出版社,2000.7
How quickly can a problem be computed? Many problems probably have no efficient algorithms (no one knows how to prove this yet)
NP-hardness (= what can not be computed efficiently)
Automata
Introduction
Theory of Computation
Nondeterministic Weeks 15--16
Computability
Turing machines: Weeks 11--14
Complexity
Context-free languages: Weeks 7-10
Introduction
I N C R E A S I N G C O M P L E X I T Y
Theory of Computation
Computability
What can we compute? -- Most general notions of computability -- Uncomputable functions
Part I
CONTENTS
1. 2. 3. 4. 5. Introduction Sets, Relations, and Functions Finite Automata Context-free Languages Turing Machines Undecidablity
Authors of Elements of the theory of computation
The Theory of Computation 计算理论基础
主讲: 秦绪佳 教授 E-mail: qinxj@ qxj@ Office: 理学C501 电话:85290385 浙江工业大学 计算机学院
The Theory ofts
Set and its elements
Complexity
Motivation from mathematics: • Can we solve any mathematical question methodically? • Godel’s theorem: NO! • “Even the most powerful machines cannot solve some problems.”
Automata
Automata theory: Weeks 3 -6 Mathematical techniques: Week 1-2
Introduction
3 core domains:
Automata theory It discuss the definition & property of mathematical models.
Even checking whether a C-program will halt/terminate is not possible!
Complexity
Automata
input n; assume n>1; while (n !=1) { if (n is even) n := n/2; else n := 3*n+1; }
Introduction
Theory of Computation
What problems can a computer solve?
Not all problems!!!
Computability
Eg. Given a C-program, we cannot check if it will not crash!
Complexity
Automata
Functions that cannot be computed fast: • Applications to security • Encrypt fast, • Decryption cannot be done fast • RSA cryptography, web applications
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