计算机的原型──图灵机
计算机的原型──图灵机
现代计算机的原型当推英国人图灵设计的“理想计算机”。图灵探讨了通用数字计算机制造的可能性。他于１９４３年实际造出破译密码的计算机，在二战中帮助英国破译德军的密码，在时间上早于第一台电子计算机。只是由于军事保密，外人鲜知其详。
图灵的设计思想主要是，把人们在进位时计算时的动作分解为比较简单的动作。设想一个人在一张纸上做计算，他需要：(1)一种储存计算结果的存储器，即纸张；(2)一种语言，表示加减乘除等操作和数字的符号；(3)扫描区，在计算过程中，看到的上下左右几个方格中的数字；(4)计算意向，即在计算的每一阶段打算下一步做什么，例如看到６＋９就要准备进位等；(5)执行下一步计算。
至于每一步计算，无非是：(1)改变数字或符号；(2)扫描区的改变，往左进位或往右添位等；(3)计算的意向改变等。
图灵把问题设想得更简单一些，把２６×３２的竖式演算穿在纸带上：２６×３２＝５２＋７８０＝８３２。如果每个数字都用二进位数表示，加减乘除、等号也用二进数码表示，那么一个计算就得到一条纸带上的由０和１组成的数串。设有一架机器，读写头解释带子上的输入和给出意向机器的输出。注视格的内容经读写头传给机器，由子机器决定下一步操作交读写头去执行。读写头要做的动作无非是三类：
(1)在注视格中写或不写（即改变或不改变内容）；
(2)将读写头向左或向右移动一格；
(3)停止。
图灵的设想成功地把计算过程机械化了。进行近似计算，解方程，都有一定的算法和步骤，如果我们把这些告诉机器，它就知道下一步该做什么。由此看来，图灵机能正确、高效地进行计算活动，减少人在这方面的劳动。
大学计算机习题参考答案
《大学计算机基础与计算思维》习题参考答案 第一章计算机引论 一、简答题 (1)什么是数据？什么是信息？二者有什么关系？ 答：数据是记录下来的可以鉴别的符号，它可以通过语言、文字、符号、图形、声音、光、电等来记录客观事物的状态。数据是对客观事物的一种符号描述，而信息是经过加工后的数据，是可以用来通信的知识。信息是用来消除随机不确定性的东西。二者关系为：数据是信息的原材料，而信息则是数据加工后的产品。 (2)支撑人类社会文明的三要素是什么？如何理解三者在不同历史时期的地位和作用？ 答：三要素为：信息、物质、能源。不同历史时期三种要素的利用比例不同。 (3)什么是数字化？在计算机领域内又如何理解？ 答：数字化分为广义和狭义二种，广义的数字化：指信息经过数字化处理的广泛应用。狭义的数字化：是指由数字信号（数码）取代模拟信号来表征、处理、存储、传输各种信息的过程。在计算机领域内，我们可以将数字化理解为将许多复杂的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变成一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理。 (4)简述计算机的发展阶段。 答：1932年英国数学家亚伦.图灵(Alan Turing)提出一人计算模型，称图灵机，现在的计算机在本质上与图灵机是一样的。 1936年，Konrad Zuse建造了一台可编程的数字化计算机，它引入了二进制系统和电子管的使用。 第一代计算机：1946至1956年，世界上第一台计算机ENIAC，电子管元件。宾夕法尼亚大学的美籍匈牙利数学家冯.诺依曼改进了ENIAC研制出了世界上第二台计算机EDVAC，作了重要改进：一是采用了二进制，二是程序和数据存入计算机内部。冯.诺依曼为现代计算机在体系结构和工作原理奠定了基础。当今的计算机依然遵循的是冯.诺依曼提出的计算机体系结构。 第二代计算机： (5) 简述计算机的特点。 运算速度快、计算精度高、存储容量大、具有逻辑判断功能、可靠性高、自动化程度高、通用性强等。 (6)简述计算机的应用领域。 科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助工程、办公自动化、数据通信、人工智能等。(7)什么是计算思维？ 计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人尖行为理解等涵盖计算机领域的一系列思维活动。 (8) 计算思维主要包含哪些思维内容？ 计算思维主要包括科学思维、逻辑思维、效率思维、创新思维和伦理思维等内容。
图灵测试介绍 图灵机的工作原理详解
图灵测试介绍图灵机的工作原理详解 图灵测试简介图灵测试（TheTuringtest）由艾伦麦席森图灵发明，指测试者与被测试者（一个人和一台机器）隔开的情况下，通过一些装置（如键盘）向被测试者随意提问。 进行多次测试后，如果有超过30%的测试者不能确定出被测试者是人还是机器，那么这台机器就通过了测试，并被认为具有人类智能。图灵测试一词来源于计算机科学和密码学的先驱阿兰麦席森图灵写于1950年的一篇论文《计算机器与智能》，其中30%是图灵对2000年时的机器思考能力的一个预测，目前我们已远远落后于这个预测。 图灵测试测试内容图灵提出了一种测试机器是不是具备人类智能的方法。即假设有一台电脑，其运算速度非常快、记忆容量和逻辑单元的数目也超过了人脑，而且还为这台电脑编写了许多智能化的程序，并提供了合适种类的大量数据，那么，是否就能说这台机器具有思维能力？ 图灵肯定机器可以思维的，图灵测试他还对智能问题从行为主义的角度给出了定义，由此提出一假想：即一个人在不接触对方的情况下，通过一种特殊的方式，和对方进行一系列的问答，如果在相当长时间内，他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机，那么，就可以认为这个计算机具有同人相当的智力，即这台计算机是能思维的。这就是著名的图灵测试（TuringTesTIng）。当时全世界只有几台电脑，其他几乎所有计算机根本无法通过这一测试。 要分辨一个想法是自创的思想还是精心设计的模仿是非常难的，任何自创思想的证据都可以被否决。图灵试图解决长久以来关于如何定义思考的哲学争论，他提出一个虽然主观但可操作的标准：如果一台电脑表现（act）、反应（react）和互相作用（interact）都和有意识的个体一样，那么它就应该被认为是有意识的。 为消除人类心中的偏见，图灵设计了一种模仿游戏即图灵测试：远处的人类测试者在一段规定的时间内，根据两个实体对他提出的各种问题的反应来判断是人类还是电脑。通过一
计算机应用基础选择题库(正确答案)
模拟测试一 模拟测试一 一、选择题 1．B 2．C 3．C 4．B 5．A 6．C 7．C 8．A 9．B 10．B 一、选择题 1．____________是现代通用计算机的雏形。 A．宾州大学于1946年2月研制成功的ENIAC B．查尔斯·巴贝奇于1834年设计的分析机 C．冯·诺依曼和他的同事们研制的EDV AC D．图灵建立的图灵机模型 A．现代计算机的功能不可能超越图灵机 B．图灵机不能计算的问题现代计算机也不能计算 C．图灵机是真空管机器 D．只有图灵机能解决的计算问题，实际计算机才能解决 5．目前，被人们称为3C的技术是指____________。 A．通信技术、计算机技术和控制技术 B．微电子技术、通信技术和计算机技术 C．微电子技术、光电子技术和计算机技术 D．信息基础技术、信息系统技术和信息应用技术 6．在下列关于信息技术的说法中，错误的是____________。 A．微电子技术是信息技术的基础
B．计算机技术是现代信息技术的核心 C．光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术 D．信息传输技术主要是指计算机技术和网络技术 7．在计算机运行时，把程序和数据一同存放在内存中，这是1946年由____________ 二、填空题 1．最近的研究表明，电子计算机的雏形应该是由阿塔索夫和他的研究生在1941年制作成功的____________计算机。 2．计算机辅助设计的英文简称是____________。 3．第二代电子计算机采用的物理器件是____________。 4．未来计算机将朝着微型化、巨型化、____________、智能化方向发展。 5．目前，人们把通信技术、计算机技术和控制技术合称为____________。
图灵机简述
计算引论课程论文 图灵机 院（系）计算机学院 专业名称计算机科学与技术学号39061606 姓名苏振昊 2011年5月9日
目录 前言 (2) 摘要 (3) Abstract (4) 1.图灵机 (5) ⑴图灵与图灵机 (5) ⑵图灵的基本思想 (6) ⑶图灵机和计算 (7) ⑷停机问题 (8) ⑸通用图灵机 (8) 2超越图灵机算 (9) 总结 (10) 参考文献 (11)
前言 图灵机模型是目前为止最为广泛应用的经典计算模型。目前人类尚无找到其它的计算模型，其可计算的问题类超过图灵机的计算能力。 图灵机模型证明了通用计算理论，肯定了计算机实现的可能性，它也给出了计算机应有的主要架构；它引入了读写与算法与程序语言的概念，极大的突破了过去的计算机器的设计理念；同时，图灵机模型理论是计算学科最核心的理论，因为计算机的极限计算能力就是通用图灵机的计算能力，很多问题可以转化到图灵机这个简单的模型来考虑。可以说，正是在图灵搭建的理论基础之上，计算机才有了后来的蓬勃发展。因此，我认为有必要在这里探讨一下图灵机模型，这个迄今为止最为经典的计算模型。
摘要 图灵的基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程。为了模拟人的这种运算过程，图灵构造出一台假想的机器，这个机器的每一部分都是有限的，但它有一个潜在的无限长的纸带，因此这种机器只是一个理想的设备。图灵认为这样的一台机器就能模拟人类所能进行的任何计算过程。 同时，由于停机问题的不可解，这就存在一些图灵机所不能解决的问题，也让我们去思考、去探索出能够超越图灵计算的计算模型。 关键词：图灵、图灵机、停机问题
大学计算机计算思维导论期末考试
大学计算机——计算思维导论期末考试 返回 期末考试题型均为客观题，试题来自于单元测验的试题库，本次考试共25题，卷面考试总分25分，计入总成绩的分数按总分设置规则计算，考试时间120分钟。 注意：期末考试与平时每讲测验不同，只有一次提交机会。 倒计时： 01:59:46 1 单选(1分) 已知一个存储器芯片M的4位二进制地址编码为，其8条数据线为 。如果需要构造64个存储单元且每个存储单元的字长为16位的存储器，该存储器的6位二进制地址编码线为，16条数据线为 ，问下列说法正确的是_____。 ? A. 总计需要M芯片8个，分成2组，每组4个；将分别连接到8个M芯片的 上；将用一个2-4译码器进行译码形成4条控制线，每2条控制线控制一组M芯片；将分别连接到第一组每个芯片的上，而将分别连接到第2组每个芯片的上 ? B. 总计需要M芯片8个，分成4组，每组两个；将分别连接到8个M芯片的 上；将用一个2-4译码器进行译码形成4条控制线，每一条控制一组中 的两个M芯片；将分别连接到这4个组中的第一个芯片的 上，而将分别连接到这4个组中的另一个芯片的上 ?
C. 总计需要M芯片16个，分成8组，每组两个；将分别连接到16个M芯片的 上；将用一个3-8译码器进行译码形成8条控制线，每一条控制一组中的两个M芯片；将分别连接到这8个组中的第一个芯片的上，而将分别连接到这8个组中的另一个芯片的上 D. 总计需要M芯片8个；将分别连接到8个M芯片的上；将 用一个2-4译码器进行译码形成4条控制线，每一条控制两个M芯片；将8个芯片任意分成两组，将和分别连接到这2个组中的每个芯片的上2 单选(1分) “树”是一种典型的数据结构，在很多算法中都应用树来组织相关的数据。树是组织层次型数据的一种存储结构，它将每一个数据称为一个数据元素。见下图I.示意，采用三个数组来存储树型数据，一个数组TreeElement[]存放数据元素本身，一个数组LeftPointer[]存放该数据元素的左侧子元素的存放地址(简称为左指针)，另一个数组RightPointer[]存放该数据元素的右侧子元素的存放地址(简称为右指针)。参照图I.，回答问题。
关于图灵机的三个问题
写这篇文章，是想尝试回答学习图灵机模型中遇到的三个问题： 1) 为什么图灵机有不可判的问题？ 2) 为什么强大的图灵机会不停机？ 3) 为什么图灵当初要设计图灵机？ 图灵机（Turing machine）是英国数学家阿兰·图灵（Alan Turing）于1936年设计的一种抽象机器，用于定义和模拟计算（computing）。图灵机虽然构造简单，但却及其强大，它能模拟现代计算机的所有计算行为，堪称计算的终极机器。然而即便是这个终极机器，也有令它无能为力的问题，这便是第一个要回答的问题：为什么图灵机有不可判的问题？ 首先明确什么是图灵可识别（Turing recognizable）和图灵可判定（Turing decidable）。图灵机的识别对象是语言，图灵可识别当然不是说图灵本人能识别的语言（照这样说汉语可能是图灵不可识别的~），事实上这只是简称，全称应该是图灵机可识别语言（Turing machine recognizable language）和图灵机可判定语言（Turing machine decidable language）。 一台图灵机在读取一个串后可能进入三种状态：接受、拒绝、循环，如果图灵机进入循环状态，那它将永不停机。现在假设有语言A，如果能设计出一台图灵机M，对于任意字符串ω，如果ω∈A，那么M读取ω后会进入接受状态，那么A是一个图灵可识别语言。注意这个定义对于ω不属于A的情况没有做出限制，所以M读取到不属于A的ω，那么它有可能拒绝，也有可能循环。 图灵可判定语言的要求更严格，它要求对于语言A能设计出一台图灵机M：如果ω∈A，M 进入接受状态；否则进入拒绝状态。如果一个语言是图灵可判定的，总能设计出一台图灵机，能在有限步数内判定一个字符串是不是属于这个语言。如果一台图灵机对所有输入总是停机，那么称它为判定器（decider）。然而第一个问题指明一定有所有判定器都不能判定的问题，要证明这一点，得从康托（Georg Cantor）说起。 康托最大的贡献可能是创建了现代集合论，他认为某些不同的无穷集合有不同的大小。1891年，康托发表了一篇只有5页的论文，证明实数集的基数大于自然数集，并在这篇论文中提出了传说中的对角线方法（方法虽然巧妙但很简单，wiki上有我就不赘述）。图灵机的不可判定问题便需要借助对角线方法。而实数集“大于”自然数集这个事实，可以这么想：“无限×无限”比“无限×有限”大。每个自然数是有限的，集合是一阶无限，自然数集就是一阶无限；相较之下，一个实数是一阶无限，集合又是一阶无限，那么实数的集合就是二阶无限。这个一阶二阶只是我个人的说法，关于不同集合之间的大小关系，康托提出连续统假设，即希尔伯特第一问题，认为不存在一个基数绝对大于可数集而绝对小于实数集的集合，不过这跟今天的话题没有关系，不再展开。 回到正题：图灵机。图灵机能够识别语言，而图灵机本身当然也可以由语言描述。什么是语言？给定一个字母表∑，一个{[由∑中的字母组成的序列]的集合}就是∑上的一个语言（为了消除歧义，算式可以加括号，语言当然也可以）。必须清楚这些概念中哪些是有限的，哪些是无限的：一个语言包含的字符串数可以是有限的也可以是无限的，但一个字母表上的所有语言的数目是无限的，而语言中任意一个字符串的长度是有限的。 首先要证明的是：一个字母表上所有语言构成的集合不仅是无限的，而且是不可数的。 这里需要借助无限二进制序列的集合来帮助证明。一个无限二进制序列（即{0,1}组成的无限序列）是一阶无限，那么这些序列组成的集合就是“无限×无限”，可以通过对角线方法证明无限二进制序列是不可数的，也可以将实数集的元素唯一地映射到无限二进制序列集合。
大学计算机基础习题及答案
一、选择题 1. 物理器件采用集成电路的计算机被称为 C 。 A. 第一代计算机 B. 第二代计算机 C. 第三代计算机 D. 第四代计算机 2. B 是现代通用计算机的雏形。 A. 宾州大学于1946年2月研制成功的ENIAC B. 查尔斯·巴贝奇于1834年设计的分析机 C. 冯·诺依曼和他的同事们研制的EDVAC D. 图灵建立的图灵机模型 3. 计算机科学的奠基人是 B 。 A. 查尔斯·巴贝奇 B. 图灵 C. 阿塔诺索夫 D. 冯·诺依曼 4. 在下列关于图灵机的说法中，错误 ．．的是 C 。 A. 现代计算机的功能不可能超越图灵机 B. 图灵机不能计算的问题现代计算机也不能计算 C. 图灵机是真空管机器 D. 只有图灵机能解决的计算问题，实际计算机才能解决 5. 目前，被人们称为3C的技术是指 A 。 A. 通信技术、计算机技术和控制技术 B. 微电子技术、通信技术和计算机技术 C. 微电子技术、光电子技术和计算机技术 D. 信息基础技术、信息系统技术和信息应用技术 6. 在下列关于信息技术的说法中，错误 ．．的是 C 。 A. 微电子技术是信息技术的基础 B. 计算机技术是现代信息技术的核心 C. 光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术 D. 信息传输技术主要是指计算机技术和网络技术 7. 在计算机运行时，把程序和数据一同存放在内存中，这是1946年由 C 领导的小组正式提出并论证的。 A. 图灵 B. 布尔 C. 冯·诺依曼 D. 爱因斯坦 8. 计算机最早的应用领域是 A 。 A. 科学计算 B. 数据处理 C. 过程控制 D. CAD/CAM/CIMS 9. 计算机辅助制造的简称是 B 。 A. CAD B. CAM
计算的极限(一)所有机器的机器,与无法计算的问题
计算的极限(一)所有机器的机器，与无法计算的 问题 作者：佚名 在图灵诞辰100周年之际，献给这位伟大的开拓者。 计算无处不在。 走进一个机房，在服务器排成的一道道墙之间，听着风扇的鼓噪，似乎能嗅出0和1在CPU和内存之间不间断的流动。从算筹算盘，到今天的计算机，我们用作计算的工具终于开始量到质的飞跃。计算机能做的事情越来越多，甚至超越了它们的制造者。上个世纪末，深蓝凭借前所未有的搜索和判断棋局的能力，成为第一台战胜人类国际象棋世界冠军的计算机，但它的胜利仍然仰仗于人类大师赋予的丰富国际象棋知识；而仅仅十余年后，Watson却已经能凭借自己的算法，先“理解”问题，然后有的放矢地在海量的数据库中寻找关联的答案。长此以往，工具将必在更多的方面超越它的制造者。而这一切，都来源于越来越精巧的计算。 计算似乎无所不能，宛如新的上帝。但即使是这位“上帝”，也逃不脱逻辑设定的界限。 第一位发现这一点的，便是图灵。 所有机器的机器 图灵机非常简单，只要明白了它的运作过程，任何一个受过足够训练的计算机系本科生都可以写出一个模拟图灵机运
行的程序。只消输入状态转移表和纸带的输入内容，程序就可以一步一步模拟相应的图灵机在纸带上爬来爬去的过程。对于一些熟悉图形编程的程序员来说，做个模拟动画也问题不大。即使不用计算机，靠人手一步步操作，也是一件小孩子也能完成的事。图灵机就是这么简单的一种机器。 虽然看上去简单，但实际上图灵机能做的事情远远超出一般的想象。只要有足够长的纸带和足够好的耐心，今天的电脑能做的计算，一台精心设计的图灵机也能完成。诀窍在于，电脑中的电路是有限的，电路的状态也是有限的，我们可以用图灵机去模拟电脑中的电路状态。只要有足够长的纸带，那就可以模拟出足够大的寄存器、内存和硬盘；而CPU中的电路，虽然所有可能的状态极其多，但终究是有限的，可以用图灵机模拟，虽然这台图灵机的状态转移表将会有着令人头痛的大小，以及令人偏头痛的复杂程度。但是，从原则上来说，用图灵机模拟一台电脑是完全可能的，虽然每次“读写内存”时，读写头都需要花长得令人咋舌的时间在纸带上来回奔波。 也就是说，从原则上来说，只要配备适当的输入和输出设备，以及极其好的耐心，我们完全可以用图灵机上网、玩游戏甚至执行自己写的程序。特别地，存在一台特定的编写程序专用的图灵机T，我们可以在纸带上写程序，将它输入到T，然后T就能执行这个程序。那么，如果我们将方才本科生写
计算理论2013 12题
一．填空题 1.语言类P 、PSPACE 、NP 、NPSPACE 、EXPTIME 之间的关系为 （EXPTIME NPSPACE PSPACE NP P ?=??）。 2.产生语言{12n 03n |n ≥0}的上下文无关文法是（00011|A A ε→）。 3.命题“利用递归定理，一个TM M 可以得到自己的描述
计算机教材课后习题参考答案剖析
《大学计算机基础与计算思维》 课后习题参考答案 目录 第1章计算、计算机与计算思维 (1) 第2章数据的计算基础 (3) 第3章计算机硬件系统 (6) 第4章操作系统基础 (11) 第5章算法与数据结构 (13) 第6章程序设计及软件工程基础 (17) 第7章数据库技术 (19) 第8章计算机网络 (22) 第9章信息安全与职业道德 (24) 第10章计算软件 (28) 第11章办公软件Office 2010 (29) 算机科学与技术学院计算机基础教学部 2015年9月
第1章计算、计算机与计算思维 1.1 举例说明可计算性和计算复杂性的概念。 答：对于给定的一个输入，如果计算机器能在有限的步骤内给出答案，这个问题就是可计算的。数值计算、能够转化为数值计算的非数值问题（如语音、图形、图像等）都是可计算的。 计算复杂性从数学上提出计算问题难度大小的模型，判断哪些问题的计算是简单的，哪些是困难的，研究计算过程中时间和空间等资源的耗费情况，从而寻求更为优越的求解复杂问题的有效规则，例如著名的汉诺塔问题。 1.2 列举3种电子计算机出现之前的计算工具，并简述其主要特点。 答：（1）算盘通过算法口诀化，加快了计算速度。（2）帕斯卡加法器通过齿轮旋转解决了自动进位的问题。（3）机电式计算机Z-1，全部采用继电器，第一次实现了浮点记数法、二进制运算、带存储地址的指令等设计思想。 1.3 简述电子计算机的发展历程及各时代的主要特征。 答：第一代——电子管计算机（1946—1954年）。这个时期的计算机主要采用电子管作为运算和逻辑元件。主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯，外存储器采用磁带。在软件方面，用机器语言和汇编语言编写程序。程序的编写与修改都非常繁琐。计算机主要用于科学和工程计算。 第二代——晶体管计算机（1954—1964年）。计算机逻辑元件逐步由电子管改为晶体管，体积与功耗都有所降低。主存储器采用铁淦氧磁芯器，外存储器采用先进的磁盘，计算机的速度和可靠性有所提高。软件方面，出现了各种各样的高级语言，如FORTRAN、ALGOL、COBIL 及编译程序语言，简化了程序设计，建立了程序库和批处理的管理程序，开始用“操作系统”软件对整个计算机资源进行管理。除了进行科学计算之外，这时的计算机还应用于工业控制、工程设计及数据处理等领域。 第三代——集成电路计算机（1964—1970年）。这个时期的计算机逻辑元件使用集成电路代替了原来独立的物理元件，使用半导体存储器代替了磁芯存储器。中、小规模的集成电路可在单个芯片上集成几十个晶体管。在软件方面，出现了分时操作系统及交互式高级语言，实现了多道程序的运行，如当其中一个程序等待输入/输出时，另一个程序可以进行计算，这大大提高了计算机的运行速度。 第四代——大规模集成电路计算机（1970年至今）。这个时期的计算机逻辑元件和主存储器都采用了大规模集成电路LSI（Large Scale Integration of Circuits）。通过LSI技术在一个芯片上能集成几十万甚至几百万个晶体管，集成度比中、小规模集成电路提高了1～2个以上的数量级。 1.4 简述计算机的特点。 答：（1）运算速度快；（2）计算精度高；（3）具有记忆能力；（4）具有逻辑判断能力；（5）具有自动执行能力 1.5 你所知道的计算机有哪些？ 答：根据计算机的综合性能指标，结合计算机应用领域的分布可将计算机分为高性能计算机、微型计算机、工作站、服务器、嵌入式计算机五大类。 1.6 举例说明计算机的广泛应用。 答：计算机的应用可以归纳为以下几个主要方面：（1）科学计算（2）数据处理（3）过程控制（4）计算机辅助系统（5）人工智能（6）网络通信 1.7 什么是图灵机？它对电子计算机的发明有何启示？ 答：通过建立指令、程序以及通用机器执行程序的理论模型，证明了可以制造一种通用的机器计算所有能想象得到的可计算函数，这种理论上的计算机后来被命名为“图灵机”（Turing Machine）。
大学计算机基础与计算思维客观题及答案(1)
1 在Internet中能够提供任意两台计算机之间传输文件的协议是 选择一个答案 a. SMTP b. FTP c. WWW d. Telnet Question 2 Internet的核心协议是 选择一个答案 a. DHCP b. FTP c. TCP/IP d. DNS Question 3 计算机技术结合通信技术，二者融合，于是产生了（） 选择一个答案 a. 图灵机 b. 超级计算机 c. 专用计算机 d. 计算机网络 Question 4 图灵机由四部分组成：(1)条无限长的纸带；（2）一个读写头；（3）___ ；（4）一个状态寄存器。 选择一个答案 a. 一套控制规则 b. 一块内存条 c. 一个理想擦头
d. 一个转轮 Question 5 计算机科学发展与大规模集成电路的发展紧密相关。 答案: 对错误。 Question 6 硬盘通常安装在主机箱内，所以硬盘属于内存。 答案: 对错误 Question 7 从关系运算中，选择运算是从列的角度进行的运算。 答案: 对错误 Question 8 关于word中的插入表格命令，下列说法中错误的是______ 选择一个答案 a. 可以自动套用格式 b. 只能是2行3列 c. 行列数可调 d. 能调整行、列宽 Question 9 SQL语句中排序关键字是 选择一个答案 a. Group by b. Order by c. Where d. Create Question 10 在PowerPoint中，“格式”菜单中的命令（）可以用来改变某一幻灯片的布局。选择一个答案
a. 字体 b. 幻灯片版式 c. 背景 d. 幻灯片配色方案 11 如果想将幻灯片的方向更改为纵向，可通过选择命令来实现。 选择一个答案 a. “文件”→“打印” b. “格式”→“应用设计母版” c. “文件”→“页面设置” d. “格式”→“幻灯片版式” Question 12 以下函数能够实现求和功能的是（） 选择一个答案 a. Count b. Sum c. Avg d. Max Question 13 常用工具栏上“新建”幻灯片和格式工具栏上“新建幻灯片”的功能是不一样的。 答案: 对错误 Question 14 在Excel中，利用填充柄可以将数据复制到相邻单元格中，若选择含有数值的左右相邻的两个单元格，左键拖动填充柄，则数据将以_____ 填充。 选择一个答案 a. 右单元格数值 b. 等比数列
大学计算机第6版习题汇总1-8章20160219(16春)资料
第1章计算机文化和计算思维基础 一、选择题 1. ______是现代通用计算机的雏形。 A. 宾州大学于1946年2月研制的ENIAC B. 查尔斯?巴贝奇于1934年设计的分析机 C. 冯??诺依曼和他的同事们研制的EDVAC D. 艾兰?图灵建立的图灵机模型 2. 世界上第一台电子计算机ENIAC诞生于______年。 A. 1939 B. 1946 C. 1952 D. 1958 3. 计算机科学的奠基人是_____。 A. 查尔斯?巴贝奇 B. 艾兰?图灵 C. 莫奇莱和埃克特 D. 冯??诺依曼 4. 在下列关于图灵机的说法中，错误的是_____。 A. 现代计算机的功能不可能超过图灵机 B. 图灵机不可以计算的问题现代计算机也不能计算 C. 图灵机是真空管机器 D. 只有图灵机能解决的计算问题，实际计算机才能解决 5. 在计算机运行时，把程序和数据一样存放在内存中，这是1946年由_____领导的小组正式提出并论证的。 A. 冯??诺依曼 B. 布尔 C. 艾兰?图灵 D. 爱因斯坦 6. 计算机从其诞生至今已经历了4个时代，这种对计算机划代的原则是根据_____。 A. 计算机所采用的电子器件 B. 计算机的运算速度 C. 程序设计语言 D. 计算机的储存量 7. 物理器件采用晶体管的计算机被称为_____。 A. 第一代计算机 B. 第二代计算机 C. 第三代计算机 D. 第四代计算机 8. 专门为某种用途而设计的计算机，称为_____计算机。 A. 专用 B. 通用 C. 特殊 D. 模拟 9. 计算机最早的应用领域是_____。 A. 科学计算 B. 数据处理 C. 过程控制 D. CAD/CAM/CIMS 10. 计算机辅助制造的简称是_____。 A. CAD B. CAM C. CAE D. CBE 11. 在电子商务中，企业与消费者之间的交易称为_____。 A. B2B B. B2C C. C2C D. C2B 12. 下列不属于人类三大科学思维的是_____。 A. 理论思维 B. 逻辑思维 C. 实验思维 D. 计算思维 13. 下列关于计算思维的说法中，正确的是_____。 A. 计算机的发明导致了计算思维的诞生 B. 计算思维的本质是计算 C. 计算思维是计算机的思维方式 D. 计算思维是人类求解问题的一条途径 14. 下列关于可计算性的说法中，错误的是_____。 A. 所有问题都是可计算的 B. 图灵机可以计算的就是可计算的
图灵论题 与 丘奇 -图灵定理 - 丘奇 -
丘奇-图灵论题 与 丘奇-图灵定理 Miner 2011.03.13 https://www.360docs.net/doc/481375544.html,/group/swarmagents_ai/ https://www.360docs.net/doc/481375544.html,/group/swarmagents_ai/
希尔伯特第十问题 1900 年，巴黎第二届国际数学家大会，希尔伯特“数学问题”演讲：23个他认为最具重要意义的数学问题 第十问题：判定丢番图方程的可解性 对包含任意个未知数的丢番图方程，给出一个 有效的算法，通过有限次的计算，能够判定该 方程在有理数整数上是否可解。 丢番图方程：整系数代数多项式方程 x2+y2=z2 有整数解(勾三股四弦五) 2x-2y=1 没有整数解
可计算性和计算复杂性理论 研究计算和可计算性概念 研究各种计算模型及其等价性 研究不可计算性 研究P和NP问题
Alonzo Church (1903-1995)Alan Turing (1912-1954) Kurt Godel [1906-1978]
可以有效计算的函数 数学上，算法是（通过有限多的步骤）对数学函数进行有效计算的方法。 因此算法研究的一个重要的切入点，是寻找可以有效计算的函数。 开始只知道一些最简单的函数，以及用这些函数通过若干简单规则组合出的函数是 可以有效计算的。数学家们把这类函数叫做递归函数（Recursive Function）。
1931 年，Herbrand(1908-1931，登山时遇难) 对递归函数进行了研究，并给哥德尔写信叙述了自己的研究结果。 Church(1903-1995) 命题：所有可以有效计算的函数都可以用λ-calculus来定义。 1934 年，丘奇向哥德尔介绍了这一猜测，但哥德尔不认同。于是丘奇请哥德尔给出一个他认为合适的描述。 哥德尔在Herbrand结果的基础上提出了一般递归函数的概念，并指出：凡算法可计算函数都是一般递归函数，反之亦然．（但哥德尔当时并没想到他的递归概念包含了所有可能的递归） 丘奇与克林证明了这两种看上去完全不同的描述方式实际上是彼此等价的。 丘奇相信已经找到了可以有效计算的函数的普遍定义。但哥德尔并不赞成，在他看来，在还没有找到一组公理刻划算法可计算性概念所包含的公认特性之前，不可能有完全令人满意的严格的数学定义。 在此期间，图灵独立思考了可计算性问题，最终以通用图灵机概念刻划了算法可计算性，并发现丘奇与哥德尔所定义的那些函数与他的抽象计算机可以计算的函数等价，获得哥德尔的承认（图灵当时研究图灵机的目的是要研究希尔伯特于1928 年提出的有关一阶逻辑的判定问题） 哥德尔不认同丘奇论题的原因可能是他认为可计算性不应依赖于形式系统的选择。而图灵机可计算这个概念的第一次成功地给出有意义的认识论观念上的一种绝对的定义。
计算机一级选择题(1-4章)讲解
第一章 1．信息科学的奠基人香农(Shannon)在信息科学发展史上的主要贡献是创立了（）。 A) 控制论B) 狭义信息论C) 噪声理论D) 仿生理论 2．掷一个由红、绿、蓝、白4种颜色标识的立方体，任一面朝上的概率相同。任一面朝上这一事件所获得的自信息量是（）。 A) 1/4 B) 1/2 C) 2 D) 0 3．数据、消息、信号、信息等是信息论中讨论的基本术语，以下叙述中，（）是错误的。 A) 数据是对客观实体的一种描述形式，是未加工的信息 B) 消息需要进行译码（解读）后才能成为信息，消息中蕴含信息 C) 信号是数据的电磁或光脉冲编码，是消息的运载工具 D) 信息源发出的消息带有明显的确定性 4．信息论发展分为三个阶段，（）不属于这三个阶段。 A) 狭义信息论B) 宏观信息论C) 一般信息论D) 广义信息论 5．某信息源信号共有4种状态，每种状态出现的概率分别为1/4，则某信宿收到该信源的平均信息量（信息熵）是（）。 A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 6．扔一枚硬币，正反面出现的概率相等，任一面朝上这一事件所获得的自信息量是（）比特。 A) 1/2 B) 0 C) 1 D) -l 7．信源发出的信号共有4种状态，4种状态的发生概率各为1/4，信源传给信宿的信息熵是（）比特。 A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 8．有一等差数列，共8项。已知相邻两项的差为2，第2项为4，求第3项的值。答案中含有的信息量是（）比特。 A)0 B) 1 C) 2 D) 3 9．一个村在512个村民里选举1人当村长，如果这些村民当选的概率相同，则“李四当选村长”这条信息携带的自信息量是（）比特。 A) 3 B) 6 C) 9 D) 12 10．信息熵是事件不确定性的度量，信息熵越小，说明不确定性（）。 A) 越小B) 不变C) 越大D) 不能确定 11．从某种意义上说，信息技术是对特定人体器官的扩展，其中通信技术可以认为是对人体（）的扩展。 A) 感觉器官B) 神经器官C) 视觉器官D) 听觉器官 12．以下关于图灵机的说法，错误的是（）。 A) 图灵机是一种抽象计算模型，并没有真正生产出来 B) 图灵机的理论是在冯·诺依曼型计算机体系结构基础上产生的 C) 图灵机是一种数学自动机模型，包含了存储程序的思想 D) 在图灵机的基础上发展了可计算性理论 13．数码相机中的CCD器件可以将采集到的光信号转换成电信号，这一过程主要是使用了信息技术“四基元”中的（）技术。 A) 计算机技术B)通信C)传感D)控制
图灵机简介和原理分析
图灵机简介和原理分析 摘要：1936年，阿兰·图灵提出了一种抽象的计算模型——图灵机 (Turing Machine)。图灵机是指一个抽象的机器，可被视作任意解决有限数学逻辑过程的机器，它提供了一种简单有效的解决逻辑过程的方法，加快了后来诺依曼设计的计算机的出现。本文将对图灵机的原理和历史等进行简介和分析。 关键字：图灵机，计算模型。 一．图灵机的历史发展 图灵机被公认为现代计算机的原型，这台机器可以读入一系列的零和一，这些数字代表了解决某一问题所需要的步骤，按这个步骤走下去，就可以解决某一特定的问题。这种观念在当时是具有革命性意义的，因为即使在50年代的时候，大部分的计算机还只能解决某一特定问题，不是通用的，而图灵机从理论上却是通用机。 1936年,图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文,题为"论数字计算在决断难题中的应用"。在这篇开创性的论文中,图灵给"可计算性"下了一个严格的数学定义,并提出著名的图灵机"(Turing Machine)的设想。"图灵机"不是一种具体的机器,而是一种思想模型,可制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置,用来计算所有能想像得到的可计算函数。"图灵机"与"冯?诺伊曼机"齐名,被永远载入计算机的发展史中。1950年10月,图灵又
发表了另一篇题为"机器能思考吗"的论文,成为划时代之作。也正是这篇文章,为图灵赢得了"人工智能之父"的桂冠。 在图灵看来，这台机器只用保留一些最简单的指令，一个复杂的工作只用把它分解为这几个最简单的操作就可以实现了，在当时他能够具有这样的思想确实是很了不起的。 图灵机的产生一方面奠定了现代数字计算机的基础（要知道后来冯?诺依曼就是根据图灵的设想才设计出第一台计算机的）。另一方面，根据图灵机这一基本简洁的概念，我们还可以看到可计算的极限是什么。也就是说实际上计算机的本领从原则上讲是有限制的。请注意，这里说到计算机的极限并不是说它不能吃饭、扫地等硬件方面的极限，而是仅仅就从信息处理这个角度，计算机也仍然存在着极限。这就是图灵机的停机问题。 二．图灵机原理及分析 图灵的基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程，他把这样的过程看作下列两种简单的动作： １）在纸上写上或擦除某个符号； ２）把注意力从纸的一个位置移动到另一个位置； 而在每个阶段，人要决定下一步的动作，依赖于 (a) 此人当前所关注的纸上某个位置的符号和(b) 此人当前思维的状态。为了模拟人的这种运算过程，图灵构造出一台假想的机器，该机器由以下几个部分组成： 一条无限长的纸带。纸带被划分为一个接一个的小格子，每
计算机考博试题计算理论及答案
计算理论 字母表：一个有穷的符号集合。 字母表上的字符串是该字母表中的符号的有穷序列。 一个字符串的长度是它作为序列的长度。 连接反转Kleene星号L* ，连接L中0个或多个字符串得到的所有字符串的集合。 有穷自动机：描述能力和资源极其有限的计算机模型。 有穷自动机是一个5元组M=(K,∑,δ,s,F),其中 1）K是一个有穷的集合，称为状态集 2）∑是一个有穷的集合，称为字母表 3）δ是从KX∑→K的函数，称为转移函数 4）s∈K是初始状态 5）F?K是接收状态集 M接收的语言是M接收的所有字符串的集合，记作L(M). 对于每一台非确定型有穷自动机，有一台等价的确定型有穷自动机有穷自动机接受的语言在并、连接、Kleene星号、补、交运算下是封闭的。 每一台非确定型有穷自动机都等价于某一台确定型有穷自动机。一个语言是正则的当且仅当它被有穷自动机接受。 正则表达式：称R是一个正则表达式，如果R是 1）a，这里a是字母表∑中的一个元素。 2）ε，只包含一个字符串空串的语言
3） ，不包含任何字符串的语言 4)(R1∪R2),这里R1和R2是正则表达式 5）(R10R2),这里R1和R2是正则表达式 6）(R1*),这里R1*是正则表达式 一个语言是正则的当且仅当可以用正则表达式描述。 2000年4月 1、根据图灵机理论,说明现代计算机系统的理论基础。 1936年，图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文，题为《论数字计算在决断难题中的应用》。在这篇开创性的论文中，图灵给“可计算性”下了一个严格的数学定义，并提出著名的“图灵机”(Turing Machine)的设想。“图灵机”不是一种具体的机器，而是一种思想模型，可制造一种十分简单但运算能力极强的计算机装置，用来计算所有能想像得到的可计算函数。这个装置由下面几个部分组成：一个无限长的纸带，一个读写头。（中间那个大盒子），内部状态（盒子上的方块，比如A,B,E,H），另外，还有一个程序对这个盒子进行控制。这个装置就是根据程序的命令以及它的内部状态进行磁带的读写、移动。工作带被划分为大小相同的方格，每一格上可书写一个给定字母表上的符号。控制器可以在带上左右移动，它带有一个读写出一个你期待的结果。这一理论奠定了整个现
计算机原理之图灵机与冯诺依曼机
计算机原理之图灵机与冯诺依曼机 计算机科学班边敬云，刘迎春，曹晔一、冯诺依曼机 冯·诺伊曼结构，也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的计算机设计概念结构。冯诺依曼机由一个同时存放指令和数据的主存储器、一个二进制的算逻运算部件、一个解释存储器中的指令并能控制指令执行的程序部件以及由控制部件操作的I/O设备，因此被称为存储程序型计算机。冯诺依曼首次提出了三大概念： 1.五大组成部件：输入设备，辅存储器，主存储器，运算器，控制器，输出设备。 2.采用二进制。 3.存储程序。 但是将CPU与存储器分开并非十全十美，反而会导致一些问题，也就是所谓的冯·诺伊曼瓶颈：在CPU与存储器之间的数据传输率与存储器的容量相比起来相当小，在现代计算机中，数据传输率与CPU 的工作效率相比之下非常小，在某些情况下（当CPU需要在巨大的数据上运行一些简单指令时），数据传输率就成了整体效率非常严重的限制。CPU将会在数据输入或输出存储器时闲置。由于CPU速度远大
于存储器读写速率，因此瓶颈问题越来越严重。（但后来这个问题被高速缓存解决了！）冯诺依曼结构还将运算器和存储器分开，则意味着存储器和运算器之间的传输通道的速率必须高于运算器的速度，否则运算器会处于等待状态，提高了技术上的难度。 二、图灵机 图灵机，是在1936年提出的一种抽象计算模型，其更抽象的意义为一种数学逻辑机，可以看作等价于任何有限逻辑数学过程的终极强大逻辑机器。仅是解决数学问题的理想化机器。 图灵的基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程，他把这样的过程看作下列两种简单的动作： ?在纸上写上或擦除某个符号； ?把注意力从纸的一个位置移动到另一个位置； 而在每个阶段，人要决定下一步的动作，依赖于当前所关注的纸上某个位置的符号和当前思维的状态。为了模拟人的这种运算过程，图灵构造出一台假想的机器，该机器由以下几个部分组成： 1、一条无限长（理想化）的纸带。纸带被划分为一个接一个的小 格子，每个格子上包含一个来自有限字母表的符号，还有字母表中特殊的符号表示空白。纸带上的格子从左到右依次被编号为0, 1, 2, ...，纸带的右端可以无限伸展（理想化）。 2、一个读写头HEAD。该读写头可以在纸带上左右移动，它能读出
计算机与计算思维
1.对PC机，“Pentium”“Pentium Ⅱ”指的是CPU 类型 2.软件=程序涉及+文档 3.汇编程序属于系统软件 4.组成计算机网络的最大好处是：资源共享 5.若要运行一个程序，必须首先调入——。内存√CMOS×ROM× 6.若要长期保存应存储在外存。 7.云计算机核心：应用软件与存储设备相结合 8.操作系统内核不包含以下——程序。 C A.文件管理 B.设备驱动 C.命令解释器 D.内存管理 9.硬盘简称HDD 10.通常所说的“裸机”是指计算机仅有：——。 C A.CPU B.指令系统 C.硬件系统 D.软件 11.计算机系统的“主机”由——构成。 C A.计算机主板上的全部器件 B.主机箱内部的全部器件。 C.CPU和内存储器 D.CPU、内存储器及辅助存储器 12.CPU可直接访问高速缓冲存储器√主存储器√ 13.如今人们使用银行卡在自助取款机上取款，这属于计算机应用领域的——。A A.数据处理 B.过程控制 C.科学计算 14.图灵机的无限长纸带对应到现代计算机为存储器 A. 编译程序/解释程序和汇编程序是系统软件 B. 故障诊断程序/排错程序/人事管理系统不属于应用软件 C. 操作系统，财务管理程序，系统服务程序都是应用软件 D. 操作系统和各种程序设计语言的处理程序都不是系统程序 2.目前普遍使用的微型计算机所采用的逻辑元件是：大规模和超大规模集成电路 3.操作系统中——负责控制程序的执行。A A.处理器管理 B.设备管理 4.——是CPU的基准频率，是CPU与主板之间同步运行的速度，单位是MHz. 外频 5.指令的操作码表示的是：做什么操作√操作地址× 6.计算机的计算理论是由——提出的。图灵√冯诺依曼× 7.对于一个主机域名“https://www.360docs.net/doc/481375544.html,”来说，其中——表示主机名。smt 8. 9.CERNET是中国教育和科研计算机网√中国公用计算机互联网× 10.字长是指计算机能直接处理的二进制信息的位数。√ 11.Internet域名地址中的net代表：B A.一般用户B网络服务器 12.关于汉字机内码、字形码表述正确的是：A A.机内码占用空间少，字形码占用空间多 B.无法确定两种编码占用空间的大小 13.网卡的总线接口来分，可分为ISA、PCI、PIC-X、——。 D A.AGP B.VESA C.IDE D.PCMCIA 14.光纤不属于无线介质。