信息与智能科学导论 第3章 计算机网络技术(A) - 副本
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
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
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
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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
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
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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
（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
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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。
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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
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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。
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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。
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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
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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
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
智能计算导论神经网络.PPT
a 1
n 0 -1
a b
p -b/w 0
f（n）= k×n + c
25
传输函数(对数-S型函数)
Log-Sigmoid Transfer Function
a 1
a 1
n 0
p -b/w 0
26
传输函数(对数-S型函数)
Log-Sigmoid Transfer Function
逻辑斯特函数（Logistic Function） f(n)= 1/(1+exp(-d×n)) 函数的饱和值为0和1
人工神经网络的表达能力大大地限制了它的学习 能力。
人工神经网络的学习过程就是对它的训练过程 学习规则就是修改神经网络权值(包括偏置值)的
方法和过程(也称这种过程是训练算法)
45
学习方法—有导师学习
有 导 师 学 习 (Supervised Learning) 与 有 导 师 训 练 (Supervised Training)相对应。
型和算法 进一步对生物神经系统进行研究，不断地丰富对人
脑的认识。
10
生物神经系统
11
生物神经系统
12
生物神经系统
13
生物神经系统
14
生物神经元
生物神经元组成：神经细胞被称为生物神 经元。神经元主要由三个部分组成：细胞 体、轴突。 细胞体：由细胞核、细胞质与细胞膜等组 成。它是神经元的新陈代谢中心，同时还 用于接收并处理对其它神经元传递过来的 信息。 轴突：由细胞体向外伸出的最长的一条分
Hard Limit Transfer Function
a
a
1
1
n 0
p -b/w 0
if n f(n) if n
信息与智能科学导论
信息与智能科学导论介绍信息与智能科学导论是一门探讨信息与智能科学领域的基本概念、研究方法和前沿发展的课程。
本文将从多个角度全面、详细、完整、深入地探讨信息与智能科学导论这一课程的主题。
信息科学概述信息科学是研究信息的产生、传输、存储、处理和应用的学科。
它集合了计算机科学、数学、统计学、通讯工程、电子学等多个学科的知识。
信息科学的发展使得人类能够处理和利用大量的信息，不断提高工作效率和生活品质。
信息的定义1.信息是事物的属性、状态或变化的表征。
它可以通过信号、数据、文字、图像、声音等形式进行传递和存储。
2.信息具有可传递性和可解释性。
它可以通过传递媒介（如网络、电线、纸张等）传递给接收者，并且可以通过某种方式被接收者理解和解释。
信息的特征信息具有以下几个基本特征： - 可测量性：信息可以通过某种方式进行测量和度量，如位、字节、频率等。
- 可编码性：信息可以通过编码系统进行表示，如二进制、ASCII码等。
- 可传递性：信息可以通过传输媒介进行传递，如电信网络、无线电波等。
- 可解释性：信息可以被接收者理解和解释，从而产生特定的意义和价值。
智能科学概述智能科学是研究智能行为和智能系统的学科。
它涉及人工智能、机器学习、认知科学、控制工程等多个领域，旨在实现人工智能和智能系统的发展和应用。
智能的定义1.智能是指具备推理、学习、决策、规划等高级认知和行为能力的系统或个体。
2.智能体能够根据环境中的信息和目标实现适应性的行为，并能不断改进和提高自己的性能。
智能科学的研究方向智能科学的研究方向包括以下几个方面： - 机器学习：研究使计算机系统具备学习能力的方法和算法。
- 认知科学：研究人类思维和认知过程的规律，借鉴其原理和方法来设计智能系统。
- 控制工程：研究控制系统的建模、设计和优化，用于实现智能系统的自主决策和控制。
- 自然语言处理：研究使计算机系统能够理解和处理自然语言文本的方法和技术。
- 计算机视觉：研究使计算机系统能够理解和处理视觉信息的方法和算法。
智能科学导论
第三篇则聚焦于人工智能的关键技术，包括机器学习、深度学习、自然语言 处理、计算机视觉等。这一部分内容全面且深入，可以帮助读者掌握人工智能的 核心技术。
第四篇探讨了智能在各行业的应用，涉及医疗、金融、教育、交通等多个领 域。通过了解这些实际应用案例，读者可以更好地理解智能科学的实用价值。
第五篇则对智能科学的未来发展进行了展望，分析了智能科学在未来可能的 发展方向和挑战。这对于那些对智能科学感兴趣的读者具有较大的启示作用。
尽管《智能科学导论》的目录已经相当完善，但在一些细节方面仍存在一定 的不足。例如，在第一篇中，“智能与意识的关系”这一主题可以进一步细化， 以便读者更准确地理解智能和意识之间的关系。随着人工智能技术的快速发展， 一些新技术和趋势（如量子计算、生物信息学等）在目录中没有得到充分的体现。 如果作者能在未来的修订中加入这些内容，会使这本书更加与时俱进。
内容摘要
人工智能的应用：本书详细讨论了人工智能在各个领域的应用，如自然语言处理、计算机视觉、 机器人技术等。通过具体案例的分析，使读者能够更好地理解人工智能在实际问题中的应用。 机器学习的方法：本书重点介绍了机器学习的基本方法，如监督学习、无监督学习、强化学习等。 通过对这些方法的详细解释，使读者能够了解机器学习的原理及其在不同场景中的应用。 深度学习：本书对深度学习进行了详细的解释，包括其基本原理、常用模型和优化方法等。通过 具体案例的介绍，使读者能够更好地理解深度学习的应用场景和优势。 神经网络：本书对神经网络的基本原理进行了深入的探讨，包括前馈神经网络、递归神经网络等。 通过不同领域的应用案例的介绍，使读者能够更好地理解神经网络在不同场景中的应用。 本书简要概括了《智能科学导论》一书的主要内容，包括书籍的主题、目的、重点和难点。
计算机科学导论课本答案(完整版)
第1章概述习题(答案)一．选择题1. D2. B3. CD4. C5. ABC6. A7. B8. B9. ABCD 10. ABCDE二．简答题1．什么是计算机系统？计算机系统是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统，由计算机硬件系统和计算机软件系统两大部分组成。
2．请解释冯•诺依曼所提出的“存储程序”概念。
把程序和数据都以二进制的形式统一存放在存储器中，由机器自动执行。
不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能。
3．控制器的主要功能是什么？控制器基本功能就是从内存中取出指令和执行指令，即控制器按程序计数器指出的指令地址从内存中取出该指令进行译码，然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令，执行该指令。
另外，控制器在工作过程中，还要接受各部件反馈回来的信息。
4．简述CPU和主机的概念。
通常把运算器、控制器做在一个大规模集成电路块上称为中央处理器，又称CPU(Central Processing Unit)。
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。
5．什么是计算机软件？计算机软件的分类有哪些？软件是指用来指挥计算机运行的各种程序的总和以及开发、使用和维护这些程序所需的技术文档。
计算机软件系统分为系统软件和应用软件。
计算机系统软件由操作系统、语言处理系统、以及各种软件工具等组成，指挥、控制计算机硬件系统按照预定的程序运行、工作，从而达到预定的目标。
应用软件是用户利用计算机软、硬件资源为解决各类应用问题而编写的软件，包括用户程序及其说明性文件资料。
6．计算机有哪些主要的特点？(1)运算速度快、精度高计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万亿次以上。
一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。
智能信息技术导论 稿本
智能信息技术导论稿本智能信息技术导论一、概述智能信息技术是指利用计算机技术和人工智能技术，对人类知识、经验和智慧进行模拟和扩展，以实现自动化、智能化的信息处理和决策。
随着人工智能技术的不断发展，智能信息技术已成为当今社会发展的重要方向之一。
二、智能信息技术的主要应用领域1. 智能家居：通过物联网、人工智能等技术实现家居设备的自动化控制和互联互通，提高家庭生活的便利性和舒适度。
2. 智慧城市：利用大数据分析、物联网等技术建设城市数字化平台，实现城市管理的科学化、精细化。
3. 人工智能医疗：通过深度学习等技术对医疗数据进行分析和挖掘，提高医疗诊断效率和准确率。
4. 智慧教育：利用大数据分析、人工智能等技术实现个性化教育，提高教育质量和效率。
5. 智慧金融：通过大数据分析、人工智能等技术提高金融风控能力和客户服务水平，推动金融业的数字化转型。
三、智能信息技术的核心技术1. 机器学习：是人工智能领域的核心技术之一，通过对数据进行学习和训练，实现模型的自动优化和预测。
2. 自然语言处理：是将自然语言转换成计算机可处理的形式，实现机器对语言的理解和生成。
3. 计算机视觉：是利用计算机对图像和视频进行分析和识别，实现图像分类、目标检测等功能。
4. 数据挖掘：是从大规模数据中自动提取隐含信息和知识的过程，包括分类、聚类、关联规则挖掘等方法。
5. 人机交互：是指通过各种交互方式（如语音识别、手势识别等）实现人与计算机之间的信息交流。
四、智能信息技术发展趋势1. 大数据时代：随着互联网应用的不断扩展，大量数据被产生并存储。
利用这些数据进行分析和挖掘已经成为当今社会发展的重要趋势。
2. 云计算技术：云计算是指通过网络将大量计算资源集中在一起，实现可扩展、高效的计算服务。
随着云计算技术的不断发展，越来越多的企业和个人开始采用云计算服务。
3. 物联网技术：物联网是指通过各种传感器和设备将物理世界与网络相连接，实现智能化的数据采集和控制。
计算机导论(第3版)-1-3章参考答案
第1章习题参考答案1、简要叙述ENIAC之前计算工具的发展历程。
答案:（1）算筹；（2）算盘；（3）计算尺；（4）机械计算机；（5）机电计算机。
对于（3）—（5），列出其代表机型。
2、对比说明第一代至第四代计算机各自的主要特点。
答案:（1）第一代计算机的主要特点：用电子管作为基本元器件；用机器语言或汇编语言编写程序；使用水银延迟线、静电存储管、磁鼓和磁芯作主存储器；输入输出装置主要用穿孔卡片；主要用于科学计算。
（2）第二代计算机的主要特点：用晶体管作为基本元器件；出现了FORTRAN、ALGOL和COBOL 等高级语言；采用磁芯存储器作主存，采用磁盘与磁带作辅存；除了科学计算和数据处理外，开始进入实时过程控制领域；出现了操作系统。
（3）第三代计算机的主要特点：用集成电路作为基本元器件；高级语言得到广泛应用；用半导体存储器取代了磁芯存储器，存储容量大幅度提高；普遍采用了微程序设计技术，设计了具有兼容性的体系结构；系统软件与应用软件都有很大发展，操作系统的功能有很大的提高和完善；出现了成本较低的小型计算机。
（4）第四代计算机的主要特点：用微处理器或超大规模集成电路取代了普通集成电路；计算机的存储容量进一步扩大，开始使用光盘和激光打印机；面向对象程序设计语言得到广泛使用；微型计算机诞生；数据通信、计算机网络、分布式处理有了很大的发展，互联网得到广泛应用。
3、微型计算机是如何发展起来的？微型计算机的快速发展有什么重要意义？答案: 1971年诞生的微处理器是将运算器和控制器集成在一起的大规模/超大规模集成电路芯片，以微处理器为核心再加上存储器和接口芯片，便构成了微型计算机。
1981年IBM公司推出微型计算机IBM PC后，微型计算机得到了快速发展。
微型机的出现及快速发展，才使计算机走进了大大小小的企事业单位和千家万户，也促进了互联网的快速发展和广泛应用。
4、简要说明第五代计算机的含义，如何评价第五代计算机的研究。
唐良荣《计算机导论》第3章 计算思维
• 为了实现机器自动化，需要对问题进行精确描述和数学建模。
3.1.3 问题抽象与分解
【案例】毕加索画牛的抽象过程。
• 抽象的表现最简单省力，也最复杂费力。 • 抽象体现的是人为的主观意识。
第18页 共268页
3.1.3 问题抽象与分解 2、计算的三个抽象层次
• 计算理论关注的问题：
• 计算的本质是什么？ • 什么是可计算的？ • 计算的基本能力和局限是什么？
第27页 共268页
（2）寻找解题的条件
• 寻找解决问题的必要条件，缩小问题求解范围。 • 尝试从最简单的特殊情况入手，逐渐深入。
3.1.4 计算机解题方法 2、对象的离散化
• 离散化信息：如，数字、字母、符号等； • 连续型信息：如，图像、声音、时间、电压、自然现象、社会现象等。 • 连续型问题必须转化为离散型问题后（数字化），才能被计算机处理。
第26页 共268页
3.1.4 计算机解题方法 1、理解问题，寻找解决问题的条件
（1）界定问题
• • • • • 把事情条理摸清楚，用自己的话来说明问题； 弄清楚问题到底是什么，什么是你想找到的，什么是未知的； 想出尽可能多的解决方案； 对解决方案进行对比，选出最好的方案； 用最好的方案来解决问题。
3.1.2 计算思维的特征 1、计算工具与思维方式的相互影响
第8页 共268页
• 家迪科斯彻：我们使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也将深刻地 影响着我们的思维能力。 • 计算的发展影响着人类的思维方式。
• • • • 如，计算生物学改变了生物学家的思维方式； 如，计算机博弈论改变着经济学家的思维方式； 如，计算社会科学改变着社会学家的思维方式； 如，量子计算改变着物理学家的思维方式。
智能科学技术导论 第2版
智能科学技术导论第2版《智能科学技术导论》第2版是一本介绍智能科学技术的入门教材。
该书旨在帮助读者了解智能科学技术的基本概念、原理和应用，探索智能技术对社会和人类生活的影响。
以下是对《智能科学技术导论》第2版内容的详细概括。
第一部分：智能科学技术概述介绍智能科学技术的背景和意义，强调其在信息时代中的重要性和广泛应用。
阐述智能科学技术的定义、研究领域和发展历程，包括人工智能、机器学习、模式识别等方面的内容。
第二部分：智能科学技术基础1.计算机科学基础：介绍计算机科学的基本概念和原理，包括计算机硬件、软件和网络等方面的内容。
探讨计算机科学在智能科学技术中的作用，如数据处理、算法设计和系统开发等。
2.数学与统计基础：强调数学和统计在智能科学技术中的重要性，介绍数学分析、概率论、线性代数等基础知识。
探讨数学和统计在机器学习、数据挖掘和模式识别等领域的应用。
3.认知科学基础：介绍认知科学的基本原理和研究方法，包括感知、注意、记忆和思维等方面的内容。
强调认知科学对智能系统设计和人机交互的重要影响。
第三部分：智能技术与应用1.人工智能：详细解释人工智能的概念和发展历程，介绍符号主义、连接主义和进化计算等不同的人工智能方法。
探讨人工智能在图像识别、自然语言处理和专家系统等领域的应用。
2.机器学习：解释机器学习的基本原理和方法，包括监督学习、无监督学习和增强学习等方面的内容。
强调机器学习在数据分析、模式识别和智能决策等方面的应用。
3.模式识别：介绍模式识别的基本概念和技术，包括特征提取、分类器设计和模型评估等方面的内容。
探讨模式识别在图像处理、语音识别和生物信息学等领域的应用。
4.智能控制：强调智能控制的重要性和应用领域，介绍神经网络控制、遗传算法优化和模糊控制等技术。
探讨智能控制在自动化系统、机器人和交通管理等方面的应用。
第四部分：智能科学技术的社会影响1.伦理与道德问题：讨论智能科学技术对社会和人类生活带来的伦理和道德挑战，如隐私保护、权益平衡和人工智能的道德责任等。
信息科学与技术导论课件副本10
10.1信息科学-信息技术-信息经济-信息社会
❖ 10.1.2 信息科学技术的连锁反应
❖ 2 社会需求对信息科学的牵引
❖ （4）在“全信息理论”与“综合智能理论”之间需要一座桥梁来沟通信息与 智能之间的联系。在现存的理论结构中，这是一个明显的空缺。于是，作为沟 通信息与智能之间联系的桥梁，“知识理论的框架”于20 世纪与21世纪交接 之际浮出了地平线。
❖ 技术进步的成果，是制造和制作成功各种各样的工具。与科学理论的情况有所 不同，工具可以比较容易被比较多的社会成员掌握和使用，至少是经过不太复 杂的学习和培训之后可以操作使用，而人们一旦使用了新的工具，劳动的效果 就会得到显著的改善。经济学的原理告诉我们：具有相应知识和技能的劳动者 使用生产工具进行社会劳动，就构成了社会生产力。因此，新生产工具的出现， 将导致劳动者的知识和技能的进步，导致孕育和出现新的社会生产力。
10.1信息科学-信息技术-信息经济-信息社会
❖ 10.1.1 从科学到社会：回归“大科学观”
❖ 前面的讨论已经阐明：所谓“科学-技术-经济-社会互动原理”是指在人类社 会发展过程中科学、技术、经济、社会四个要素之间相互联系、相互作用、相 互影响、相互制约、相互促进的错综复杂的辨证关系。人类社会就是在这样一 种复杂的互动关系中发展前进的。
❖ 科学研究的成果，是获得各种各样的科学理论。理论可以提高人们认识世界的 水平和能力，为满足社会需求提供有益的启示，但理论成果通常只掌握在一部 分人（少数人）的手中，所受教育程度不够的人无法掌握新的理论成果；况且 理论本身终究也不能直接改变世界，满足社会的具体需求。
10.1信息科学-信息技术-信息经济-信息社会
10.1信息科学-信息技术-信息经济-信息社会
❖ 10.1.2 信息科学技术的连锁反应
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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。
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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
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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。
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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。
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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）
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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》
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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），