第二章 工程数据的计算机处理
现代设计方法概述
设计过程：
将
物资资源转化为技术装置以满足客观需求的实践
活动就是一个设计过程。
二．设计方法的发展
设计方法的研究包括设计步骤和程式以及与之相 联系的解决具体设计问题的方法和手段的研究。
设计的发展分为四个阶段: 1. 直观发展阶段（设计过程是凭当事人的智力和
灵感，是一种具有很大偶然性的自发设计） 2. 经验发展阶段（传统设计阶段）
第一章：绪 论
一．设计与设计过程
设计就是提出或拟订把某些人工制品组装起来 的方案，或者是对人工制品提出改进的措施， 以便最佳地满足人们某些特殊的需求。（如机 械设计，工业造型设计等) AUTOCAD,VG,SOLIDEDGE
任何设计活动都具有如下特征：
1). 时空性（设计活动受到时间空间的限制） 2). 设计活动的物质性（所有的设计活动都是在特 定的物质条件约束下进行的，如工程材料，资源） 3). 设计的需求性特征（科学研究和工程设计的最 大区别） 4). 创造性 5). 设计活动的过程性
1.字段
字
段是数据中最基本的用来描述实体某个属性的数
四．现代设计方法的主要内容
1.计算机辅助设计. 1）现代CAD技术的内涵及其主要内容 2）工程数据处理及数据库技术（LISP等） 3）绘图基本原理（图形学）及工程图的绘制
2.产品设计理论与方法
3.计算机辅助工程（CAE）
1）弹性力学基本知识
2）有限元法
3）
应用有限元软件
4.最优化设计
建立在经验与技巧能才的积累上。
3. 中间试验辅助设计阶段 局部试验，模拟试验，作为设计过程的辅助手 段。通过中间试验可取得可靠的数据，选择合 适的结构，从而缩短试制周期，提高设计的可 靠性。
大学计算机基础第二章 计算机信息基础
2.3 信息表示与编码
补码的概念是怎么来的？
计算机科学与工程系
所谓“模”，是指一个系统的量程，或者说一 个系统所能表示的最大的数(比如，钟的最大数 为 12 ，但 12 被溢出变为 0) 。按模运算是指运算 结果超过模时，模丢失。当模为整数时，按模 运算也可理解成除以模求余数的过程。常用符 号“mod”表示按模运算，如：18 mod 12=6 mod 12，即：18和6都是指向6点。
二进制、八进制、十六进制
例：
计算机科学与工程系
十进制
位权相加法：各位数码乘位权，再相加。
八进制 十进制 (113.5231)8 = 1×82 + 1×81 + 3×80 + 5×8-1 + 2×8-2+3×8-3+1×8-4
= 64 + 8 + 3 + 0.625 + 0.03125+0.005859375
计算机科学与工程系
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 10
教学进度
常 用 数 制 的 对 应 关 系
2.1 计算机所使用的数制
2.1.2 二进制的运算
计算机科学与工程系
二进制的算术运算
加： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10
本位为0， 向高位进位1
例：对于模为28=256时，[-5]补=[-5]反后再在最后一位 加1=[11111011]2=25110，180-5=180+ [-5]补 =180+251=256+175=175（256溢出了，因为模是256)
教学进度
2.3 信息表示与编码
Microsoft Word - 第二章 数据预处理
由于数据库系统所获数据量的迅速膨胀（已达 或 数量级），从而导致了现实世界数据库中常常包含许多含有噪声、不完整（ ）、甚至是不一致（ ）的数据。
显然对数据挖掘所涉及的数据对象必须进行预处理。
那么如何对数据进行预处理以改善数据质量,并最终达到完善最终的数据挖掘结果之目的呢？数据预处理主要包括:数据清洗（ ）、数据集成（ ）、数据转换（ ）和数据消减（ ）。
本章将介绍这四种数据预处理的基本处理方法。
数据预处理是数据挖掘（知识发现）过程中的一个重要步骤，尤其是在对包含有噪声、不完整，甚至是不一致数据进行数据挖掘时，更需要进行数据的预处理，以提高数据挖掘对象的质量，并最终达到提高数据挖掘所获模式知识质量的目的。
例如：对于一个负责进行公司销售数据分析的商场主管，他会仔细检查公司数据库或数据仓库内容，精心挑选与挖掘任务相关数据对象的描述特征或数据仓库的维度（ ），这包括：商品类型、价格、销售量等,但这时他或许会发现有数据库中有几条记录的一些特征值没有被记录下来；甚至数据库中的数据记录还存在着一些错误、不寻常（ ）、甚至是不一致情况,对于这样的数据对象进行数据挖掘,显然就首先必须进行数据的预处理,然后才能进行正式的数据挖掘工作。
所谓噪声数据是指数据中存在着错误、或异常（偏离期望值）的数据；不完整（ ）数据是指感兴趣的属性没有值；而不一致数据则是指数据内涵出现不一致情况（如：作为关键字的同一部门编码出现不同值）。
而数据清洗是指消除数据中所存在的噪声以及纠正其不一致的错误；数据集成则是指将来自多个数据源的数据合并到一起构成一个完整的数据集；数据转换是指将一种格式的数据转换为另一种格式的数据；最后数据消减是指通过删除冗余特征或聚类消除多余数据。
不完整、有噪声和不一致对大规模现实世界的数据库来讲是非常普遍的情况。
不完整数据的产生有以下几个原因：（ ）有些属性的内容有时没有，如：参与销售事务数据中的顾客信息；（ ）有些数据当时被认为是不必要的；（ ）由于误解或检测设备失灵导致相关数据没有记录下来；（ ）与其它记录内容不一致而被删除；（ ）历史记录或对数据的修改被忽略了。
计算机辅助设计与制造
1. 根据产品设计过程的特点，可将设计划分为：①功能设计确定产品功能和结构之间的对应关系。
②布局设计完成技术实体部分(零部件)的排列组合。
③参数设计定义零部件的几何形状及尺寸参数。
④公差设计制定形状、位置及尺寸精度。
2. 根据各设计任务所占的比重不同，又可将设计划为：①新设计②适应性设计③参数化。
3. 计算机辅助设计简称CAD，是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识对产品进行总体设计、绘图、仿真、分析及编写技术文档等设计活动的总称。
4. 计算机辅助制造简称CAM，是指使用计算机系统进行生产规划、管理和控制产品制造的全过程，它既包括与加工过程直接联系的计算机监测与控制，也包括使用计算机来管理生产经营，提供计划进度表等。
6.CAD/CAM系统的功能与任务：功能：①人机交互功能(即人机接口)②图形显示处理功能③信息存贮与管理功能④信息输入输出功能⑤工程信息传输与交换任务：①产品几何建模②工程绘图③工程计算分析④有限元分析⑤优化设计⑥计算机辅助工艺规程设计(CAPP)⑦数控编程⑧动态仿真⑨工程数据管理⑩应用软件二次开发7. 常见的CAD/CAM单项技术：计算机辅助绘图，简称CAG 计算机辅助工程分析简称CAE计算机辅助工艺设计简称CAPP 计算机辅助数控编程简称NCP企业资源计划简称ERP 计算机辅助质量控制简称CAQ产品数据管理简称PDM 虚拟设计简称VR-CAD 虚拟制造，简称VM8.CAD/CAM的发展趋势为：智能化、数字化、信息化(网络化)、柔性化。
第二章C AD/CAM系统的组成：硬件系统、软件系统、技术人员。
CAD/CAM硬件系统组成：计算机及其外围设备（主机、存储器、输入输/出设备、网络通信设备以及生产加工设备等有形物质设备）软件系统：包括系统软件、支撑软件和应用软件。
CAD/CAM系统的软件：控制CAD/CAM系统运行，并使系统发挥最大功效的计算机程序、数据及相关文档资料的总和。
第二章CADCAM技术基础工程数据的计算机处理
2.2 工程数据的文件化处理
【例2.5】在进行圆锥齿轮传动的疲劳强度校核计算时，需要用到结点区域系数ZH， 结点区域系数可从图2.1所示的线图中查取。试对该图进行程序化处理。
CAD/CAM技术基础
2.2 工程数据的文件化处理
将表 2-5 中的平键和键槽尺寸建立数据文件，然后利用所建数据文件， 通过设计所给出的轴径尺寸检索所需的平键尺寸和键槽尺寸。 基本过程：
x x2 x1 x2
A2
x x1 x2 x1
g1 ( x) A1 y1 A2 y2
可见，g1(x)是两个基本插值多项式A1(x)和A2(x)的线性组合。
CAD/CAM技术基础
2.3 工程数据的解析化处理
2．抛物线插值
线性插值只利用了两个结点(x1,y1)、(x2,y2)上的信息，因此精度 很低。若给定三个结点xi-1、xi与xi＋1，同样简化为x1、x2、x3， 其对应函数值为y1、y2、y3，则与线性插值类似，可构造出相应的二 次多项式y= g2(x)并使其满足：
g2 (x)
(x (x1
x2 )(x x3 ) x2 )(x1 x3 )
y1
(x (x2
x1)(x x3 ) x1)(x2 x3 )
y2
(x (x3
x1)(x x2 ) x1)(x3 x2 )
y3
上式是一个不超过二次的多项式，称为二次插值。实际上，它是通 过三个结点(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)的一条抛物线y=f (x)，因此，
若插值曲线通过(x1,y1)、(x2,y2)、…，(xn,yn) n个结点，则可 构建出n个结点的(n-1)阶插值多项式：
gn1 ( x)
n k 1
第九次课--工程数表的计算机处理(数表的公式化、线图的计算机处理)
分割离散原则：各分割点间的函数值不致相差很大。
随堂测试
C2.3.4（单选题）对于数据量比较大，又没有规律的 数表，一般采用以下哪种处理方法（） 。
A.程序化 B.公式化 C.文件化
随堂测试
C2.3.5（判断题）在线图离散为数表时，离散的原则是 按照横坐标平分（ ）。
数据管理技术 03
机械CAD/CAM系统涉及的数据的特点
35 2.10
分析：a为压缩率，b为单位压力值，可以通过定义数组的形式一一对应 #include <stdio.h> int main(void) //函数不带参数，返回值为整型 { int i,a;//定义整数变量i， a float b;//定义单精度浮点型变量b float u[6]={0.26,0.50,0.74,1.06,1.52,2.10};//定义一维数组 printf("请输入压缩率");//请输入压缩量 scanf("%d",&a);//输入数，赋值给a i=a/5-2;
if(n>=0&&n<=9)break;//如果输入满足条件则跳出循环 } printf("得到基本额定功率%f,",p[d][n]);//最后输出v带的基本额定功率p
14组
5组
5组
#include<stdio.h> int main() {
int i=0,j=0; float a; float C[15][19]={ {0.8,1.2,2,3,4,5,6,10,14,25,40,60,100,140,250,400,600,1000,1400}, {1,1.5,2.5,4,5,8,12,18,30,48,75,120,180,300,480,750,1200,1800}, {1,1.5,2.5,4,6,9,15,22,36,58,90,150,220,360,580,900,1500,2200}, {1.2,2,3,5,8,11,18,27,43,70,110,180,270,430,700,1100,1800,2700}, {1.5,2.5,4,6,9,13,21,33,52,84,130,210,330,520,840,1300,2100,3300}, {1.5,2.5,4,7,11,16,25,39,62,100,160,250,390,620,1000,1600,2500,3900}, {2,3,5,8,13,19,30,46,74,120,190,300,460,740,1200,1900,3000,4600}, {2.5,4,6,10,15,22,35,54,87,140,220,350,540,870,1400,2200,3500,5400}, {3.5,5,8,12,18,25,40,6.3,100,160,250,400,630,1000,1600,2500,4000,6300}, {4.5,7,10,14,20,29,46,72,115,185,290,460,720,1150,1850,2900,4600,7200}, {6,8,12,16,23,32,52,81,130,210,320,520,810,1300,2100,3200,5200,8100}, {7,9,13,18,25,36,57,89,140,230,360,570,890,1400,2300,3600,5700,8900}, {8,10,15,20,27,40,63,97,155,250,400,630,970,1550,2500,4000,6300,9700}, {9,11,16,22,32,44,70,110,175,280,440,700,1100,1750,2800,4400,7000,11000}, {10,13,18,25,36,50,80,125,200,320,500,800,1250,2000,3200,5000,8000,12500}};//定义数组 printf("公称尺寸至800mm的标准公差数值（GB/T 1800.1—2009摘录），机械设计课程设计p197\n");
第二章 数据结构与数据库技术
机械CAD/CAM
三、栈和队列 （一）栈 栈 (stack) 是限制线性表中元素的插入和删除只能在线性表 的同一端进行的一种特殊线性表。允许插入和删除的一端， 为变化的一端，称为栈顶 (Top) ，另一端为固定的一端，称 为栈底(Bottom)。 根据栈的定义可知，最先放入栈中元素在栈底，最后放入的 元素在栈顶，而删除元素刚好相反，最后放入的元素最先删 除，最先放入的元素最后删除。
机械CAD/CAM
3．数据结构（data structure） 是按某种逻辑结构组织起来，按一定的存储表示方式把 组织好的数据存储到计算机中，并对之定义一系列操作运算 的数据的集合。 具体来说，数据结构包含三个方面内容，即数据的逻辑 结构、数据的存储结构（物理结构）和对数据所施加的运算。 数据的逻辑结构、数据的存储结构和对数据所施加的运 算三个方面的关系： （1）数据的逻辑结构独立于计算机，是数据本身所固有的。 （2）存储结构是逻辑结构在计算机存储器中的映像，必须 依赖于计算机。 （3）运算是指所施加的一组操作总称。运算的定义直接依 赖于逻辑结构，但运算的实现必依赖于存储结构。
机械CAD/CAM
存储地址
内存排列
位置序号 0 1 2 … i … n … maxlen-1
b b+d … b+(i-1)×d „ b+(n-1)×d
a1 a2 … ai … an …
图 顺序存储结构示意图 2-2 顺序存储结构示意图
机械CAD/CAM
（二）线性表的物理结构-顺序存储结构实现的运算 存储 读取 修改 { int j; for(j=L.len;j>=i;j--)
七年级上册信息技术第二章第一节《计算机网络》
目 录
• 计算机网络概述 • 计算机网络组成 • 计算机网络的功能 • 计算机网络的应用 • 网络安全与防护
01 计算机网络概述
计算机网络定义
计算机网络
由若干个计算机及其外部设备， 通过通信线路互联，按照一定的 网络协议进行数据通信，实现资
源共享的系统。
05 网络安全与防护
网络安全的重要性
01
02
03
信息保密
保护个人和企业敏感信息 不被非法获取和利用。
系统可用性
确保网络服务的正常运行， 避免因攻击导致的服务中 断。
维护声誉
保障个人和企业的声誉不 受网络攻击的损害。
常见的网络威胁
病毒与恶意软件
通过电子邮件、下载等 方式传播，破坏系统文
件、窃取信息。
设置复杂且独特的密码，定期更换。
数据备份与恢复
定期备份重要数据，确保在遭受攻击后能迅 速恢复。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
硬件组成
01
02
03
04
计算机
包括服务器、个人电脑、工作 站等，是网络的基本组成部分
。
网络设备
包括路由器、交换机、集线器 等，用于连接计算机和传输数
据。
传输介质
包括光纤、双绞线、同轴电缆 等，用于传输数据。
接口设备
包括网卡、调制解调器等，用 于连接计算机和网络设备。
软件组成
网络操作系统
如Windows Server、Linux等 ，用于管理网络资源、提供网
议）接收邮件。
电子邮件已成为现代人日常生活中的重 要通信工具，人们可以使用电子邮件进 行工作交流、商务联系、亲友联系等活
工程数据的计算机处理
计算机辅助设计与制造
第二章 计算机数据处理技术
3.数表拟合公式化
对于数据量需求较大旳计算程序需要利用数 学公式，即拟合公式来表述数表中旳数据， 其中最常用旳是最小二乘法拟合公式计算机辅助设计与制造来自第二章 计算机数据处理技术
最小二乘法
最小二乘法就是将离散数据（数表中旳数据）近似地表达为 一连续函数pn(x)，经过找出一条平滑旳最佳拟合曲线来替 代离散旳数表数据，其详细算法如下 设最小二乘多项式为pn(x)，令
第二章 计算机数据处理技术
2）抛物线插值
抛物线插值是利用经过三个节点（x1，y1）、(x2， y2) 和（x3，y3）旳抛物线方程p(x)来替代原来旳 数表函数f(x)，其抛物线插值公式为:
抛物线插值原理图
抛物线插值比线 性插值精度高
计算机辅助设计与制造
第二章 计算机数据处理技术
程序举例:
float parabola (n,x,xi,yi) int n; float x,xi[],yi[]; {
y=y+m*yi[i];
} return(y); }
阐明：n 为插值结点数减1；xi,yi为为插值结
点和相应旳函数值 计算机辅助设计与制造
第二章 计算机数据处理技术
3）拉格朗日一元n次插值
设有n+1个互不相等旳一元函数节点（xi，yi）,(i=0， 1，2···，n)，xi为插值节点，yi为相应旳函数值，即 插值成果,现存在一种阶次不超出n次旳代数多项式p(x) 为
int i,j,k; float y,m; k=0; for (i=0;i<=n-1;i++) if ((x-xi[i])*(x-xi[i+1])<=0) { k=i;break;} if (k==i) k=i; else if (fabs(x-xi[0])<fabs(x-xi[n])) k=0; else k=n-1; if ((k==n-1) || (k != 0) && (fabs(x-xi[k])<(x-xi[k+1])) k=k-1;
2第二章计算与计算科学
1、计算的本质 2、人工智能 3、计算学科的专业方向及知识领域
计算与计算科学
什么是计算 计算就是符号串的变换。从一 个已知的符号串开始，按照一定 的规则，一步一步地改变符号串， 经过有限的步骤，最后得到一个 满足预先规定的符号串，这种变 换过程就是计算。
计算与计算科学
什么是算法 算法是求解某类问题的通用法 则或方法，即符号串变换的规则。 算法或程序的执行和操作就 是计算。
计算与计算科学
习题思考 书本（p48 ）本章“问题与思考” 第1、2、3题。
计算与计算科学
图灵测试 图灵提出一个假想：一个人在不 知情的条件下，通过一种特殊的方 式，和一台机器进行问答，如果在 相当长时间内，他分辨不出与他交 流的是人还是机器，那么，这台机 器就可以认为是能思维的。这就是 著名的“图灵测试”。
计算与计算科学
计算学科的专业方向与知识领域 1、计算机专业培养规格分类 2、计算学科的领域及知识空间 3、计算机科学学科与知识领域 4、计算机工程学科与知识领域 5、软件工程学科与知识领域 6、信息技术学科与知识领域
计算与计算科学
什么是图灵机 图灵机是一种抽象的计算模型， 用来精确定义可计算函数。 图灵机是一种数学自动机器，包 含了存储程序的重要思想，为现代计 算机的出现提供了重要的依据。
带子—存储设备 命令—一组预先设计、存储好的程序 控制器计算科学 计算科学是对描述和变换信息的 算法过程，包括对其理论、分析、 设计、效率、实现和应用等进行的 系统研究。 其根本问题是：什么能被有效的 自动运行（即能行问题），什么不 能被有效地自动进行。
计算与计算科学
计算机科学的研究领域 1、计算机系统结构的研究 2、程序设计科学与方法论的研究 3、软件工程基础理论的研究 4、人工智能与知识处理的研究 5、网络、数据库及各种计算机辅 助技术的研究 6、理论计算机科学的研究 7、计算机科学史的研究
(完整word版)上海理工计算机辅助一纸开卷(完美版)
一、CAD: CAD是以设计者为主体，设计者利用计算机辅助设计系统的资源，对产品设计进行规划、分析、综合、模拟、评价、修改、决策并形成工程文档的创造性活动.特点：提高设计效率；提高设计质量；利于成组设计；修改设计方便;设计与分析统一；易于实现产品数据的标准化；易于实现网络的协同设计;无图纸化生产的前提；为实现产品生命周期管理系统（PLM)提供基础。
工作过程：1、进行功能设计，选择合适的科学原理或构造原理；2、进行产品结构的初步设计，产品的造型和外观的初步设计；3、从总图派生出零件，对零件的造型、尺寸、色彩等进行详细设计，对零件进行有限元分析,是结构与尺寸与应力相适应；4、对零件进行加工模拟，如注塑、压铸、锻压或机械加工等过程进行模拟，从模拟过程中发现制造的问题，进而提出对零件设计的修改方案；5、对产品实施运动模拟或功能模拟,对其性能做出评价、分析和优化，最终完成零件的结构设计。
CAD系统的硬件：主机、输入设备（鼠标、键盘、数字化仪、扫描仪、三坐标测量仪)、输出设备（显示器、绘图仪、打印机、快速成形机）、信息存储设备（外存、硬盘阵列、光盘、磁带机)、网络设备多媒体设备。
软件:系统软件（主要用于计算机的管理、维护、控制及运行,以及对计算机程序得翻译和运行。
包括操作系统、编译系统）、支撑软件、应用软件（设计计算型、检索绘图型、交互设计型)接口：是一种能够实现两个以上系统间信息交换的程序或方法.其核心内容就是由其中一个系统（文件)读出信息,将信息写入另一个系统(文件）。
数据交换标准：IGES/STEP/STEP-NC。
参数化设计（将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。
用约束来表达产品几何模型，定义一组参数来控制设计结果,从而能够通过调整参数来修改设计模型。
特点:基于特征、全尺寸约束、尺寸驱动设计修改、全数据相关）。
变量化设计特点：将形状约束和尺寸约束分开来处理；工程关系可以作为约束直接和几何方程耦合，然后再通过约束解算器统一解算，方程求解顺序上无所谓；解决任意约束情况下的产品设计问题，不仅可以做到尺寸驱动,也可以做到约束驱动。
工程数据的计算机处理演示文稿
III. 添加部件
A. Microsoft ADO Data Control 6.0
B. Microsoft DataGrid Control 6.0
II. 在窗体上画出控件
A. DataGrid1
B. Adodc1
C. Text1 和 Text2 III. 设置 Adodc1 控件的属性（右键单击）
Z
18 19 20 21 22 23 24 25
K 0.943 1.00 1.06 1.11 1.17 1.23 1.29 1.34
小链轮齿数（Z）——齿数系数（K）
• 用Turbo C语言编程如下：
main() {
int i,Z1; int Z[17] = {9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21, 22, 23,
if(Z[i]==Z1) {
printf("\n当Z=%d时,K=%f\n", Z[i],K[i]); getch(); } } }
③ 特点：
I. 程序与数据结合在一起。 II. 数据的独立性较差，数据无法共享。 III. 使程序膨胀、累赘，仅适合于小型数表。
2. 文件化处理
① 方法： 将数据放于扩展名为.dat、.txt的数 据文本文件中，需要数据时，由程序来打 开文件并读取所需要的数据。
A. 通用选项卡设置 ✓ [使用连接字符串]—[生成]—[提供程序]—
[Microsoft.Jet. 4.0 .OLE DB Provide]— [下一步]—[选择或输入数据库名称]—[确 定] A. 记录源选项卡设置 ✓ [命令类型]—[2—adcmdTable] ✓ [表或存储过程名称]—[小齿轮齿数系数表]
计算机二级第二章
固态驱动器（SSD）
采用闪存技术存储信息，具有速度快、 价格高、容量适中的特点。
网络存储
通过网络连接远程服务器进行数据存 储和访问，具有灵活性高、可扩展性 强的特点。
04
输入输出系统
输入输出原理
输入输出系统的基本概念
输入输出系统是计算机与外部设备之间的接口，负责数据的输入和输出。
输入输出操作的过程
处理方法。
移位运算
包括算术移位、逻辑移位和循环移位 等运算的规则和性质。
数据加密与解密运算
包括常见加密算法如DES、AES等的 基本原理和实现方法，以及数据加密 标准的发展历程和趋势。
03
存储系统
存储器的层次结构
寄存器
位于CPU内部，速度最快，容量最小，用于暂存 指令和数据。
主存储器（内存）
位于主机内部，速度与Cache相比较慢，容量较 大，用于存放正在运行的程序和数据。
Mac OS系列
由苹果公司开发的专有操作 系统，具有优雅的界面设计 和强大的多媒体处理能力， 广泛应用于苹果计算机和移 动设备领域。
Android系列
由Google公司和开放手机联 盟联合开发的基于Linux的 开源移动操作系统，具有广 泛的应用软件支持和良好的 用户体验，广泛应用于智能 手机和平板电脑等领域。
操作系统的分类和特点
批处理操作系统
将用户提交的作业成批地处理，分为单道和多道批处理系统 。
分时操作系统
允许多个用户通过终端同时与计算机交互，共享主机资源。
操作系统的分类和特点
80%
实时操作系统
对外部输入的信息在规定的时间 内做出响应，适用于实时控制和 实时信息处理等领域。
100%
网络操作系统
大学计算机基础 第2章 简明教程(补充硬件部分)
2.1 计算机系统概述
2.2 计算机硬件系统和工作原理 2.3 计算机软件系统 2.4 微型计算机硬件组成
1
2.1 计算机系统概述
硬件
软件 系统软件 应用软件
计算机系统=硬件系统+软件系统
2
计算机系统的组成
CPU 主机
内存
运算器 控制器 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器(Cache)
17
常用高级语言
Fortran语言 1954年推出，适用于科学和工程计算。 COBOL语言 是面向商业的通用语言，1959年推出，主要用于数 据处理，随着数据库管理系统的迅速发展，很少使用。 Pascal语言 结构化程序设计语言，1968年推出，适用于教学、科 学计算、数据处理和系统软件等开发，目前已被C语言取代. C与C++语言 1972年推出C语言，1983年加入面向对象的概念， 改名为C++。语言简练、功能强，适用面广。 BASIC语言 初学者语言，1964年推出；1991年微软推出可视化的 、基于对象的VisualBasic开发环境，发展到现在的开 发环境，则是完全面向对象、功能更强大。 Java语言 一种新型的跨平台的面向对象设计语言，1995年推出， 适用于网络应用 .
18
语言处理程序
在所有的程序设计语言中，除了用机器语言编制的程序能够
被计算机直接理解和执行外，其他的程序设计语言编写的程
序都必须经过一个翻译过程才能转换为计算机所能识别的机 器语言程序，实现这个翻译过程的工具是语言处理程序，即
翻译程序。用非机器语言写的程序称为源程序；通过翻译程
序翻译后的程序称为目标程序。翻译程序也称为编译器。针 对不同的程序设计语言编写出的程序，有各自的翻译程序， 互相不通用。
《工程数据分析》-课程教学大纲
《工程数据分析》课程教学大纲英文： Engineering Data Analysis一、课程基本信息课程代码：112773课程名称：工程数据分析英文名称：Engineering Data Analysis课程类别：专业基础课学时：48学分：3适用对象: 计算机科学与技术本科考核方式：考试先修课程：《程序设计》、《高等数学》等二、课程简介中文简介数据是信息的重要载体，在当今信息化社会中扮演着重要角色。
工程数据分析研究利用数学和计算科学的基础理论和方法，运用现代电子计算机作为工具，对工程数据进行统计分析、从中获取有用的信息，以求解工程问题的理论和方法，是计算机科学与技术专业一门重要的专业基础课程。
英文简介The data is an important carrier of information, which plays an important role in today's information society. This course focus on the theories and methods which are used to analysis engineering data in order to capture the useful information. It lies on the intersection of mathematics and computer science, including statistical analysis, numerical methods, computer application and so on. It is an important professional basic course of undergraduate for the majors of computer science and technology, information and computation science as well as statistics.三、课程性质与教学目的通过本课程的学习，使学生对数据分析方法的基本理论有系统的了解，掌握常用数据分析方法的基本原理，熟练掌握利用专业软件进行数据分析的过程，培养学生应用计算机来分析问题和解决问题的能力，为后续课程的学习以及解决工程实际问题打下良好的基础。
现代设计方法(2200)自学考试大纲
《现代设计方法》（2200）自学考试大纲Ⅰ课程的性质与设置目的1、课程性质、特点与设置目的现代设计方法是全国高等教育自学考试机械制造与自动化专业的一门专业课。
随着科学技术的发展，特别是计算机的广泛应用，机械设计方法也在迅速发展，大大加速了企业的改造和新产品的开发。
本课程正是为了满足这一要求而设置的。
For personal use only in study and research; not for commercial use通过本课程的学习，使考生初步了解这种发展趋势和近年出现的几种常用的现代设计方法，掌握其中的计算机辅助设计、有限元法、优化设计及可靠性设计的基本概念和用法，学习后续课程以及从事机电一体化系统设计和产品开发打下一定的基础。
本课程的特点使实践性非常强，应有必要的习题和上机实验。
2、本课程与相关课程的关系For personal use only in study and research; not for commercial use学习本课程前，考生应具有“工程力学”、“机械设计”、“复变函数与概率论”、“线性代数”和“计算机软件基础”方面的知识。
本课程为学习“机电一体化系统设计”等课程打下基础，并将在毕业设计中得到应用。
本课程的重点是：CAD、有限元法、优化设计及可靠性设计的基本要领和简单应用。
For personal use only in study and research; not for commercial useⅡ课程内容与考核目标第一章计算机辅助设计（CAD）一、学习目的与要求For personal use only in study and research; not for commercial use通过本章的学习，使考生了解计算机辅助设计的硬件系统的基本组成，常用软件的构成及特点；掌握二维、三维图形的处理，数据的管理，工程数据、图表、线表等的处理方法。
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表2-2 齿数系数
Z K Z K 9 0.446 23 1.23 11 0.555 25 1.35 13 0.667 27 1.46 15 0.775 29 1.58 17 0.893 31 1.70 19 1.00 33 1.81 21 1.12 35 1.94
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表2-2所示V带传动设计中的包角修正系数Kα表，就 是一个一维列表函数数表的例子，表中的函数是包角 修正系数Kα自变量是带轮包角的度数。
α
Kα 90o 100o 110o 120o 125o 130o 135o 140o 145o 150o 155o 160o 165o 170o 175o 180o
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2.2数表的程序化
数表程序化就是将要使用的各个参数及其函数关系， 用一种合理编制的程序存入计算机，以便运行使用。 其方法要具体问题具体分析。 （1）用数组形式存贮数据 如果要使用的数据是一组单一、严格、又无规律可 循的数列，通常的方法是用数组形式存储数据，程 序运行时．直接检索使用。 例：表2-2为由小链轮齿数Z查取齿数系数K的一维数表 ，试对其进行程序化处理。
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2.1.1数表的分类
按数据间有无函数关系分类
机械设计中所用到的数表是各种各样的，一般可 根据表中各数据间有无函数关系和表格的维数 这两种方法进行分类。 (1)常数数表 这种数表中记载的供设计用的一组数 据，彼此之间没有—定的函数关系。例如各种 材料的力学性能、齿轮的标准模数系列、V带轮 的计算直径系列，各种材料的密度等。
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(2)列表函数数表 数表中的数据之间存在某种函数关系。 这种数表的来源可以分为两类： 一类是本来就有精确的计算公式或经验公式，但是由 于解析式太复杂，为了方便进行手工设计．将其制 成表格供设计人员查用； 另一类是本来就没有公式，数表是以试验所得的离散 数据作为依据制作的。 对第一类数表，能找到原始解析式的，要求找到原 来的理论计算公式或经验公式，编入应用程序进行 计算．这种办法最简单，结果也很精确。对于一时 难于找到原始解析式的数表或原来就没有解析式的 第二类图表，则应进行相应的程序化处理。
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C语言文件类型的常用指令表
功能 文件指针 打开文件 恢复指针 定位函数 写文件 读文件 文尾函数 关闭文件 命令格式 FILE 文件指针; fopen(文件指针,打开方式); rewind(文件变量); fseek(文件指针,位移,起点); fwrite(变量,大小,个数,文件指针); fread(变量,大小,个数,文件指针); feof(文件指针); fclose(文件指针); 解释 声明一个文件指针变量 打开文件，指针恢复到开头 指针恢复到开头 移动文件位置指针到指定的位置上 将变量值写入文件分量 读文件分量值赋给变量 判断所读文件结束时为 ture 将文件关闭
0.59
0.74
0.78
0.82
0.84
0.86
0.88
0.89
0.91
0.92Biblioteka 0.930.950.96
0.98
0.99
1.00
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按数表的维数分类
按数表的维数可把数表分为一维数表、二维数表和多 维数表。 (1)一维数表 所要检索的数据只与一个变量有关．这 样的数表称为一维数表，表2—2所示都是一维数表。
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2.1.2数表的数据处理方法
（1）程序化方式 将数据直接编在程序中。该方式简单易行，但缺点 是数据与程序互相依赖，即使是更动了一个数据， 也要使程序作相应修改，且数据冗余度大，故应用 于数据较少，数据变更小的情况。 具体又分为如下几种情况： (1)将数表中的数据存入一维、二维或者三维组中； (2)将数表拟合成公式，然后编入程序。
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（3）数据库方式
数据库是一个通用的、综合性的、数据独立性高、冗余度小 且互相联系的数据文件的集合，通过DBMS所提供的各种存 取方法来对数据进行操作以满足实际的需要。 特点:（1）数据共享。 （2）数据集中。 （3）数据结构化，既表示了事物，又表示了事物之间的 联系。 （4）数据与应用程序无关。 （5）安全性和保密性好。
第二章 工程数据的计算机处理
2.1 概述 在CAD／CAM过程中，常常要参照各种标准和规范，根 据一系列相关数据资料、图表、实验曲线来选用所需的数 据。在传统的手工设计时，这些标准资料是通过技术人员 查手册等工具书获得的，查阅起来既费时．又容易出错。 而在CAD／CAM中，就要将这些资料作适当的处理并预 先存入计算机，以便在设计时由计算机按要求自动检索和 调用；或在程序编制过程中融于其中，将其程序化．随着 程序的运行，自动选用，加工处理。这是CAD／CAM软 件开发的基本工作之一。
表2-2所示V带传动设计中的包角修正系数Kα表，就是一个 一维列表函数数表的例子，表中的函数是包角修正系数Kα, 自变量是带轮包角的度数。
α
Kα 90o 100o 110o 120o 125o 130o 135o 140o 145o 150o 155o 160o 165o 170o 175o 180o
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代号 1 2 3 4
材料 球墨铸铁 工业纯铁 碳钢 铸钢
密度/(g.cm-3) 7.3 7.87 7.85 7.8
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0.59
0.74
0.78
0.82
0.84
0.86
0.88
0.89
0.91
0.92
0.93
0.95
0.96
0.98
0.99
1.00
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（2）二维数表 所要检索的数据与两个变量有关，这 样的数表称为二维数表。例：表2-3用于链轮设计中， 由节距t和链轮齿数z查取链轮轴孔最大直经dk和齿侧 凸缘最大直经dh，试对其进行程序化处理。
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建立数表文件的方法：随不同的操作系统而异， 可直接用编辑文本文件的方法输入，如记事本、 写字板等文字处理软件。另外，建立数表文件 也可用高级语言如C、Pascal、Fortran和Basic中 的文件管理功能建立，在应用时按一定的格式 读取。 针对不同的编程语言，其文件操作语句也不同。 下面对C语言中的文件操作语言进行简单说明。 C语言系统自定义文件类型，可非常方便地 实现对外存储器的存取使用。常用的文件类型 有顺序文件(File)和文本文件(Text)。C语言文件 操作常用指令表如表3-6所示。
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（2）数据文件方式 将数据建立成一个独立的数据文件，并单独存储，使 它与应用程序分开，需要时，通过应用程序来打开、 调用和关闭数据文件，并进行相关处理。 每一个文件都有文件名，文件名由若干字符组成，可 以带后缀，即扩展名，如常用的*.dat、*.txt、*.doc 等，也可以自己定义后缀名称，原则是以容易记忆 为主。 优点是应用程序简洁，占用内存量大大减少，数据 更改也方便。 缺点是文件之间彼此孤立，文件内部又无结构信息， 因而数据共享范围有限。另外文件管理系统缺乏对 数据进行集中管理和控制的能力。数据的操作仍离 不开应用程序，两者之间并末实现完全独立。
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利用C语言读出文件的程序如下： #include 〈stdio.h〉 struct st { //定义f1的文件 float t1，t2，m，d； } s［30］； void main () { int i； FILE *fp； //定义一个文件指针 //打开当前目录名为f1.dat的文件，为只读操作类型， //并判断文件是否打开成功 if ((fp=fopen ( ″f1.dat″，″r″)) == NULL) { printf(″Cannot open the data file″)； //提示打开不成功 exit()；} i=0； while(!feof(fp)) { //循环读取数据记录 fread(&s［i］，sizeof(struct st)，1，fp)； i++； } fclose(fp)； //关闭文件 }
表2-3
节距t 齿数z 11 13 15 17 19 21 23 25 9.525 dh 22 28 35 41 47 53 59 65 dk 11 15 20 24 29 33 37 42 12.70 dh 30 38 46 54 63 71 79 87 dk 18 22 28 34 41 47 51 57 15.875 dh 37 48 58 68 79 89 99 109 dk 22 30 37 45 51 59 65 73 19.05 dh 45 57 70 82 94 107 119 131 dk 27 36 46 53 62 72 80 88 25.40 dh 60 77 93 110 126 142 159 175 dk 38 51 61 74 84 95 109 120 7 页