分布式作业

1,计算、计算模型与计算机的概念

计算：信息的描述和变换的过程。

计算模型：是刻划计算这一概念的形式系统，是指能够对所处理对象的信息进行接收、表示、变换和输出的数学机器。典型代表如图灵机。

计算机：实现计算模型的一种物理装置。

2，何为形式系统？试举一例。

形式系统：用形式化方法对事物及其关系和变化规律进行描述的知识体系。

例：自然数及其运算规则的形成。

3，什么是逻辑变量？什么是逻辑函数？

逻辑：就是因果关系的规律性。一般人们称决定事物的因素（原因）为逻辑变量，而称被决定事物的结果为由逻辑变量表示的逻辑函数。

4，现代电子数字计算机最小的数据单位是什么？比特

5，现代电子数字计算机最基本的运算有哪些？与或非

6，试给出1位全加法器的逻辑表达式。

一位全加器(FA)的逻辑表达式为：

S=A⊕B⊕Cin ; Co=ACin+BCin+AB

其中A,B为要相加的数，Cin为进位输入；S为和，Co是进位输出；

7，试给出2-4译码器的逻辑表达式

由真值表可写出各输出端逻辑表达式：

Y0=E一+X1+X2 Y1=E一+X1+X2一 Y2=E一+X1一+X2 Y3=E一+X1一+X2一8，试给出4-2编码器的逻辑表达式

Y 0=I

I—

1

I

2

I

3

+ I

I

1

I

2

I—

3

；Y

1

=I

I

1

I—

2

I

3

+ I

I

1

I

2

I—

3

；

9，现代电子数字计算机的基本原理是什么？

存储程序和程序控制。

10，现代电子数字计算机体系结构是什么？它的发明人是谁？

计算机包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部分。冯.诺依曼(Von Neumann)：美藉匈牙利科学家，早期研究数理逻辑,1944年夏天,参加ENIAC的设计,1945年3月,提出第一台存储程序式通用电子计算机──EDVAC 的设计方案,1952年制造成功。

11，现代电子数字计算机是怎样自动运行的？

程序计数器

12，现代电子数字计算机中，怎样表示它能完成的基本功能？

指令系统

13，求模运算中的模是什么意思？它和补码有何关系？

模：一个计量系统的计数范围，、一个负整数（或原码）与其补数（或补

码）相加，和为模。

14，怎样得到二进制负数的补码？为什么？

符号位为1，其余位均为该数绝对值得原码按位取反，然后整体加1.

15，自动寻址功能是计算机能自动运行的关键，试述图灵机的自动寻址功能

一条两端可无限延长的带子，一个读写头，一个控制器，带子由可擦写的小格组成，读写头可左右移动并读写，可写字符集{0，1，b}，控制器有有穷个状态，一个开始状态，一个结束状态，控制器的命令为：（状态，符号）（写符号，移动，新状态）

图灵机从开始状态工作直到结束状态停止，带上的内容就是计算结果。

16，通用图灵机对发明现代电子数字计算机的重要意义。

通用图灵机的重要意义：1把程序也作为数据；2存储程序和程序控制。

（1）图灵机存储空间无限，计算机存储空间有限。

（2）、图灵机指令系统不定，计算机指令系统确定。

（3）、图灵机仅是理论模型，计算机是其物理实现。

所以，从理论上讲，图灵机的能力比计算机的能力强。通用图灵机证明了通用计算理论，肯定了计算机实现的可能性，同时给出了计算机应有的主要架构；通用图灵机引入程序的概念，将程序也作为数据，基本原理是存储程序和程序控制，为计算机的发展奠定了基础。

17，计算机模拟了人类的哪些智能？

对记忆功能的仿真——数据和程序的存贮。

对自动处理功能的仿真——程序的自动执行。

18，人工智能的极限是什么？

形式化局部处理。计算机的基本智能：严格形式化的数据存储和程序的自动执行。人类对于信息的存贮与处理是全息式的：

⒈存贮与处理全方位的信息；⒉存贮与处理是同时进行的。

19，给出x+1图灵机的形式描述，画出其有限状态自动机和流程图，并分析它们间的关系：用C语言编写一模拟通用图灵机的程序，用x+1图灵机进行验证。

“x+1”图灵机：输入x，输出x+1，功能固定的一个程序。

图灵机状态集合 {start，add，carry，noncarry，overflow，return，halt}；字母表{0，1，*}；初始状态s为start；停机状态集合 {halt}。

“x+1”图灵机转换规则集合

#include #include

void print(int len,char a[100]); char a[100]; char currstate[10]="start"; char newstate[10]="s"; int main(void)

{

int i,length;

printf("计算“x+1”的图灵机工作过程\n");

//printf("请输入二进制的位数:");

//scanf("%d",&length);

printf("请输入二进制数x:");gets(a);

///for(i=0;i

//scanf("%c",&a[i]);

//int length=i;

//for(i=0;i

// printf("%c",a[i]);

length=strlen(a);

i=length-1;

a[length]='\0';

//printf("%d",length);

while((strcmp(newstate,"h alt"))!=0)

{

if(!strcmp(currstate,"start") ){

strcpy(newstate,"add");

print(length,a);

strcpy(currstate,newstate

i--;

}

if(!strcmp(currstate,"add ")){

if(a[i]=='0'){

a[i]='1';

strcpy(newstate,"noncarry");

print(length,a);

strcpy(currstate,newstate);