计算机科学导论Chap 05

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计算机科学导论电子教案课堂PPT

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对计算机科学者来说,除去数据的输入与输出,更关
心数据处理系统中的数据处理过程。因为包括数据的输入 与输出在内的整个数据处理都是计算机科学研究的对象。
美籍匈牙利数学家冯•诺伊曼(Von Neumann)于1945年 奠定了现代计算机科学的基本理论。
现代计算机的特点是具有速度快精度高、逻辑判断与
记忆功能的、高度的自动化与灵活性。
如:整数-25的Excess-127数据表示为01100110
D-25+D127=D102=B1100110=B01100110
.
27
浮点数表示法
浮点数可以扩大数的表示范围。
浮点数由两部分组成,一部分用以表示数
据的有效位,称为尾数;一部分用于表示该数 的小数点位置,称为阶码。
一般阶码用整数表示,尾数大多用小数表
零的表示有两种:
正零为0.0…0,负零为1.1…1。
.
26
Excess系统
特点:能同时存储正负数,易于二与十进制数转换。 正数(幻数)用于转换过程,在8位模式下幻数为 (2 n-1)=128 或(2 n-1)-1=127,并分别称 Excess-128与Excess-127。
Excess系统数据表示法(数据转换法):将十进 制整数与幻数之和转换为二进制数,并补足N位。
4.第四代计算机(1974年至今)
其主要特征是以大规模和超大规模集成电路为计算机
的主要功能部件。
----------------- 注:与教材所讲有不同
.
10
第二章 数据的表示
• 数据的类型 • 计算机内部的数据 • 表示数据 • 十六进制表示法 • 八进制表示法
.
11
数据的类型
计算机能处理的数据分类为:

计算机科学导论(机械工业出版社)刘艺_瞿高峰_习题答案

计算机科学导论(机械工业出版社)刘艺_瞿高峰_习题答案

第一章绪论1. 和计算机相关的问题.2. 冯.诺依曼模型.3. 第一点:尽管这个模型能够体现现代计算机的功能,但是它的定义太广泛.第二点:而且,并没有清楚地说明基于这个模型的机器能够完成的操作类型和数量.4. 输入数据和程序.5. 存储器,算术逻辑单元,控制单元和输入/输出单元.6. 存储器是用来存储的区域,在计算机处理过程中用来存储数据和程序.7. 算术逻辑单元是进行计算和逻辑判断的地方.8. 控制单元是用来对存储器,算术逻辑单元,输入/输出单元等子系统的操作进行控制的单元.9. 输入子系统负责从计算机外部接受输入数据和程序;输出子系统负责将计算机的处理结果输出到计算机外部.10. 早期的计算机的存储器存储数据.而完成某一任务的程序是通过操作一系列的开关或改变配线系统来实现的.而基于冯.诺依曼模型的计算机的存储器主要用来存储程序及其相应的数据.11.编程在早期的计算机中体现为对系列开关的开闭和配线系统的改变.而冯.诺依曼模型通过详细的第一计算机可以使用的不同指令集,从而使编程变得相对简单.程序员通过组合这些不同的指令来创建任意数量的程序.从而改变了编程的概念.12. B13. C14. A15. B16. D17. C18. D19. C20. A21. D22. A23. C24. D25. D26. D第三章数的表示1. 将十进制转换成二进制,则反复采用底数除法.将要转换的数反复除2,所得余数做为从右往左的数.直到除数为1,作为最左端的数.2. 将所给的二进制的数每个二进制数字分别乘以它的权值,最后将每个二进制位乘以权值后的结果相加即得到相应的十进制数.3. 第N位是2的N-1次幂.4. 第N位是10的N-1次幂.5. 符号加绝对值格式,二进制反码格式和二进制补码格式.6. 计算机定义一个最大的无符号整数的常量,这样,计算机所能存储的无符号整数就介于0到该常量之间.也就定义了一个存值范围.7. 位数分配是指用以表示整数的二进制位数.8. 因为8位的存储单元中,范围最大的无符号整数类型的范围是0~255,256超出其存储范围,在计算机中不能存储.9. 计数和寻址. 10. 溢出. 11. 一样.12. 符号加绝对值:在N位的存储单元中,将该负数忽略其负号,然后转换成N-1位的二进制数,不足位数左边补0.最后在最左边加1.二进制反码:在N位的存储单元中,将该负数忽略其负号,然后转换成N位的二进制数,不足位数左边补0.最后,将其每一位换成它的反码形式.(0->1,1->0).二进制补码: 在N位的存储单元中,将该负数忽略其负号,然后转换成N位的二进制数,不足位数左边补0.最后,将最右边的所有0和首次出现的1保持不变,其余位取反.13. 0在符号加绝对值中的形式有N个0,表+0;最左边为1其右边带上N-1个0,表-0.在二进制反码中的形式有N个0,表+0;N个1,表-0.在二进制补码中的形式有N个0.14. 符号加绝对值可以表示的数的范围:-(2^(N-1)-1) ~ (2^(N-1)-1).二进制反码可以表示的数的范围: -(2^(N-1)-1) ~ (2^(N-1)-1).二进制补码可以表示的数的范围: -2^(N-1) ~ (2^(N-1)-1).15. 最左边一位在符号加绝对值中表示数的正负性.在二进制反码中表示数的正负性.在二进制补码中表示数的正负性.16.~19.*20. C21. A22. D23. D24. B25. C26. D27. D28. C29. D30. D31. C32. B33. D34. ~46*47.例子: 23. 23/2=11…1, 11/2=5…1, 5/2=2…1, 2/2=1…0, 剩1. 即:10111,所以其八位无符号整数即为00010111.48.例子: 41. 41/2=20…1, 20/2=10…0, 10/2=5…0, 5/2=2…1, 2/2=1…0, 剩1.即:101001,所以其16位无符号整数为0000000000101001.49. 例子:-101, 去其负号. 101/2=50…1, 50/2=25…0, 25/2=12…1, 12/2=6…0,6/2=3…0, 3/2=1…1, 剩1. 即:1100101. 其8位符号加绝对值即补足7位,再在最左边加1表负数. 即:11100101.50. 同上.51. 例子:-110, 去其负号, 110/2=55…0, 55/2=27…1, 27/2=13…1, 13/2=6…1,6/2=3…0, 3/2=1…1, 剩1. 即:1101110. 其16位无符号整数位:0000000001101110,二进制反码整数即为:1111111110010001.以下略.方法由上面依此类推.第四章位运算略第五章计算机组成39.A 40.B 41.A 42.D 43.D 44.D 45.C46.A 47.B 48.A 49.(2^34) 50.D 51.A 52.A 53.C 54.B 55.D56.D 57.A 58.B 59.C 60.B 61.B 62.A 63.C 64.B 65.D66.C 67.D 68.D 69.C 70.C 71.A 72.C 73.B 74.C 75.B76.A 77.C第六章计算机网络1. 模型是标准化组织制定的用于网络设计的指南;协议是用于控制网络或交互式网络种不同设备间交互的一系列规则。

计算科学导论之五

计算科学导论之五
READ(a , b); l:=2*(a + b); s:=a* b; WRITELN(" L = " ,l , " " , "S = ",s )
END .
程序设计语言
高级语言程序: C 语言认识
C语言是70年代美国贝尔实验室为开发UNIX操作系统时设计的一个描述语言。 C语言的特点是:它既具有高级语言的特点,又有汇编语言的特点。它既是 一个成功的系统软件描述语言,又是一个适用的应用程序设计语言。如求 123和456两数之和并显示结果的程序如下: main( )
{ int a,b,sum ; a = 123 ;b = 456; sum = a + b; print ( "sum is %d\n" , sum );
}
程序设计语言
高级语言程序:
IDENTIFICATION DIVISION .
COBOL 语言认识
PROGRAM-ID. EXAM .
COBOL语言是一种商 ENVIRONMENT DIVISION.
软件系统
应用软件简介
应用软件是一种最终软件,或是面向最终用户的软件,是针 对某特定的处理开发的软件。应用软件亦有通用和专用之分。 所谓通用也是有限制的通用,即在某一方面的通用。通用的 应用软件有:“文字处理软件”,如,WORD;“演示文本制 作软件”,如POWERPOINT;“计算机辅助和图形处理软件”; 如,CAD ;“财务软件”,如,用友软件。
另一种方式是解释的方式;即"运行"源程序的"当时"逐个语句地进行"翻 译"并立即"运行"这一句的功能,直到最后一个语句为止,

计算机导论第五课PPT课件

计算机导论第五课PPT课件
2
计算机程序,是用来告诉计算机如何处理问题或 执行操作的一组指令的集合。
支持模块中,包括了一组指令集合用于帮助计算 机连接用户可执行文件,每个支持模块都储存在 一个独立的文件中。主程序可以在需要时调用或 激活一个支持程序。如,.DLL文件等。
数据文件,包括了那些用于完成任务所必需的数 据。如软件包的帮助文件或是软件使用许可协议, 或是软件工具条上的图标。数据文件通常是 以.txt\.bmp作为文件扩展名。
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结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的, 所以不要放弃,坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
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感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
7
(3)数据库管理系统 计算机要处理的数据往往相当庞大,使用数
据库管理系统可以有效地实现数据信息的 存储、更新、查询、检索、通信控制等。 微机上常用的数据库管理系统有oxPro、 Clipper、Access等,大型数据库管理系统 有Oracle、Sybase、DB2等。
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(4)网络管理系统
应用软件还可以分为图形软件、音乐软件、教育 软件、娱乐性软件和商业软件等。
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软件的安装和卸载 Office软件的安装
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四、软件的开发过程
1、软件需求分析 软件需求分析就是回答做什么的问题。它是一个对用户的
需求进行去粗取精、去伪存真、正确理解,然后把它用软 件工程开发语言(形式功能规约,即需求规格说明书)表 达出来的过程。本阶段的基本任务是和用户一起确定要解 决的问题,建立软件的逻辑模型,编写需求规格说明书文 档并最终得到用户的认可。需求分析的主要方法有结构化 分析方法、数据流程图和数据字典等方法。本阶段的工作 是根据需求说明书的要求,设计建立相应的软件系统的体 系结构,并将整个系统分解成若干个子系统或模块,定义 子系统或模块间的接口关系,对各子系统进行具体设计定 义,编写软件概要设计和详细设计说明书,数据库或数据 结构设计说明书,组装测试计划。

计算机导论技术篇课件ch5

计算机导论技术篇课件ch5
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5.3 信息的大屏幕输出技术
❖ 5.3.1 LED屏技术
LED显示屏(LED display,LED Screen):又叫电子显示屏或者 飘字屏幕。是由LED点阵和LED PC面板组成,通过红色、蓝色、 白色、绿色LED灯的亮灭来显示文 字、图片、动画、视频等内容。传 统LED显示屏通常由显示模块、控 制系统及电源系统组成。
5.3 信息的大屏幕输出技术
❖ 5.3.2 投影பைடு நூலகம்术--LCD液晶投影机
LCD液晶投影机是液晶显示技术和 投影技术相结合的产物,它利用了 液晶的电光效应,通过电路控制液 晶单元的透射率及反射率,从而产 生不同灰度层次及多达1670万种色 彩的靓丽图像。LCD投影机的主要 成像器件是液晶板。LCD投影机的 体积取决于液晶板的大小,液晶板 越小,投影机的体积也就越小。
微型投影机
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5.3 信息的大屏幕输出技术
➢ LED大屏幕显示的环境污染防治:
采用可自动调节的亮度调节系统 多级灰度矫正技术 安装位置的合理选择和显示屏面积的合理规划 播放内容的选择和设计
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5.3 信息的大屏幕输出技术
➢ 使用LED显示屏的注意事项:
① 开关顺序:开屏时,先开机,后开屏。关屏时先关屏,后关机 ② 开关屏隔时间要大于5分钟。 ③ 计算机进入工程控制软件后,方可开屏通电。 ④ 避免在全白屏幕状态下开屏,因为此时系统的冲击电流最大。 ⑤ 避免在失控状态下开屏。 ⑥ 环境温度过高或散热条件不好时,LED照明应注意不要长时间工作。 ⑦ 电子显示屏显示部分出现一行非常亮时,应注意及时关屏,在此状
DLP投影机
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5.3 信息的大屏幕输出技术

《计算机导论》课件_计算机导论第五章

《计算机导论》课件_计算机导论第五章

5.2.2 结构化程序设计方法
5.2 程序设计方法
结构化程序设计的设计思想主要有三个方面:
1.“自顶向下,逐步细化,模块化”的设计过程 具体包括以下两个方面: (1)将一个大问题分解为若干子问题(模块)组成的层次结构。 (2)将模块细化成更小、更简单的模块,直至能容易给出模块的一系列处理步骤,
并能由程序设计语言的语句来实现。 2. 把程序结构限制为三种基本结构
1. 机器语言 机器语言是用二进制代码表示的、能被计算机直接识别和执行的机器指令的集合,也就
是处理器的指令系统。机器语言的优点在于它能被计算机直接识别,运行速度快。
2. 汇编语言 汇编语言是一种用助记符表示的仍然面向机器的计算机语言。汇编语言亦称符号语言。
3. 高级语言 这种与自然语言接近并能被计算机所接受和执行的语言称为高级语言。 高级语言根据其发展历程和应用领域,可分为以下几类: (1)传统的高级程序设计语言。 (2)通用的结构化程序设计语言。Fra bibliotek(3) 专用语言。
(1)顺序结构:最基本、最普通的程序结构,只要按照解决问题的顺序写出相应的语 句就行,它的执行顺序是自上而下,依次执行。如图5.3所示,先执行 A 再执行 B。
5.2 程序设计方法
5.2.2 结构化程序设计方法
(2)选择结构:又称“分支结构”,如图 5.4所示,其特点是先进行一定的条件判断,根 据判断的结果从两组操作中选择一组来执行。
printf("input a string: "); loop: if (getchar()!='\n') { n++; goto loop; } printf("output: %d\n",n); }

计算机科学导论课件:Chap1-intro

计算机科学导论课件:Chap1-intro
23
Von Neumann Model
• Idea 2: The program must be stored in memory.
• Idea 3: A program in the von Neumann model is made of a finite number of instructions. And the instructions are executed one after another (sequentially).
• Define the term computer and identify the components of a computer (Describe the von Neumann model).
• Describe hardware devices for input, processing, storage, output, and communication.
Program (sorting)
Input 8,12,22,3
Ou3t,p8u,1t2,22
16
Computer hardware
• The electric, electronic, and mechanical equipment that makes up a computer is called hardware.
• different from learning mathematics • use computer as much as possible • read extensively
10
What will we learn in this course
• Terms and common knowledge

计算机科学导论学习课件教学课件PPT

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机器
-6-
1、数据处理器
在讨论图灵模型之前,将计算机定义为数据处理器
计算机是一个接收输入数据、处理数据并产生输出数据 的黑盒
该模型过于宽泛,按照该模型定义,计算器也可以算做 一种计算机
-7-
2、可编程数据处理器
图灵模型是一种适用于通用计算机的模型
该模型增加了额外的元素:程序 程序是用来告诉计算机对数据进行处理的指令集合 输出数据依赖于两方面因素,即输入数据和程序
-32-
6、操作系统
在程序设计过程中,有一些指令序列对所有程序都 是公用的、通用的。
早期的操作系统是为程序访问计算机部件提供方便 的一种通用管理程序。
现代操作系统已经成为管理计算机软硬件及资源的 系统软件。(第7章讨论)
-33-
本章内容安排
图灵模型 冯.诺伊曼模型 计算机组成 历史 社会问题和道德问题 计算机科学
-18-
2、存储程序的概念
冯.诺依曼模型要求程序必须存储在存储器中,早 期的计算机只将数据存储在存储器中,执行程序通 过操作开关或改变配线完成。
现代计算机的存储器主要用来存储程序和数据。程 序和数据都以二进制(0和1的序列)模式存储在存储 器中。
-19-
3、指令的顺序执行
冯.诺依曼模型中的一段程序是由一组数量有限的 指令组成
控制单元从内存中提取指令、解释指令、执行指令;指 令按照顺序执行
一条指令可能会请求跳转到前面或后面的某个地方去执 行,跳转后仍然会顺序执行。
-20-
本章内容安排
图灵模型 冯.诺伊曼模型 计算机组成 历史 社会问题和道德问题 计算机科学
-21-
计算机组成
计算机系统由3大部分构成
计算机硬件 数据 计算机软件

计算机科学导论PPT课件

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计算机科学导论
第一讲 概述
• 主讲教师: 马 波 • 授课对象:2011级计算机学院学生 • 总学时数:1000003学2 时 • 理论教学学时数:11000学时24 • 上机学时8数:1000学时
2
《计算机科学导论》教材
• 教材
《计算机科学导论》
机械工业出版社
刘艺等译
3
课程目标
• 展示计算机科学的全景 • 激发学习兴趣 • 为后续课程的学习做好必要的知识准备
学支撑平台” 进行
• 计算机科学导论教学网站:
/moodle/
• “网络教学支撑平台”的用法也请登录:
/moodle/
8
学习建议
• 内容多,用系统的思想学习,掌握基本概念、基
本原理、基本操作;
• 听讲与自学相结合,可以快速浏览几本书,有针
26
冯•诺依曼与IAS, 1952
• 冯•诺依曼的 IAS 计算机诞生于
1952。
27
计算机概述——计算机的发展历史
1 电子管时代(从ENIAC诞生到50年代后期) 2 晶体管时代(50年代中期到60年代中期) 3 集成电路时代(60年代中期到70年代前期) 4 大规模集成电路时代(70年代初到80年代初) 5 超大规模集成电路时代(80年代以后) 6 生物神经网络时代(人工智能)
1833, 又开始设计可编程的自
动机械数字计算机,也称分
析引擎 “ (Analytical
Engine )”。
21
霍列瑞斯与卡片穿孔制表机,1890
计算机系统发展的重要一 步是1890年制表机的发明。 由霍列瑞斯发明,首次用 于全美的人口普查。
1896年,霍列瑞斯组织了 International Business Machines (IBM)。

计算机科学导论

计算机科学导论

计算机计算机科学科学科学导论导论第5章 计算机程序设计本章导读:本章主要介绍程序设计基础知识、程序设计的一般过程和程序设计语言,重点介绍了面向过程程序设计、面向对象程序设计和可视化程序设计的特点,并结合C 、C++、Java 、VB 等语言介绍这些程序设计方法的具体应用。

本章主要知识点:程序设计基础知识面向过程程序设计的特点及其应用 面向对象程序设计的特点其应用 可视化程序设计的特点其应用计算机计算机科学科学科学导论导论5.1 概述5.1.1 程序设计基础5.1.2 程序设计的一般过程5.1.3 程序设计语言5.1.4 程序设计发展概况计算机计算机科学科学科学导论导论5.1.1 程序设计基础计算机之所以能自动连续地进行工作,最根本的原因就在于“存储程序”和“程序控制”。

“存储程序”——就是把计算机处理问题的步骤用计算机能够识别的指令编写出来,并送入计算机内部的存储器存储起来。

“程序控制”——就是把事先存储好的程序从存储器取出来,送入CPU执行,计算机才能按照人的意图自动完成指定的工作。

因此,程序就是为解决某一问题而编写的语句集合,是将一个实际问题的具体操作用某种程序设计语言描述出来的指令序列。

编写程序的过程就是程序设计。

程序设计语言就是计算机能够理解和执行的特殊语言。

计算机计算机科学科学科学导论导论5.1.2 程序设计的一般过程概括地说,程序设计就是分析问题、编写程序、调试程序的过程。

用计算机解决实际问题的基本过程如下图所示。

程序设计步骤如下:(1)分析要解决的问题,明确任务(2)分析问题,建立数学模型,并选择合适的解决方案 (3)确定数据结构和算法:数据结构 + 算法 = 程序(4)编写程序 (5)调试程序(6)整理资料,交付使用分析问题确定解决方案确定具体算法编写程序调试程序整理文档计算机计算机科学科学科学导论导论5.1.3 程序设计语言2. 汇编语言汇编语言是一种用助记符来表示各个基本操作的程序设计语言。

计算机科学导论课本答案(完整版)

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。

计算机科学导论-思想与方法 第3版 第5章

计算机科学导论-思想与方法 第3版 第5章
f (a) b
函数是程序设计的基础
程序定义了计算函数的算法。 而定义函数的方法又影响着程序语言的设计。 好的程序设计语言一般都便于函数的计算。
关系
每个关系对应于一个谓词;该谓词的定义域是由k元组组成 的集合,值域为{0, 1}。
二元关系:由有序对组成的集合。 对于每个有序对,称其第一个元素与第二个元素具有相应
集合的补
设I为全集,A为I的任意一子集,则将I–A则为A的补集。
表示为:A ={x|x∈I 并且 xA}。
求补集的运算称为补运算。
例5.4 若I= {x|–5﹤x﹤5}, A={x|0﹤x﹤1},求 A。 解:A = I–A = {x|–5﹤x﹤0∨1﹤x﹤5}
集合的运算
集合的乘积
等价关系
对于集合A上的任一二元关系R (即R A×A),如果R满足以下3 个条件,则称R为A上的一个等价关系:
自反性:对于集合中的每个元素a都有aRa; 对称性:对于集合中的任意两个元素a和b,aRb成立当且仅当bRa成
立; 传递性:对于集合中的任意元素a, b, c,如果aRb和bRc成立,则
练习
血缘关系是不是等价关系? 分析:血缘关系满足自反性和对称性,但不满足传递性,
因此不是等价关系。
“相似”关系 “平行”关系 “相等”关系 “”关系 “朋友”关系 “同学”关系
等价类
等价关系的一个重要应用在于对集合进行等价划分。
集合A上的一个等价关系R可以将A划分为若干个互不相交的 子集;
例5.5 若A={1,2,3},B={a,b},求A×B
解:A×B = { (1, a), (1, b), (2, a), (2, b), (3, a), (3, b)}

《计算机科学导论课件-从计算机发展史到人工智能应用》

《计算机科学导论课件-从计算机发展史到人工智能应用》

操作系统和编程语言的作用和发展
操作系统
协调硬件和软件,提供用户界面和管理计算机资源。
编程语言
使开发人员能够编写计算机程序,实现各种功能和 应用。
计算机网络和通信技术的发展与应用
1
互联网
连接世界,促进信息的共享和通信的发
无线通信
2
展。
移动电话和无线网络的兴起改变了人们
的生活方式。
3
物联网
通过各种设备和传感器的互联,实现智 能化和自动化。
《计算机科学导论课件— —从计算机发展史到人工 智能应用》
通过介绍计算机的起源和发展,从机械计算器到现代计算机,带您了解计算 机科学的奇妙世界。从计算机科学的角度,探讨人工智能在各个领域的应用 与挑战。
计算机硬件和软件的基本构成
1 硬件
中央处理器、内存、硬盘等组成计算机系统 的基础组件。
2 软件
操作系统、应用软件等使计算机能够完成各 种任务的程序。
数据库和信息安全的重要性和实践
数据库
存储和管理大量结构化和非结构化数据的关键技术。
信息安全
保护计算机系统和数据不受未授权访问和损坏。
计算机图形学和人机交互的发展及应用
1
计算机图形学
创建、处理和显示计算机生成的图像和
人机交互

2
动画。
研究如何使人和计算机之间的交互更加 自然和有效。
人工智能的概念和历史背景
1 概念
让计算机模拟人类智能,进行推理、学习和 问题解决。
2 历史背景
从图灵测试到现代深度学习,人工智能经历 了多次发展浪潮。
人工智能的分类和基础技术
分类
强人工智能和弱人工智能,分别具有不同 的智能水平和应用范围。

计算机科学导论共111页

计算机科学导论共111页


27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰

28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
▪பைடு நூலகம்
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇

30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
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26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索

27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克

28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯

29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克

30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
计算机科学导论

26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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22 November 2011 18
Pseudo Code: procedures
General type procedure name
Examples
procedure helloWorld //no parameters procedure sort (List) // parameter List
19 22 November 2011 19
Figure 5.4 The procedure Greetings in pseudocode
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Exercise
Write an algorithm in pseudo code to carry out the following task: input: a 1-dimensional array A of integers output: the integer -1 if A[i]≥ A[i+1] for 0≤i≤Length[A]-2, otherwise the least integer j such that A[j]<A[j+1].
2
Definition of Algorithm
An algorithm is an ordered set of unambiguous, executable steps that defines a terminating process.
The steps are often called instructions. Termination is by a special instruction:
22 November 2011 , U. London 7
Program 2 for XOR
Input: binary digits a,b Output: a XOR b 1. If a==b Return 0 2. Else Return 1 3. Halt
22 November 2011
, U. London
General form if (condition) then (activity) else (activity) Example if (year is leap year) then d <- total divided by 366 else d <- total divided by 365
halt.
3
Algorithm Representation
Requires well-defined primitives A collection of primitives constitutes a programming language.
4
Terminology
Programming language: system for representing algorithms in a human readable form suitable for conversion to machine code. Program: representation of an algorithm in a programming language. Pseudo code: system for the informal representation of algorithms. Hardware: device to carry out the steps or instructions in a program.
22 November 2011 21
Solution: Exercise
procedure descending(A) j=0; flag=0; while flag==0 && j<Length[A]-1 do if A[j]<A[j+1] then flag=1; print(j); j=j+1; end while if flag==0 then print(-1); end procedure
if (not raining) then (if (temperature=hot) then (go
swimming) else (play golf)) else (watch television)
16 22 November 2011 16
Procedure
Definition: set of instructions which can be used as a single unit in different contexts. A procedure call contains the name of the procedure and any data supplied to the procedure A result calculated by the procedure can be obtained using a return statement.
Posttest loop: repeat (loop body) until(condition)
Pseudo Code: indentation
if (not raining)
then (if (temperature = hot) then (go swimming) else (play golf) ) else (watch television)
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Getting a Foot in the Door
Try working the problem backwards Solve an easier related problem Relax some of the problem constraints Solve pieces of the problem first (bottom up methodology) Stepwise refinement: Divide the problem into smaller problems (top-down methodology)
Very useful informal representation of algorithms. Preferable to using program code when designing an algorithm. Basic structures (assignment, loops, arrays …) are similar across many programming languages.
22 November 2011 Brookshear sections 5.1 and 5.2 5
Representation of an Algorithm
The same algorithm can be represented in many different ways:
F = (9/5)C+32 F <- (9*C)/5+32 To obtain F multiply C by (9/5) and then add 32. Lookup table for Fahrenheit and Centigrade
17 22 November 2011 17
Example of a Procedure
Definition of a procedure procedure temp(c) f=(9/5)*c+32; return f; endProcedure
Procedure call
f1=temp(34)
An Introduction to Computer Science
计算机科学引论
XIANG, Hui 向辉 Shandong University
Chapter 5: Algorithms
5.1 The Concept of an Algorithm 5.2 Algorithm Representation 5.3 Algorithm Discovery 5.4 Iterative Structures 5.5 Recursive Structures 5.6 Efficiency and Correctness
8
Program 3 for XOR
Input: binary digits a,b Output: a XOR b 1. Convert a to the integer ia 2. Convert b to the integer ib 3. ic=remainder on dividing ia+ib by 2 4. Return ic 5. Halt
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Bottom Up Strategy
Solve many small parts of the problem and gradually accumulate the information needed to solve the entire problem. Examples: evaluation of Boolean expressions, searching an unordered list.
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Polya’s Problem Solving Steps
1. Understand the problem. 2. Devise a plan for solving the problem. 3. Carry out the plan. 4. Evaluate the solution for accuracy and its potential as a tool for solving other problems.
22 November 2011 , U. London 9
Figure 5.2 Folding a bird from a square piece of paper
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