計算機編程-計算機導論第2版

計算機編程-計算機導論第2版匯報人：AA2024-01-31計算機基本概念與組成編程語言與程序設計基礎操作系統(tǒng)原理及應用網(wǎng)絡通信與互聯(lián)網(wǎng)技術基礎數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應用人工智能與機器學習入門總結回顧與未來展望計算機基本概念與組成01計算機定義計算機是一種能夠進行高速運算、存儲數(shù)據(jù)和執(zhí)行程序指令的電子設備。發(fā)展歷程從機械式計算機到電子管計算機、晶體管計算機、集成電路計算機和超大規(guī)模集成電路計算機，計算機的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段，性能不斷提升，應用領域也不斷擴展。計算機定義及發(fā)展歷程計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，其中硬件系統(tǒng)包括中央處理器、存儲器、輸入輸出設備等，軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應用軟件。計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)的功能主要包括數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、程序控制和人機交互等，可以廣泛應用于各個領域，如科學計算、數(shù)據(jù)處理、自動控制、人工智能等。功能計算機系統(tǒng)組成與功能

硬件設備簡介中央處理器（CPU）是計算機的核心部件，負責執(zhí)行指令、處理數(shù)據(jù)和控制計算機的各個部件。存儲器用于存儲數(shù)據(jù)和程序，包括內(nèi)存和外存，其中內(nèi)存是計算機臨時存儲數(shù)據(jù)的地方，外存則用于長期存儲數(shù)據(jù)。輸入輸出設備用于將數(shù)據(jù)輸入到計算機和將計算機處理后的數(shù)據(jù)輸出，常見的輸入輸出設備有鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等。是計算機系統(tǒng)的基本軟件，負責管理計算機硬件和軟件資源，為應用軟件提供運行環(huán)境，常見的系統(tǒng)軟件有操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。系統(tǒng)軟件是專門為某一應用領域設計的軟件，可以滿足用戶的特定需求，常見的應用軟件有辦公軟件、圖像處理軟件、游戲軟件等。應用軟件軟件資源在計算機系統(tǒng)中起著至關重要的作用，它們可以充分發(fā)揮計算機硬件的性能，提高計算機的效率和易用性，推動計算機技術的不斷發(fā)展和應用。作用軟件資源分類與作用編程語言與程序設計基礎02編程語言是用于編寫計算機程序的標準化語言，它使得程序員能夠用易于理解和編寫的方式，來指導計算機執(zhí)行特定任務。編程語言定義根據(jù)編程范式和用途，編程語言可分為命令式、函數(shù)式、邏輯式、面向對象等類型，如C、Python、Haskell、Java等。編程語言分類編程語言概述及分類程序設計是指根據(jù)實際需求，運用編程語言和相關技術，設計并實現(xiàn)計算機程序的過程。包括模塊化、抽象化、信息隱藏、可讀性、可維護性等，這些原則有助于提高程序的質量和效率。程序設計基本原理程序設計原則程序設計概念算法和數(shù)據(jù)結構概念算法定義算法是一組明確、可執(zhí)行的步驟，用于解決特定問題或完成特定任務。它具有有限性、確定性、輸入項、輸出項和有效性等特點。數(shù)據(jù)結構概念數(shù)據(jù)結構是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式，它使得數(shù)據(jù)能夠被高效地使用和修改。常見的數(shù)據(jù)結構包括數(shù)組、鏈表、棧、隊列、樹等。軟件開發(fā)流程軟件開發(fā)流程包括需求分析、設計、編碼、測試、部署、維護等階段，每個階段都有相應的任務和目標。軟件開發(fā)規(guī)范為了保證軟件質量和開發(fā)效率，軟件開發(fā)過程中需要遵循一定的規(guī)范，如編碼規(guī)范、測試規(guī)范、文檔編寫規(guī)范等。這些規(guī)范有助于提高軟件的可讀性、可維護性和可擴展性。軟件開發(fā)流程規(guī)范操作系統(tǒng)原理及應用03操作系統(tǒng)是一種系統(tǒng)軟件，它是計算機上的一個關鍵組成部分。操作系統(tǒng)管理和控制計算機的硬件和軟件資源，為應用程序提供一個統(tǒng)一的、抽象的接口，以便它們能夠方便、高效地使用計算機資源。操作系統(tǒng)定義操作系統(tǒng)的主要功能模塊包括進程管理、存儲管理、設備管理、文件管理等。這些模塊相互協(xié)作，共同實現(xiàn)操作系統(tǒng)的各項功能。功能模塊操作系統(tǒng)定義和功能模塊VS進程是操作系統(tǒng)中進行資源分配和調(diào)度的基本單位。操作系統(tǒng)通過進程管理來實現(xiàn)對計算機資源的合理分配和使用。調(diào)度策略調(diào)度策略是操作系統(tǒng)中用于確定進程執(zhí)行順序的一種算法或方法。常見的調(diào)度策略包括先來先服務、短作業(yè)優(yōu)先、優(yōu)先級調(diào)度等。進程管理進程管理和調(diào)度策略存儲管理方案實現(xiàn)原理存儲管理方案是操作系統(tǒng)中用于管理計算機內(nèi)存的一種機制。它負責內(nèi)存的分配、回收、保護和擴充等功能。存儲管理方案存儲管理方案的實現(xiàn)原理包括分區(qū)管理、頁式管理、段式管理和段頁式管理等。這些原理通過不同的算法和數(shù)據(jù)結構來實現(xiàn)對內(nèi)存的有效管理。實現(xiàn)原理文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中用于管理計算機存儲設備上文件的一種機制。它負責文件的存儲、檢索、保護和共享等功能。訪問方法是指用戶或應用程序通過文件系統(tǒng)訪問存儲在計算機存儲設備上的文件時所采用的方式。常見的訪問方法包括順序訪問、隨機訪問和索引訪問等。文件系統(tǒng)結構訪問方法文件系統(tǒng)結構和訪問方法網(wǎng)絡通信與互聯(lián)網(wǎng)技術基礎04網(wǎng)絡通信是指通過網(wǎng)絡將各個獨立的設備進行連接，實現(xiàn)信息的傳輸和共享。網(wǎng)絡通信基本概念數(shù)據(jù)傳輸方式通信協(xié)議網(wǎng)絡通信中的數(shù)據(jù)傳輸方式包括電路交換、報文交換和分組交換等。通信協(xié)議是指在網(wǎng)絡通信過程中，雙方需要遵循的規(guī)則和約定，以保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。030201網(wǎng)絡通信原理簡介123互聯(lián)網(wǎng)體系結構是指互聯(lián)網(wǎng)的層次結構和各層協(xié)議的集合?；ヂ?lián)網(wǎng)體系結構的概念TCP/IP協(xié)議族是互聯(lián)網(wǎng)體系結構中的核心協(xié)議，包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)絡協(xié)議（IP）等。TCP/IP協(xié)議族OSI七層模型是一種描述網(wǎng)絡體系結構的模型，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。OSI七層模型互聯(lián)網(wǎng)體系結構概述SMTP協(xié)議SMTP協(xié)議是用于電子郵件傳輸?shù)膮f(xié)議，負責將郵件從發(fā)送方傳輸?shù)浇邮辗?。HTTP協(xié)議HTTP協(xié)議是用于Web瀏覽器和Web服務器之間的通信協(xié)議，負責傳輸超文本標記語言（HTML）文檔。DNS協(xié)議DNS協(xié)議是用于域名解析的協(xié)議，可以將域名轉換為IP地址。FTP協(xié)議FTP協(xié)議是用于文件傳輸?shù)膮f(xié)議，可以在網(wǎng)絡上進行文件的上傳和下載。常見網(wǎng)絡協(xié)議和功能防火墻技術是一種網(wǎng)絡安全防護措施，可以監(jiān)控網(wǎng)絡流量并阻止未經(jīng)授權的訪問。防火墻技術加密技術是一種保護數(shù)據(jù)安全的方法，可以將敏感信息轉換為密文，以防止未經(jīng)授權的訪問和數(shù)據(jù)泄露。加密技術訪問控制是一種網(wǎng)絡安全管理措施，可以限制用戶對網(wǎng)絡資源的訪問權限，防止未經(jīng)授權的訪問和數(shù)據(jù)修改。訪問控制病毒防范是一種網(wǎng)絡安全預防措施，可以通過安裝殺毒軟件、定期更新病毒庫等方式來防范計算機病毒的攻擊。病毒防范網(wǎng)絡安全問題防范措施數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應用0503數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點數(shù)據(jù)結構化、數(shù)據(jù)共享性高、數(shù)據(jù)獨立性高、數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制等。01數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)定義指引入數(shù)據(jù)庫后的計算機系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶等部分。02數(shù)據(jù)庫作用實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、減少數(shù)據(jù)冗余、提供數(shù)據(jù)獨立性、實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中控制等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念和作用概念模型設計通過實體-聯(lián)系圖（E-R圖）等方法，將現(xiàn)實世界中的事物抽象為信息世界中的概念模型。邏輯模型設計將概念模型轉換為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型，如關系模型、層次模型、網(wǎng)狀模型等。物理模型設計根據(jù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和硬件環(huán)境的特點，對邏輯模型進行物理存儲和存取方法的設計。數(shù)據(jù)模型設計方法SQL語言概述SQL是結構化查詢語言（StructuredQueryLanguage）的縮寫，是用于訪問和操作數(shù)據(jù)庫的標準語言。SQL語言特點一體化、高度非過程化、語言簡潔、易學易用等。SQL語言功能包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱和數(shù)據(jù)控制等功能。SQL語言基本語句包括SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等語句，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、插入、更新和刪除等操作。SQL語言基礎知識點成本在滿足上述要求的前提下，應選擇成本較低的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。可擴展性系統(tǒng)應具有良好的可擴展性，能夠適應業(yè)務發(fā)展的需求。易用性系統(tǒng)應提供友好的用戶界面和完善的幫助文檔，方便用戶使用。系統(tǒng)性能包括數(shù)據(jù)處理速度、響應時間、并發(fā)處理能力等指標?？煽啃韵到y(tǒng)應具有高可靠性，能夠保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)選擇依據(jù)人工智能與機器學習入門06人工智能的起源與早期發(fā)展從邏輯程序到專家系統(tǒng)。機器學習的崛起與深度學習的突破數(shù)據(jù)驅動的AI新時代。人工智能在各領域的應用與影響醫(yī)療、金融、教育等。人工智能發(fā)展歷程及影響監(jiān)督學習分類與回歸問題的解決方法。無監(jiān)督學習聚類與降維技術的應用。強化學習智能體在環(huán)境中的學習與決策過程。機器學習基本原理介紹TensorFlow框架介紹與實戰(zhàn)構建和訓練神經(jīng)網(wǎng)絡。PyTorch框架特點與案例分析動態(tài)圖與靈活性的體現(xiàn)。深度學習在計算機視覺和自然語言處理中的應用圖像分類、語音識別等。深度學習框架應用實踐ABCD人工智能倫理問題討論數(shù)據(jù)隱私與安全AI時代的數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)。人工智能對就業(yè)和社會的影響替代還是輔助人類工作。人工智能的偏見與歧視算法公平性問題探討。可解釋性與透明度建立可信賴的AI系統(tǒng)?？偨Y回顧與未來展望07數(shù)據(jù)結構與算法常見的數(shù)據(jù)結構如數(shù)組、鏈表、樹等，以及基本的排序、查找算法。計算機系統(tǒng)組成包括硬件和軟件兩部分，硬件如CPU、內(nèi)存、硬盤等，軟件如操作系統(tǒng)、應用程序等。編程語言分類如機器語言、匯編語言、高級語言等，以及各自的特點和應用場景。面向對象編程理解對象、類、封裝、繼承、多態(tài)等核心概念。軟件開發(fā)流程包括需求分析、設計、編碼、測試、維護等階段，以及敏捷開發(fā)、瀑布模型等開發(fā)方法。關鍵知識點總結回顧云計算與大數(shù)據(jù)人工智能與機器學習物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計算區(qū)塊鏈技術行業(yè)發(fā)展趨勢分析隨著云計算技術的發(fā)展，大數(shù)據(jù)處理和分析成為重要趨勢。物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量不斷增加，邊緣計算成為處理海