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计算机专业导论之思维与系统(1)

admin

11月 28, 2021

计算机、计算与计算思维

1.计算机包括软件,台式机,便携机,嵌入在各种设备中的芯片。

2.人类应具备的三大思维能力是指实验思维、理论思维和计算思维。

3.计算学科的计算研究的是面向及其可执行的求解一般问题的计算规则。

4.“人”计算与“机器”计算的差异:“人”计算宁愿使用复杂的计算规则,以便减少计算量能够获取结果,“机器”计算则需使用简单的计算规则,以便于能够做出执行规则的机器。“机器”计算使用的计算规则可能很简单但计算量却很大,尽管这样,对越来越多的计算,机器也能够完成计算结果的获得。“机器”可以采用“人”所使用的计算规则,也可以不采用“人”所使用的规则。

5.自动计算需要解决的基本问题是数据和计算规则的表示、自动存储和计算规则的自动执行。

6.电子计算机器的基本特征是基于二进制–存储0和1的元件如电子管、晶体管等,基于二进制的运算与变换,电子技术实现计算规则,集成技术实现更为复杂的变换。

7.衡量存储设备性能的指标包括存储容量–容量越大越好,存取速度–速度越快越好,价格–价格越低越好,功耗–功耗越低越好,可靠性与持久性–越高越长越好。

8.计算系统的发展方向各个部件乃至整体的体积越来越小,将越来越多的CPU集成起来,提高计算能力,越来越拥有人的智能,使人-计算机-物体互联在一起。

9.关于计算系统的网络化:未来互联网将发展为包括物联网、社会网络、服务网络以及与现实中各种网络深度融合的网络系统。

10.IBM提出的Smart Planet基本特点是使社会万事万物可感知,即能将万事万物的信息数字化,使社会各种事物、每个人员都可与互联网相联,实现互联互通,使社会/自然系统具有更好的自适应性、自调节性,最优化地满足人们工作、生活的需要。

11.计算之树概括了计算学科的经典思维,六个维度:计算技术的奠基性思维、通用计算环境的演化思维、社会/自然与计算的融合思维、问题求解思维、网络化思维和数据化思维。

12.计算之树中,计算技术的奠基性思维包括0和1、程序和递归。

13.计算之树中,两类典型的问题求解思维是指算法(数学建模)和系统(非数学建模)。

14.计算之树中,网络化思维是机器网络、信息网络和人-机-物互联的网络化社会。

15.本课程中拟学习的计算思维是指蕴含在计算学科知识背后的具有贯通性和联想性的内容。

16.如何学习计算思维:为思维而学习知识而不是为知识而学习知识,不断训练,只有这样才能将思维转换为能力,先从贯通知识的角度学习思维,再学习更为细节性的知识,即用思维引导知识的学习。

17.计算机器的基本目标是能够执行一般的任意复杂的计算规则。(“能够执行特定的计算规则,例如能够执行差分计算规则等”错)。

18.摩尔定律是指芯片集成晶体管的能力每18个月增长一倍,其计算能力也增长一倍。

19.衡量微处理器芯片性能好坏的指标包括机器字长–字长越大越好,机器主频–主频越高越好,功耗–功耗越低越好,晶体管数量–晶体管数量越多越好,微处理器所能完成的功能–指令种类越多越好。

20.计算之树中,通用计算环境的演化思维是程序执行环境—由CPU-内存环境,到CPU-存储体系环境,到多CPU-多存储器环境,再到云计算虚拟计算环境。

21.计算系统由微处理器、存储设备、输入设备和输出设备构成。

学习资源:网易云课堂。

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