2024-2025 1 20241306第二周作业总结

学期2024-2025-1 学号：20241306 《计算机基础与程序设计》第2周学习总结

作业信息

这个作业属于哪个课程	<班级的链接>（如2024-2025-1-计算机基础与程序设计）
这个作业要求在哪里	<作业要求的链接>(如2024-2025-1计算机基础与程序设计第2周作业)
这个作业的目标	学习计算机概论以及C语言程序设计的第一章
作业正文

教材学习内容总结--

了解了图灵机的组成及工作方法
了解了计算机发展的四个阶段以及各个阶段的主要特征
了解了图灵测试
了解了C语言的发展历程和特点
学习了程序的基本组成，输入与输出还有编程规范跟风格

教材学习中的问题和解决过程（先问 AI）

• 问题1：图灵机是由什么组成的？
• 问题1解决方案：
  图灵机由输入/输出、控制单元、存储器三部分组成‌。
  ‌输入/输出‌：通常采用一条无限长的纸带，纸带上刻印有一系列符号，包括0和1两种二进制数码以及空格符号等。图灵机通过读写这些符号来进行输入/输出操作，并根据当前状态进行相应的转移‌。
  ‌控制单元‌：是图灵机的核心部分，负责控制整个运算过程，包括读写纸带、状态转移以及修改符号等。它通常包含一个状态寄存器、一个状态转移函数以及一组控制信号等‌。
  ‌存储器‌：用于存储从输入纸带读取的数据以及中间结果。它通常包括一个状态寄存器、一个内存单元以及一组地址线等‌。
• 问题2：图灵机的工作方法是什么？
• 问题2解决方案：
  图灵机的工作方法是通过读写头在纸带上根据控制规则执行操作，以模拟计算过程‌。具体分为以下几个步骤：
  ‌1.读写头操作‌：读写头在纸带上移动，读取当前单元格的字符，并根据当前机器的状态和控制规则决定下一步操作。操作包括擦除当前单元格内容、写入新字符、向左或向右移动读写头‌。
  2‌.状态转换‌：根据读写头读取的字符和当前机器的状态，图灵机转换到新的状态。状态集包括了开始状态、停机状态等，图灵机在任意时刻都处于其中一种状态‌。
  ‌3.控制规则‌：控制规则决定了图灵机在不同状态下的行为，即根据当前状态和读入的字符决定新状态、写入字符和移动方向。这些规则是图灵机工作的核心‌。
• 问题3:冯.诺伊曼体系结构计算机有什么特点？
• 问题3解决方案:
  冯·诺伊曼体系结构计算机的特点主要包括以下几点‌：
  ‌1.存储程序‌：计算机可以按照存储在内存中的程序顺序执行指令，实现灵活的程序控制‌。
  ‌2.二进制表示‌：计算机中的指令和数据以二进制的形式表示和存储，具有简单、可靠和高效的特点‌。
  ‌3.五大部件组成‌：计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成，并规定了它们的基本功能‌。
  ‌4.指令集架构‌：通过一组指令来定义计算机的操作和功能，指令由操作码和操作数组成‌。
  ‌5.顺序执行指令‌：计算机按照存储在内存中的程序顺序依次执行指令，实现程序的逐条执行‌。
• 问题4：计算机的发展经历了哪几个阶段？
• 问题4解决方案：
  计算机发展历程‌

计算机的发展经历了以下几个主要阶段，每一阶段都以其关键的技术革新和特性为标志：
‌1.机械计算时代‌
使用机械装置进行计算，如算盘、差分机等。
‌2.电子管计算机时代‌
首个使用电子管作为基本元件的计算机诞生，体积大、耗能高。
‌3.晶体管计算机时代‌
晶体管替代电子管，计算机体积减小，性能提升。
‌4.集成电路计算机时代‌
集成电路的发明，使计算机体积进一步减小，可靠性增强。
‌5.大规模集成电路计算机时代‌
大规模和超大规模集成电路的应用，计算机性能大幅提升，成本降低。

• 问题5：计算思维的本质是什么？
• 问题5解决方案:
  计算思维的本质是抽象和自动化‌。它反映了计算的根本问题，即什么能被有效地自动进行。计算是抽象的自动执行，自动化需要某种计算机去解释抽象。计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维的特点包括形式化、程序化和机械化，它能够帮助人们更加高效、准确地解决问题和设计系统。计算思维不仅属于计算科学家，也是每个人的基本技能，与“读、写、算”同等重要，适合每一个人，成为一种普遍的认识和一类普适的技能‌。
• 问题6：什么是图灵测试？
• 问题6解决方案：
  图灵测试是衡量机器是否具备人类智能的标准‌。
  图灵测试由英国数学家艾伦·麦席森·图灵于1950年提出，其核心流程如下：
  ‌测试组成‌：包括被测试的人、被测试的机器和主持测试的考官三方。
  ‌测试方式‌：考官提出问题，让被测试的人和机器分别作答。
  ‌评判标准‌：如果考官无法区分哪个答案是人作出的，哪个答案是机器作出的，则认为机器通过了图灵测试，即具备与人类相似或无法区分的智能‌。
  图灵测试在人工智能领域具有重要意义，它提供了一种检验机器智能的方法，并推动了人工智能技术的发展和研究‌。
• 问题7:虚拟现实在工作生活中有哪些应用?
• 问题7解决方案：
  虚拟现实（VR）技术在工作生活中有着广泛的应用，主要体现在以下几个领域：
  ‌工业制造‌：VR技术用于产品建模评审、多方案评估等，提高生产效率和产品质量。
  ‌航天军工‌：VR技术应用于飞行员和工程师的训练，以及飞机虚拟化设计，提高设计效率和制造精度。
  ‌医疗领域‌：VR技术用于医疗培训和特殊疾病治疗，如手术模拟和创伤后应激障碍治疗。
  ‌房产地产‌：VR技术提供沉浸式看房体验，帮助消费者做出更明智的购房决策。
  ‌城市规划‌：VR技术为城市规划人员提供直观、便捷的设计平台。
  ‌娱乐教育‌：VR游戏、VR教育等应用也丰富了人们的娱乐和学习方式‌。
• 问题8:C语言的发展历程及特点是什么？
• 问题8解决方案：
  语言的发展历程经历了多个阶段，从B语言发展而来，最初用于UNIX操作系统的开发，后来逐渐广泛应用于计算机科学各个领域‌。
  ‌起源与发展‌：C语言起源于1967年的B语言，1972年在贝尔实验室由Dennis Ritchie进行改进，用于UNIX操作系统的开发。1978年，《C程序设计语言》出版，推动了C语言的普及。1983年，美国国家标准局开始制定C语言标准，于1989年完成，称为ANSI C或C89。此后，C语言经历了多次更新，包括C99和C11等版本‌。
  ‌特点‌：C语言具有适应性强、应用范围广、语言简洁、表达能力强、数据结构系统化、控制流程结构化、运行质量高、可移植性好等特点‌。
• 问题9:C语言如何进行输入与输出?
• 问题9解决方案：
  C语言通过一组内置的函数来实现输入与输出操作，这些函数定义在stdio.h头文件中。
  ‌输出‌：C语言使用printf数进行格式化输出，可以将数据按照指定的格式输出到屏幕或其他设备。例如，printf("Hello World\n");会在屏幕上显示字符串"Hello World"。
  ‌输入‌：C语言使用scanf函数从标准输入流（通常是键盘）读取数据，并按照指定的格式将数据存储到变量中。例如，scanf("%d", &a);会从键盘读取一个整数并存储到变量a中。
  除了printf和scanf函数外，C语言还提供了其他输入输出函数，如putchar、getchar、puts和gets等，用于处理字符和字符串的输入输出操作‌
• 问题10:外界是如何破坏信息安全的?
• 问题10解决方案：
  外界破坏信息安全的方式多种多样，主要包括以下几个方面：
  ‌网络攻击‌：利用黑客攻击、病毒、木马等手段非法获取、篡改或破坏敏感数据‌。
  ‌间谍软件‌：用于监控受害者活动并访问私人数据，长期存在可获取大量敏感信息‌。
  ‌内部泄露‌：由于内部人员疏忽、恶意或不当操作导致敏感数据泄露‌。
  ‌数据窃取‌：通过技术手段或策反内部人员主动窃取数据‌。
  ‌恶意广告‌：数字广告市场中的恶意广告为网络犯罪分子提供攻击途径‌。
  ‌其他手段‌：还包括暗网市场出售数据、寻找系统漏洞、利用账号进行攻击等‌

基于AI的学习