三、计算科学研究与应用1、人工智能指纹识别、计算机辅助翻译、手写输入技术、语音输入2、网格计算网格计算是专门针对复杂科学计算的新型计算模式。
这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”,其中每一台参与计算的计算机就是一个“结点”,而整个计算是由成千上万个“结点”组成的“一张网络”,所以这种计算方式称为网格计算。
网格计算技术的特点是:(1)能够提供资源共享,实现应用程序的互连互通。
(2)协同工作。
(3)基于国际的开放技术标准。
(4)网格可以提供动态的服务,能够适应变化。
3、中间件技术中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件。
例如,连接数据库所使用的ODBC (开放数据库互连)就是一种标准的数据库中间件,它是Windows操作系统自带的服务。
可以通过ODBC连接各种类型的数据库。
4、云计算云计算是对基于网络的、可配置的共享计算资源池能够方便地、按需访问的一种模式。
提供资源的网络被称为“云”。
云计算将传统的以桌面为核心的任务处理转变为以网络为核心的任务处理,利用互联网实现一切处理任务,使网络成为传递服务、计算和信息的综合媒介,真正实现按需计算、网络协作。
云计算的特点是:超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务、低廉。
四、未来计算机的发展趋势1、电子计算机的发展方向从类型上看,电子计算机技术正在向巨型化、微型化、网络化和智能化方向发展。
2、未来新一代的计算机(1)模糊计算机(2)生物计算机(3)光子计算机(4)超导计算机(5)量子计算机五、信息技术1、信息技术的定义信息技术一般是指一系列与计算机相关的技术。
信息技术不公包括现代信息技术,还包括在现代文明之前的原始时代和古代社会中与那个时代相对应的信息技术。
不能把信息技术等同为现代信息技术。
2、现代信息技术的内容1)信息基础技术信息基础技术是信息技术的基础,包括新材料、新能源、新器件的开发和制造技术。
2)信息系统技术信息系统技术是指有关信息的获取、传输、处理、控制的设备和系统的技术。
3)信息应用技术如工厂的自动化、办公自动化、家庭自动化、人工智能和互联通信技术等。
3、现代信息技术的发展均势1)数字化2)多媒体化3)高速度、网络化、宽频带4)智能化1.2信息的表示与存储计算机科学的研究主要包括信息的采集、存储和传输,而这些都与信息的量化和表示密切相关。
一、数据与信息数据是对客观事物的符号表示。
数值、文字、语言、图形、图像等都是不同形式的数据。
信息既是对各种事物变化和特征的反映,又是事物之间相互作用、相互联系的表征。
人通过接收信息技术认识事物,从这个意义上来说,信息是一种知识,是接收者原来不了解的知识。
计算机科学中的信息通常被认为是能够用计算机处理的有意义的内容或消息,它们以数据的形式出现,如数值、文字、语言、图形、图像等。
数据是信息的载体。
数据与信息的区别是:数据处理之后产生的结果为信息,信息具有针对性、时效性。
二、计算机中的数据计算机内部均用二进制来表示各种信息。
二进制只有“0”和“1”两个数码。
相对十进制而言,采用二进制表示不但运算简单、易于物理实现、通用性强,更重要优点是所占用的空间和所消耗的能量小得多,机器可靠性高。
三、计算机中数据的单位1、位(bit)位是计算机中数据的最小单位。
采用多个数码(0和1的组合)来表示一个数,其中的每一个数码称为1位。
2、字节(Byte)一个字节由8位二进制数字组成(1Byte = 8 bit)。
字节是信息组织和存储的基本单位,也是计算机体系结构的基本单位。
为了便于衡量存储器的大小写,统一以字节为(Byte,B)单位。
千字节1KB=1024B=210B兆字节1MB=1024KB=220B吉字节1GB=1024MB=230B太字节1TB=1024GB=240B3、字长将计算机一次能够并行处理的二进制们称为该机器的字长,也称为计算机的一个“字”。
如8位、16位、32位,发展到今天微型机的64位,大型机已达128位。
字长是计算机的一个重要指标,直接反映一台计算机的计算机能力和计算机精度。
字长越长,计算机的数据处理速度越快。
四、进位计数制及其转换日常生活中人们使用的数据一般是十进制表示的,而计算机中所有的数据都是使用二进制表示的。
但为了书写方便,也采用八进制或十六进制形式表示。
1、进位计数制表中,十六进制的数学符号除了十进制中的10个数学符号以外,还使用了6个英文字母:A,B,C,D,E,F,它们分别等于十进制的10,11,12,13,14,15。
可以用括号加数制基数下标的方式表示不同数制的数,如(25)10、(1101.101)2、(37F.5B9)16,或者表示为(25)D、(1101.101)B、(37F.5B9)H在数制中有一个规则,就是N进制一定遵循“逢N进一”的进位规则,如十进制就是“逢十进一”,二进制就是“逢二进一”。
2、R进制转换为十进制按权展开求和法例如:(234)H (234)O (10110)B3、十进制转换为R进制将十进制数转换为R进制数时,可将此数分成整数与小数两部分分别进行转换,然后再拼接起来即可。
整数部分的转换方法:将一个十进制整数转换成R进制数可以采用“除R取余”法小数部分转换成R进制数采用“乘R取整”法例1:将十进制数255.8125转换成二进制数例2:将十进制数225.15转换成八进制数,要求结果精确到小数点后5位。
4、八进制转换为十六进制根据这种对应关系,二进制数转换成八进制数时,以小数点为中心向左右两边分组,每3位为一组,两头不足补0即可。
同样,二进制数转换成十六进制数只需要每4位为一组进行分组分别进行转换即可。
例:(10101011.110101)B转换成八进制数和十六进制数同样,将八(十六)进制数转换成二进制数,只要将1位转换为3(4)位即可。
例:(2731.62)O=(010 111 011 001 . 110 010)B(2D5C.74)H=(0010 1101 0101 1100 . 0111 0100)B5、字符的编码1、西文字符的编码7位ASCII码表从ASCII码表中看出,有34个非图形字符(又称为控制字符)。
例如:SP(Space)编码是0100000 空格CR(Carriage Return)编码是0001101 回车DEL(Delete)编码是1111111 删除BS(Back Space)编码是0001000 退格其余94个可打印字符,也称为图形字符。
在这些字符中,从小到大的排列有0~9、A~Z、a~z,且小写比大写字母的码值大32,即位D5为0或1,这有利于大、小写字母之间的编码转换。
有些特殊的字符编码是容易记忆的,例如:“a”字符的编码为1100001,对应的十进制数是97,则“b”的编码值是98“A”字符的编码为1000001,对应的十进制数是65,则“b”的编码值是66“0”数学字符的编码为0110000,对应的十进制数是48,则“1”的编码值是492、汉字的编码我国于1980年发布了国家汉字编吗标准GB2312-80,全称是《信息交换用汉字编码字符集——基本集》(简称GB码或国标码)为避开ASCII码表中的控制码,将GB2312-80中的6763个汉字分为94行、94列,代码表分94个区(行)和94个位(列)。
由区号(行号)和位号(列号)构成了区位码。
区位码是一个4位十进制数,国标码是一个4位十六进制数。
为了与ASCII码兼容,汉字输入区位吗与国标码之间有一个简单的转换关系。
具体方法是:将一个汉字的十进制区号和十进制位号分别转换成十六进制;然后再分别加上20H(十进制就是32),就成为汉字的国标码。
例如,汉字“中”字的区位码与国标码及转换如下:区位码5448D(3630)H国标码8680D (3630H+2020H)=5650H二进制表示为:(00110110 00110000)B+(00100000 00100000)D=(01010110 01010000)B3、汉字的处理过程通过键盘对每个汉字输入规定的代码,即汉字的输入码。
不论哪一种汉字输入方法,计算机都将每个汉字的汉字输入码转换为相应的国标码,然后再转换为机内码,就可以在计算机内存储和处理了。
输出汉字时,先将汉字的机内码通过简单的对应关系转换为相应的汉字地址码,然后通过汉字地址码对汉字库进行访问,从字库中提取汉字的字形码,最后根据字形数据显示和打印出汉字。
1.3多媒体技术简介1、多媒体的特征多媒体技术是指能够同时对两种或两种以上的媒体进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术。
多媒体技术具有交互性、集成性、多样性、实时性等特征,这也是它区别于传统计算机系统的显著特征。
2、媒体的数字化多媒体信息可以从计算机输出界面面向人们展示丰富多彩的文、图、声信息,而在计算机内部都是以转换成0和1的数字化信息后进行处理的,然后以不同文件类型进行存储。
3、多媒体数据压缩数据压缩可以分为两种类型:无损压缩和有损压缩。
1.4计算机病毒及其防治1、计算机病毒的特征计算机病毒实质上是一种特殊的计算机程序。
计算机病毒,是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据,影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码。
计算机病毒一般具有寄生性、破坏性、传染性、潜伏性和隐蔽性的特征。
2、计算机病毒的分类1)引导区型号病毒2)文件型病毒3)混合型病毒4)宏病毒5)Internet病毒(网络病毒)3、计算机感染病毒的常见症状(1)磁盘文件数目无故增多。
(2)系统的内存空间明显变小(3)文件的日期/时间值被修改成最近的日期或时间(用户自己并没有修改)。
(4)感染病毒后的可执行文件的长度通常会明显增加(5)正常情况下可以执行文件的程序却突然因内存区不足而不能装入。
(6)程序加载时间表或程序执行时间比正常时明显变长。
(7)计算机经常出现死机现象或不能正常启动。
(8)显示器上经常出现一些莫名其妙的信息或异常现象。
4、计算机病毒的清除用反病毒软件消除病毒是当前比较流行的做法。
目前较著名的反病毒软件都具有实时检测系统驻留在内存中,随时检测是否有病毒入侵。
目前较流行的杀毒软件有瑞星、诺顿、卡巴斯基、金山毒霸及江民杀毒软件等5、计算机病毒的预防(1)安装有效的杀毒软件并根据实际需求进行安全设置。
同时,定期升级杀毒软件并经常全盘查毒、杀毒。
(2)扫描系统漏洞,及时更新系统补丁。
(3)未经检测过是否感染病毒的文件、光盘、U盘及移动硬盘等移动存储设备在使用前应首先用杀毒软件查毒后再使用。
(4)分类管理数据。
对各类数据、文档和程序应分类备份保存。
(5)尽量使用具有查毒功能的电子邮箱,尽量不要打开陌生的可疑邮件。
(6)浏览网页、下载文件时要选择正规的网站。