2024-2025-1 20241308 《计算机基础与程序设计》第十周学习总结

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作业要求	https://www.cnblogs.com/rocedu/p/9577842.html#WEEK10
作业目标	信息系统 数据库与SQL 人工智能与专家系统 人工神经网络 模拟与离散事件 排队系统 天气与地震模型 图形图像
教材学习内容总结
《计算机科学概论》第12、13、14章
1.信息系统

1.1信息管理
信息管理在计算机课程里涉及多方面内容。它着重于对信息资源进行规划、组织、存储、检索与利用，包含信息收集的合理渠道与方法，像通过网络爬虫等收集数据。同时要对信息进行分类整理、建立有效的数据库等进行存储。还涉及利用检索工具方便快捷查找信息，且依据信息分析为决策提供支持，以实现信息资源价值最大化，广泛应用于企业、图书馆、政务等众多领域。

1.2电子制表软件
电子制表软件是计算机课程中常用工具，比如Excel等。它以表格形式呈现数据，方便进行数据录入、编辑与整理。具备强大的计算功能，可运用公式、函数自动计算数据，像求和、平均数等。还能进行数据排序、筛选以快速查找所需内容，通过图表功能直观展示数据关系，支持数据的格式设置、页面排版等操作，常用于办公、财务、统计等诸多领域进行数据处理与分析。

1.3数据库管理系统
数据库管理系统（DBMS）是计算机课程的关键部分。它能对数据库进行统一管理，涵盖创建、维护数据库等操作。支持多种数据定义语言来构建数据表结构，可高效存储海量数据，并通过数据操纵语言实现数据的增删改查。具备数据控制功能保障数据安全性、完整性及并发控制，像设置用户权限来保护数据。常见的有MySQL、Oracle等，广泛应用于各类需要大量数据管理的行业场景中。

1.4电子商务
电子商务在计算机课程里是重要板块。它指通过互联网等电子手段开展商务活动，包含企业对企业（B2B）、企业对消费者（B2C）等多种模式。涉及商品展示、在线交易、电子支付、物流配送等环节，像淘宝就是典型B2C平台。其能打破时空限制，降低运营成本，提高商业效率，利用数据分析还可精准营销，在零售、服务等众多行业有着广泛且深入的应用。

1.5大数据
大数据在计算机课程中备受关注。它具有数据量大、类型多样、处理速度快、价值密度低等特点。来源广泛，涵盖网络、传感器等多渠道。需运用分布式存储技术来存储海量数据，借助数据挖掘、机器学习等手段进行分析，从中提取有价值信息，可应用于市场营销、医疗健康、交通出行等诸多领域，辅助企业决策、优化服务等，发挥重要作用。

2.人工智能
2.1思维机
思维机通常是一种旨在模拟人类思维过程的设备或系统。在计算机课程范畴内，它基于算法、逻辑规则以及数据处理来像人一样进行推理、判断、解决问题等操作，例如可以对输入的信息进行分析整合，按照预设的思维模式输出相应结论，常被应用于智能决策、智能客服等场景，利用人工智能相关技术不断提升其“思维”能力与应用效果。

2.2知识表示
知识表示在计算机课程里很关键。它是将知识转化为计算机可理解、处理形式的方法，常见的有逻辑表示法，用逻辑规则呈现知识；语义网络通过节点与连线体现概念及关系；框架表示法以框架结构描述对象属性及关联等。好的知识表示利于知识存储、检索及推理应用，能帮助智能系统更好地理解知识，进而完成如智能问答、专家系统等各类任务。

2.3专家系统
专家系统是计算机课程中重要的智能应用。它汇聚特定领域专家的知识与经验，以知识库和推理机为核心组成部分。知识库存储专业知识，推理机则依据输入的问题，运用知识库中的知识进行逻辑推理、判断，最终给出相应解答或建议，就像医疗诊断专家系统能辅助判断病情。常应用于医疗、金融、农业等多领域，辅助解决复杂专业问题，起到类似人类专家的作用。

2.4神经网络
神经网络是计算机课程里人工智能相关的重要内容。它由大量相互连接的神经元构成，模仿人脑神经元工作方式来处理信息，能通过输入数据进行学习训练，自动调整神经元之间的连接权重，进而实现对数据特征的提取、模式识别等功能，像图像识别、语音识别中应用广泛，包含多层感知机、卷积神经网络、循环神经网络等多种类型，可不断优化来适应不同任务需求。

2.5自然语言处理
自然语言处理在计算机课程中地位显著。它旨在让计算机理解、生成及处理人类自然语言，涵盖词法分析，如分词、词性标注；句法分析，解析句子结构；语义理解，明白语句含义等方面。应用场景众多，像智能语音助手、机器翻译、智能客服等都依赖它，通过深度学习等技术不断提升处理效果，以实现人机之间更自然、流畅的语言交互。

2.6机器人学
机器人学在计算机课程里是综合性学科。它涉及机器人的机械结构设计，关乎外形与各部件布局；控制理论，确保机器人精准运动与操作；传感器技术，利用各类传感器收集环境等信息；还有人工智能相关知识，让机器人能自主学习、决策、规划路径等。可应用于工业生产、医疗手术、太空探索等多领域，旨在打造功能多样、能高效协助人类的机器人。

3.模拟、图形学、游戏和其他应用
3.1什么是模拟
在计算机相关领域，模拟指利用计算机系统及软件，依照现实世界中事物的特性、行为、过程等，通过建立相应的模型来复现它们。比如模拟物理现象、生物进化过程、交通流量情况等，借助数学算法、逻辑规则等手段，让其在虚拟环境中呈现，以此来进行研究、分析、预测、测试，帮助人们更好地理解真实情况，辅助决策及改进相关设计等。

3.2特殊模型
特殊模型在计算机课程中有多种含义。比如特定领域的专业模型，像用于气象预测的大气环流模型，它依据专业的气象学原理、数据构建，能模拟天气变化情况。还有针对特殊算法搭建的模型，像深度强化学习中的一些独特网络架构模型，用于解决特定复杂任务，如让机器人在复杂环境下高效决策等。另外，一些面向小众应用场景的定制化模型，也属于特殊模型范畴，通常有着独特的结构与功能来满足特定需求。

3.3计算机图形学
计算机图形学是计算机课程的重要分支。它聚焦于利用计算机生成、处理、显示图形图像相关内容，涵盖图形的建模，像构建三维物体模型；渲染技术，将模型通过光照、材质等处理转化为逼真视觉效果；动画制作，实现图形的动态展示；还有图形交互，支持用户对图形进行操作等。应用广泛，在影视特效、游戏开发、虚拟现实等领域都起着关键作用，助力打造出精彩的视觉体验。

3.4游戏
在计算机课程范畴内，游戏是融合多方面技术的产物。它包含游戏策划，确定玩法、剧情、规则等核心内容；游戏开发涉及程序编写，运用编程语言构建游戏运行逻辑，像控制角色移动等；还有美术设计，打造游戏的角色、场景、道具等视觉元素；音效制作让游戏更具沉浸感。借助图形学、人工智能等技术，能提升游戏画质、实现智能对战等，常见类型有角色扮演、动作、策略等，广泛应用于娱乐产业。

教材学习
1.信息系统
信息系统是计算机课程中的重要内容，它由人、硬件、软件、数据和网络等要素构成。其主要功能涵盖数据收集、存储、处理、传输及输出，能支持企业管理、决策等多方面工作，例如常见的企业资源计划（ERP）系统助力企业整合资源优化流程，客户关系管理（CRM）系统用于管理客户信息及互动。按不同分类标准可分为事务处理系统、管理信息系统等多种类型，在各行业有着广泛应用，旨在提升组织的运行效率与效益。

2.数据库与SQL
数据库是按一定结构组织、存储数据的集合，能高效管理海量数据。而SQL（结构化查询语言）是用于和数据库交互的标准语言。
通过SQL可以实现对数据库的创建、修改和删除操作，例如创建数据表结构。也能用它进行数据的查询、插入、更新及删除等常见的数据处理工作，像精准查找符合特定条件的数据记录。不同的数据库管理系统（如MySQL、Oracle等）大多都支持SQL，方便开发者操作数据库，以满足各类应用场景中数据管理与使用的需求。

3.人工智能与专家系统
人工智能是计算机科学的一个分支，旨在让机器模拟人类智能，能学习、推理、解决问题等，涵盖机器学习、自然语言处理等多领域技术，应用在图像识别、语音助手等众多场景，助力提升效率、创造更多智能化服务。
专家系统属于人工智能的具体应用，它把特定领域专家的知识和经验整合进知识库，搭配推理机，针对输入的问题，基于知识库进行推理分析，进而给出专业的解答或建议，常见于医疗、金融等行业，在一定程度上起到类似人类专家的作用，辅助人们做决策。二者紧密关联，专家系统依托人工智能相关技术来更好地实现功能。

4.人工神经网络
人工神经网络是人工智能领域重要的技术模型。它模拟生物神经网络结构，由众多相互连接的神经元组成，神经元间有权重参数。能通过大量数据进行训练学习，自动调整权重来优化自身对数据特征的提取与识别能力，像常见的多层感知机、卷积神经网络、循环神经网络等不同类型，可分别应用于图像识别、语音识别、自然语言处理等诸多场景，以实现精准的分类、预测等功能。

5.模拟与离散事件
在计算机相关知识里，模拟是借助计算机通过构建模型来复现现实世界中的各类情况或过程，以助分析、研究等。
离散事件则是一种模拟方式，它聚焦于系统中那些离散发生的事件，这些事件在特定时刻出现且会改变系统状态，比如顾客在商店不同时间点的结账行为。离散事件模拟通过定义事件、其发生的时间顺序以及对系统产生的影响等，来模拟整个系统随时间的演变过程，常用于交通流、生产制造等系统的建模分析，从而更好地优化相关系统的运作和资源配置。

6.排队系统
排队系统在计算机相关领域常被用于模拟和分析现实场景。它包含顾客到达、排队等待、接受服务、离开等环节，像银行客户排队办理业务就是典型例子。
有顾客源、排队队列、服务台这些基本组成部分，其特征可用到达间隔时间、服务时间等参数描述。通过计算机模拟排队系统，能研究诸如平均排队长度、顾客平均等待时间等指标，帮助优化资源配置，比如合理安排服务窗口数量，广泛应用于交通、通信、餐饮等众多行业，以提升运营效率和服务质量。

7.天气与地震模型
天气模型是基于物理学和统计学原理，利用大量气象数据，如温度、湿度、风速等，来预测未来天气状况的工具.常见的天气模型有数值天气预报模型，它通过计算机模拟流体动力学方程来预测气象变化.天气模型在气象预报、灾害预警以及日常生活等方面都发挥着重要作用，能够帮助人们提前做好应对准备，减少天气变化带来的不利影响.
地震模型则是通过对地壳运动等物理现象的模拟，来预测地震的发生和影响的模型.这类模型会考虑地震波传播、地质特性等多种因素，以提高预测的准确性和可靠性.地震模型主要用于地震预警、抗震设计等方面，为相关决策提供科学依据，有助于降低地震带来的损失.

8.图形图像
图形通常是由计算机通过数学算法、几何元素（如点、线、面等）生成的，侧重于通过矢量描述来展现形状、结构等，像用绘图软件绘制的各种精确的矢量图形，可随意缩放而不失真，常用于设计标志、工程制图等场景。
图像一般是通过对现实世界拍照、扫描或者借助像素点阵列来呈现的，比如数码照片，其包含色彩、亮度等信息，以位图形式存储，放大时可能出现锯齿、模糊等情况，常见于摄影、影视制作等领域，对其可进行图像编辑、特效处理等操作来满足不同需求。