学期 2021-2022-1 学号20211412《信息安全专业导论》第2周学习总结

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这个作业的目标
数字化
信息安全
自学教材
计算机科学概论第1章，第18章并完成云班课测试
《看漫画学Python》第1章并完成云班课测试

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教材学习内容总结

计算机科学概论第一章，
本章是对计算机科学的一个总体概述，首先为我们引入了计算系统的概念，它由硬件、软件和数据构成。计算系统可以看成是许多层共同组成的整体，为研究它，需要用到抽象的概念。
与信息隐藏相对应，前者强调的是删除无关紧要的其他分层的信息，而后者强调的则是将程序段各自分离，使得每一块都能被理解。
计算的历史可以由两大部分组成：硬件史和软件史
计算机硬件从17世纪中叶的能执行加减法运算机械机器走来，历经四代发展至今，期间有从真空管向晶体管的过渡，也有磁带向磁盘的更迭。时至今日，第四代计算机占据主流，它的主要特征是：大规模集成化。
随着技术发展，并行运算提高了执行速度，连网(internet)让信息得以共享，云计算则改变了传统计算硬件束缚于计算机中的模式。
计算机软件史从1951年第一代软件开始，从最早期的机器语言到第二代FORTRAN、COBOL、Lisp等语言经过五代更迭，目前市场上流行的是Java、C++等语言
计算机科学概论第十八章
1.计算的限制
计算机的硬件决定了他能表示的数字，数字包含整数和实数。精度是实数中的一个概念，是最多可以表示的有效数位。当数字过大超过硬件所能表示的范围时，数据便会溢出。
计算机的部件状态是否良好会影响计算的结果
通信给计算带来的限制主要体现在接受和发送中，奇偶校验位、校验数位、误差矫正码是解决该问题的几种有效方法。
为提高软件质量，制定软件需求和规约必不可少，同时可以通过走查和审查的方式减小漏洞。
2.问题
解决相同的问题可以有多种算法，算法比较有助于找到最高效率的路径。大O分析是一种以最快项计算时间的符号，大O分析舍弃了低数量级的项，简化了过程。
图灵机是可以用来证明判定问题不存在算法的方法：如果一个问题无法用图灵机来完成，那么没有任何算法程序可以解决这个问题。换而言之，凡是能用算法方法解决的问题，也一定能用图灵机解决。
停机问题则是用来确定对于指定的输入一个程序最终能否停止的问题是不可解决的。
《看漫画学Python》第1章
第一章简要介绍了Python的历史。Python之父Guido van Rossum在1989年开发了这款软件，它具有很多优点：简单、易学、免费、开源等等。IDE（Integrated DevelopmentEnvironments，集成开发环境）工具是编写Python代码的工具之一

教材学习中的问题和解决过程

Q：在计算机中，整数和实数是两个分开的概念，这与数学中整数则是实数的一部分相悖？
解决过程：上网查找资料
A1:计算机中数的表达形式为二进制，没有明确的概念去区分，整数和实数是人为定义的，就好比在自然界中，打雷这一现象，我们可能会说是打雷了，但是动物会说这是打雷了吗？自认又会怎么描述这一现象呢！
A2:数学中的整数和实数理解吧(实数可以是整数)！当然计算机中对应的是整形和浮点型。整型必需是整数，由整型变量来“存放”;浮点型可以是整数也可以是小数，但整数也必需有小数点(如1.0000)。如果定义的一个整型(或浮点型)变量你要强行用来存放浮点型，也就是实数(或整数)那么计算机会强制转换为变量的类型。(摘自网络）
Q:图灵机的运行过程
A:图灵的基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程
他把这样的过程看作下列两种简单的动作： 1、在纸上写上或擦除某个符号； 2、把注意力从纸的一个位置移动到另一个位置。而在每个阶段，人要决定下一步的动作，依赖于 (1) 此人当前所关注的纸上某个位置的符号和(2) 此人当前思维的状态。为了模拟人的这种运算过程，图灵构造出一台假想的机器。
该机器由以下几个部分组成： 1、一条无限长的纸带 TAPE。纸带被划分为一个接一个的小格子，每个格子上包含一个来自有限字母表的符号，字母表中有一个特殊的符号表示空白。纸带上的格子从左到右依此被编号为 0，1，2，... ，纸带的右端可以无限伸展。 2、一个读写头 HEAD。该读写头可以在纸带上左右移动，它能读出当前所指的格子上的符号，并能改变当前格子上的符号。 3、一套控制规则 TABLE。它根据当前机器所处的状态以及当前读写头所指的格子上的符号来确定读写头下一步的动作，并改变状态寄存器的值，令机器进入一个新的状态。 4、一个状态寄存器。它用来保存图灵机当前所处的状态。图灵机的所有可能状态的数目是有限的，并且有一个特殊的状态，称为停机状态。参见停机问题。注意这个机器的每一部分都是有限的，但它有一个潜在的无限长的纸带，因此这种机器只是一个理想的设备。图灵认为这样的一台机器就能模拟人类所能进行的任何计算过程。
作者：Chen Zhaoqi
链接：https://www.zhihu.com/question/28706646/answer/1192621128
来源：知乎