学期2024-2025-1 学号2041325《计算机基础与设计》第一周作业总结

作业在哪里：2024-2025-1-计算机基础与程序设计](https://edu.cnblogs.com/campus/besti/2024-2025-1-CFAP
要求在哪里：2024-2025-1计算机基础与程序设计第一周作业](https://edu.cnblogs.com/campus/besti/2024-2025-1-CFAP/homework/13276)
作业具体目标：
课程概论
工业革命与浪潮之巅
信息与信息安全
计算机系统概论
计算机安全
计算的限制
计算思维
作业正文：https://www.cnblogs.com/wangxianglong999/p/18439477
教材学习内容总结：
全景图
计算系统(computing system)：通过交互解决问题的计算机硬件，软件和数据
计算机硬件（computer hardware)：计算机系统的物理元件
计算机软件（computer sotftware):提供计算机执行的指令的程序
计算机系统的分层：信息，硬件，程序设计，操作系统，应用，通信
抽象：删除了复杂细节的心理模型
计算机的基本工作原理‌主要基于‌冯·诺依曼提出的‌存储程序和‌程序控制原理。这一原理的核心在于将解决问题的程序和原始数据预先存储在计算机的内存中，然后通过‌中央处理器（‌CPU）执行这些指令来完成任务。‌12

计算机的硬件系统主要包括中央处理器（CPU）、存储器和‌输入输出设备。CPU是计算机的核心，负责执行指令和控制计算机的操作。存储器分为内存储器（主存）和‌外存储器（辅存），用于存储程序和数据。输入输出设备负责与用户或其他设备进行交互。

计算机的工作流程通常包括以下几个步骤：首先，通过接口电路将外存的程序调入内存；然后，CPU从内存中取指令、分析指令并执行该指令；接着，取下一条指令，重复上述过程；最后，将执行的结果通过输出设备显示或打印出来。
信息隐藏：一种是程序段独立的技术，它通过削减一个代码段的功能来获取其他代码段的信息
问题：
1、计算机是如何通过编程软件进行运算的
解决方案：
计算机的运算能力主要依赖于其强大的计算和处理数据的能力。中央处理单元（CPU）负责执行复杂的算术和逻辑运算，这是编程的基础。计算机通过编程语言与之交互，编写的代码被翻译成计算机能够理解的指令，最终由计算机执行这些指令。

🔧 计算机系统的层次结构
·
计算机系统通常由多个层次组成，包括信息层、硬件层、编程层、操作系统层、应用程序层和通信层。编程层涉及编写代码和开发软件，以便硬件能够执行特定任务1。

🔢 算术运算符与表达式
·
在大多数编程语言中，基本的算术运算符包括加法（+）、减法（-）、乘法（*）、除法（/）和取模（%）。这些运算符可以应用于整数和浮点数，用于执行数学运算。

🧠 逻辑运算
·
逻辑运算是计算机编程中的基础功能，包括AND、OR、NOT、XOR等操作。这些逻辑运算通过二进制数的比较来实现，使得计算机能够高效地进行各种逻辑判断和决策。

通过这些层次和运算，计算机能够执行复杂的计算任务，并通过编程实现各种功能。
2、操作系统在计算机的运行中扮演着什么样的角色
解决：
资源管理者：操作系统负责管理计算机的硬件资源，包括CPU、内存、存储设备和输入/输出设备等。它通过进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理等机制，确保系统中的应用程序能够高效、有序地运行。
·
用户接口：操作系统为用户提供了一个友好的交互界面，使用户能够方便地与计算机进行交互。常见的操作系统如Windows、macOS和Linux等，都提供了图形用户界面（GUI），让用户可以通过图标和窗口进行操作。
·
应用程序的支持平台：操作系统是应用程序的承载者和执行者。应用程序需要操作系统提供的各种服务和接口才能在计算机系统上运行，例如访问文件、分配内存和调度任务等。
·
安全和保护：操作系统在计算机系统中扮演着安全性和保护的重要角色。它通过用户身份验证、访问控制和权限管理等手段，确保只有授权用户能够访问系统资源和执行特定操作。
·
网络通信支持：操作系统为网络通信提供了必要的支持，使得计算机能够在局域网（LAN）或广域网（WAN）中进行数据传输和网络通信。

总的来说，操作系统是计算机系统中不可或缺的关键组件，它通过资源管理、用户接口、应用支持和安全保护等功能，为计算机提供了稳定、高效和安全的运行环境。

3、什么是模拟
解决：定义：模拟（Simulation）是对真实事物或过程的虚拟再现。它通过建立一个模型来表示选定的物理系统或抽象系统的关键特性或行为。
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应用领域：模拟广泛应用于物理、工程、医学、空间技术等领域。它通常采用虚拟具体假想情形的方法，也常使用数学建模的抽象方法。
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模拟信号：模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，如温度、湿度、压力等。这些信号在一定的时间范围内可以有无限多个不同的取值。
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模拟计算机：模拟计算机是一种使用电子、机械或液压的量等物理现象的不断变化的方面来模拟所要解决的问题的计算机形式。

模拟在现代科学和工程中扮演着重要角色，通过模拟，我们可以在不直接接触真实系统的情况下，研究和预测系统的行为。
4、人工智能能帮我们做什么
解决：人工智能（AI）在现代社会中扮演着越来越重要的角色，以下是一些主要的应用领域：
1.
医疗保健：AI在医疗领域的应用非常广泛，包括疾病诊断、个性化治疗方案、药物研发和健康监测等。通过分析大量的医疗数据，AI可以帮助医生做出更准确的诊断和治疗决策。
2.
制造业：在制造业中，AI用于自动化生产线、质量控制和供应链管理。智能机器人可以执行重复性任务，减少人为错误，提高生产效率。
3.
日常生活：AI已经渗透到我们的日常生活中，如智能助手（如Siri、Google Assistant）、自动驾驶汽车和智能家居设备。这些技术使我们的生活更加便捷和高效。
4.
金融服务：AI在金融领域用于风险评估、欺诈检测和投资分析。通过机器学习算法，AI可以快速分析大量金融数据，帮助金融机构做出更明智的决策。
5.
教育：AI在教育领域的应用包括个性化学习、智能辅导系统和教育资源管理。AI可以根据学生的学习进度和需求，提供定制化的学习内容。
6.
法律和安全：AI用于法律文件分析、合同审查和安全监控。通过自然语言处理和图像识别技术，AI可以提高法律工作的效率和准确性。

这些应用展示了人工智能在各个行业中的潜力和影响力，随着技术的不断进步，AI将继续改变我们的工作和生活方式。
5、模型是如何预测的：
解决：数据分析与建模：预测模型通常基于历史数据、统计分析或机器学习算法来预测未知数据或事件。通过数学语言或公式描述事物间的数量关系，从而揭示其内在规律性。
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常见的预测模型：
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线性回归模型：用于建立自变量和因变量之间的线性关系，适用于数据之间存在明确线性趋势的情况。
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逻辑回归模型：适用于预测二分类问题，如判断一个事件是否发生。与线性回归不同，逻辑回归将自变量映射到一个概率值，并根据设定的阈值进行分类。
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决策树和随机森林：决策树是一种基于树状结构的预测模型，可用于分类和回归问题。随机森林则是由多个决策树组成的集成模型，通过集体决策来提高预测准确性。
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预测过程的主要步骤：
1.
定义问题：明确预测的目标和需求。
2.
收集信息：获取足够的历史数据和相关信息。
3.
初步分析：通过图形和统计方法进行探索性分析，识别模式和趋势。
4.
模型选择与训练：选择合适的预测模型并进行训练。
5.
模型评估与应用：评估模型的预测性能，并应用于实际问题中。

通过这些步骤，预测模型能够识别变量之间的关系和模式，然后根据所接受的训练给出评估和预测结果。这些结果可以用于商业智能来评估一系列情况的风险或潜在益处。