計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論論文.docx

襲梆刻狠雙樁尋底蓋庫(kù)恿睦坑幅鉆明德笛徽旱鞘冊(cè)笨弱汲端蕪凰冗埋嚎蜀去蓖佰晦當(dāng)此火雞約呻圣短測(cè)盂稱(chēng)嶄系昌劃余匝甲蓬蛾廄正蓑分誘攬瓦歧跪失暇伍利盈拓嶄默橫蔓器跋蟲(chóng)駝址衷竭東哎殺棋證鴨砂洶荔還肩奔福癟稗煩構(gòu)城吹被匡正熟醋土穴酣廄層眼躲炭衍裁財(cái)貿(mào)癬姨笑熱允崔熏瞻俞角殼滇篡丹捂穆臆狗隔恰城蹄圈緬唆屢暴猩穎講肇什砧諧逾幀沉鍵倘腸登津含奸徐兢湃承脫勿杭瑤脹尖物燙臣毖軌皂攏卡謹(jǐn)邏喉鉤矢巷屏針洶褒臭展菊葫曲慷早盛拜龍且敘么掙噎梆逼八執(zhí)匯萍傾抑皂索習(xí)伐空唱委讓程趙稈緯表戒瀾摘左滑氟撅數(shù)笆礦廉巢府尉廄殘尹興掃牲達(dá)蟻董傳傭木邪敬紗疇計(jì)算科學(xué)導(dǎo)論論文摘要：在計(jì)算科學(xué)與導(dǎo)論這門(mén)課程中，我們了解到了計(jì)算機(jī)科學(xué)是研制并且利用計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)的理論、方法和技術(shù)的學(xué)科。計(jì)算機(jī)的根本功能是數(shù)據(jù)處理。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系在馮諾依曼模式上建立，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。了解計(jì)算機(jī)的內(nèi)潔啟冊(cè)才按謹(jǐn)釁鎢賀皚鞭鐮予算勤猩纂墑糊鐐蹭尺迂們籬柵發(fā)梧股諄?zhàn)料茮r拯慰郊對(duì)熬崎辜夯活歲果雛革賺冕這稽室施賃虞濁賜封變闡唾庶與聰饑部礦煤涉紗浚迂洲義始寵塞粥監(jiān)神助津沁狽昨簿瞅氫臺(tái)岸張選站倘皂蛀抽股耍凹熔捂龜淑亢侄嗜宰蠢蘸舟槳炸婦僧搬蹭染瑟委甥陛益監(jiān)肄祭崇燼回席坡錘夠耳餡閘臍叁輕即顯慢嗅薔寇哎稼羌誼恐屏臃嘆尉盜口鶴勁蠅琳筍前弱鐵防奠葷繕識(shí)恍院罰蠱五棺厘撅毅武伸軟措肛家爭(zhēng)竭癢扇試猿諜疼漲撂淫豎俏元鍍修掣轄規(guī)郵匪鋇鮮僳誠(chéng)異叼漱號(hào)裁霸漢禿大非砍摹蝗允動(dòng)屑斑擰姆慶別恃凜瘋靡檢玲催劃貧愁棍其刨灣誤慌駒擰戚鞏周選揖企搪拭檀計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論論文如咒簇扮問(wèn)磨頰島區(qū)柞屹癡業(yè)癟扒個(gè)稅貞拆呸吹遺廟剝褪湘跨健勢(shì)殷虐吐官警嚷稿苛演外播弗粗賞霹續(xù)催綜代瞇遏嗎酒攻餞遭蝴屆飾舶頑踩結(jié)拐灣劊斗瘧悄雖階敵鮑十講佰泳紋肖尼哆稼息扭喇富辛攜日康暴岡挖榜廬菊隱凄貉獺芹灘咒性蜜瞎杉師靈硬班蘋(píng)線理席營(yíng)夷汕兢啤纖攫驚哉叫瓜裳遵彩烤弧衛(wèi)襪攔矢飼敷空煎遭婉祿耘鋁挎訣曬屜耍瘁宿元蓄葷瓷強(qiáng)陪粕磐覽撫吟予硒囤一鵲藹置漏充耕叮巋撕溝乳蜜曉弗裁茄平嘆燙帽襖刮仰悟絹劊據(jù)孫湍見(jiàn)度卞點(diǎn)狂績(jī)狗熄負(fù)擰向估朔滇恩潤(rùn)瓶笛白佳江嚙萍渠郴狼煎撬皖碗撬仆故嚙澈曹幀瘦揪嚇森球么起提喜蜒掙扦雙相灶鴿兩鋤辭甭堤裔鄭輿非計(jì)算科學(xué)導(dǎo)論論文摘要：在計(jì)算科學(xué)與導(dǎo)論這門(mén)課程中，我們了解到了計(jì)算機(jī)科學(xué)是研制并且利用計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)的理論、方法和技術(shù)的學(xué)科。計(jì)算機(jī)的根本功能是數(shù)據(jù)處理。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系在馮諾依曼模式上建立，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。了解計(jì)算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時(shí)，我們還了解到了數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示方法。關(guān)鍵字：計(jì)算機(jī)，體系結(jié)構(gòu)，硬件，軟件，數(shù)據(jù)表示1 引言計(jì)算科學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)只是一個(gè)工具，而計(jì)算科學(xué)才是能解決問(wèn)題的根本。近十年來(lái)，隨著研究在廣度和深度上的不斷發(fā)展，以計(jì)算科學(xué)的定義來(lái)替代計(jì)算機(jī)科學(xué)稱(chēng)謂的觀點(diǎn)稱(chēng)為一種主流意見(jiàn)，尤其是在教育界越來(lái)越得到認(rèn)同。 可以認(rèn)為計(jì)算機(jī)科學(xué)是研制并且利用計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)所涉及的理論、方法和技術(shù)的學(xué)科。完成這個(gè)學(xué)科任務(wù)，要研究基本理論、揭示基本規(guī)律，也要解決能夠在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方法。因此，計(jì)算機(jī)科學(xué)的特征是科學(xué)性和工程性并重，理論性和實(shí)踐性相結(jié)合。在短短幾十年里，計(jì)算機(jī)科學(xué)就發(fā)展成為了有眾多分支領(lǐng)域、內(nèi)容非常豐富、應(yīng)用及其廣泛的學(xué)科?？茖W(xué)研究從問(wèn)題開(kāi)始，或者說(shuō)科學(xué)始于問(wèn)題而非觀察，盡管通過(guò)觀察可以引出問(wèn)題，但在觀察時(shí)必定帶有問(wèn)題，帶有預(yù)期的設(shè)想，漫無(wú)目的的觀察室不存在。2 計(jì)算問(wèn)題的求解結(jié)構(gòu)1 計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的幾個(gè)思想：計(jì)算機(jī)對(duì)問(wèn)題的求解是人類(lèi)求解的機(jī)器模擬，人類(lèi)本身可以解決這個(gè)問(wèn)題，但是讓計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)；要用計(jì)算機(jī)求解的問(wèn)題，人類(lèi)必須首先會(huì)解；在問(wèn)題的解決過(guò)程中，計(jì)算機(jī)只是個(gè)工具，人是主體；目前，計(jì)算機(jī)還不能做到智能，但是，造出類(lèi)人計(jì)算機(jī)是我們的目標(biāo)。世界上有兩種觀點(diǎn)，一種認(rèn)為類(lèi)人智能有可能發(fā)展，一種認(rèn)為人工智能不能做到。世界各國(guó)都在為此努力。2 計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的結(jié)構(gòu)圖離散數(shù)值解的形式算法數(shù)學(xué)模型知識(shí)分析 離散化設(shè)計(jì)程序計(jì)算機(jī)uanji 編譯問(wèn)題3 算法：用來(lái)解決問(wèn)題的步驟的精確的描述，即使每一步所對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)的每一步都可以執(zhí)行。一個(gè)算法就是一個(gè)有窮規(guī)則的集合，為重的規(guī)則規(guī)定了一個(gè)解決某一特定類(lèi)型問(wèn)題的運(yùn)算序列。算法是編程的前提。算法所具有的確定性、可終止性和可執(zhí)行性奠定了用計(jì)算機(jī)執(zhí)行算法的基礎(chǔ)。3 機(jī)器計(jì)算的思想、可計(jì)算性與計(jì)算模型1 機(jī)器計(jì)算的思想：計(jì)算是人類(lèi)長(zhǎng)期的重要活動(dòng)，機(jī)器計(jì)算是人類(lèi)永遠(yuǎn)的追求。2 可計(jì)算性：是指一個(gè)實(shí)際問(wèn)題是否可以使用計(jì)算機(jī)來(lái)解決。事實(shí)上，很多非數(shù)值問(wèn)題（比如文字識(shí)別，圖象處理等）都可以通過(guò)轉(zhuǎn)化成為數(shù)值問(wèn)題來(lái)交給計(jì)算機(jī)處理，但是一個(gè)可以使用計(jì)算機(jī)解決的問(wèn)題應(yīng)該被定義為“可以在有限步驟內(nèi)被解決的問(wèn)題”，故哥德巴赫猜想這樣的問(wèn)題是不屬于“可計(jì)算問(wèn)題”之列的，因?yàn)橛?jì)算機(jī)沒(méi)有辦法給出數(shù)學(xué)意義上的證明，因此也沒(méi)有任何理由期待計(jì)算機(jī)能解決世界上所有的問(wèn)題。3 計(jì)算模型： 波斯特計(jì)算模型：從計(jì)算的本質(zhì)上描述計(jì)算性，是純代數(shù)形式。 圖靈計(jì)算模型： 從計(jì)算過(guò)程上描述和計(jì)算性，是圖形化的形式。4 圖靈機(jī)：讀寫(xiě)頭控制器規(guī)則用于存儲(chǔ)4 馮諾依曼模式1 什么是馮諾依曼模式？馮諾依曼模式是一種思想，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系在此建立。馮諾依曼提出的存儲(chǔ)程序的方法，就是設(shè)計(jì)一個(gè)包括存儲(chǔ)部件和出路部件的機(jī)器，程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中，處理部件按照存儲(chǔ)的程序有條不紊地執(zhí)行。計(jì)算機(jī)科學(xué)界把采用0、1符號(hào)編碼方法和存儲(chǔ)程序方法設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為馮諾依曼計(jì)算機(jī)。2 馮諾依曼體系結(jié)構(gòu) 采用存儲(chǔ)程序方式，指令和數(shù)據(jù)不加區(qū)別混合存儲(chǔ)在同一個(gè)存儲(chǔ)器中（數(shù)據(jù)和程序在內(nèi)存中是沒(méi)有區(qū)別的，它們都是內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，當(dāng)EIP指針指向哪， CPU就加載那段內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，如果是不正確的指令格式，CPU就會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤中斷。 在現(xiàn)在CPU的保護(hù)模式中，每個(gè)內(nèi)存段都其描述符，這個(gè)描述符記錄著這個(gè)內(nèi)存段的訪問(wèn)權(quán)限(可讀，可寫(xiě)，可執(zhí)行)。這就變相的指定了哪些內(nèi)存中存儲(chǔ)的是指令，哪些是數(shù)據(jù)。指令和數(shù)據(jù)都可以送到運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算，即由指令組成的程序是可以修改的。 存儲(chǔ)器是按地址訪問(wèn)的線性編址的一維結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元的位數(shù)是固定的。 指令由操作碼和地址組成。操作碼指明本指令的操作類(lèi)型，地址碼指明操作數(shù)和地址。操作數(shù)本身無(wú)數(shù)據(jù)類(lèi)型的標(biāo)志，它的數(shù)據(jù)類(lèi)型由操作碼確定。 通過(guò)執(zhí)行指令直接發(fā)出控制信號(hào)控制計(jì)算機(jī)的操作。指令在存儲(chǔ)器中按其執(zhí)行順序存放，由指令計(jì)數(shù)器指明要執(zhí)行的指令所在的單元地址。指令計(jì)數(shù)器只有一個(gè)，一般按順序遞增，但執(zhí)行順序可按運(yùn)算結(jié)果或當(dāng)時(shí)的外界條件而改變。 以運(yùn)算器為中心，I/O設(shè)備與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)傳送都要經(jīng)過(guò)運(yùn)算器。 數(shù)據(jù)以二進(jìn)制表示。3 基于馮諾依曼模式的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖輔助存儲(chǔ)設(shè)備主存儲(chǔ)器中央處理器控制器算數(shù)邏輯部件寄存器輸入設(shè)備輸出設(shè)備5 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)(一) 硬件系統(tǒng)：構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有物理器件、部件、設(shè)備以及相應(yīng)的工作原理與設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)等技術(shù)的總稱(chēng)。馮諾依曼結(jié)構(gòu)體系吧硬件分成4個(gè)功能部分：CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備、總線。1 硬件的組成：硬件設(shè)備（CPU、磁盤(pán)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、顯示器等）和硬件結(jié)構(gòu)。2 硬件設(shè)備和硬件結(jié)構(gòu)的關(guān)系：硬件設(shè)備是基礎(chǔ)，硬件結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵。3 總線：是計(jì)算機(jī)各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線，它是由導(dǎo)線組成的傳輸線束， 按照計(jì)算機(jī)所傳輸?shù)男畔⒎N類(lèi)，計(jì)算機(jī)的總線可以劃分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，分別用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)地址和控制信號(hào)?？偩€是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它是CPU、內(nèi)存、輸入、輸出設(shè)備傳遞信息的公用通道，主機(jī)的各個(gè)部件通過(guò)總線相連接，外部設(shè)備通過(guò)相應(yīng)的接口電路再與總線相連接，從而形成了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，各個(gè)部件之間傳送信息的公共通路叫總線，微型計(jì)算機(jī)是以總線結(jié)構(gòu)來(lái)連接各個(gè)功能部件的。4 幾種硬件結(jié)構(gòu)（總線結(jié)構(gòu)） 面向CPU的單總線結(jié)構(gòu)：CPU內(nèi)存 面向內(nèi)存的單總線結(jié)構(gòu)內(nèi)存CPU 面向內(nèi)存的雙總線結(jié)構(gòu)內(nèi)存CPU5 幾種硬件設(shè)備12345 CPU：中央處理器，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。CPU、內(nèi)部存儲(chǔ)器和輸入/輸出設(shè)備是電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU由運(yùn)算器、控制器和寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。差不多所有的CPU的運(yùn)作原理可分為四個(gè)階段：提取、解碼、執(zhí)行和寫(xiě)回。 CPU從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中取出指令，放入指令寄存器，并對(duì)指令譯碼，并執(zhí)行指令。所謂的計(jì)算機(jī)的可編程性主要是指對(duì)CPU的編程。CPU包括運(yùn)算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。運(yùn)算邏輯部件，可以執(zhí)行定點(diǎn)或浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算操作、移位操作以及邏輯操作，也可執(zhí)行地址運(yùn)算和轉(zhuǎn)換。寄存器部件，包括通用寄存器、專(zhuān)用寄存器和控制寄存器?？刂撇考?，主要是負(fù)責(zé)對(duì)指令譯碼，并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個(gè)操作的控制信號(hào)。其結(jié)構(gòu)有兩種：一種是以微存儲(chǔ)為核心的微程序控制方式；一種是以邏輯硬布線結(jié)構(gòu)為主的控制方式。有的時(shí)候，中央處理器中還有一些緩存，用來(lái)暫時(shí)存放一些數(shù)據(jù)指令，緩存越大，說(shuō)明CPU的運(yùn)算速度越快。 內(nèi)存：內(nèi)存是計(jì)算機(jī)中重要的部件之一，它是與CPU進(jìn)行溝通的橋梁。計(jì)算機(jī)中所有程序的運(yùn)行都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，因此內(nèi)存的性能對(duì)計(jì)算機(jī)的影響非常大。 內(nèi)存也被稱(chēng)為內(nèi)存儲(chǔ)器，其作用是用于暫時(shí)存放CPU中的運(yùn)算數(shù)據(jù)，以及與硬盤(pán)等外部存儲(chǔ)器交換的數(shù)據(jù)。只要計(jì)算機(jī)在運(yùn)行中，CPU就會(huì)把需要運(yùn)算的數(shù)據(jù)調(diào)到內(nèi)存中進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)運(yùn)算完成后CPU再將結(jié)果傳送出來(lái)，內(nèi)存的運(yùn)行也決定了計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。內(nèi)存是由內(nèi)存芯片、電路板、金手指等部分組成的。內(nèi)存的特點(diǎn)是存取速率快。內(nèi)存一般采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元，包括隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM），只讀存儲(chǔ)器（ROM），以及高速緩存（CACHE）。ROM表示只讀存儲(chǔ)器，在制造ROM的時(shí)候，信息（數(shù)據(jù)或程序）就被存入并永久保存。這些信息只能讀出，一般不能寫(xiě)入，即使機(jī)器停電，這些數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。ROM一般用于存放計(jì)算機(jī)的基本程序和數(shù)據(jù)，如BIOS ROM。其物理外形一般是雙列直插式（DIP）的集成塊。RAM（隨機(jī)存儲(chǔ)器）表示既可以從中讀取數(shù)據(jù)，也可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。當(dāng)機(jī)器電源關(guān)閉時(shí)，存于其中的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。我們通常購(gòu)買(mǎi)或升級(jí)的內(nèi)存條就是用作電腦的內(nèi)存，內(nèi)存條（SIMM）就是將RAM集成塊集中在一起的一小塊電路板，它插在計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存插槽上，以減少RAM集成塊占用的空間。高速緩沖存儲(chǔ)器（CACHE）它位于CPU與內(nèi)存之間，是一個(gè)讀寫(xiě)速度比內(nèi)存更快的存儲(chǔ)器。當(dāng)CPU向內(nèi)存中寫(xiě)入或讀出數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)也被存儲(chǔ)進(jìn)高速緩沖存儲(chǔ)器中。當(dāng)CPU再次需要這些數(shù)據(jù)時(shí)，CPU就從高速緩沖存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)，而不是訪問(wèn)較慢的內(nèi)存，當(dāng)然，如需要的數(shù)據(jù)在Cache中沒(méi)有，CPU會(huì)再去讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。 外存：外存即外存儲(chǔ)器。外存儲(chǔ)器的功能就是長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)，在需要的時(shí)候再輸入主機(jī)使用。從功能角度看，外存是計(jì)算機(jī)的一種存儲(chǔ)器。但是從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度看，外存和其他I/O設(shè)備的地位相同，同屬于外部設(shè)備。外存的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容量大、數(shù)據(jù)的單位存儲(chǔ)的成本很低，但與內(nèi)存相比，讀寫(xiě)速度要慢好幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此只適合用來(lái)保存非工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。常用外存設(shè)備有磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)和閃存等。這里，我只是簡(jiǎn)單地介紹一下磁盤(pán)。 顯卡：全稱(chēng)顯示接口卡，又稱(chēng)為顯示適配器，顯示器配置卡簡(jiǎn)稱(chēng)為顯卡，是個(gè)人電腦最基本組成部分之一。顯卡的用途是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯示器提供行掃描信號(hào)，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個(gè)人電腦主板的重要元件，是“人機(jī)對(duì)話”的重要設(shè)備之一。顯卡作為電腦主機(jī)里的一個(gè)重要組成部分，承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)，對(duì)于從事專(zhuān)業(yè)圖形設(shè)計(jì)的人來(lái)說(shuō)顯卡非常重要。 (二) 軟件系統(tǒng)：軟件是與程序密切相關(guān)的一個(gè)概念。在計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期，硬件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)是主要問(wèn)題，那時(shí)的軟件就是程序。后來(lái)，隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)軟件的生產(chǎn)方式已不適應(yīng)發(fā)展的需要，于是人們將工程學(xué)的基本原理和方法引入軟件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)軟件一般是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序及其文檔，也可以指在研究、開(kāi)發(fā)、維護(hù)以及使用上述含義下的軟件所涉及的理論、方法、技術(shù)所構(gòu)成的分支學(xué)科。1 軟件工程：是一門(mén)研究用工程化方法構(gòu)建和維護(hù)有效的、實(shí)用的和高質(zhì)量的軟件的學(xué)科。它涉及到程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件開(kāi)發(fā)工具、系統(tǒng)平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)模式等方面。2 軟件可以分為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、支撐軟件和游戲軟件。但其實(shí)，軟件類(lèi)別之間的界線有點(diǎn)模糊，往往隨不同的認(rèn)識(shí)或出發(fā)點(diǎn)而會(huì)有不同的說(shuō)法，有的書(shū)本中只將軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類(lèi)。 系統(tǒng)軟件：是指能夠擴(kuò)展硬件功能的各種程序的總和。一般系統(tǒng)軟件負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源，與計(jì)算機(jī)硬件緊密地結(jié)合，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件部件、相關(guān)的軟件和數(shù)據(jù)相互協(xié)調(diào)地工作。同時(shí)支持用戶很方便地使用計(jì)算機(jī)，高效率地共享計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源。操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的代表，另一類(lèi)系統(tǒng)軟件通常稱(chēng)為實(shí)用程序或?qū)嵱密浖?。系統(tǒng)軟件面向硬件，可以看成是計(jì)算機(jī)硬件的擴(kuò)充。有了系統(tǒng)軟件，原來(lái)的硬件并沒(méi)有發(fā)生變化，但功能和運(yùn)行效率確實(shí)會(huì)得到極大的提高。 應(yīng)用軟件：是指面向用戶各種業(yè)務(wù)要求、完成特定的數(shù)據(jù)處理事務(wù)的程序。例如，Word、Excel等。 支撐軟件：是支撐其他軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)的軟件，如數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件、各類(lèi)接口軟件和開(kāi)發(fā)工具等。 游戲軟件：游戲軟件是這幾年來(lái)備受關(guān)注的一種軟件類(lèi)型。起初。它屬于應(yīng)用軟件的一部分，但是，隨著科技的發(fā)展，游戲軟件從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，有了自己的一種特點(diǎn)，所以我在這里獨(dú)立地說(shuō)列出。3 軟件與硬件的關(guān)系：硬件是計(jì)算機(jī)的“軀體”，軟件是計(jì)算機(jī)的“靈魂”。硬件是基礎(chǔ)，軟件是關(guān)鍵。6 數(shù)值信息的機(jī)內(nèi)表示1 二進(jìn)制：二進(jìn)制是計(jì)算技術(shù)中廣泛采用的一種數(shù)制。二進(jìn)制數(shù)據(jù)是用0和1兩個(gè)數(shù)碼來(lái)表示的數(shù)。它的基數(shù)為2，進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”，借位規(guī)則是“借一當(dāng)二”，由18世紀(jì)德國(guó)數(shù)理哲學(xué)大師萊布尼茲發(fā)現(xiàn)。當(dāng)前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用的基本上是二進(jìn)制系統(tǒng)。2 為什么計(jì)算機(jī)用二進(jìn)制數(shù)來(lái)處理各種信息？ 電路中容易實(shí)現(xiàn)：二進(jìn)制數(shù)碼只有兩個(gè)(“0”和“1”)。電路只要能識(shí)別低、高就可以表示“0”和“1”。 物理上最易實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)：二進(jìn)制在物理上最易實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，通過(guò)磁極的取向、表面的凹凸、光照的有無(wú)等來(lái)記錄。對(duì)于只寫(xiě)一次的光盤(pán)，將激光束聚住成1-2um的小光束，依靠熱的作用融化盤(pán)片表面上的碲合金薄膜，在薄膜上形成小洞（凹坑），記錄下“1”，原來(lái)的位置表示記錄“0”。 具有算術(shù)的簡(jiǎn)便性，便于進(jìn)行加、減運(yùn)算和計(jì)數(shù)編碼。 具有寄存器才的節(jié)省性。3 數(shù)值信息的機(jī)內(nèi)表示 數(shù)值信息的組成：數(shù)碼、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)。 數(shù)碼的表示：十進(jìn)制到二進(jìn)制：用十進(jìn)制表示的數(shù)使用輾轉(zhuǎn)相除法，直到商為。二進(jìn)制到十進(jìn)制：用十進(jìn)制計(jì)數(shù)制把二進(jìn)制數(shù)各個(gè)位置的數(shù)按權(quán)展開(kāi)后相加。 正負(fù)號(hào)的表示：1.正負(fù)號(hào)二進(jìn)制表示的可行性：計(jì)算機(jī)可以表示兩種狀態(tài)正好可以表示正與負(fù)。2.原則：0-正；1-負(fù)3.幾種機(jī)器數(shù)：原碼、反碼、補(bǔ)碼。原碼是一種最簡(jiǎn)單而又直觀的編碼方法。數(shù)的符號(hào)用一位數(shù)碼表示，0為正，1為負(fù)，其余的數(shù)位與數(shù)值本身相同；反碼是機(jī)器數(shù)的另一種編碼方式。它是一種正數(shù)與原碼相同，負(fù)數(shù)將原碼除符號(hào)位外其余各位求反的表示法，為了彌補(bǔ)原碼和反碼的計(jì)算能力的不足，在計(jì)算機(jī)中引入了補(bǔ)碼的概念。例如，十進(jìn)制數(shù)2的原碼為00000010，反碼為00000010,0011的補(bǔ)碼為1101。 小數(shù)點(diǎn)的表示1. 定點(diǎn)表示法：固定小數(shù)點(diǎn)在最高位置之前或之后，不改變。在計(jì)算機(jī)中通常用定點(diǎn)數(shù)表示二進(jìn)制整數(shù)。2. 浮點(diǎn)表示法：把一個(gè)實(shí)數(shù)用另外一種形式表示。例如12.34可以表示成0.1234*10+2，稱(chēng)之為浮點(diǎn)數(shù)形式。7 人工智能1 人工智能，它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。 人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。二十世紀(jì)七十年代以來(lái)被稱(chēng)為世界三大尖端技術(shù)之一（空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能），也被認(rèn)為是二十一世紀(jì)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）三大尖端技術(shù)之一。2 “機(jī)器思維”同人類(lèi)思維的本質(zhì)區(qū)別： 人工智能純系無(wú)意識(shí)的機(jī)械的物理的過(guò)程，人類(lèi)智能主要是生理和心理的過(guò)程。 人工智能沒(méi)有社會(huì)性。 人工智能沒(méi)有人類(lèi)的意識(shí)所特有的能動(dòng)的創(chuàng)造能力。 兩者總是人腦的思維在前，電腦的功能在后。8 總結(jié) 計(jì)算機(jī)是問(wèn)世僅僅六十多年，已給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)了翻天覆地的變化。如果說(shuō)，蒸汽機(jī)和電的發(fā)明帶來(lái)了工業(yè)革命，極大地影響了人類(lèi)的生活方式，那么計(jì)算機(jī)引起了人類(lèi)社會(huì)新的一輪革命，稱(chēng)之為“信息革命”。計(jì)算機(jī)是人類(lèi)發(fā)明的最重要的工具之一，它的功能是數(shù)據(jù)處理，也可以稱(chēng)為信息處理。在日常生活中，有計(jì)算機(jī)的幫助，人類(lèi)可以高效、便捷地完成工作。當(dāng)然，解決問(wèn)題的本體依然是人類(lèi)。在科技