第1章計(jì)算機(jī)信息技術(shù)概述

第1章計(jì)算機(jī)信息技術(shù)概述CATALOGUE目錄計(jì)算機(jī)信息技術(shù)基本概念計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用領(lǐng)域人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)展望01計(jì)算機(jī)信息技術(shù)基本概念指事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和方式，是物質(zhì)的一種屬性。數(shù)據(jù)是信息的載體，是信息的具體表現(xiàn)形式。信息指記錄下來(lái)的事實(shí)、數(shù)字或符號(hào)，包括文本、圖像、音頻、視頻等形式。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵和意義。數(shù)據(jù)通過(guò)處理、解釋和組織后可以轉(zhuǎn)化為信息，信息則可以指導(dǎo)決策和行動(dòng)。信息與數(shù)據(jù)的關(guān)系信息與數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)01是由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和程序等組件組成的集合體，用于收集、存儲(chǔ)、處理、檢索和傳輸信息，以支持組織的決策、協(xié)調(diào)和控制。信息系統(tǒng)分類02信息系統(tǒng)可以分為管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)等。信息系統(tǒng)的作用03信息系統(tǒng)可以提高組織的效率和效益，支持組織的戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。信息系統(tǒng)信息技術(shù)的特點(diǎn)信息技術(shù)具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高速化、智能化等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的快速傳輸和處理，提高信息處理的效率和準(zhǔn)確性。信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷增長(zhǎng)，信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)包括云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等。信息技術(shù)是指用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。信息技術(shù)02計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)負(fù)責(zé)執(zhí)行程序中的指令，控制計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件協(xié)調(diào)工作。用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序，包括內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等，用于輸入輸出數(shù)據(jù)和信息。連接計(jì)算機(jī)各部件的通道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制信號(hào)傳遞。中央處理器存儲(chǔ)器輸入輸出設(shè)備總線系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等，用于管理和控制計(jì)算機(jī)硬件資源。應(yīng)用軟件滿足特定需求而開(kāi)發(fā)的軟件，如辦公軟件、游戲軟件等。軟件開(kāi)發(fā)工具用于輔助軟件開(kāi)發(fā)的工具，如編譯器、調(diào)試器等。軟件工程研究軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的學(xué)科，強(qiáng)調(diào)軟件開(kāi)發(fā)的規(guī)范、方法和工具。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和輸入輸出設(shè)備組成的基本結(jié)構(gòu)。馮·諾依曼結(jié)構(gòu)通過(guò)總線連接各個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制信號(hào)傳遞?？偩€結(jié)構(gòu)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接各個(gè)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息交換。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)利用多個(gè)處理器同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)，以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能和效率。并行處理結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)03計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指通過(guò)傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將分散的、具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)信息交換、資源共享和協(xié)同工作的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)等類型。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、總線型、環(huán)型和網(wǎng)狀型等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述互聯(lián)網(wǎng)起源互聯(lián)網(wǎng)起源于20世紀(jì)60年代的美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（ARPA），最初目的是為了實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)和高級(jí)通信技術(shù)的研究?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展階段互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了ARPANET、NSFNET、WorldWideWeb等多個(gè)發(fā)展階段，逐漸成為全球最大的、應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)。互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀目前，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入到人們生活的方方面面，包括社交、購(gòu)物、娛樂(lè)、教育等各個(gè)領(lǐng)域，成為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的重要組成部分?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)安全與防范策略網(wǎng)絡(luò)安全是指保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)免受未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)、破壞、泄露、篡改等威脅，保障網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的可用性、完整性和保密性。網(wǎng)絡(luò)安全威脅常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)安全威脅包括病毒、木馬、黑客攻擊、拒絕服務(wù)攻擊等。網(wǎng)絡(luò)安全防范策略為了保障網(wǎng)絡(luò)安全，需要采取一系列防范策略，包括加強(qiáng)用戶身份認(rèn)證、設(shè)置防火墻、定期進(jìn)行安全漏洞檢測(cè)和修復(fù)、使用安全軟件等措施。網(wǎng)絡(luò)安全定義04數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，它能夠按照一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，以便用戶能夠方便地訪問(wèn)、更新和管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)庫(kù)可以分為多種類型。例如，根據(jù)數(shù)據(jù)模型的不同，可以分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)；根據(jù)數(shù)據(jù)的組織方式，可以分為集中式數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等。數(shù)據(jù)庫(kù)類型劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)基本概念及類型劃分關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（RDBMS）是一種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它使用關(guān)系模型來(lái)組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。RDBMS提供了數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）和數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言（DML）等語(yǔ)言來(lái)管理和操作數(shù)據(jù)。RDBMS的特點(diǎn)：RDBMS具有數(shù)據(jù)完整性、安全性和并發(fā)控制等特性，能夠提供高效、可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理服務(wù)。同時(shí)，RDBMS也支持各種應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行，如企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）、客戶關(guān)系管理（CRM）等。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（RDBMS）介紹大數(shù)據(jù)時(shí)代下，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和存儲(chǔ)量呈爆炸式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)無(wú)法滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的需求。因此，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)需要不斷發(fā)展和創(chuàng)新，以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展趨勢(shì)：隨著云計(jì)算、分布式計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)也在向云端化、分布式化、實(shí)時(shí)化等方向發(fā)展。例如，NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)、NewSQL數(shù)據(jù)庫(kù)等新型數(shù)據(jù)庫(kù)的出現(xiàn)，能夠更好地支持大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理，提高數(shù)據(jù)處理效率。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)也與人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)更加智能化的數(shù)據(jù)處理和分析。大數(shù)據(jù)時(shí)代下數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展趨勢(shì)05人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用03關(guān)鍵里程碑從符號(hào)主義到連接主義，再到深度學(xué)習(xí)，人工智能的技術(shù)不斷演進(jìn)。01人工智能定義人工智能是一門研究、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)的新技術(shù)科學(xué)。02發(fā)展歷程從50年代的達(dá)特茅斯會(huì)議，到80年代專家系統(tǒng)的興起，再到21世紀(jì)深度學(xué)習(xí)的突破，人工智能經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程。人工智能概述及發(fā)展歷程回顧機(jī)器學(xué)習(xí)的定義機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個(gè)重要分支，它使用計(jì)算機(jī)算法使得計(jì)算機(jī)能夠從數(shù)據(jù)中“學(xué)習(xí)”知識(shí)或模式，并利用這些知識(shí)或模式進(jìn)行預(yù)測(cè)或決策。機(jī)器學(xué)習(xí)的主要方法監(jiān)督學(xué)習(xí)、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)、半監(jiān)督學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)等。機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用在金融、醫(yī)療、教育、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。機(jī)器學(xué)習(xí)原理和方法論探討123深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)子集，它使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行學(xué)習(xí)，尤其是深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。深度學(xué)習(xí)的定義深度學(xué)習(xí)在圖像識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了很大的成功，例如在人臉識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)和圖像分類等方面。圖像識(shí)別深度學(xué)習(xí)也在自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，例如在機(jī)器翻譯、情感分析、問(wèn)答系統(tǒng)和對(duì)話系統(tǒng)等方面。自然語(yǔ)言處理深度學(xué)習(xí)在圖像識(shí)別和自然語(yǔ)言處理中應(yīng)用06云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)展望提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，用戶可以通過(guò)云平臺(tái)租用所需資源。基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）提供應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和部署所需的平臺(tái)和工具，用戶無(wú)需從零開(kāi)始構(gòu)建應(yīng)用。平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）提供軟件應(yīng)用程序的托管和訪問(wèn)服務(wù)，用戶通過(guò)云端軟件進(jìn)行操作和管理。軟件即服務(wù)（SaaS）彈性可擴(kuò)展、按需付費(fèi)、高可用性和可靠性、數(shù)據(jù)安全性和隱私保護(hù)。云計(jì)算的特點(diǎn)云計(jì)算服務(wù)模式和特點(diǎn)分析負(fù)責(zé)采集物理世界的各種信息，包括傳感器、RFID標(biāo)簽等設(shè)備。感知層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)負(fù)責(zé)將感知層獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫耍婕案鞣N通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能化管理和服務(wù)。傳感器技術(shù)、無(wú)線通信技