計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)作業(yè)指導(dǎo)書

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u17917第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 4126051.1計(jì)算機(jī)發(fā)展史 4121181.1.1計(jì)算機(jī)早期發(fā)展 4105431.1.2計(jì)算機(jī)技術(shù)的演變 410641.1.3當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展 4273631.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 472091.2.1硬件系統(tǒng) 4129641.2.2軟件系統(tǒng) 582561.2.3硬件與軟件的關(guān)系 5298091.3計(jì)算機(jī)工作原理 5205421.3.1馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu) 5259591.3.2指令系統(tǒng) 5223231.3.3執(zhí)行過(guò)程 511564第2章計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ) 5111582.1處理器 5266292.1.1CPU的基本組成 586122.1.2CPU的功能指標(biāo) 697852.1.3CPU的發(fā)展歷程 6188332.2存儲(chǔ)器 6153432.2.1存儲(chǔ)器的分類與層次結(jié)構(gòu) 6165282.2.2存儲(chǔ)器的功能指標(biāo) 632492.2.3存儲(chǔ)器的發(fā)展趨勢(shì) 647862.3輸入輸出系統(tǒng) 661902.3.1輸入輸出設(shè)備 6320492.3.2I/O接口 6312242.3.3I/O控制方式 770752.3.4輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展 723634第3章計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ) 782263.1操作系統(tǒng)概述 777543.1.1操作系統(tǒng)的起源與發(fā)展 7300733.1.2操作系統(tǒng)的功能 7122033.1.3操作系統(tǒng)的類型 8255413.2編程語(yǔ)言概述 8311263.2.1編程語(yǔ)言的分類 8213043.2.2編程語(yǔ)言的發(fā)展歷程 883803.2.3編程語(yǔ)言的特點(diǎn) 8260823.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法 957763.3.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念 9103943.3.2算法的基本概念 9227653.3.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的分類 923696第4章操作系統(tǒng)原理 9317464.1進(jìn)程管理 997404.1.1進(jìn)程與線程 10144644.1.2進(jìn)程調(diào)度 1046974.1.3進(jìn)程同步與互斥 10185304.1.4進(jìn)程通信 10138184.2存儲(chǔ)管理 10283584.2.1內(nèi)存分配與回收 10280574.2.2虛擬內(nèi)存 10111784.2.3存儲(chǔ)保護(hù) 10243964.2.4存儲(chǔ)優(yōu)化 11252354.3文件系統(tǒng) 1118314.3.1文件與目錄 11131564.3.2文件存儲(chǔ)與訪問(wèn)控制 11125934.3.3文件系統(tǒng)功能 11324954.3.4文件系統(tǒng)安全 115175第5章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 1174285.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu) 1171955.1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本概念 11143505.1.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 12101115.1.3常見網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 1288275.2網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 12235635.2.1數(shù)據(jù)交換技術(shù) 12236835.2.2傳輸介質(zhì) 1234815.2.3調(diào)制解調(diào)技術(shù) 12299615.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 12225425.3.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 1217125.3.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 1218601第6章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 13231236.1數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念 1369196.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的定義 13170256.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS） 13284796.1.3數(shù)據(jù)模型 1381176.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 13188646.2.1關(guān)系模型 13151946.2.2關(guān)系操作 13293116.2.3關(guān)系完整性約束 13224896.3SQL語(yǔ)言與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 13148126.3.1SQL語(yǔ)言 131613數(shù)據(jù)查詢 133967數(shù)據(jù)定義 145769數(shù)據(jù)操縱 143839數(shù)據(jù)控制 14236976.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 1428656實(shí)體關(guān)系模型（ER模型） 147873關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法 1432751數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論 1423087第7章編程實(shí)踐 14158737.1C語(yǔ)言編程基礎(chǔ) 14140897.1.1數(shù)據(jù)類型與變量 14107327.1.2運(yùn)算符與表達(dá)式 1453757.1.3控制結(jié)構(gòu) 15121607.1.4函數(shù) 1561457.1.5指針與數(shù)組 1553437.1.6結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合 1581477.2面向?qū)ο缶幊?15195227.2.1類與對(duì)象 15105587.2.2構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù) 15196797.2.3繼承與多態(tài) 15199547.2.4封裝與訪問(wèn)控制 15296387.2.5接口與實(shí)現(xiàn) 15847.3算法分析與實(shí)現(xiàn) 16135617.3.1排序算法 16191447.3.2查找算法 16261337.3.3遞歸算法 16220687.3.4動(dòng)態(tài)規(guī)劃 16305137.3.5貪心算法 1623003第8章計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 16214848.1圖形學(xué)基本概念 16262978.1.1圖形表示 16137648.1.2圖形處理 16212498.1.3圖形顯示 17148778.2光柵圖形學(xué) 17282858.2.1光柵化 17250088.2.2反走樣技術(shù) 17119858.2.3陰影技術(shù) 1731238.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫與可視化 17150898.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫 18231588.3.2可視化 1814167第9章人工智能初步 18292699.1人工智能發(fā)展簡(jiǎn)史 181739.1.1邏輯推理與專家系統(tǒng) 18151359.1.2機(jī)器學(xué)習(xí)與知識(shí)表示 18125569.1.3深度學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 1877899.2機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ) 19276529.2.1基本概念 19308459.2.2主要類型 1941009.2.3常用算法 19318819.3深度學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 2081569.3.1基本原理 20134919.3.2常用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 2034349.3.3應(yīng)用 205820第10章計(jì)算機(jī)倫理與法律法規(guī) 202764010.1計(jì)算機(jī)倫理 201258610.1.1計(jì)算機(jī)倫理的定義與意義 20892210.1.2計(jì)算機(jī)倫理的主要問(wèn)題 21669510.2計(jì)算機(jī)犯罪與網(wǎng)絡(luò)安全 212421510.2.1計(jì)算機(jī)犯罪概述 21919710.2.2計(jì)算機(jī)犯罪的主要類型 21996210.2.3網(wǎng)絡(luò)安全防范 211744910.3我國(guó)計(jì)算機(jī)法律法規(guī)體系 212361010.3.1我國(guó)計(jì)算機(jī)法律法規(guī)概述 212388210.3.2我國(guó)計(jì)算機(jī)法律法規(guī)的主要內(nèi)容 222975710.3.3計(jì)算機(jī)法律法規(guī)的實(shí)施與監(jiān)管 22第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展史1.1.1計(jì)算機(jī)早期發(fā)展計(jì)算機(jī)的發(fā)展可以追溯到20世紀(jì)30年代至40年代。最初的計(jì)算機(jī)采用機(jī)械方式，如查爾斯·巴貝奇設(shè)計(jì)的差分機(jī)和分析機(jī)。電子技術(shù)的進(jìn)步，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC于1946年在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)問(wèn)世。1.1.2計(jì)算機(jī)技術(shù)的演變自ENIAC問(wèn)世以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)經(jīng)歷了多次重大變革。晶體管的發(fā)明使得計(jì)算機(jī)體積縮小、速度提高，隨后集成電路的出現(xiàn)進(jìn)一步推進(jìn)了計(jì)算機(jī)的發(fā)展。20世紀(jì)60年代，集成電路計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)開始進(jìn)入實(shí)用階段。80年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）的普及使得計(jì)算機(jī)技術(shù)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶。1.1.3當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)正朝著高功能、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。高功能計(jì)算機(jī)不斷刷新計(jì)算速度記錄，移動(dòng)設(shè)備逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾M成部分，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)為計(jì)算機(jī)應(yīng)用提供了新的機(jī)遇。1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.2.1硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的實(shí)體部分，包括處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備等。其中，CPU是計(jì)算機(jī)的核心，負(fù)責(zé)執(zhí)行程序指令；存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)；輸入輸出設(shè)備則負(fù)責(zé)與人機(jī)交互。1.2.2軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件負(fù)責(zé)管理和控制計(jì)算機(jī)硬件資源，如操作系統(tǒng)、編譯器等；應(yīng)用軟件則針對(duì)特定任務(wù)為用戶提供功能，如文字處理、圖像處理等。1.2.3硬件與軟件的關(guān)系計(jì)算機(jī)硬件和軟件相互依賴、相輔相成。硬件為軟件提供了運(yùn)行環(huán)境，軟件則充分發(fā)揮硬件功能，實(shí)現(xiàn)各種功能。1.3計(jì)算機(jī)工作原理1.3.1馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)采用馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)，其核心思想為存儲(chǔ)程序。計(jì)算機(jī)由五部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。運(yùn)算器和控制器組成處理器（CPU），負(fù)責(zé)執(zhí)行程序指令；存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)；輸入輸出設(shè)備負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)交換。1.3.2指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件的語(yǔ)言，用于描述計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行的操作。指令包括操作碼和操作數(shù)，操作碼表示操作類型，操作數(shù)表示操作對(duì)象。1.3.3執(zhí)行過(guò)程計(jì)算機(jī)在工作時(shí)，首先從存儲(chǔ)器中取出指令，經(jīng)過(guò)解碼后，由控制器向運(yùn)算器發(fā)出操作命令。運(yùn)算器根據(jù)操作命令對(duì)操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，并將結(jié)果存儲(chǔ)在指定的存儲(chǔ)單元中。如此循環(huán)，直至程序執(zhí)行完畢。第2章計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)2.1處理器2.1.1CPU的基本組成處理器（CentralProcessingUnit，CPU）是計(jì)算機(jī)硬件的核心部件，主要負(fù)責(zé)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主要由控制器、算術(shù)邏輯單元（ALU）、寄存器等部分組成。2.1.2CPU的功能指標(biāo)CPU的功能指標(biāo)主要包括主頻、核心數(shù)、緩存、制程等。主頻指的是CPU的時(shí)鐘頻率，單位為GHz；核心數(shù)指的是CPU中處理器的核心數(shù)量，多核心CPU可以同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)，提高計(jì)算機(jī)的處理速度；緩存分為L(zhǎng)1、L2、L3三級(jí)，主要作用是臨時(shí)存儲(chǔ)頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)和指令；制程指的是CPU制造工藝的精度，制程越小，功耗越低，功能越高。2.1.3CPU的發(fā)展歷程從最初的4位CPU到現(xiàn)在的64位CPU，CPU的發(fā)展經(jīng)歷了多次變革。其中，代表性的技術(shù)發(fā)展有：流水線技術(shù)、超標(biāo)量架構(gòu)、多核技術(shù)、異構(gòu)計(jì)算等。2.2存儲(chǔ)器2.2.1存儲(chǔ)器的分類與層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器可以分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。內(nèi)存儲(chǔ)器（主存）是CPU可以直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器，主要包括DRAM和SRAM；外存儲(chǔ)器（輔助存儲(chǔ)器）如硬盤、固態(tài)硬盤等，存儲(chǔ)容量大，但訪問(wèn)速度較慢。2.2.2存儲(chǔ)器的功能指標(biāo)存儲(chǔ)器的功能指標(biāo)主要包括容量、速度、功耗等。容量指存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量；速度主要包括讀寫速度和訪問(wèn)延遲；功耗則關(guān)系到存儲(chǔ)器的發(fā)熱量和能耗。2.2.3存儲(chǔ)器的發(fā)展趨勢(shì)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的發(fā)展趨勢(shì)為：容量不斷擴(kuò)大、速度不斷提高、功耗不斷降低。新型存儲(chǔ)技術(shù)如3DNAND、ReRAM等逐漸成為研究熱點(diǎn)。2.3輸入輸出系統(tǒng)2.3.1輸入輸出設(shè)備輸入輸出設(shè)備（I/O設(shè)備）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外界進(jìn)行信息交換的設(shè)備。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等；輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、揚(yáng)聲器等。2.3.2I/O接口I/O接口負(fù)責(zé)連接計(jì)算機(jī)內(nèi)部和外部的I/O設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。常見的I/O接口有并行接口、串行接口、USB、PCIe等。2.3.3I/O控制方式I/O控制方式主要有程序控制I/O、中斷驅(qū)動(dòng)I/O、直接內(nèi)存訪問(wèn)（DMA）等。這些控制方式提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)I/O設(shè)備的訪問(wèn)效率。2.3.4輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，輸入輸出系統(tǒng)也在不斷進(jìn)步。發(fā)展趨勢(shì)包括：傳輸速度不斷提高、接口標(biāo)準(zhǔn)化、無(wú)線化、智能化等。例如，USB3.1、Thunderbolt等高速接口的出現(xiàn)，極大地提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等技術(shù)的發(fā)展，也對(duì)輸入輸出系統(tǒng)提出了更高的要求。第3章計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)3.1操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)（OperatingSystem，簡(jiǎn)稱OS）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的系統(tǒng)軟件，它負(fù)責(zé)管理和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源，為用戶提供便捷、高效的使用環(huán)境。本章將從操作系統(tǒng)的起源、發(fā)展、功能、類型等方面進(jìn)行概述。3.1.1操作系統(tǒng)的起源與發(fā)展操作系統(tǒng)的起源可以追溯到20世紀(jì)50年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，操作系統(tǒng)也經(jīng)歷了從無(wú)到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程。主要經(jīng)歷了以下階段：（1）單道批處理系統(tǒng)（2）多道批處理系統(tǒng)（3）分時(shí)操作系統(tǒng)（4）實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（5）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（6）分布式操作系統(tǒng)3.1.2操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的主要功能包括：（1）進(jìn)程管理：負(fù)責(zé)進(jìn)程的創(chuàng)建、調(diào)度、同步、通信和終止等。（2）存儲(chǔ)管理：負(fù)責(zé)內(nèi)存空間的分配、回收和保護(hù)等。（3）文件管理：負(fù)責(zé)文件的創(chuàng)建、刪除、讀寫和保護(hù)等。（4）設(shè)備管理：負(fù)責(zé)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的加載、卸載和設(shè)備分配等。（5）用戶界面：為用戶提供交互式操作界面。3.1.3操作系統(tǒng)的類型根據(jù)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，可以將操作系統(tǒng)分為以下幾類：（1）個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)：如Windows、macOS、Linux等。（2）服務(wù)器操作系統(tǒng)：如Unix、Linux、WindowsServer等。（3）嵌入式操作系統(tǒng)：如嵌入式Linux、WindowsCE、iOS等。（4）實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：如VxWorks、QNX、RTOS等。3.2編程語(yǔ)言概述編程語(yǔ)言（ProgrammingLanguage）是用于編寫計(jì)算機(jī)程序的語(yǔ)言，它將人類可以理解的指令轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行的機(jī)器指令。本章將從編程語(yǔ)言的分類、發(fā)展歷程、特點(diǎn)等方面進(jìn)行概述。3.2.1編程語(yǔ)言的分類編程語(yǔ)言可以分為以下幾類：（1）機(jī)器語(yǔ)言：計(jì)算機(jī)能直接執(zhí)行的語(yǔ)言，與硬件緊密相關(guān)。（2）匯編語(yǔ)言：使用助記符表示機(jī)器指令的語(yǔ)言，與硬件相關(guān)。（3）高級(jí)語(yǔ)言：接近人類自然語(yǔ)言，易于理解和掌握，如C、C、Java、Python等。（4）腳本語(yǔ)言：用于編寫腳本程序，如Shell、Python、Ru等。（5）面向?qū)ο笳Z(yǔ)言：以對(duì)象為基本程序結(jié)構(gòu)，如Java、C、Python等。3.2.2編程語(yǔ)言的發(fā)展歷程編程語(yǔ)言的發(fā)展經(jīng)歷了以下階段：（1）20世紀(jì)50年代：機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言（2）20世紀(jì)60年代：高級(jí)語(yǔ)言（如Fortran、Cobol、Algol等）（3）20世紀(jì)70年代：結(jié)構(gòu)化編程語(yǔ)言（如Pascal、C）（4）20世紀(jì)80年代：面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言（如C、Smalltalk）（5）20世紀(jì)90年代至今：互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代編程語(yǔ)言（如Java、Python、JavaScript等）3.2.3編程語(yǔ)言的特點(diǎn)不同編程語(yǔ)言具有不同的特點(diǎn)，以下列舉一些典型特點(diǎn)：（1）高效性：如C、C等語(yǔ)言，執(zhí)行速度快。（2）易用性：如Python、Ru等語(yǔ)言，語(yǔ)法簡(jiǎn)潔，易于學(xué)習(xí)。（3）安全性：如Java、Python等語(yǔ)言，具有較好的類型檢查和異常處理機(jī)制。（4）跨平臺(tái)性：如Java、Python等語(yǔ)言，可以在不同操作系統(tǒng)上運(yùn)行。3.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（DataStructure）是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和組織數(shù)據(jù)的方式，算法（Algorithm）是解決問(wèn)題的步驟和方法。本章將從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的基本概念、分類和應(yīng)用等方面進(jìn)行概述。3.3.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系和組織方式，主要包括以下幾種：（1）線性結(jié)構(gòu)：如數(shù)組、鏈表、棧、隊(duì)列等。（2）非線性結(jié)構(gòu)：如樹、圖等。3.3.2算法的基本概念算法是解決問(wèn)題的一系列操作步驟，具有以下特性：（1）有窮性：算法在有限的步驟內(nèi)完成。（2）確定性：算法每一步的操作明確無(wú)誤。（3）可行性：算法能夠通過(guò)執(zhí)行得到正確的結(jié)果。（4）輸入：算法需要0個(gè)或多個(gè)輸入。（5）輸出：算法至少有一個(gè)輸出。3.3.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的分類根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和解決問(wèn)題的方式，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可以分為以下幾類：（1）排序算法：如冒泡排序、快速排序、歸并排序等。（2）查找算法：如順序查找、二分查找、哈希查找等。（3）圖算法：如深度優(yōu)先搜索、廣度優(yōu)先搜索、最短路徑算法等。（4）樹算法：如二叉樹遍歷、平衡樹操作、堆操作等。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讀者可以了解計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)奠定基礎(chǔ)。第4章操作系統(tǒng)原理4.1進(jìn)程管理4.1.1進(jìn)程與線程進(jìn)程的定義與特征線程的概念與作用進(jìn)程與線程的對(duì)比與關(guān)聯(lián)4.1.2進(jìn)程調(diào)度調(diào)度算法：先來(lái)先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先、優(yōu)先級(jí)調(diào)度等調(diào)度策略：搶占式、非搶占式進(jìn)程調(diào)度的目標(biāo)與功能指標(biāo)4.1.3進(jìn)程同步與互斥同步機(jī)制：信號(hào)量、互斥量、條件變量等互斥問(wèn)題的解決：Peterson算法、軟件解決方案等死鎖與饑餓問(wèn)題4.1.4進(jìn)程通信管道、消息隊(duì)列、共享內(nèi)存等通信機(jī)制套接字通信信號(hào)與信號(hào)處理4.2存儲(chǔ)管理4.2.1內(nèi)存分配與回收單一連續(xù)分配固定分區(qū)分配可變分區(qū)分配頁(yè)式、段式與段頁(yè)式分配4.2.2虛擬內(nèi)存虛擬內(nèi)存的基本概念地址映射：分頁(yè)機(jī)制、分段機(jī)制頁(yè)面置換算法：LRU、FIFO、Clock等4.2.3存儲(chǔ)保護(hù)保護(hù)機(jī)制：訪問(wèn)控制、權(quán)限設(shè)置等段頁(yè)式存儲(chǔ)保護(hù)頁(yè)表保護(hù)4.2.4存儲(chǔ)優(yōu)化頁(yè)面大小選擇缺頁(yè)中斷處理工作集模型4.3文件系統(tǒng)4.3.1文件與目錄文件的概念與屬性目錄結(jié)構(gòu)：?jiǎn)渭?jí)目錄、兩級(jí)目錄、樹形目錄等文件系統(tǒng)布局4.3.2文件存儲(chǔ)與訪問(wèn)控制文件存儲(chǔ)設(shè)備：硬盤、SSD等文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：連續(xù)分配、鏈?zhǔn)椒峙?、索引分配等訪問(wèn)控制：用戶權(quán)限、訪問(wèn)模式等4.3.3文件系統(tǒng)功能文件系統(tǒng)功能指標(biāo)：讀寫速度、訪問(wèn)延遲等文件系統(tǒng)緩存文件系統(tǒng)優(yōu)化策略4.3.4文件系統(tǒng)安全加密與解密技術(shù)文件權(quán)限管理文件系統(tǒng)備份與恢復(fù)技術(shù)磁盤空間分配與回收策略第5章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)通信的基礎(chǔ)，它定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷健鬏敺绞揭约皞鬏斶^(guò)程中所涉及的各種控制信息。本節(jié)將介紹網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本概念、體系結(jié)構(gòu)以及常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。5.1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本概念網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信實(shí)體之間為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換而約定的一組規(guī)則。它包括三個(gè)基本要素：語(yǔ)法、語(yǔ)義和時(shí)序。5.1.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)層次及其協(xié)議的集合。常見的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有OSI七層模型和TCP/IP四層模型。5.1.3常見網(wǎng)絡(luò)協(xié)議本節(jié)將介紹一些常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如HTTP、FTP、SMTP、DHCP等，并分析它們的原理和應(yīng)用場(chǎng)景。5.2網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一，主要包括數(shù)據(jù)交換技術(shù)、傳輸介質(zhì)和調(diào)制解調(diào)技術(shù)等。本節(jié)將詳細(xì)介紹這些技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)。5.2.1數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)是指在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。常見的?shù)據(jù)交換技術(shù)有電路交換、分組交換和報(bào)文交換。5.2.2傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗ǖ馈１竟?jié)將介紹雙絞線、同軸電纜、光纖和無(wú)線電波等常見傳輸介質(zhì)的特性及應(yīng)用。5.2.3調(diào)制解調(diào)技術(shù)調(diào)制解調(diào)技術(shù)是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)（調(diào)制）以及將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)（解調(diào)）的技術(shù)。本節(jié)將介紹常見的調(diào)制解調(diào)技術(shù)及其應(yīng)用。5.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，它們直接影響到網(wǎng)絡(luò)的功能和穩(wěn)定性。本節(jié)將介紹常見的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其功能，以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基本概念。5.3.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本節(jié)將介紹一些常見的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)、防火墻等，并分析它們的工作原理和功能。5.3.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)和通信線路的幾何排列形式。本節(jié)將介紹星型、環(huán)型、總線型、樹型和網(wǎng)狀等常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第6章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)6.1數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念6.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的定義數(shù)據(jù)庫(kù)是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。它具有數(shù)據(jù)冗余度低、數(shù)據(jù)一致性高、易于擴(kuò)展和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中一種重要的數(shù)據(jù)管理技術(shù)。6.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是一種用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件系統(tǒng)。它提供了一系列功能，包括數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)控制等。6.1.3數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象表示，主要包括關(guān)系模型、層次模型、網(wǎng)狀模型和面向?qū)ο竽Ｐ偷取?.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)6.2.1關(guān)系模型關(guān)系模型是基于關(guān)系代數(shù)理論的數(shù)據(jù)庫(kù)模型，采用表格形式組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。關(guān)系模型中，數(shù)據(jù)被表示為二維表格，表格中的行稱為記錄，列稱為字段。6.2.2關(guān)系操作關(guān)系操作包括查詢、插入、刪除和修改等。其中，查詢操作是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的核心功能，主要包括選擇、投影、連接和除等運(yùn)算。6.2.3關(guān)系完整性約束關(guān)系完整性約束是指數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)必須滿足的約束條件，主要包括實(shí)體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性。6.3SQL語(yǔ)言與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)6.3.1SQL語(yǔ)言結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言（SQL）是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)查詢語(yǔ)言，用于數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱和數(shù)據(jù)控制等功能。數(shù)據(jù)查詢SQL提供了SELECT語(yǔ)句進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，支持單表查詢、多表查詢、子查詢等。數(shù)據(jù)定義SQL通過(guò)CREATE、ALTER和DROP等語(yǔ)句進(jìn)行數(shù)據(jù)定義，包括創(chuàng)建表、修改表和刪除表等操作。數(shù)據(jù)操縱SQL通過(guò)INSERT、UPDATE和DELETE等語(yǔ)句進(jìn)行數(shù)據(jù)操縱，包括插入記錄、更新記錄和刪除記錄等操作。數(shù)據(jù)控制SQL通過(guò)GRANT和REVOKE等語(yǔ)句進(jìn)行數(shù)據(jù)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶權(quán)限的授予和撤銷。6.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)體關(guān)系模型（ER模型）實(shí)體關(guān)系模型是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的重要工具，用于描述現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體及其相互關(guān)系。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法主要包括：需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論用于指導(dǎo)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，主要包括第一范式、第二范式、第三范式和BC范式等。通過(guò)本章學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的理論知識(shí)和SQL語(yǔ)言的使用，以及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的方法和技巧。第7章編程實(shí)踐7.1C語(yǔ)言編程基礎(chǔ)C語(yǔ)言作為計(jì)算機(jī)編程的基石，其重要性不言而喻。本節(jié)將引導(dǎo)讀者掌握C語(yǔ)言編程的基本技能。7.1.1數(shù)據(jù)類型與變量熟悉C語(yǔ)言中的基本數(shù)據(jù)類型，如整型、浮點(diǎn)型、字符型等，并了解如何聲明和初始化變量。7.1.2運(yùn)算符與表達(dá)式學(xué)習(xí)C語(yǔ)言提供的各種運(yùn)算符，包括算術(shù)、關(guān)系、邏輯運(yùn)算符等，并掌握如何構(gòu)建表達(dá)式。7.1.3控制結(jié)構(gòu)掌握C語(yǔ)言中的三種基本控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)（ifelse）和循環(huán)結(jié)構(gòu)（for、while、dowhile）。7.1.4函數(shù)理解函數(shù)的概念，掌握函數(shù)的定義、聲明和調(diào)用方法。學(xué)習(xí)如何使用局部變量和全局變量，以及如何進(jìn)行參數(shù)傳遞。7.1.5指針與數(shù)組掌握指針的概念和用法，了解指針與數(shù)組的關(guān)系，學(xué)會(huì)使用指針操作數(shù)組元素。7.1.6結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合的定義和用法，了解如何使用它們組織不同類型的數(shù)據(jù)。7.2面向?qū)ο缶幊堂嫦驅(qū)ο缶幊蹋∣OP）是一種編程范式，本節(jié)將介紹面向?qū)ο缶幊痰幕靖拍詈虲語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。7.2.1類與對(duì)象理解類的概念，掌握如何定義類和創(chuàng)建對(duì)象。學(xué)習(xí)如何定義成員變量和成員函數(shù)。7.2.2構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)了解構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的作用，掌握它們的定義和調(diào)用時(shí)機(jī)。7.2.3繼承與多態(tài)學(xué)習(xí)繼承的概念，掌握基類和派生類的定義方法。了解多態(tài)性原理，掌握虛函數(shù)和純虛函數(shù)的使用。7.2.4封裝與訪問(wèn)控制理解封裝的概念，掌握C中的訪問(wèn)控制符（public、private、protected）的使用。7.2.5接口與實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)如何定義接口，掌握抽象類和具體類的區(qū)別，以及如何實(shí)現(xiàn)接口。7.3算法分析與實(shí)現(xiàn)本節(jié)將介紹一些常用算法的分析和實(shí)現(xiàn)方法。7.3.1排序算法學(xué)習(xí)冒泡排序、選擇排序、插入排序、快速排序等常見排序算法的原理和實(shí)現(xiàn)。7.3.2查找算法掌握二分查找、線性查找等常見查找算法的原理和實(shí)現(xiàn)。7.3.3遞歸算法理解遞歸的概念，掌握遞歸算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。7.3.4動(dòng)態(tài)規(guī)劃學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本原理，掌握動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。7.3.5貪心算法了解貪心算法的基本思想，掌握貪心算法在求解問(wèn)題中的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)。第8章計(jì)算機(jī)圖形學(xué)8.1圖形學(xué)基本概念計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究計(jì)算機(jī)和處理圖像的科學(xué)和藝術(shù)。本章將介紹圖形學(xué)的基本概念，包括圖形表示、圖形處理和圖形顯示等方面。8.1.1圖形表示圖形表示是指如何使用數(shù)學(xué)和幾何方法來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界中的物體。常見的圖形表示方法包括：（1）柵格表示：將圖形劃分為像素點(diǎn)陣，適用于光柵顯示器。（2）矢量表示：使用數(shù)學(xué)曲線和曲面來(lái)描述圖形，適用于圖形的精確表示和放大。（3）參數(shù)表示：通過(guò)參數(shù)方程描述圖形，易于進(jìn)行幾何變換和動(dòng)畫。8.1.2圖形處理圖形處理涉及圖形的、變換、存儲(chǔ)和輸出等操作。主要包括以下內(nèi)容：（1）圖形：包括線段、曲線、曲面等基本圖形的。（2）幾何變換：對(duì)圖形進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等變換操作。（3）圖形存儲(chǔ)：將圖形數(shù)據(jù)以某種格式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，如柵格圖像、矢量圖形等。（4）圖形輸出：將圖形顯示在屏幕上或輸出到打印機(jī)等設(shè)備。8.1.3圖形顯示圖形顯示是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的最終目的，涉及顯示器、顯卡等硬件設(shè)備。本節(jié)介紹以下內(nèi)容：（1）顯示技術(shù)：陰極射線管（CRT）、液晶顯示器（LCD）、有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）等。（2）分辨率：顯示器能顯示的像素?cái)?shù)量，如1920x1080、2560x1440等。（3）顏色表示：RGB、CMYK等顏色模型，以及顏色深度、色彩位數(shù)等概念。8.2光柵圖形學(xué)光柵圖形學(xué)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)重要分支，主要研究基于像素點(diǎn)的圖形和處理技術(shù)。8.2.1光柵化光柵化是將矢量圖形轉(zhuǎn)換為柵格圖形的過(guò)程。本節(jié)介紹以下內(nèi)容：（1）直線光柵化：DDA（數(shù)字微分分析法）、Bresenham算法等。（2）曲線光柵化：圓弧、貝塞爾曲線、B樣條曲線等。（3）面光柵化：三角形、四邊形等。8.2.2反走樣技術(shù)反走樣技術(shù)是為了減少光柵化過(guò)程中產(chǎn)生的鋸齒現(xiàn)象，提高圖形質(zhì)量。本節(jié)介紹以下內(nèi)容：（1）超采樣：在較高分辨率下進(jìn)行渲染，然后進(jìn)行下采樣。（2）各向異性過(guò)濾：在不同方向上使用不同級(jí)別的過(guò)濾。（3）多級(jí)漸遠(yuǎn)紋理：通過(guò)多級(jí)紋理映射，提高遠(yuǎn)處的圖形質(zhì)量。8.2.3陰影技術(shù)陰影技術(shù)用于模擬現(xiàn)實(shí)世界中的光照效果，本節(jié)介紹以下內(nèi)容：（1）平面陰影：使用固定顏色或紋理的陰影。（2）環(huán)境遮蔽：模擬物體間的相互遮擋。（3）陰影貼圖：使用深度信息計(jì)算陰影。8.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫與可視化計(jì)算機(jī)動(dòng)畫與可視化是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域，涉及動(dòng)畫制作、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算等方面。8.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是通過(guò)計(jì)算機(jī)的一系列圖像，以模擬物體運(yùn)動(dòng)和變形。本節(jié)介紹以下內(nèi)容：（1）關(guān)鍵幀動(dòng)畫：設(shè)置關(guān)鍵幀，計(jì)算機(jī)自動(dòng)中間幀。（2）逐幀動(dòng)畫：手動(dòng)繪制每一幀圖像。（3）變形動(dòng)畫：通過(guò)幾何變換、網(wǎng)格變形等方法實(shí)現(xiàn)物體變形。8.3.2可視化可視化是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形的過(guò)程，以便于分析和理解。本節(jié)介紹以下內(nèi)容：（1）科學(xué)可視化：用于科學(xué)計(jì)算、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。（2）信息可視化：用于展示抽象數(shù)據(jù)，如統(tǒng)計(jì)圖表、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。（3）可視化工具：如OpenGL、DirectX等圖形庫(kù)，以及各種可視化軟件。第9章人工智能初步9.1人工智能發(fā)展簡(jiǎn)史人工智能（ArtificialIntelligence，）作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支，起源于20世紀(jì)50年代。本章首先回顧人工智能的發(fā)展歷程，從早期的邏輯推理、專家系統(tǒng)，到后來(lái)的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的興起，簡(jiǎn)要介紹各個(gè)階段的重要成果及代表人物。9.1.1邏輯推理與專家系統(tǒng)20世紀(jì)50年代至70年代，人工智能研究主要集中在邏輯推理和專家系統(tǒng)方面。研究者們?cè)噲D通過(guò)編寫規(guī)則來(lái)模擬人類專家的決策過(guò)程。其中，美國(guó)學(xué)者約翰·麥卡錫（JohnMcCarthy）提出了“人工智能”這一概念，并發(fā)明了Lisp語(yǔ)言，為人工智能研究提供了重要的工具。9.1.2機(jī)器學(xué)習(xí)與知識(shí)表示20世紀(jì)80年代，人工智能研究開始轉(zhuǎn)向機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域。研究者們嘗試讓計(jì)算機(jī)通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)智能決策。這一階段，出現(xiàn)了許多經(jīng)典的學(xué)習(xí)算法，如決策樹、支持向量機(jī)等。9.1.3深度學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，尤其是GPU的廣泛應(yīng)用，深度學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了重大突破。2006年，多倫多大學(xué)的杰弗里·辛頓（GeoffreyHinton）等人提出了“深度學(xué)習(xí)”這一概念，標(biāo)志著這一領(lǐng)域的研究進(jìn)入了一個(gè)新的階段。9.2機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)機(jī)器學(xué)習(xí)（MachineLearning，ML）是人工智能的一個(gè)重要分支，旨在通過(guò)算法讓計(jì)算機(jī)從數(shù)據(jù)中自動(dòng)學(xué)習(xí)，獲取知識(shí)，從而提高功能。本節(jié)將介紹機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念、主要類型和常用算法。9.2.1基本概念機(jī)器學(xué)習(xí)主要包括以下幾個(gè)基本概念：（1）數(shù)據(jù)集：用于訓(xùn)練模型的數(shù)據(jù)集合。（2）特征：數(shù)據(jù)集中的屬性，用于描述樣本。（3）樣本：數(shù)據(jù)集中的個(gè)體。（4）標(biāo)簽：樣本的類別或目標(biāo)值。（5）模型：根據(jù)輸入特征預(yù)測(cè)標(biāo)簽的函數(shù)。（6）目標(biāo)函數(shù)：評(píng)價(jià)模型功能的函數(shù)。9.2.2主要類型根據(jù)學(xué)習(xí)方式的不同，機(jī)器學(xué)習(xí)可以分為以下幾種類型：（1）監(jiān)督學(xué)習(xí)：通過(guò)已知的輸入和輸出數(shù)據(jù)，訓(xùn)練模型預(yù)測(cè)未知數(shù)據(jù)的輸出。（2）無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)：僅通過(guò)輸入數(shù)據(jù)，尋找數(shù)據(jù)之間的規(guī)律和結(jié)構(gòu)。（3）半監(jiān)督學(xué)習(xí)：結(jié)合監(jiān)督學(xué)習(xí)和無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)，部分?jǐn)?shù)據(jù)有標(biāo)簽，部分?jǐn)?shù)據(jù)無(wú)標(biāo)簽。（4）強(qiáng)化學(xué)習(xí)：通過(guò)與環(huán)境互動(dòng)，不斷調(diào)整策略以達(dá)到最大累積獎(jiǎng)勵(lì)。9.2.3常用算法機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域有許多經(jīng)典的算法，以下列舉了幾種常用的算法：（1）線性回歸：預(yù)測(cè)連續(xù)值的目標(biāo)變量。（2）邏輯回歸：預(yù)測(cè)二分類的目標(biāo)變量。（3）決策樹：通過(guò)樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類或回歸。（4）支持向量機(jī)：尋找一個(gè)最優(yōu)的超平面將數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。（5）隨機(jī)森林：通過(guò)集成多個(gè)決策樹提高模型功能。9.3深度學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)（DeepLearning，DL）是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)子領(lǐng)域，主要采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)。本節(jié)將介紹深度學(xué)習(xí)的基本原理、常用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。9.3.1基本原理深度學(xué)習(xí)的基本原理是利用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取和轉(zhuǎn)換。與傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法相比，深度學(xué)習(xí)可以自動(dòng)學(xué)習(xí)到更高級(jí)別的特征表示，從而提高模型功能。9.3.2常用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域有許多經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以下列舉了