(注:將從第一節課和大體巨集觀概念上對於計算機進行總結,因通知時間過晚,難以查閱足夠多的資料,希望諒解)
1)資訊的定義:
i、資訊是認知主體對物質運動的本質特徵、運動方式、運動狀態以及運動的有序性的反映和揭示,是事物之間相互聯絡、相互作用的狀態的描述。通俗地講,資訊泛指包含於訊息、情報、指令、資料、影象、訊號等形式之中的新的知識和內容。
ii、特徵:普遍性、動態性、依附性、相對性、可傳遞性、共享性、可加工性。
iii、分類:1.按資訊發生領域劃分:物理資訊、生物資訊、社會資訊
2.人們對資訊有無加工劃分:原始資訊、派生資訊
3.按資訊的表現形式劃分:訊息、資料、知識
2)資訊熵的計算:
i、資訊熵計算公式:
性別(x) 考試成績(y)
男 優女 優
男 差女 優
男 優x的資訊熵計算為:
p(男) = 3/5 = 0.6
p(女) = 2/5 = 0.4
根據上面的計算公式可得:
列x的資訊熵 為: h(x)= - ( 0.6 * log2(0.6) + 0.4 * log2(0.4)) = 0.97.......
y的資訊熵計算為:
p(優) = 4/5 = 0.8
p(差) = 1/5 = 0.2
列x的資訊熵 為: h(x)= - ( 0.8 * log2(0.8) + 0.2 * log2(0.2)) = 0.72.......
由資訊熵引出的條件熵:
條件熵的概念類似於條件概率,就是再給定x的情況的條件下,y的資訊熵。
給定性別為男,成績為優的條件熵:
h(y | x = 男)= 3/5 * -(2/3 * log2(2/3) + 1/3 * log2(1/3)) = 0.55…
h(y | x = 女)= 2/5 * -( 1 * log2(1) + 1 * log2(1)) = 0.0…
h(y | x)= h(y | x = 男)+ h(y | x = 女) = 0.55… + 0.0… = 0.55
3)資訊處理:
i.如何表示文字:文字編碼
常見的編碼字集:
asci***斜體樣式***i / ebcdic
unicode / gb18030-2000, gb18030-2005
ii.如何輸入文字:
輸入法,即將鍵盤的按鍵組合對映為文字的編碼。
iii、如何表示聲音:
音效卡:錄音:麥克風配合音效卡完成聲音的數位化(取樣)
放音:數位化的聲音還原成模擬訊號輸出
iv、如何表示影象:
兩種方法:
位圖影象:用畫素表示的影象(所需儲存量更大,影象容易失真)
向量影象:用向量表示的影象(不易失真,但難以表現色彩層次豐富的逼真效果影象。)
4)電腦科學的定義:研究計算機及其周圍各種現象和規律的科學,亦即研究計算機系統結構、程式系統(即軟體)、人工智慧以及計算本身的性質和問題的學科。電腦科學是一門包含各種各樣與計算和資訊處理相關主題的系統學科,從抽象的演算法分析、形式化語法等等,到更具體的主題如程式語言、程式設計、軟體和硬體等。電腦科學分為理論電腦科學和實驗電腦科學兩個部分。後者常稱為「電腦科學」而不冠以「實驗」二字。前者有其他名稱,如計算理論、計算機理論、電腦科學基礎、電腦科學數學基礎等。
5)圖靈機
i.不是真實的機器,是一種理論模型。可以視為現代數學計算機的數學模型。
ii.圖靈機有乙個可以向左右兩端無限伸展的紙帶。有乙個能在紙帶上左右移動的讀寫頭head。還有乙個控制器,存有控制規則和乙個狀態暫存器。
6)種 屬差:所謂的「屬」與「種」「種差」是指如果乙個概念b的外延集合是另乙個概念a的外延集合的真子集,我們稱作概念a是概念b的屬概念,概念b是概念a的種屬性,具有這種關係的概念之間稱作具有屬種關係的概念。在同一屬概念裡,種概念a具有而其他種概念不具有的本質屬性的差別,稱作種概念a的種差。(具體見b8)
7)位儲存:在計算機中,由於只有邏輯0和邏輯1的存在,因此很多東西、動作、數字都要表示為一串二進位制的字碼例如: 1001 0000 1101等等。其中每乙個邏輯0或者1便是乙個位。例如這個例子裡的1000 1110共有八個位,它的英文名字叫(bit),是計算機中最基本的單位。
拓展:所謂的位元組 byte,是由八個位組成的乙個單元,也就是8個bit組成1個byte。位元組有什麼用呢? 在電腦科學中,用於表示ascii字元,便是運用位元組來記錄表示字母和一些符號~例如字元a便用 「0100 0001」來表示。
而位元組以上,便是字:16個位為乙個字,它代表計算機處理指令或資料的二進位制數字數,是計算機進行資料儲存和資料處理的運算的單位。通常稱16位是乙個字,而32位呢,則是乙個雙字,64位是兩個雙字。
第1題. 對於符號「alibaba」,下列描述錯誤的為( )。參***:d
a. 字元 a 出現的概率為 3/7
b. 字元 l 出現的概率 = 字元 i 出現的概率
c. 所給定的符號長度為 7
d. 字元 b 出現的概率 = 字元 i 出現的概率
解析:顯然出現的概率不一樣
第2題. 關於電腦科學,錯誤的是( )。參***:a
a. 電腦科學是資訊處理的學科
b. 電腦科學包括資訊的處理、管理和改善
c. 電腦科學是對描述和變換資訊的演算法過程的系統研究
d. 電腦科學不等於程式設計
解析:a見電腦科學的定義
第3題. 下面描述錯誤的是( )。參***:b
a. 資訊熵越大,不確定性越大
b. 計算機可以採用餘碼表示數值
c. 計算機的反碼中存在 +0 和 -0
d. 計算機採用位置計數法
解析:計算機採用補碼
第4題. 關於圖靈機的控制器,下列說法錯誤的是( )。參***:d
a. 只有 1 個控制器
b. 控制規則的集合是有限集合
c. 所描述的狀態是有限的
d. 控制規則執行後,處理符號記錄在有限的帶子上
解析:顯然錯誤
第5題. 資訊處理就是對資訊進行( )的過程。參***:b
a. 資訊感知、資訊緩衝、資訊分類、螢幕顯示
b. 資訊接收、資訊傳輸、資訊儲存、資訊轉換、資訊發布
c. 資訊輸入、資訊備份、資訊轉換、資訊傳遞、資訊發布
d. 資訊獲取、資訊傳輸、資訊儲存、資訊檢索、資訊顯示
解析:接受 傳輸 儲存 轉換 發布 是乙個資訊進行的正常的迴圈
第6題. 不屬於認識論層次的資訊為( )。參***:a
a. 語句資訊
b. 語義資訊
c. 語用資訊
d. 語法資訊
解析:顯然錯誤
第7題. 利用屬+種差定義學生甲的錯誤方式是( )。參***:d
a. 學生甲是中國人,具有自己的中國身份證號
b. 學生甲是whut學生,具有自己的學號
c. 學生甲是中國人,具有自己的中國護照號
d. 學生甲是選擇cs導論課程的學生,選課系統中具有學生甲的編號
解析:d選項二者不存在從屬關係,顯然錯誤,定義見上。
第8題. 關於位bit,錯誤的說法是( )。參***:c
a. 香農用數學公式定義了 bit
b. 每乙個bit,因為計數制不同,表示數值範圍不同
c. 每乙個bit表示的狀態不同
d. 二進位制中每乙個bit只能 0 或 1
解析:bit是最基本的單位,不會有不同的狀態
:第9題. 關於圖靈機不正確的為( )。參***:d
a. 只有乙個開始狀態
b. 只有乙個終止狀態
c. 讀寫頭可以左右動,或不動
d. 存在無限多的狀態
解析:見上定義
第10題. 資訊儲存不包括( )。參***:d
a. 對接收的資訊或處理的中間資訊的臨時儲存
b. 對接收的資訊或處理的中間資訊的永久儲存
c. 對接收的資訊或處理的中間資訊的備份
d. 對接收的資訊或處理的中間資訊的傳輸
解析:傳輸顯然與儲存無關
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