2019-2020-1学期 20192425《网络空间安全专业导论》第七周学习总结

应用程序层

第12章 信息系统

12.1信息管理

信息管理：帮助我们组织和分析数据的软件。

12.2电子制表软件

• 电子制表软件（spreadsheet):允许用户用单元格组织和分析数据的程序。
• 单元格（cell):电子数据表中用于存放数据或公式的元素。

12.2.1电子数据表公式

• 电子数据表函数：电子制表软件提供的可用于公式的计算函数。
• 范围：用端点指定的一组连续单元格。

12.2.2循环引用

循环引用：在计算结果时要错误地彼此依赖的一组公式。

12.2.3电子数据表分析

模拟假设分析：修改电子数据表中表示假设的值，以观察假设的变化对相关数据有什么影响。

12.3数据库管理系统

• 数据库：结构化的数据集合。
• 数据库管理系统：由物理数据库、数据库引擎和数据库模式构成的软件和数据的组合。

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• 查询：从数据库检索数据的请求。
• 模式：数据库中的数据的逻辑结构的规约。

12.3.1关系模型

• 关系模型：用表组织数据和数据之间的关系的数据库模型。
• 表：数据库记录的集合。
• 记录（或对象、实体）：构成一个数据库实体的相关的域的集合。
• 域（或属性）：数据库记录中的一个值。

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键：在表的所有记录中唯一标识一个数据库记录的一个或多个域。

12.3.2关系

数据库表中的数据会根据需要被修改、添加和删除。

12.3.3结构化查询语言

结构化查询语言（SQL）：用于管理和查询数据的综合性关系数据库语言。

12.3.4数据库设计

• 实体关系（ER）建模：设计关系数据库的常用方法。
• ER图：ER模型的图形化表示。

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基数约束：在ER图中，一次可以存在于实体间的关系数量。

12.4电子商务

电子商务：使用万维网买卖物品及服务的过程。

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小结：

• 信息系统是让用户组织和管理数据的应用软件。
• 电子制表软件是用单元格来组织数据和用于计算新值的公式的应用软件。
• 电子数据表具有多功能性和可扩展性。
• 数据库管理系统包括存储数据的物理文件、支持数据访问和修改的软件以及指定数据库的逻辑布局的数据库模式。
• 数据库元素之间的关系可以用新的表表示，这些表也可以有自己的属性。
• 结构化查询语言（SQL）是查询和操作关系数据库的语言。
• 数据库一定要仔细设计。
• 电子商务是通过互联网购买和销售服务的过程。

第13章 人工智能

13.1思维机

人工智能(AI)：研究对人类思想建模和应用人类智能的计算机系统的学科。

13.1.1图灵测试

图灵测试：一种行为方法，用于判断一个计算机系统是否是智能的。

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• 弱等价性：两个系统基于其结果的等价性。
• 强等价性：两个系统基于其结果和实现这种结果的处理方法的等价性。

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• Loebner奖：正式的图灵测试，每年举行一次。
• 聊天机器人：用于执行人机对话的程序。

13.1.2AI问题的各个方面

13.2知识表示

13.2.1语义网

语义网：表示对象之间关系的知识表示法。

13.2.2检索树

检索树：表示对抗性情况（如博弈）中的所有选择的结构。

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• 深度优先法：优先沿着树的路径向下检索，而不是优先横向检索每层的检索法。
• 广度优先法：优先横向检索树的每层，而不是优先向下检索特定路径的检索法。

13.3专家系统

• 基于知识系的系统：使用特定信息集合的软件。
• 专家系统：基于人类专家的知识的软件系统。

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• 基于规则的系统：基于一套if-then规则的软件系统。
• 推理机：处理规则以得出结论的软件。

13.4神经网络

人工神经网络：尝试模拟人体神经网络的计算机知识表示法

13.4.1生物神经网络

13.4.2人工神经网络

• 有效权：人工神经元中输入值和相应的权的乘积之和。
• 训练：调整神经网络中的权和阈值以实现想要的结果的过程。

13.5自然语言处理

• 语音识别：用计算机来识别人类所讲的话。
• 自热语言理解：用计算机对人类传达的信息做出合理的解释。
• 语音合成：用计算机制造出人类的语音。

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自然语言：人们用于交流的语言，如因英语。

13.5.1语音合成

音素：任何指定的语言中的基本声音单元的集合。

13.5.2语音识别

声波纹：表示人声随着时间推移的频率变化的图。

13.5.3自然语言理解

词法二意性：由于单词具有多种含义而造成的二义性。

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• 句法二义性：由于句子的构造方式有多种而造成的二义性。
• 指代二义性：由于代词可以指代多个对象而造成的二义性。

13.6机器人学

13.6.1感知-规划-执行范型

13.6.2包孕体系结构

13.6.3物理部件

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小结：

• 人工智能处理的是人类思想的建模和应用。
• AI学科有很多需要研究的问题。
• 专家系统潜入了人类专家的知识。
• 人工神经网络模拟了人脑神经网络的处理。
• 自然语言处理操作的是人们用来交流所用的语言。
• 机器人学是研究机器人的科学，重点是两大类——固定机器人和移动机器人。

第14章 模拟、图形学、游戏和其他应用

14.1什么是模拟

模拟（simulation)：设计复杂系统的模型并为观察结果而对该模型进行实验。

14.1.1复杂系统

14.1.2模型

模型：真实系统的抽象，是系统中的对象和管理这些对象相互作用的规则的表示。

14.1.3构造模型

• 连续模拟
• 离散事件模拟

14.2特殊模型

14.2.1排队系统

14.2.2气象模型

14.2.3计算生物学

计算生物学：一种通过计算机、应用数学以及统计学的知识解决生物学问题的交叉性学科。

14.2.4其他模型

14.2.5必要的计算能力

14.3计算机图形学

14.3.1光的工作原理

14.3.2物体形状

14.3.3光模拟

14.3.4复杂对象的建模

14.3.5让物体动起来

14.4游戏

计算机游戏：计算机模拟的虚拟世界。

14.4.1游戏的历史

游戏玩法：玩家在游戏过程中交互与体验的类型。

14.4.2创建虚拟世界

游戏引擎：创造计算机游戏的软件系统。

14.4.3游戏设计与开发

14.4.4游戏编程

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小结：

• 模拟是计算的一个主要领域，它涉及为复杂系统构建计算机模型。
• 有两种主要的模拟类型，即连续模拟和离散事件模拟。
• 排队系统是一种离散事件模拟，其中等待时间是要分析的因素。
• 计算机图形学是结合了计算机、科学和绘画艺术的领域，令人着迷。
• 计算机游戏是一个玩家可以与系统以及玩家之间交互的虚拟世界。