2023-2024-1 20231326《计算机基础与程序设计》 第1周学习总结

2023-2024-1 20231326《计算机基础与程序设计》第1周学习总结

作业信息

这个作业属于哪个课程	2022-2023-1-计算机基础与程序设计
这个作业的要求	2022-2023-1计算机基础与程序设计第一周作业
这个作业的目标	阅览《计算机科学概论（第7版）》，针对每个章节提出疑问
作业正文	https://www.cnblogs.com/gisliw/p/17734774.html

教材学习内容总结

快速阅览《计算机科学概论第七版》，了解计算机结构原理。

问题

第一章
计算软件从第一代更迭到第五代，逻辑层次更多了，结构更复杂了，那对于计算机普及化、编程大众化的社会发展趋势，未来软件是该更复杂，还是迎合潮流向简化发展呢？是否有两全之计，可以不更改软件功能的同时，做到简化呢？

第二章
众所周知，现在主流计算机处理信息都是二进制下通过半加器、全加器等处理的，那么在全球能源问题的前提下为什么不开发更节能的三进制计算机呢？

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开发节能的三进制计算机并非不可能，但目前主流计算机采用二进制系统的原因有以下几点：

1. 二进制计算机历史悠久且成熟：二进制计算机已经在过去几十年中得到广泛应用和发展，形成了庞大的生态系统和软硬件基础。这使得二进制计算机具有高度的稳定性、可靠性和兼容性，以及庞大的软件和算法库。与之相比，三进制计算机在这些方面相对较为薄弱。
2. 二进制计算机的逻辑设计简单：二进制计算机的逻辑设计相对简单，易于实现和优化。相比之下，三进制计算机的逻辑设计更为复杂，需要更多的硬件资源和开发工作，这可能会导致成本的增加。
3. 二进制计算机的软件生态系统成熟：二进制计算机已经积累了大量的软件和算法库，这些资源对于各行各业的应用和开发者来说至关重要。如果转向三进制计算机，需要重新开发和迁移现有的软件和算法，这将需要巨大的投资和时间。
4. 三进制计算机的能效优势有限：尽管三进制计算机在理论上可以提供一定的能效优势，但实际上这种优势可能并不明显。现代二进制计算机已经在能效方面进行了大量的优化和改进，例如引入了低功耗处理器、节能模式等技术。因此，三进制计算机相对于二进制计算机的能效优势可能并不足以抵消其在其他方面的劣势。

综上所述，虽然开发节能的三进制计算机在理论上可能是可行的，但目前主流计算机采用二进制系统的历史、稳定性、成熟的软硬件生态系统以及现有的能效优化等因素，使得二进制计算机仍然是主流选择。

第三章
1.模拟信号与数字信号相互转化时势必会丢掉某些数据，即失真，我们现在用什么压缩编码技术尽可能减少失真呢？以音频为例

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在音频领域，常用的压缩编码技术有无损压缩和有损压缩。
无损压缩技术通过压缩音频数据，但不引入任何失真。其中一种常见的无损压缩格式是FLAC（Free Lossless Audio Codec）。FLAC可以将音频数据压缩为较小的文件大小，但在解压缩后能够完全还原原始音频质量，不会有任何失真。
而有损压缩技术则在压缩过程中引入一定的失真，但通过优化算法，尽可能减少对人耳听觉的影响。其中最常见的有损压缩格式是MP3（MPEG-1 Audio Layer 3）。MP3通过删除音频中的听觉冗余信息，如无法被人耳察觉的高频信号，以及通过数据压缩算法减少文件大小。虽然MP3会引入一定的失真，但通常可以在人耳难以察觉的程度内保持较高的音质。
除了MP3，还有其他一些有损压缩格式，如AAC（Advanced Audio Coding）、WMA（Windows Media Audio）等。这些格式都通过不同的压缩算法和参数设置来尽可能减少失真，并在一定程度上平衡音质和文件大小。
综上所述，无损压缩和有损压缩是常用的音频压缩编码技术，它们在尽可能减少失真的同时，实现了音频文件的压缩和传输。选择使用哪种压缩编码技术取决于具体的应用需求和对音质和文件大小的权衡。

2.如何通过RGB直接选出想要的颜色？
第四章
本章讲到了门电路，集成，CPU，那么按照摩尔定律，现在芯片工艺越来越接近1nm，我们如何继续发展呢、满足更高的算力需求呢？
第五章
神经网络算法和并行计算有什么区别？
第六章
习惯直接将算法表达成高级程序语言的我们，是否还有学习伪代码的必要？
第七章
使用递归算法时会不会有陷入死循环造成宕机的风险？

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递归算法本身不会直接导致宕机。宕机通常是由于计算机系统或网络服务出现故障或错误而导致的。然而，递归算法在实现时可能会引发一些问题，例如无限递归或递归深度过大，导致系统资源耗尽或栈溢出，从而导致程序崩溃或宕机。
一些常见的导致宕机的递归问题包括：

1. 无限递归：如果递归算法没有正确的终止条件或递归调用的条件不正确，可能会导致无限递归，使程序陷入死循环。这将导致系统资源被耗尽，最终导致宕机。
2. 递归深度过大：如果递归调用的层数过多，可能会导致系统栈空间不足，从而引发栈溢出错误。栈溢出错误会导致程序崩溃或宕机。

为了避免递归算法导致宕机，我们应该注意以下几点：

1. 确保递归算法有正确的终止条件，以避免无限递归。

2. 控制递归的深度，确保递归调用的层数不会过大，避免栈溢出。

3. 优化递归算法，尽量减少不必要的递归调用，以提高性能和效率。

4. 在实现递归算法时，可以考虑使用迭代或其他非递归的方法来解决问题，以避免潜在的宕机风险。

总之，递归算法本身并不会直接导致宕机，但在实现和使用递归算法时，需要注意避免潜在的问题，以确保程序的稳定性和可靠性。

第八章
1.本章引入了许多抽象概念，理解较难，该怎么有效地学习？
2.各种搜图的算法是根据图的哪些信息检索的？

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各种搜图的算法是根据图的特征信息进行检索的。这些特征信息可以包括图像的颜色、纹理、形状、边缘等。搜图算法会对输入的查询图像提取相应的特征，并与数据库中的图像进行比较和匹配。通过计算相似度或距离度量，算法可以确定与查询图像最相似的图像或图像集合。常见的搜图算法包括基于直方图的颜色匹配、基于尺度不变特征变换（SIFT）的局部特征匹配、基于卷积神经网络（CNN）的深度学习特征匹配等。这些算法通过分析和比较图像的特征信息，实现了图像的快速检索和匹配。

第九章
本章讲解了各种高级程序设计语言通过解释器解释成机器识别的语言，那HTML语言又是通过什么被机器识别的呢？

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HTML语言不需要通过解释器解释成机器识别的语言，因为HTML是一种标记语言，不是一种编程语言。HTML文档中包含了标签、属性和内容等元素，这些元素可以被浏览器解析和渲染成可视化的网页。浏览器会读取HTML文档，并根据其中的标签和属性来确定网页的结构和样式。因此，HTML语言不需要被解释器解释成机器识别的语言，而是直接被浏览器解析和渲染。

第十章
操作系统的启动需要分区引导，那是什么程序使用引导区呢？

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操作系统的启动需要分区引导，使用引导区的程序是主引导程序（Master Boot Program，MBP）或引导加载程序（Boot Loader）。主引导程序位于引导区（通常是硬盘的第一个扇区），它负责加载操作系统的核心部分或引导加载程序。引导加载程序则负责加载操作系统的其他组件和模块，最终完成整个操作系统的启动过程。因此，主引导程序或引导加载程序使用引导区来控制操作系统的启动。

第十一章
文件扩展名和文件有必然联系吗？
第十二章
数据库管理模型的优势在哪？
第十三章
人工智能至今没有通过图林测试，主要是为什么？人工智能是否应该出现低级自我思维？
第十四章
常常说游戏、建模、绘图等对计算机显卡GPU的要求较大，那么GPU主要处理什么数据？
第十五章
从IPv4到IPv6，除可接入设备变多外，还有什么巨大的变化？
第十六章
XML文件是怎么做到“万能转换”成其他文件的？是否有技术，可以将有效信息存在XML中，以特定方式转换才得到信件，而其他方式都得不到消息？
第十七章
目前为止比较常见的计算机攻击方式有哪些？
第十八章
现阶段哪些技术是人类可以设想的但是由于计算机的限制而无法实现的？

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	60/200	1/2	20/20