2023-2024-1 20231408 《计算机基础与程序设计》第一周学习总结

作业信息

这个作业属于哪个课程	<2023-2024-1-计算机基础与程序设计>
这个作业要求在哪里	<2023-2024-1计算机基础与程序设计第一周作业>
这个作业的目标	<快速浏览一遍《计算机科学概论》并提出自己的疑问>
作业正文	https://www.cnblogs.com/jfxyh061028/p/17726442.html

教材学习内容总结

本周主要了解了计算机系统的各层结构的相关基础知识和发展历史和思想（如抽象），对计算机有了一个初步的认识。同时把对本书的一些问题写出来了，至于一些我觉得不属于《计算机科学概论》范畴内会讲到的知识，我打算通过阅读别的专业书籍了解，就不在这里提相关问题了。

教材学习中的问题和解决过程

第一章

问题1：我看了这一段文字

第一代商用计算机（从约1951~1959年）使用真空管存储信息。图1-6展示了一个真空管，它会大量生热，不是非常可靠。使用真空管的机器需要重型空气调节装置以及不断地维修。此外，它们还需要巨大的专用房间。

有这个问题
（真空管只是一个什么都没有的管子，怎么能存储信息？）

问题1解决方案：我查了资料，有这些说法

1946年1月，Rajchman和他的同事们在RCA发明了选数管，它是一个真空管建立的数字存储设备，存储数据的形式为静态电荷。它包括一个阴极封闭式的圆柱形网格线，同时是一个多层结构包围的金属板，关键部件是写板和阅读板。电线网格划分为写板到存储“孔”，单位为比特。选择性地应用电压的两个正交双相邻的电线，允许定义任何一点积累(写)或释放(删除)静态电荷。如果读盘捕捉到了该电荷，随后的电子流将读出数据。这个宽76毫米，直径250毫米的长型设备每个存储容量为4096位。
真空管是一种电子元件，在电路中控制电子的流动。参与工作的电极被封装在一个真空的容器内（管壁大多为玻璃），因而得名。在中国，真空管则会被称为“电子管”。

根据我的实践，我得到这些经验（真空管并不只是内部没有空气的一堆玻璃，它的内部有电极，可以流过电流，而且存储信息时用的不是单独的一个真空管，而是一个多个真空管组成的网络
，电流在这个网络里流动的过程中存储了信息。）但是我还是不太懂，我的困惑是
（电流的流动方式大同小异，如何能存储多样化的信息呢？）。

第二章

问题2：我看了这一段文字

请牢记，任何计数系统中的最大数字比基数小1.要用任何基数表示基数值，只需要两个数字。0位于最右边，1在0的左边，这个数字表示基数值本身。因此，10是以10为基数的计数系统中的10，10是以8为基数的计数系统中的8，10是以16为基数的计数系统中的16.仔细考虑一下。计数系统的一致性是非常好的。

有这个问题
（"要用任何基数表示基数值，只需要两个数字。0位于最右边，1在0的左边，这个数字表示基数值本身。"这句话没看懂是什么意思。）

问题2解决方案：我查了资料，有这些说法

脱离常用的十进制数的思维限制，理解表示基数时相当于从最右边向左进一位，表示的数写作10，但不是十进制数中的十。

根据我的实践，我得到这些经验（1 0 是作者用来举例子的那个基数值，作者想用这个例子阐述计数系统具有一致性这一事实。）但是我还是不太懂，我的困惑是
（还是理解不了这句话“要用任何基数表示基数值，只需要两个数字”）。

问题3：我看了这一段文字

二进制数和八进制数之间可以快速转换的原因在于8是2的幂。

有这个问题
（如果有两个没有幂的关系的进制，应该怎样进行进制间的转换呢？）

问题3解决方案：我查了资料，有这些说法

根据我的实践，我得到这些经验（两个没有直接的幂的关系的进制的转换，往往需要第三个与二者都能直接转换的进制作为桥梁，有时甚至可能需要第四个，第五个……进制作为桥梁来连通那两个没有直接幂的关系的进制）但是我还是不太懂，我的困惑是
（难道就没有更简单更直接的办法了吗？）

第三章

问题4：我看了这一段文字

此外，如果电信号只传输二进制数据，也易于维护。表示模拟信号的电平持续地上下波动，但是数字信号却只有高低两种状态，对应两个二进制数字。请参阅图3-2。在沿线下降时，所有电信号（包括模拟信号和数字信号）都会降级。也就是说，由于环境影响，信号的电平会波动。问题是，当模拟信号降级时，信息就会丢失。由于任何电平都是有效的，所以不可能知道原始的信号状态，甚至不能知道该信号是否改变过。

有这些问题
(“沿线”的线是指什么？信号降级又是什么意思？它与信息丢失有什么关系?我知道信号在计算机的每个存储位上有高电平和低电平两种状态，那什么叫“任何电平都是有效的？”）

问题5：我看了这一段文字

数字信号会被周期性地重新计时，以恢复到它的原始状态。只要在信号降级太多之前重新计时，就不会丢失信息。

有这个问题
（“重新计时”是什么意思？为什么重新计时就不会丢失信息？）

问题6：我看了这一段文字

之后，ASCII字符集进化了，用8位表示每个字符。……图3-5展示了完整的ASCII字符集

有这个问题
（完整的扩展后的ASCII字符集不是说用8位二进制数表示一个字符吗，那表格里横坐标和纵坐标的十进制数有些转换为二进制后也不到8位啊？（最长的刚正好8位，小一点的就不到8位了）

第四章

问题7：我看了这一段文字

电路是由门组合而成的，可以执行更加复杂的任务。例如，电路可以用来执行算术运算和存储值。在电路中，一个门的输出值通常会作为另一个门或多个门的输入值。电路中的电流由经过精心设计的相互关联的门逻辑控制。

有这个问题
（名词“电路”与物理学中的电路到底是不是一个东西？为什么感觉像又不像？）

问题7解决方案：见下面的基于AI的学习
问题8：我看了这一段文字

电路可以分为两大类。……另一类是时序电路，它的输出是输入值和电路现有状态的函数。因此，时序电路通常涉及信息存储。 ……数字电路的另一个重要作用是可以用来存储信息。这些电路构成了时序电路，因为这种电路的输出信号也被用作电路的输入信号。也就是说，电路的下一个状态部分是由当前状态决定的。

有这个问题
（时序电路只是下一个状态会部分用到当前状态，怎么就变成能存储当前状态了？）

第五章

问题9：我看了这一段文字

P88到P89关于内存的部分

有这个问题
（单元到底是如何编址的？按照什么规则？）后续基于AI进行简单学习。

第六章

问题10：我看了这一段文字

接下来的实例将会使用分支命令，这种命令将会让程序员决定下一步要执行的命令是什么……分支指令BR叫作无条件转移，它使得程序计数器（用来确定下一条指令的寄存器）的值为操作数中的存储器地址。通过“跳跃”到程序的另外一个位置，分支操作中断了程序的正常线性流。

有这个问题
（所以以后写完一个指令后，想写下一个要执行的指令时就需要先写这个分支指令吗？）

问题11：伪代码语言与英语很像，但是又不完全一样，而且最终只有那一种固定格式的表达才能被机器理解，那岂不是意味着每一个语句都得靠背，那怎么能足够解决那么多灵活的问题呢？
问题12：桌面检查似乎并不能检查出一些大问题吧？如果算法写的本身就有问题，桌面检查时还是按照你的思路来，你是发现不了问题的啊，感觉这种检测方法只能检测出自己实际写出来的和心里想写的是否一致这种问题，检测不出语句或逻辑就有问题的那种大问题。

第七章

问题13：怎么知道哪些构成了一个数组？或者说如何查看某个数组的内容？
问题14：我看了这一段文字

当在一个算法中使用它自己时，这样的算法被称为递归算法，也就是说，如果在某种程度上调用自己，则这个调用称为递归调用。递归就是算法调用它本身的能力，是另一种重复（循环）的控制结构。

有这些问题
（什么叫在算法中使用自己，为什么要调用自己?计算思维中也有一个思想叫递归思想，（是指应用一种计算模式进行计算的过程中调用这种计算模式本身，它通过把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解。）这两个递归是完全相同的吗？)

第八章

问题15：我看了这一段文字

另一种描述栈的访问行为的说法是删除的项总是在栈中时间最短的项目。从这个角度观察栈就更加抽象。插入操作没有任何约束；整个LIFO行为都体现在删除操作上。

有这个问题
（插入操作怎么能没有任何操作呢？栈不是只能从一端访问元素吗，那插入操作不是也会一个一个挨着插入吗，不是也遵循LIFO行为吗？）

问题16：哪些函数是有返回值的子程序？为什么它们有返回值而其他的没有？

第九章

问题17：设计中到底有哪些类，怎么确定某个词要不要把它当作类来处理，有没有对应的类？
问题18：为责任编写算法时，为什么还要对责任进行分解？
问题19：我看了这一段文字

有这个问题
（图9-1中 b) 实现阶段的图里，为什么每个类能映射出多个相同的对象的程序？）
问题20：封装的本质是什么？它与信息隐蔽和抽象到底是什么关系？能否画个概念图帮助理解？而且第一章提到的信息隐藏和第7章提到的信息隐蔽之间又是什么关系？如果二者不是同一个词，为什么第一章说

信息隐藏和抽象就像同一枚硬币的两面，尽管看似不同，却密不可分。

第七章也说

抽象和信息隐蔽就像一个硬币的两面，信息隐蔽是隐藏细节的做法，抽象则是隐藏细节后的结果。

呢?

第十章

问题21：应用软件会与硬件交互吗？如果不需要，那它是如何发挥功能的呢？
问题22：都有哪些因素会打断进程？

第十一章

问题23：文本文件是只包含字符的文件吗？空格算字符还是格式啊，或者说文本文件能分段吗？是不是只要有除了字符以外的其它东西，如格式，字体等的就是二进制文件？
问题24：有单用户系统吗？

第十二章

问题25：电子数据表中的循环引用有什么用？电子制表软件如何探测出问题？
问题26：电子商务为什么要强调使用万维网，为什么不是任意的网站都可以？

第十三章

问题27：图灵测试中“足够多的人”到底是多少？对质问者的选取上有要求吗？
问题28：一个经常更新信息的专家系统给出的结果的可信度我们如何判断有多高？
问题29：自然语言的含义只靠单词是不够的，更何况还存在词法二义性、句法二义性和指代二义性等，在这么多挑战下，只靠算法能让计算机理解自然语言吗？

第十四章

问题30：所以该如何创建适用于计算机游戏的展示难预测的事先不知道的事物运动的图像？
问题31：为什么游戏需要维护停机?

第十五章

问题32：Internet和因特网不是一样的吗？像它们这种遍布全球的网络是不是没有网关？
问题33：没有无线接入点就连不上网络了吗？当个人在某处创建了一个无线接入点，那它会让该人连接到哪个网上？怎么保证每次都能连接到同一个网络上？
问题34：我想知道上哪能了解到关于计算机的一些新技术和国际上的新说法方面的准确消息……
问题35：为什么会存在控制因特网的人呢？我用计算机也没上哪去领IP地址和域名啊？

第十六章

问题36：万维网到底如何进入，为什么在浏览器中搜到的官网打开后感觉不像万维网，在那里面很少能搜到什么。
问题37：不同的搜索引擎除了在执行的搜索方式和数据库上的不同外，还有哪些方面的不同？
问题38：cookie既然都捕捉用户机器和站点之间发生的交互了，不就相当于记录用户的隐私信息了吗？那怎么能说cookie不能收集有关用户或用户计算机的个人信息呢？
问题39：cookie既然不是程序，那它是如何实现它的功能的？

第十七章

问题40：病毒的副本是什么？病毒的代码是如何编写的，居然可以做到“尝试绕过正当的授权保护执行未许可的功能”，还可以做到“把自己的副本嵌入另一个程序的程序代码”？既然病毒能这么智能，为什么宿主不能通过代码做到堵死授权保护旁边的所有路？还要用杀毒软件？
问题41：公开密钥加密中既然用对方的公开密钥加密，那为什么不能通过这个公开的密钥逆向推理出原信息，而非要用对方的私钥才能解密？所以具体原理到底是怎么回事？