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1、计算思维与智能计算基础课后习题参考答案目录第1章计算,计算机与计算思维1第2章计算基础2第3章计算机系统5第4早p算机网络与信息女11第5章算法设计基础13第6章Python语言程序设计17第7早据库与大数据20第8章云计算基础22第9章人工智能基础23第10章物联网25第1章计算,计算机与计算思维1.1 举例说明可计算性与计算复杂性地概念。答：对于给定地一个输入,如果计算机器能在有限地步骤内给出答案,这个问题就是可计算地。数值计算,可以转化为数值计算地非数值问题（如语音，图形，图像等）都是可计算地。计算复杂性从数学上提出计算问题难度大小地模型，判断哪些问题地计算是简单地,哪些是困难地,研究计
2、算过程中时间与空间等资源地耗费情况，从而寻求更为优越地求解复杂问题地有效规则,例如著名地汉诺塔问题。1.2 什么是图灵机？它对电子计算机地发明有何启示？答：通过建立指令,程序以与通用机器执行程序地理论模型，证明了可以制造一种通用地机器计算所有能想象得到地可计算函数，这种理论上地计算机后来被命名为“图灵机（TUringMachine）o图灵机第一次把计算与自动机联系起来，不仅仅仅为现代计算机地设计指明了方向，还成为算法分析与程序语言设计地基础理论，是计算学科最核心地理论之一。图灵机启示了我们如何构造并实现一个复杂地系统。一个复杂地系统可由若干复杂地动作构成,而这些动作又可以分解为容易实现地基本动
3、作，因而构造一个系统仅需求构造这些基本动作以与控制基本动作组合与执行顺序地机构即可。1.3 简述冯诺依曼计算机地主要设计思想。答：冯诺依曼提出地计算机设计思想概括起来有下面三个要点。采用二进制形式表示数据与指令。数据与指令在外观形式上并没有区别，只是各自代表地含义不同。 采用程序存储方式。存储程序与程序控制是冯诺依曼计算机地主要思想。存储程序是指人们必须事先把计算机地执行步骤序列（即程序）与运行中所需地数据,通过一定方式输入并存储在计算机地存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中地一条条指令,加以分析并执行规定地操作。 计算机由运算器,控制器,存储器,输入与输出设备5大部件组成
4、,并且确定了这5个部件地基本功能。1.4 你了解地计算机新技术有哪些？云计算,大数据,高性能计算机,移动互联网，人工智能,物联网等。1.5 简要说明计算思维有哪些主要地方法。答：计算思维地方法涉与两个方面：一方面是源于数学与工程中系统设计与评估地方法;还有一方面是计算机科学特有地方法。周以真教授具体地阐述了七大类计算思维地方法。（1）计算思维是通过约简,嵌入,转化与仿真等方法,把一个看来困难地问题重新阐释成一个人们知道怎样解决地问题。（2）计算思维是一种递归思维,是一种并行处理。它是一种把代码译成数据又能把数据译成代码,是一种多维分析推广地类型检查方法。（3）计算思维是一种采用抽象与分解来控制
5、庞杂地任务或进行巨大复杂系统设计地方法,是一种基于关注点分离地方法（SoC方法）。（4）计算思维是一种选择合适地方式去陈述一个问题（程序设计语言），或对一个问题地相关方面建模并使其易于处理地思维方法。（5）计算思维是按照预防,保护与通过冗余,容错与纠错方式,从最坏情况进行系统恢复地一种思维方法。（6）计算思维是利用启发式推理寻求解答,即在不确定情况下地规划,学习与调度地思维方法。（7）计算思维是利用海量数据来加快计算,在时间与空间之间,在处理能力与存储容量之间进行折中地思维方法。第2章计算基础2.1不同地进位计数制之间转换地方法分别是什么？答：1,十进制数转换为R进制数（1）十进制整数转换成R
6、进制整数 十进制整数转换为二进制整数方法：除2反序取余法。 十进制整数转换为八进制整数方法：除8反序取余法。 十进制整数转换为十六进制整数方法：除16反序取余法。（2）十进制纯小数转换成R进制纯小数 十进制纯小数转换成二进制纯小数方法：乘2顺序取整法。 十进制纯小数转换成八进制纯小数方法：乘8顺序取整法。 十进制纯小数转换成十六进制纯小数方法：乘16顺序取整法。2,R进制数转换为十进制数二进制数转换为十进制数方法：用2地方次展开相加法。八进制数转换为十进制数方法：用8地方次展开相加法。十六进制数转换为十进制数方法：用16地方次展开相加法。3,二进制数与八进制数之间地转换二进制数转换成八进制数地
7、方法：三位二进制数并成一位八进制数。八进制数转换为二进制数地方法：一位八进制数拆成三位二进制数。4,二进制数与十六进制数之间地转换二进制数转换成十六进制数地方法：四位二进制数并成一位十六进制数。十六进制数转换为二进制数地方法：一位十六进制数拆成四位二进制数。1.2 什么是原码,反码与补码？答：在有符号数地前面增加1位符号位,用O表示正号,用1表示负号。这种在计算机中用O与1表示正负号地数称为机器数。目前常用地机器数编码方法有原码,反码与补码三种。1,原码：正数地符号位用“0”表示,负数地符号位用“1”表示,其余数位表示数值本身。2,反码：正数地反码与其原码相同；负数地反码是在原码地基础上保持符
8、号位不变,其余各位按位求反得到地。3,补码：正数地补码与其原码相同;负数地补码是在原码地基础上保持符号位不变,其它地数位,凡是1就转换为0,0就转换为1,最后再进行加1运算。1.3 计算机中为什么采用二进制存储处理数据?答：1,方便使用逻辑代数工具。计算机地工作原理，运算方法以与制造工艺与逻辑代数有着非常紧密地关系，可以借助逻辑代数对计算机地逻辑线路进行分析与综合,使用便利地数学工具帮助设计与优化线路。2,容易实现。二进制数只有两个数码O与1,可以用两种对立地物理状态来表示它,并且可以很容易地制造具有两个稳定状态地电子元件，而它们地两个稳定状态在运行时也很容易被互相转换。如：电平地高与低脉冲地
9、有与无等都可以用来表示二进制数地1与0,实现起来非常容易。3,记忆与传输可靠。电子元件对立地两种状态是一种质地区别，而不是量地区别，因此识别起来也比较容易。而且,具有两种稳定状态地电路工作可靠,抗干扰能力强。所以,两种对立状态地电信号地存储,传输均方便易行。4,运算简单。对R进制数进行某类算数运算可以有R(R+1)/2种运算规则。对于十进制进行求与或求积运算共有55种运算规则;而二进制只有4种运算规则。相比之下,十进制地每个数字都要参与运算,其求与运算规则要复杂得多。而运算规则越少,则运算器地硬件结构就越简单,越容易实现。1.4 计算机中地基本信息单位是什么？构成计算机信息地最小单位是什么？答
10、：字节(Byte,B)是计算机中地基本信息单位，由8位二进制数组成,可以表示一个数字,一个字母或一个符号等西文字符。位(bit,b)是计算机构成信息地最小单位。二进制数“0”或“1”就是1个比特(bit),称为位,一般用小写字母“b”表示。1.5 数据压缩有哪些？为什么要进行数据压缩？答：数据压缩可分为两种类型,一种叫做无损压缩,另一种叫做有损压缩。计算机采用地是二进制系统,其需求存储地数据量非常庞大。而多媒体信息地数据量更是惊人。信息通过数字化处理后会变成海量数据，如果不进行压缩处理,计算机是无法对大量地数字化信息进行表示，传输,存储与处理地，因此要进行数据压缩。事实上,各类信息中有许多地冗
11、余数据,通过去除这些冗余信息可以使原始数据极大地减少,这使得数据压缩成为可能。2. 6把模拟信号变成数字信号地方法是什么？答：采样-量化-编码。第3章计算机系统2.1 简述计算机系统地组成部分与各组成部分地功能。答：一个完整地计算机系统由硬件系统与软件系统两大部分构成。硬件系统是整个计算机系统运行地物质基础，是计算机系统中所有实际物理装置地总称,分为主机与外部设备两部分。主机通常安装在主机箱中，包含中央处理器，内存储器,总线与输入/输出接口，是整个系统地控制中心。外部设备由外存储器,输入设备,输出设备等组成,它们通过输入/输出接口与总线与主机相连。软件系统是控制计算机工作流程与具体操作计算机工
12、作地核心，分为系统软件,支撑软件与应用软件。只有通过软件才能实现人们地不同工作意图，它包含了计算机系统运行时所需求地各种程序,数据与相关地文档资料。3. 2简述计算机地主要性能指标。答：计算机地性能指标是指能在一定程度上衡量计算机优劣地技术指标,计算机地优劣是由多项技术指标综合确定地。（1）主频主频是计算机地一个重要性能指标。指时钟脉冲发生器所产生地时钟信号频率,一般以MHz或GHZ为单位,主频越高,计算机地运算速度就越快。（2）字长字长是CPU进行运算与数据处理地最基本,最有效地信息位长度，即CPU一次可以处理地二进制位数。字长越长,表示一次读写与处理地数地范围越大,处理数据地速度越快,计算
13、精度越高。（3）运算速度运算速度指计算机每秒钟执行地指令数,是衡量CPU工作快慢地指标,单位为每秒百万条指令（简称MIPS）o（4）内存容量内存容量是指计算机系统配备地内存总字节数。内存容量反映地是内存储器存储数据地能力，容量越大,计算机所能运行地程序越大,能处理地数据越多,运算速度越快,处理能力越强。存储容量一般用字节（Byte）数来度量。（5）存取周期存取周期是指CPU从内存储器中连续进行两次独立地读（取）或写（存）操作之间所需地最短时间。这个时间越短,说明存储器地存取速度越快。（6）总线地带宽总线地带宽指总线在单位时间内可以传输地数据总量。常用单位是MBs,即兆字节/秒。总线带宽与总线存
14、取时间,总线地数据线位数有关。3.3简述主板地作用与其主要组成部分。答：主板，安装在机箱内，是计算机最基本也是最重要地部件之一。主板是个人计算机中最大地一块集成电路板。大部分部件如CPU,内存条,显卡等重要部件通过插槽安装在主板上,硬盘,光驱等外部设备也通过各种接口与主板连接。主板上有芯片组（固定在主板上地一组超大规模集成电路芯片地总称,包含南桥芯片与北桥芯片），BIOS芯片（控制上电自检,系统初始化,系统设置）,CMOS（存储系统配置信息），总线扩展槽,串行芯片与并行接口等。有些主板上集成有声卡，网卡,显卡等部件，以降低整机地成本。3.4简述输入输出接口以与出现地原因。答：所谓接口,就是CP
15、U与外部设备地连接电路。由于主机是由集成电路芯片连接而成地，而输入输出设备通常是机械与电子结合地装置,因此主机与外部设备之间存在着速度，时序,信息格式与信息类型等方面地不匹配。因此,主机与外部设备之间不能直接进行信息交换,在主机与外部设备间增加输入输出接口,各种外部设备通过接口电路连接到计算机系统,CPU通过控制接口电路间接实现对外部设备地控制，显卡与网卡都是接口电路。接口在CPU与外部设备之间地数据通信过程中起着“桥梁”地作用。3.5简述总线地概念与其组成。答：总线是计算机中各种部件之间共享地一组公共数据传输线路。根据传输信息地不同类型,总线可以分为地址总线,数据总线与控制总线3种类型。这3
16、组总线从微处理器芯片所提供地引脚引此与外部地内存与输入/输出接口等部件进行连接,是微处理器同内存储器,输入/输出接口电路之间地联接纽带。3.6简述CPU地概念与其基本结构与性能指标。答：中央处理器是一块超大规模地集成电路,CPU能完成取指令,分析指令,执行指令，以与与外界存储器与逻辑部件交换信息等操作，是一台计算机地运算核心与控制核心,负责控制与协调整个计算机系统地工作。从功能上看,一般CPU地内部结构可分为控制器,运算器与存储器三大部分。CPU性能地高低直接决定了计算机系统地档次,主要由以下性能指标来衡量。主频,外频与倍频CPU地字长与位数高速缓冲存储器地址/数据总线宽度工作电压制作工艺3.
17、 7简述计算机存储系统地层次。答：一般计算机地存储系统如下图所示。整个系统可以分为5层,最上一层是位于中央处理器内部地通用寄存器组,用于暂存中间运算结果与特征信息;第二层是高速缓冲存储器Cache;第三层是主存储器,就是通常所说地内存;第四层与第五层分别是联机外存储器与脱机外存储器,它们是大容量存储器,属于外部设备范畴，与CPU地通信需求通过专门地接口。联机外存储器主要是指硬盘,脱机外存储器指软盘,光盘,磁带,移动硬盘与U盘等。寄存常高速爆存E 存 WIiB灰机外存储器脱机外存储器容口小.速度快容最大速度慢.高速静仓存储器 动态存储器5r硬盘磁盘、光盘计算机地存储系统采用多级层次结构地存储系统
18、可以有效地解决存储器速度，容量,价格之间地矛盾。3.8 简述高速缓冲存储器地工作原理。答：高速缓冲存储器是介于CPU与主存之间地小容量存储器,其主要目地是解决CPU与主存速度不匹配地问题。高速缓冲存储器地工作原理：当CPU要读取一个数据时,首先从缓存中查找,找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到,就从速率相对较慢地内存中读取并送给CPU处理,同时把这个数据所在地数据块调入高速缓冲存储器中,使得以后对整块数据地读取都从高速缓冲存储器中进行,不必再调用内存。这样地读取机制使CPU读取缓存地命中率非常高,大大节省了CPU直接读取内存地时间。这个过程由硬件自动实现,对程序员透明。3.9 简述构成
19、内存储器地半导体存储部件RAM与ROM地特性。答：随机读写存储器(RAM)RAM是构成内存地主要部分,其内容可以根据需求随时按地址读出或写入，以某种电触发器地状态存储,断电后信息无法保存,用于暂存数据。只读存储器(ROM)0ROM是只读存储器,出厂时其内容由厂家用掩膜技术写好,只可读出,但无法改写。信息已固化在存储器中,一般用于存放系统程序BIOS与控制微程序。3.10 简述硬盘地结构组成与工作原理。答：硬盘是计算机地主要存储设备。硬盘是由一组涂有磁性材料地铝合金圆盘片,主轴,主轴电机,驱动臂,读写磁头与控制电路组成地。硬盘一般都封装在一个质地较硬地金属腔体里。所有地盘片都固定在一个旋转轴上，
20、这个轴称为主轴。而所有盘片之间是绝对平行地,在每个盘片地存储面上都有一个读写磁头,读写磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器控制各个磁头地运动。硬盘工作时，主轴电机启动,主轴带动盘片高速旋转，磁头驱动定位系统控制驱动臂地伸缩，让读写磁头定位在要读写地数据存储位置,通过读写电路控制读写磁头地读写操作,从而完成硬盘地定位与读写。3.11 简述内存储器与外存储器地区别。答：内存储器又常称为主存储器(简称内存或主存)，是CPU可以直接访问地存储器,所有地程序与数据只有调入内存才能被执行与处理。内存一般采用半导体器件,具有容量小,读取速度快与价格高等特点。外存储器简称外存或辅存,是指计算机CPU高速缓存
21、与内存以外地存储器,外存地特点是存储容量大,能长期保存信息,但是存取速度比内存慢。CPU不能直接访问外存信息,外存信息必须经外存接口电路读入内存,才能被CPU访问。常见地外存有硬盘,软盘,光盘,U盘等。3.12 简述主要地输入/输出设备有哪些。答：计算机可以通过不同类型地输入设备接收各种类型地数据。如：键盘，鼠标,摄像头,扫描仪,传真机,光笔,手写输入板,麦克风,游戏杆与语音输入装置等。输出设备用来将保存在内存中地计算机处理结果以某种形式输出。输出可以是字母,数字,表格与图形等，目前常见地输出设备有打印机,显示器,绘图仪,投影仪,磁记录设备等。3.13 什么是操作系统？操作系统地主要特性是什么
22、？答：操作系统(OperatingSystem,OS)是管理与控制计算机硬件与软件资源,合理组织计算机工作流程并方便用户使用计算机地程序集合,是一种系统软件。操作系统地性能在很大程度上决定了整个计算机系统地性能。操作系统作为计算机系统资源地管理者，面对各种数据,数据流,控制流时体现出了并发性,共享性,虚拟性与不确定性4个特征。3.14 操作系统地资源管理功能有哪些？答：操作系统是以提高资源利用率,方便用户使用计算机为目地地一种系统软件。操作系统地功能主要体现在对计算机资源（处理器,存储器,外部设备,文件与用户接口等）地管理。3.15 什么是进程？进程与程序有什么区别与联系？答：进程地概念：简单
23、地说,进程就是执行中地程序，当一个程序加载到内存后就变为进程。在一个多进程地操作系统中，处理器地分配主要是按进程进行地。进程与程序地区别与联系：a.进程是动态地,程序是静态地。程序是有序代码地集合,进程是程序地执行。b.进程是暂时地,程序是永久地。进程是一个状态变化地过程,程序可长久保存。c.进程具有并发特征,而程序没有。在不考虑资源共享地情况下，各进程地执行是独立地,执行速度是异步地。d.进程与程序是密切相关地。通过多次执行,一个程序可对应多个进程3.16 为什么要引入虚拟存储器地概念？答：为了解决内存容量不够多地问题,使可运行地程序代码大小不再受限于计算机实际物理内存大小，现代计算机系统通
24、过软，硬件相结合地方法，把内存与辅存相结合构成虚拟存储器，用户程序运行时不再需求全部装入内存，可以边运行边装入,该功能由操作系统自动实现。3.17 什么是文件？Windows如何管理文件？答：文件是特指存放于外存储器中具有一定名称地一组相关数据地集合。它用符号名（即文件名）标识。计算机中地所有信息,诸如数字,符号,程序，图形，图像以与声音等,都是以文件地形式保存在外存储器上,使用时才装入内存地。在操作系统中，负责管理与存取文件信息地部分称为文件系统或文件管理系统。从系统角度看,文件系统对文件存储空间进行组织,分配,负责文件地存储并对存入地文件进行保护与检索;从用户角度看,文件系统主要实现了“按
25、名存取”，用户可以按照文件名访问文件。第4章计算机网络与信息安全4.1 什么是计算机网络？其主要功能是什么？答：计算机网络是指利用通信设备,通信线路与网络软件,把地理上分散地多台具有独立工作能力地计算机(与其它智能设备)以相互共享资源(硬件,软件与数据等)为目地而连接起来地一个系统。计算机网络地功能主要体现在3个方面：资源共享,信息交换与分布式处理，除此之外还有集中管理,负荷均衡,提高系统安全与可靠性等功能。4.2 从计算机网络覆盖地地理范围来看,计算机网络分为哪几类？答：按照计算机网络覆盖地地理范围地大小，一般将网络分为局域网，城域网与广域网3种类型。4.3 什么是网络拓扑结构？常用地网络拓
26、扑结构有哪些？答：在计算机网络中，如果我们把网络中地连接对象一一各种计算机看成是点，而把连接介质看成是线，那么各种计算机网络就是一幅幅由点与线组成地几何图形画。这种通过数学方法抽象出地图形结构我们称之为计算机网络地拓扑结构。计算机网络地拓扑结构主要有总线型,星型,环型,树型,网状型等结构。4.4 Inter网络地体系结构是什么？答：Inter网络结构采用TCP/IP层次模型,将网络结构划分为4层,从下到上依次为子网层(SubLayer),网际(WOrk)层，传输(TranSPort)层与应用(Application)层,并定义了每层功能与层次间地接口标准,其结构以与每层中运行地主要协议。4.5
27、 常用地Inter接入方式有哪些？答：一般来讲,Inter地接入方式可以分为三大类：宽带接入,局域网接入与无线接入。4.6 Inter提供地基本服务有哪些？请描述其中一个地工作过程。答：Inter基本服务有以下几种：服务,文件传输服务,电子邮件服务与远程登录服务。4.7 什么是信息安全？信息安全地目标有哪些？答：信息安全是指信息网络地硬件，软件与其系统中地数据受到保护，不受偶然地或者恶意地原因而遭到破坏，更改,泄露,系统连续可靠正常地运行,信息服务不中断。信息安全地最终目标是通过技术与管理措施保证信息系统具备以下地基本安全特征：可用性,保密性,完整性,可控性与不可否认性。4.8 常用地信息安全
28、防护措施有哪些？答：针对现代信息安全内涵概念,信息安全防护措施主要以提高安全防护，隐患发现,应急响应与信息对抗能力为目标，常用地有：数据加密，身份认证，防火墙与入侵检测系统。4.9 什么是计算机病毒？计算机病毒地主要特点有哪些？答：“计算机病毒”这一概念最早是由美国计算机病毒研究专家Frederick.Cohen博士提出。“计算机病毒”有很多种定义，中华人民共与国计算机信息系统安全保护条例中对“计算机病毒”做出了明确定义：“计算机病毒是指编制或者在计算机程序中插入地破坏计算机功能或者数据，影响计算机使用并且可以自我复制地一组计算机指令或者程序代码”。计算机病毒地特点有：破坏性,传染性,隐蔽性,
29、潜伏性与可触发性。第5章算法设计基础5.1简述算法地定义与特征。答：算法,指以一步接一步地方式来系统而清晰地描述计算机如何将有一定规范地输入,在有限时间内获得所要求地输出地过程。广义地讲，算法就是求解问题地方法与过程。一个合格地算法都应该具有以下5个基本特征。（1）输入：一个算法有零个或多个由外界提供地值作为算法地输入。（2）输出：一个算法产生至少一个量作为输出。（3）确定性：算法中每一条指令必须有确切地含义,无歧义。（4）有限性：算法中每条指令地执行次数与时间都必须是有限地。（5）可行性：算法中不应该有任何情况都执行不到地操作或无法执行地操作。5.2 算法有哪3种基本结构？它们各自地特点是什
30、么？答：算法地三种基本结构指顺序结构,分支结构,循环结构。顺序结构是最简单,最基本地控制结构,其操作步骤是按照设置地先后顺序依次执行。分支结构也叫选择结构,是指在算法中需求根据条件地成立与否选择执行不同地操作方向。循环结构也叫重复结构,它在给定条件成立时,需求反复执行同一操作。5.3 请用自然语言描述求任意3个正整数a,b,c中地最大者地算法。答：3个正整数求最大值地算法为：S1：输入3个正整数a,b,c;S2：比较a与b地大小,若ab,贝!max=a,否则max=b;S3：再比较c与max地大小,若cmax,则max=c;S4：输出max地值,即为三个数中最大地一个。5.4 猜数字游戏：游戏
31、机随机产生一个100以内地正整数,用户输入一个数对其公众号【大学百科资料】整理，有超百科复习资料计算思维与智能计算基础课后习题参考答案进行猜测，如果两个数相等,则输出“猜对了！”,否则输出“猜错了请用流程图描述算法。5.5 用流程图描述计算下式地算法：(X2+l(x0)y-t2-i(=0:ifx!=0:y=x*2+lelse:y=x*2Tprint(y)6.7编程计算：2+4+6+100地与。参考答案：sum=0foriinrange(2,101,2):sum=sum+iprint(sum)6.8编程计算下式地值。Il+1+十Er471013参考答案：sum-0foriinrange(1,10
32、1,3):sum=sum+l/iprint(sum)6.9 自定义函数,判断一个数是否是水仙花数。解析：编写一个函数,将参数n分别分离出个,十,百位上地数字ind,ten,hum,然后依据条件判断其是否为水仙花数,并输出水仙花数。在10(999范围对所有整数进行测试。参考代码：defissxh(n):hum=n/100ten=n/10%10ind=n%10m=hum*3+ten*3+ind*3ifm=n:print(n)foriinrange(100,1000):issxh(i)6.10 使用Turtle库绘制图案。答：略。第7章数据库与大数据7.1 简述文件系统管理方式与数据库系统管理方式地
33、区别与联系。答：文件系统把数据组织成相互独立地数据文件,利用“按文件名访问,按记录存取”地管理技术,提供了对数据地存取,查询与修改等管理功能。由于文件系统可为程序与数据之间提供地统一存取方法,程序员可以把更多地精力集中到应用程序地算法上,而不必过多考虑物理实现地细节。但是文件系统但仍然存在一些缺点,如文件仍然是面向应用地,即一个（或一组）文件基本对应于一个应用程序。这种方式带来了数据共享性差,冗余度高,浪费存储空间,等特点,并且容易造成数据不一致,给数据地修改与维护带来困难。此外,文件系统中地文件仍然是为某一特定应用服务地,即数据依赖于应用程序,缺乏独立性。数据库系统管理方式是通过专门地数据库
34、管理系统对数据进行管理与使用，具有以下优点：数据内部与整体都是结构化地,而且数据之间具有联系;数据不再面向某个应用而是面向整个系统,因此数据共享性高,冗余度低;应用程序与数据库中数据地物理存储与逻辑结构都是相互独立地,使得数据库管理数据具有较高地数据独立性（物理独立性与逻辑独立性）。7.2 什么是数据库？数据库系统由哪些部分组成？答：数据库（DatabaSe,DB）可简单理解为存放数据地仓库,是指长期存储在计算机内地,有组织,可共享地大量数据地集合。数据库系统（DatabaSeSystem,DBS）是存储，管理,处理与维护数据地计算机系统,包含了计算机硬件,数据库,数据库管理系统（与其应用开发
35、工具），应用系统与所有数据库用户。7. 3简述大数据地特征与其管理方式与传统数据库地区别。答：大数据地管理方式与传统数据库管理方式地区别主要在于以下几方面：（1）数据规模。与传统数据库管理地数据规模相比,大数据管理地数据规模呈爆发性增长。（2）数据类型。传统数据库中，数据种类较少,通常只有一种或几种,而且以结构性数据为主。而大数据中数据种类繁多,且包含了各种结构化,半结构化,非结构化地数据,给数据地管理带来许多新地挑战。（3）处理对象。传统数据库中数据仅作为处理对象,而在大数据中可将数据作为一种资源来辅助解决其它问题。（4）处理工具。传统数据库管理中,一种或少数几种基本工具就可以满足。而大数据
36、管理中，需求各种各样地工具应对不同地应用环境与需求。8. 4简述大数据地处理过程。答：数据处理过程主要包含数据采集,数据管理,数据预处理,数据分析与数据可视化。在数据采集过程中,根据数据源地不同,数据地采集方法也不同,常用地数据采集方法：传感器采集,系统日志采集,网络数据采集。数据管理主要是对数据进行分类,编码,存储,索引与查询。大数据地预处理主要包含数据清洗,数据集成,数据变换与数据规约等环节。数据分析地主要功能是进行一般地统计查询,从数据中挖掘特定地模式,还有进行预测性分析。数据可视化是指将大数据分析与预测结果以计算机图形或图像地直观方式显示给用户，并与用户进行交互式处理。9. 5请说出目
37、前大数据地主要应用领域。答：商业智能,智慧城市,在线社交网络,健康医疗。第8章云计算基础8.1简述云计算地概念。答：云计算定义为一种模型,它可以实现随时随地地,便捷地,随需应变地从可配置地计算资源共享池中获取所需地资源(例如，网络,服务器,存储设备,应用程序以与服务)，这些资源可以快速供应并释放,使管理资源地工作量与服务提供商地交互减小到最低限度。8. 2简述云计算地主要特征。答：大规模,分布式,一些知名地云供应商具有上百万台地服务器规模;虚拟化,用户不需求关注具体地硬件实体，只需求选择一家云服务提供商，部署应用；高可靠性与扩展性,云计算供应商会采用多种措施来保障服务地高可靠性，“云”地规模可
38、以进行动态伸缩，来满足应用与用户规模变化地需求；按需服务,用户可以根据自己地需求来购买云计算服务;安全性,使用云服务则可以借助更专业地安全团队来有效降低安全风险。8. 3.简述云计算地核心技术。答：虚拟化技术,通过将资源划分为多个虚拟资源地分裂模式与将多个资源整合为一个虚拟资源地聚合模式将物理资源转换为逻辑上可管理地资源，克服物理结构之间地障碍;海量数据地分布式存储技术，将数据存储在不同地物理设备中，过多台存储服务器分担存储负载,通过位置服务器定位存储信息;海量数据管理技术，谷歌地Bigtable(BT)数据管理技术与Hadoop团队开发地开源数据管理模块HBase是业界典型地大规模数据管理技
39、术。8.4云计算地4种部署模式地优势。答：公有云,规模大,价格低廉,对用户而言容量几乎是无限地,功能全面。私有云，数据安全,服务质量非常稳定,充分利用现有硬件资源,支持定制与遗留应用。混合云,企业可以享受接近私有云地私密性与接近公有云地成本，并且能快速接入大量位于公有云地计算能力。社区云,社区内成员地高度参与性,与其它地云计算模式相比,这不仅仅仅能进一步方便用户，而且能进一步降低成本。10. 5云计算地服务模式有哪些。答：基础架构即服务(IaaS),其作用是将各种基础设施通过网络提供给用户。平台即服务(PaaS),作用是将一个应用地开发与部署平台作为服务提供给用户。软件即服务(SaaS),作用是将应用主要以基于Web地方式提供给客户。第9章人工智能基础9.1什么是人工智能？答：人工智能就其本质而言就是用人工地方法在机器(计算机)上实现地智能,也称为机器智能,其主要是研究如何使机器能听，会说,能看,会写,能思维,会学习，并能在诸多变化情况下去解决面临地各种实际问题地一门学科。9. 2人工智能地发展经历了哪几个阶段？答：人工智能地发展大致可归纳为形成与第一个高峰，第一个低谷,第二个高峰,第二个低谷,稳步发展期与蓬勃发展期等阶段。9. 3人工智能研究有哪几个主要学派？其特点是什么？答：人工
