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计算机基础

计算机发展历史

1946年第一台电子数字计算机ENIAC由美国宾夕法尼亚大学研制成功.

它是一个庞然大物,共有18000个电子管、 1500个继电器,耗电150kw,重量30t,占地170平方米,运算速度为每秒5000次加法或400次乘法.它的诞生在人类文明史上具有划时代的意义,奠定了计算机的发展基础,成为计算机发展史上的一个重要里程碑,开辟了计算机科学的新纪元.

从第一台计算机诞生至今已有70多年的时间,计算机的基本构成元件经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路4个发展时代.

第一代 电子管计算机

第一代计算机(1946–1957年)使用电子管作为主要电子元件,其主要特点是

体积大、耗电多、重量重、性能低,且成本很高.

第一代电子计算机以电子管(真空管)为主要电路元件. 世界上第一台电子计算机是个庞然大物:重30余吨,占地约170平方米,肚子里装有18000只电子管.它是1946年2月14日,在美国宾夕法尼亚大学诞生的.

这一代计算机的主要标志时:

  • 确立了模拟量可以变换成数字量进行计算,开创了数字化技术的新时代;
  • 形成了电子数字计算的基本结构,即冯·诺依曼结构;
  • 确定了程序设计的基本方法,采用机器语言和汇编语言编程;
  • 首次使用阴极射线管CRT作为计算机的字符显示器.

第二代 晶体管计算机

​ 采用晶体管制造的电子计算机.国外第二代电子[计算机]的生存期大约是1957–1964年.其软件开始使用面向过程的程序设计语言, 中国第一台晶体管计算机于1967年制成,运算速度为每秒五万次.

重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低

等优点.使用了晶体管以后,电子线路的结构大大改观,制造高速电子计 算机的设想也就更容易实现了.

1954年,美国贝尔实验室研制成功第一台使用晶体管线路的计算机,取名”催迪克”(TRADIC),装有800个晶体 管.1955年,美国在阿塔拉斯洲际导弹上装备了以晶体管为主要元件的小型计算机.10年以后,在美国生产的同一 型号的导弹中,由于改用集成电路元件,重量只有原来的1/100,体积与功耗减少到原来的1/300.

这一代计算机的主要标志是:

  • 开创了计算机处理文字和图形的新阶段;
  • 系统软件出现了监控程序,提出了操作系统的概念;
  • 高级语言已投入使用;
  • 开始有了通用机和专用机之分;
  • 开始使用鼠标.

第三代 中小规模集成电路计算机

第三代计算机(1965–1970年)使用

小规模集成电路(SSIC)和中规模集成电路(MSIC)

作为主要电子元件,其性能和稳 定性进一步提高.

这一代计算机的主要标志是:

  • 运算速度已达到每秒100万次以上;
  • 操作系统更加完善,出现分时操作系统;
  • 出现结构化程序设计方法,为复杂软件提供了技术支持;
  • 序列机的推出,较好地解决了”硬件不断更新,而软件相对稳定”的矛盾;
  • 机器可根据其性能分成巨型机、大型机、中型机和小型机.

第四代 大规模和超大规模集成电路计算机

第四代计算机(1971年至今)采用

大规模集成电路(LSIC)和超大规模集成电路(VLSIC)

作为主要电子元件,使得计算机日益小型化和微型化.

这一代计算机的主要标志是:

  • 操作系统不断完善,应用软件的开发成为现代化工业的一部分;
  • 计算机应用和更新的速度更加迅猛,产品覆盖各类机型;
  • 计算机的发展进入了以计算机网络为特征的时代.

微型计算机,第四代计算机的代表,自1971年Intel推出4004微处理器以来,硬件技术的进步极大地推动了计算机的发展.随着字长从4位增加到64位,以及处理速度和存储容量的大幅提升,微型计算机的性能不断超越,尤其是在1980年代达到发展高峰.

计算机技术的进步表现在多个方向,如微型化、网络化和智能化等.计算机的核心功能是接受用户指令,并通过CPU进行计算处理,以产生或存储信息.这需要计算机的主要组件,包括输入单元(键盘、鼠标)、CPU(含算术逻辑单元、控制单元、存储单元)和输出单元(显示屏、打印机).这些组件通过主机板相连,形成一个完整的系统.计算机使用二进制进行运算,记忆和存储单位是字节和比特,按照1字节等于8比特,以及KB、MB、GB、TB等递增关系来计量.

不同类型的计算机服务于不同的应用需求:

  • 超级计算机:提供最快的运算速度,用于国防、气象预测和科学模拟等领域.
  • 大型计算机:处理大量数据和复杂运算,适用于大型企业主机和交易所.
  • 迷你计算机:支持多用户,用于科学研究、工程分析和工厂管理等.
  • 微电脑或个人计算机:小巧、经济,功能完备,包括台式机和笔记本等,广泛应用于个人和商业领域.

尽管个人计算机在1990年以前由于运算速度和有限的操作系统支持而受限,但其后的普及和技术进展已经使得它们成为日常生活和工作中不可或缺的工具.

信息与信息技术

  • 信息与数据

    • 信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性
    • 数据:是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料,数据是信息的具体表现形式,是信息的载体,信息的符号化就是数据.信息是对数据进行加工得到的结果,他可以影响到人们的行为,决策,或对客观事物的认知
  • 信息社会也称信息化社会,是继工业化社会以后,以信息活动为社会发展的基本活动的新型社会形态

  • 信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术

操作系统

计算机系统是指按用户的要求,接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统,它由硬件子系统(计算机系统赖以工作的实体,包括显示屏、键盘、鼠标、硬盘等)和软件子系统(保证计算机系统按用户指定的要求协调工作,如Windows操作系统、office办公软件等)组成.

操作系统(OS)是计算机软件架构的基础部分,提供硬件与其他软件之间的接口,类似于餐桌为餐具提供摆放的平台.它具有以下核心功能:

  1. 资源管理:控制和管理计算机硬件资源,包括CPU、内存和存储设备,并根据需求优先分配系统资源.
  2. 文件系统:提供数据组织管理的结构,以目录层级组织存储在内部硬盘的文件.
  3. 设备驱动:为每个硬件设备提供接口,允许软件与硬件交互而无需了解硬件的具体操作细节.
  4. 用户接口:提供用户运行程序和访问文件的方法,例如Windows的图形界面或智能手机的Android或iOS系统.
  5. 系统服务程序:在计算机启动时运行,执行任务如安装文件系统、启动网络服务等.

操作系统是用户与计算机系统硬件传递信息的系统程序软件,是应用程序运行和用户操作的必备环境,确保了计算机系统的核心运作.无操作系统的计算机仿佛无用的砖头,而配备了操作系统的计算机则成为可功能丰富的工具.它负责管理计算机中的软件资源,如应用软件的安装和运行环境设置,并处理输入、输出任务,网络管理及文件系统操作.

下图给出了操作系统与计算机硬件、软件之间的关系示意图.

计算机上比较常见的操作系统有Windows、Linux、DOS、Unix等.Mac OS是苹果电脑Macintosh机器的专用操作系统,从本质上将,Mac OS 也是UNIX的一个变体.

目前流行的服务器和PC端操作系统有Linux、Windows、UNIX等.

计算机工作原理

数据的表示方式,使用二进制0和1表示数据.

  • 输入:接受由输入设备(如键盘)提供的数据.
  • 处理:对数据进行操作,按一定方式将它们转换.
  • 输出:在输出设备上(如显示器等)显示操作处理结果.
  • 存储:存储处理结果供以后使用.

计算机组成

计算机主机

计算机硬件相关

计算机基本组成部分:显卡、主板、电源、中央处理器

裸机:未配置任何软件的计算机

cpu中央处理器

CPU是主机内部负责运算和控制的控制中心,是电脑的最关键部位,是计算机的头脑.

CPU相当于人的大脑一样,在计算机中进行的任何操作

数据的输入、存储、程序的运行,屏幕的显示、结果的打印

都是在CPU的控制下完成的,CPU是决定计算机的工作速度和效率的重要部件之一.

所属类别: 计算机系统的执行单元,是超大规模的集成电路

用途: 处理指令、执行操作、控制时间、处理数据

功能: 信息处理、程序运行的最终执行单元

从最初专用于数学计算到广泛应用于通用计算,从4位到8位、16位、32位处理器,最后到64位处理器,从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现,CPU 自诞生以来一直在飞速发展.

性能衡量指标

CPU有几个重要的参数:

主频、核心、线程、缓存、架构

主频

我们常在CPU的参数里看到

3.0GHz、3.7GHz等就是CPU的主频,严谨的说他是CPU内核的时钟频率

,它直接的决定 了CPU的性能,可以通过超频来提高CPU主频来获得更高性能,单位时MHz(或GHz),用来表示CPU的运算、处理数据的速度.

举个有趣的例子:

CPU的主频相当于我们胳膊的肌肉(力量),主频越高,力量越大.

核心

我们更多听到的是,这个CPU是几核几核的,如2核、4核、6核、8核、16核等等. 这个核心可以理解为我们人类的胳膊,2核就是两条胳膊,4核就是4条胳膊,6核就是6条胳膊.

线程

光有胳膊(核心)和肌肉(频率)是干不了活的,还必须要有手(线程)才行.

一般来说,单核配单线程、双核配双线程或者双核四线程、四核八线程等等,就相当于一条胳膊长一只手.后来由于技术越来越厉害,造出了一条胳膊长两只手的情况,这样干活的效率就大大的提高了.

架构

现在胳膊有了,肌肉有了,手也有了,就差一个工具就可以干活了

这个工具就是CPU的架构,架构对性能的影响巨大.

新老架构区别很大,所以说有句话叫抛开架构看核心、频率都是耍流氓!这就是为啥以前AMD的CPU虽然核心数量和频率都比同时期的英特尔高,但是依然流传着i3战A8,i5秒全家、i7轰成渣这样的说法了.

这个时候可能有的人不理解了,怎么看架构呢?这个其实不用担心,因为一般来说,每一代CPU的架构都是一样的, 比如i3-8100、i5-8500、i7-8700都是8代的CPU,使用的架构也是一样的,现在官方店在售的也都是最新款,因此架构主要看最一代处理器就够了.

缓存(CaChe)

缓存也是CPU里一项很重要的参数.由于CPU的运算速度特别快,在内存条的读写忙不过来的时候,CPU就可以把这 部分数据存入缓存中,以此来缓解CPU的运算速度与内存条读写速度不匹配的矛盾,所以缓存是越大越好.

随机存取存储器(RAM 内存)

随机存取存储器(RAM)通常是指在工作时临时存储动态数据以增强计算机性能的计算机芯片.

换句话说,它是计算机的工作场所,在其中装载了活动的程序和数据,以便处理器在任何时候需要它们时,都不必从硬盘上获取它们.

随机存取存储器是易失性的,这意味着一旦关闭电源,它就会丢失其内容.这与非易失性存储器(例如硬盘和闪存) 不同,后者不需要电源来保留数据.

当计算机正常关闭时,位于RAM中的所有数据将返回到硬盘驱动器或闪存驱动器上的永久存储中.在下次启动时, RAM开始填充启动时自动加载的程序,此过程称为启动.

稍后,用户打开仍在内存中加载的其他文件和程序.

高速缓存存储器(CaChe)

高速缓存是高速内存(RAM)的一小块,它通过从(相对较慢)主内存中预加载信息并将其按需传递给处理器来提高PC性能.

大多数CPU都具有内部高速缓存(内置于处理器中),称为一级缓存或主高速缓存.这可以通过主板上安装的外部缓存来补充.这是二级或二级缓存.

在现代计算机中,第1级和第2级高速缓存内置在处理器芯片中.如果在裸片外部实现了第三高速缓存,则将其称为3级(L3)高速缓存.

基本输入/输出系统(BIOS)

BIOS代表基本输入/输出系统.BIOS是”只读”内存,它由控制系统硬件并充当操作系统和硬件之间的接口的低级软件组成.大多数人都将BIOS一词称为设备驱动程序或驱动程序.

BIOS本质上是系统中计算机硬件和软件之间的链接.

所有主板都包括一小块只读存储器(ROM),该存储器与用于加载和运行软件的主系统存储器分开.在PC上,BIOS 包含控制键盘,显示屏,磁盘驱动器,串行通信和许多其他功能所需的所有代码.

系统BIOS是主板上的ROM芯片,用于启动例程(引导过程),用于检出系统并准备运行硬件.BIOS存储在ROM芯片 上,因为即使计算机没有通电,ROM也会保留信息.

半导体随机存取存储器(CMOS RAM)

主板还包括一小块由CMOS RAM芯片制成的单独的内存块,即使PC断电,该内存也由电池(称为CMOS电池)保持 活动状态.这样可以防止在PC开机时重新配置.

CMOS器件只需很少的功率即可运行.

CMOS RAM用于存储有关PC配置的基本信息,例如:

  1. 软盘和硬盘驱动器类型
  2. 有关CPU的信息
  3. 内存大小
  4. 日期和时间
  5. 串行和并行端口信息
  6. 即插即用信息
  7. 省电设置

保存在CMOS存储器中的其他重要数据是时间和日期,由实时时钟(RTC)更新.

显卡

显卡,也叫显示卡、显像卡、显示适配器,是计算机中的一种重要的硬件设备,用来处理和输出图像信号.它将计算机中的数字信号转换成图像信号,通过显示器来显示出来.显卡通常包括图像处理器、视频随机存取存储器(VRAM)、视频输出接口等部分,其性能直接影响到计算机图形图像处理的速度和质量.在游戏、影视制作、计算机辅助设计等方面,显卡的性能非常重要.

硬盘

按原理分为:机械硬盘(HDD)、固态硬盘(SSD)及混合硬盘(SSHD)

机械硬盘(HDD)

机械硬盘(HDD)是传统硬盘,为电脑主要的存储媒介之一.由一个或者多个铝制或者玻璃制成的磁性碟片,磁头,转轴,控制电机,磁头控制器,数据转换器,接口和缓存等几个部分组成.工作时,磁头悬浮在高速旋转的碟片上进行读写数据.机械硬盘是集精密机械、微电子电路、电磁转换为一体的电脑存储设备.

固态硬盘(SSD)

固态硬盘(SSD)是由多个闪存芯片加主控以及缓存组成的阵列式存储,属于以固态电子存储芯片阵列制成的硬盘. 相对机械硬盘,读取速度更快,寻道时间更小,可加快操作系统启动速度和软件启动速度.

混合硬盘(SSHD)

混合硬盘(SSHD)是机械硬盘与固态硬盘的结合体,采用容量较小的闪存颗粒用来存储常用常用文件,而磁盘才是最重要的存储介质,闪存仅起到了缓冲作用,将更多的常用文件保存到闪存内减小寻道时间,从而提升效率.

计算机中信息的表示

二进制

什么是二进制

二进制是一套计数方法,每个位置上的数有2种可能(0 - 1),它的基数为2,进位规则是”逢二进一”,借位规则是”借一当二”,由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现,当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统,数据在计算机中主要是以补码的形式存储的.计算机中二进制则是一个非常微小的开关,

用”开”来表示1,关来表示0.

数制

数制就是一种表示数字的方法.我们通常使用的十进制数制,是一种基于10个数字

在这些数制中,每个数字的位置仍然代表它所代表的数值的大小,但数字的取值范围和表示方式不同. 不同的数制可以在不同的应用场景中使用.例如,在计算机科学中,二进制数制是最基本的数制,因为计算机内部的所有数据都是以二进制形式存 储和处理的.十六进制数制则常用于表示颜色代码和内存地址等.

数码

数码:一组用来表示某种数制的符号.
如:1、2、3、4、A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等.

基数

基数:数制所使用的数码个数称为”基数”或”基”,常用”R”表示,称为R进制.
如二进制的数码是0、1,基为2.

位权

位权:指数码在不同位置上的权值.
在进位计数制中,处于不同数位的数码代表的数值不同.
如十进制数111,

二进制转换

  • R进制(二进制、八进制、十六进制)转10进制

    • 标指数
    • 按权展
    • 和相加
  • 十进制转二进制

    • 整数除二取余法,余数倒排
    • 小数乘2法,乘积的整数部分正排
  • 二进制转八进制,一组三个,421法

  • 二进制转十六进制一组四个,8421法

比特

计算机拥有数十亿超小型的数字电路,这些电路由开关组成,并且开关的状态只有开或关,分别代表二进制中的1和0 .回想那些年我们逃过的数字电路课,依稀记得当时通过调节其中部分电路开关,决定是否让电流通过,可以看到对应开关上的红灯是否被点亮.

计算机中最小的存储单位是二进制位(binary digit),也叫比特 , bit只能够存储0或1;而要存储额外的信息 (如更大的十进制数),计算机通过串联这些 bit 来完成.这正是它牛逼的地方,只要开关足够多,它可以通过这些0和1代表任何内容.

由 8 bit 串联组成的称为字节(byte) ,1 个字节可以代表 256 种不同的可能($2^8$),2 个字节可以代表 65,536 种不同的可能($2^{16}$),而这只需要 16 个开关

信息的编码

ASCII

ASCII码又称西文字符

  • 标准的ASCII码采用7位二进制编码,因此一个字符在计算机内实际使用一个字节8位表示
  • A:65,a:97,0:48,空格:32.空格<数字<大写<小写,十进制大小相差32,十六进制大小相差20H
  • 在ASCII码中控制符号的字符是无法打印或显示出来的
  • 正常情况下,最高位为0在需要奇偶校验时,第一位可用于存放奇偶校验的值,此时称这一位为校验位
ASCII码表

ASCII码表包含了128个字符,每个字符都有一个唯一的整数值.下面是ASCII码表的一部分:

ASCII码的应用

ASCII码被广泛应用于计算机和通信设备中,例如:

  • 在计算机中,每个字符都以ASCII码的形式存储和处理;
  • 在通信设备中,ASCII码被用于表示文本消息和命令.
ASCII码的扩展

由于只有128个字符,ASCII码并不能满足所有的字符需求.为了解决这个问题,人们开发了一些扩展的编码方式,如Unicode和UTF-8等. Unicode是一种包含了几乎所有字符的编码方式,它将每个字符映射到一个唯一的整数值.UTF-8是一种基于Unicode的编码方式,它将Unicode字符编码成一系列字节,以便于在计算机中存储和处理.

小结
  • ASCII码是一种用于表达字符的编码方式,它将每个字符映射到一个整数值;
  • ASCII码表包含了128个字符,每个字符都有一个唯一的整数值;
  • ASCII码被广泛应用于计算机和通信设备中;
  • Unicode和UTF-8是ASCII码的扩展,它们可以表达更多的字符.

汉字编码

  • 汉字交换码:又称国标码汉字编码的国家标准,代号为GB2312-80(80为1980年颁布的)
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一个汉字占两个字节,最高位均为0
  • GBK:国标扩展码

  • 汉字机内码:汉字被计算机系统内部处理和存储而是用的编码,一个国标码占两个字节,一个汉字占两个字节

    1
    2
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    一个汉字的机内码两个字节的最高位均为1
    机内码=是将国标码的最高位0变成1,其他位不变
    00101101 01001011
    10101101 11001011
  • 汉字区位码(唯一无重码的输入码):为了方便查询和使用.把国标码排列在一张94行(区)94列(位)的二维表中

    1
    区位码+2020H--->国标码+8080H--->机内码(十六进制)
    • 如果机内码反求区位码,切记,一定要转换为十进制
    1
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    区位码:最早的汉字编码,解决汉字的编排问题
    区码为行(01-94),位码位列(01-94)
    高位为区码,低位为位码
    例"啊"高位就是16,低位是01
    区位码转换成十六进制区位码
    1601(4位十进制数组成一个区位码)
    16D=10H
    01D=01H
    =1001H(区位码)
  • 汉字字形码又称汉字字模,用于在显示屏显示或打印机输出,表示方式:点阵和矢量

1
存储空间字节数的计算方法:行点数*列点数/8

Windows 系统的学习

WINDOWS快捷方式

快捷键组合 功能描述
Windows 显示或隐藏 “开始” 功能菜单
Windows + D 显示桌面或恢复原先打开的窗口
Windows + E 打开 “我的电脑”
Windows + R 开启 “运行” 对话框
Windows + L 锁定计算机
Windows 按住不动 + Tab 以立体效果切换打开的应用程序 (仅Win7支持)

运行窗口常用命令

命令 描述
services.msc 打开本地服务设置,管理系统服务
mmc 打开控制台,用于各种管理扩展组件
notepad 打开记事本,用于文本编辑
gpedit.msc 打开组策略,管理计算机和用户配置
mstsc 启动远程桌面连接,访问远程系统
msinfo32 显示系统信息,了解硬件和软件配置
devmgmt.msc 打开设备管理器,管理硬件设备
taskmgr 打开任务管理器,查看进程和性能
firewall.cpl 打开Windows防火墙,管理防火墙设置
lusrmgr.msc 管理本机用户和组账户
control 打开控制面板,更改系统设置
compmgmt.msc 打开计算机管理,集成多种管理工具

Ctrt快捷键(文本编辑使用较多)

快捷键 功能
Ctrl + S 保存文件
Ctrl + Z 撤销上一操作
Ctrl + F 查找内容
Ctrl + X 剪切选中内容
Ctrl + C 复制选中内容
Ctrl + V 粘贴剪贴板内容
Ctrl + A 全选文档内容
Ctrl + Shift 切换输入法
Ctrl + 空格 中英文输入法切换
Ctrl + Alt + A 截屏 (QQ的截屏快捷键)

ALT快捷键

  1. Alt+F4 关闭当前程序
  2. Alt+Tab在打开的应用不同窗口间进行切换

新一代信息技术

云计算

  • 概念:一种按照使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务等),这些资源能够给被快速提供,只需要投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互
  • 特点

    • 按需服务
    • 极其廉价
    • 规模大
    • 虚拟化
    • 可靠性高
    • 通用性强
    • 可伸缩性(可扩展性)
  • 服务模式

    • 基础架构即服务(IaaS)将云计算机的内存、I/O设备、存储、计算能力整合成一个虚拟的资源池,为用户提供所需的存储资源和虚拟化服务器等服务例如:云存储,云主机,云服务器,位于云计算服务的最底端
    • 平台即服务(Paas)将软件研发的平台作为一种服务,例如:云数据库,位于云计算服务的中间
    • 软件即服务(SaaS)指通过互联网就直接能够使用软件应用,不需要本地安装例如:阿里云的短信服务,邮件推送,是最常见的云计算服务,位于云计算服务的顶端
  • 部署模型

    • 公有云:对公众开放的云服务,目前最为主流和受欢迎的云计算部署模式.
    • 私有云:组织结构建设的仅供自己使用的云平台,不对公众提供服务.
    • 混合云:由私有云和公有云混合组成,使用混合云计算模式,机构可以在公有云上运行非核心的应用程序,在私有云上支持其核心程序以及内部敏感数据.
  • 关键技术

    • 数据中心相关技术:数据中心相当于云计算的大脑.在这个系统中占有核心地位,其稳定运转对整个系统的意义不言而喻.
    • 虚拟化技术:虚拟化技术具有资源分享、定制以及细粒度资源管理的特点虚拟机快速部署技术和虚拟化在线迁移技术是它的两项关键技术.
    • 海量数据存储与处理技术:海量数裾的存储和处理是云计算的关键能力,需要考虑系统的I/O性能等技术参数.
    • 资源管理与调度技术:云计算平台有庞大的数据交互、海量的数据存储和处理.这给平台的资源管理和调度带来了巨大的挑战.
    • 服务质量保证机制:确保服务的高可靠.
    • 安全与隐私保护技术:用户将数据存在在云计算平台上,如何保证用户数据的安全隔离,保证用户敏感数据的安全性是云计算需要考虑的问题.

大数据

  • 概念:一种规模大到,在获取、存储、管理、分析等方面,都远远超出了传统数据库软件等工具的能力范围的数据集合,具有海量的数据规模、快速的数据流转,多样的数据类型和价值密度低等四大特征.

  • 大数据的特征可以用4个V来总结

    • 数据量巨大(Volume)
    • 数据类型繁多(Variety)
    • 处理速度快(Velocity)
    • 价值密度低(Value)
  • 大数据处理技术基础

    大数据是技术的合集

    • 数据产生技术
    • 数据获取与存储技术
    • 数据处理技术
    • 数据呈现技术
  • 数据处理的思维和方法的特点

    • 不是抽样统计,而是面向全体样本
    • 允许不精确和混杂性
    • 不是因果关系,而是相互关系
  • 大数据计算模式

    • 批处理计算:针对大规模数据的批量处理
    • 流计算:针对流数据的实时计算
    • 图计算:针对大规模图结构数据处理
    • 查询分析计算:大规模数据的存储管理和查询分析

物联网

  • 物物相连的互联网,即物联网

  • 物联网的关键技术

    • RFID技术
    • 传感技术
    • 嵌入式技术
    • 位置服务技术
    • IPv6技术
  • 物联网四大支撑技术

    • RFID
    • 传感网
    • M2M:基于移动端的移动互联网模式
    • 两化融合
  • 物联网典型体系架构

    • 感知层
    • 网络层
    • 应用层
  • 物联网的应用

    • 智能家居
    • 智能交通
    • 智能医疗
    • 智能物流等

人工智能

  • 它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学

  • 人工智能应用领域

    • 智能机器人

    • 模式识别系统

      • 染色体识别
      • 图形识别
      • 图像识别
      • 语音识别
      • 机器人视觉识别
    • 自然语言处理程序

    • 智能检索系统

区块链

  • 区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式

    • 区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式结构
  • 基础技术

    • 哈希运算(hash)(sha-256单向加密)
    • 数字签名
    • P2P网络
    • 共识算法
    • 智能合约
  • 特性

    • 透明可信
    • 防篡改可追溯
    • 去信任
    • 系统高可靠
    • 去中心化
    • 匿名性
    • 开放共识
  • 分类

    • 共有链
    • 私有链
    • 联盟链
  • 应用领域

    • 数字金融
    • 物流
    • 数字版权
    • 数字货币

虚拟现实

  • 虚拟现实( Virtual Reality,简称VR)又称作虚拟环境,是一种利用计算机模拟产生的一个虚拟的三维世界,为用户提供关于视觉、触觉、嗅觉等感官的模拟,使用户可以即时地感知虚拟世界并与之交互.

  • 特征

    • 沉浸式
    • 交互式
    • 构想性
    • 多感知性
  • 关键技术

    • 环境建模技术
    • 立体声合成和立体显示技术
    • 触觉反馈技术
    • 交互技术
  • 典型应用

    • 教育应用
    • 工程设计领域
    • 医学领域
    • 影视娱乐
    • 军事领域
    • 商业领域
  • 其他相关技术

    • 增强现实