人工智能与计算机导论（微课版）课件 宁爱军 01-人工智能基础- 06-计算机网络技术

1人工智能基础1目录1人工智能概述2人工智能的相关技术3人工智能的应用4计算思维与人工智能思维1人工智能概述人工智能的起源现代人工智能公认起源于1956年的达特茅斯会议。人工智能的定义常见的人工智能定义有两种明斯基：“人工智能是一门科学，它使机器去做那些由人来做并需要智能的工作”尼尔森在《人工智能》一书中给出了更为专业的定义：“人工智能是关于知识的科学—怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”人工智能的三次浪潮棋类游戏都被认为是人类智力活动的象征1．西洋跳棋1952年，阿瑟·萨缪尔（ArthurSamuel）在IBM公司研制了一个具有自主学习能力的西洋跳棋程序。1962年，该程序战胜了美国西洋跳棋最强的选手之一的罗伯特·尼雷阿瑟·萨缪尔首次提出“机器学习”的概念人工智能的三次浪潮2．国际象棋1997年5月11日，IBM研究团队打造的“深蓝”计算机以3.5︰2.5的战绩战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫人工智能的三次浪潮3．围棋2016年3月，DeepMind公司的AlphaGo围棋AI程序，以4︰1的总比分战胜了围棋世界冠军韩国棋手李世石（

）被认为是现代人工智能的起源，于1956年召开。A． B． C． D．达特茅斯会议巴黎和会人工智能大会雅尔塔会议ABCD提交单选题1分（

）被认为是现代人工智能的起源，于1956年召开。达特茅斯会议巴黎和会人工智能大会雅尔塔会议ABCD提交单选题1分以下不属于人工智能的三次浪潮的是（

）。西洋跳棋国际象棋围棋军棋ABCD提交单选题1分2人工智能的相关技术1计算机视觉计算机视觉是指计算机从图像中识别出物体、场景和活动的能力，是使用计算机及相关设备对生物视觉的模拟在计算机视觉在实现中主要包括几个步骤：（1）图像获取（2）图像预处理（3）特征提取（4）检测分割（5）图像识别人工智能的相关技术2机器学习机器学习是人工智能的一个子集，其目的是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。机器学习是人工智能的一个子集，其目的是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。机器学习（1）监督学习监督学习是从有标签的训练数据中学习模型，然后对某个给定的新数据利用模型预测它的标签。如果分类标签精确度越高，则学习模型准确度越高，预测结果越精确。监督学习主要用于解决回归和分类问题。常见的监督学习的回归算法有线性回归、回归树、K邻近、Adaboost、神经网络等。常见的监督学习的分类算法有朴素贝叶斯、决策树、SVM、逻辑回归、K邻近、Adaboost、神经网络等。机器学习（2）半监督学习半监督学习是利用少量标注数据和大量无标注数据进行学习的模式常见的半监督学习算法有Pseudo-Label、Π-Model、TemporalEnsembling、MeanTeacher、VAT、UDA、MixMatch、ReMixMatch、FixMatch等。机器学习（3）无监督学习无监督学习是从未标注数据中寻找隐含结构的过程。无监督学习主要用于关联分析、聚类和降维。常见的无监督学习算法有稀疏自编码、主成分分析、K-Means算法、DBSCAN算法、最大期望算法等。机器学习（4）强化学习强化学习类似监督学习，但未使用样本数据进行训练，是通过不断试错进行学习的模式。强化学习常用于机器人避障、棋牌类游戏、广告和推荐等应用场景中。自然语言处理自然语言处理是人工智能领域的一个重要分支，主要研究人与计算机之间，使用自然语言进行有效通信的理论和方法。自然语言处理的目的是让计算机拥有像人类一样处理文本的能力。自然语言处理在进行自然语言分析时，通常分为三个层次：（1）词法分析（2）句法分析（3）语义分析机器人技术机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。机器人技术主要经过了以下几个发展阶段。（1）第一代机器人：示教再现型机器人（2）第二代机器人：感觉型机器人（3）第三代机器人：智能型机器人机器人技术（1）第一代机器人：示教再现型机器人1962年美国又研制成功通用示教再现型机器人，这种机器人通过一个计算机，来控制一个多自由度的机械，通过示教存储程序和信息，工作时把信息读取出来，然后发出指令，这样机器人可以重复地根据人当时示教的结果，再现出这种动作。机器人技术（2）第二代机器人：感觉型机器人在20世纪70年代后期，人们开始研究第二代感觉型机器人，这种机器人拥有类似人在某种功能的感觉，如力觉、触觉、视觉、听觉等，它能够通过感觉来感受和识别工件的形状、大小、颜色。机器人技术（3）第三代机器人：智能型机器人20世纪90年代以来发明的机器人。这种机器人带有多种传感器，可以进行复杂的逻辑推理、判断及决策，在变化的内部状态与外部环境中，自主决定自身的行为。语音识别技术语音识别通常称为自动语音识别，主要是将人类语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，一般都是可以理解的文本内容，也有可能是二进制编码或者字符序列。发展3个阶段：（1）1993—2009年：高斯混合—隐马尔科夫时代，语音识别率提升缓慢（2）2009—2015年循环神经网络—隐马尔科夫，并且使得语音识别进入了神经网络深度学习时代，语音识别精准率得到了显著提升语音识别技术（3）2015年以后语音识别进入了百花齐放时代，语音界都在训练更深、更复杂的网络，同时利用端到端技术进一步大幅提升了语音识别的性能，直到2017年，微软在Switchboard上达到词错误率5.1%，语音识别技术语音识别技术主要包括:特征提取技术模式匹配准则模型训练技术（

）不是人工智能发展过程中的核心技术。计算机视觉机器学习自然语言处理文本编辑技术ABCD提交单选题1分（

）的最终研究目标就是使计算机能像人那样通过视觉观察和理解世界，具有自主适应环境的能力。

计算机视觉机器学习自然语言处理

语音识别ABCD提交单选题1分（

）不是机器学习的学习模式。监督学习无监督学习强化学习自动学习ABCD提交单选题1分（

）通常称为自动语音识别，主要将人类语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入。语音识别机器学习自然语言处理机器人技术ABCD提交单选题1分3人工智能的应用无人驾驶无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以称之为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。根据工信部制定的标准，将驾驶自动化分成0~5级。L3级别是指在自动驾驶系统所规定的运行条件下，车辆本身就能完成转向和加减速以及路况探测和反应的任务，是汽车自动化道路的一次跃升。人脸识别人脸识别是一种依据人的面部特征（如统计或几何特征等），自动进行身份识别的一种生物识别技术。人脸识别技术基于人脸特征，输入人脸图像或视频流，对其中可能出现的人脸信息进行识别，并通过与数据库信息比对，确认人脸身份。机器翻译机器翻译是计算语言学的一个子领域，是研究如何将输入的文本或语音从一种语言翻译到另一种语言的过程、技术和方法。AIGCAIGC（AI-GeneratedContent，人工智能生成内容）是近年来随着人工智能技术快速发展而兴起的新型内容创作方式。它利用深度学习、自然语言处理、计算机视觉等先进技术，使机器能够模仿人类的创作过程，自动生成文本、图像、音频、视频等多种形式的内容AIGCAIGC应用领域自动化新闻报道个性化内容推荐智能客服艺术与创作教育与培训常见AIGC平台国内主流知名厂商也推出了自己的AIGC平台，包括:文心一言通义千问智谱清言星火认知大模型deepseek常见AIGC平台（1）文心一言百度公司基于文心大模型技术推出的生成式对话产品常见AIGC平台（2）通义千问阿里巴巴公司基于千问大模型技术推出的生成式对话产品，常见AIGC平台（3）智谱清言智谱华章公司基于ChatGLM大模型技术推出的生成式对话产品常见AIGC平台（4）星火认知大模型星火认知大模型是讯飞公司基于星火大模型技术推出的生成式对话产品常见AIGC平台【例1.1】使用百度文心一言帮助我们生成一份演讲稿的大纲和部分细节内容。（1）首先提供给AIGC我们需要他们生成的内容提示文字常见AIGC平台（2）AIGC会根据我们的提问进行回答，并生成相应内容，针对上边的问题，AIGC生成了一份演讲大纲。常见AIGC平台（3）我们可以针对AIGC提供的大纲内容中不合理或需要进一步解释的内容与其对话。常见AIGC平台（4）针对进一步的问题，AIGC会结合上下文内容做出进一步回答。（

）利用深度学习、自然语言处理、计算机视觉等先进技术，使机器能够模仿人类的创作过程，自动生成文本、图像、音频、视频等多种形式的内容。机器学习AIGC语音识别图像识别ABCD提交单选题1分4计算思维与人工智能思维计算思维计算思维（ComputationalThinking）是指计算机、软件以及计算相关学科的科学家和工程技术人员的思维方法，其目的是希望人们能够像计算机科学家一样思考，将计算技术与各学科的理论、技术与艺术融合从而实现创新计算思维包括：1．二进制0和1的基础思维2．指令和程序的思维3．计算机系统发展的思维4．问题求解的思维5．递归的思维6．网络化的思维人工智能思维人工智能思维是一种适应人工智能时代的新型思维方式，它融合了计算机科学、数学、统计学等多学科知识，以及创新、问题解决和决策等能力。通过学习人工智能知识、实践人工智能项目、培养创新思维和与他人交流合作等方法，可以培养自己的人工智能思维，人工智能思维人工智能思维的特点如下。1．数据驱动：人工智能思维高度依赖数据2．算法思维：理解和运用各种算法是人工智能思维的重要组成部分3．创新思维：人工智能思维鼓励创新和探索。4．问题解决思维：人工智能思维注重问题解决能力。2人工智能实践与创新天津科技大学

计算机基础与新技术教研部48目录1百度AI人工智能体验2EasyDL模型训练3WPSAI应用1百度AI人工智能体验百度AI能力体验中心，如图2-1所示。用户可以在这里找到多种类型的AI体验，如图像识别、图像增强与特效、人脸与人体识别、语音技术、语言理解、语言生成、通用文字识别、卡证文字识别、交通文字识别、票据文字识别等百度AI人工智能使用百度AI开放平台的主要步骤如下。1．注册并登录百度AI开放平台百度AI人工智能2．选择相应功能模块百度AI人工智能3．体验植物识别功能模块以下选项中，不是百度AI能力体验中心的体验类别的是（

）。图像识别语言生成

卡证文字识别交通管理ABCD提交单选题1分若植物识别结果显示某种植物龙舌兰的概率为0.582，金边龙舌兰的概率为0.197，虎尾兰的概率为0.057，那么最有可能的植物是（

）。龙舌兰金边龙舌兰虎尾兰无法判断ABCD提交单选题1分2EasyDL模型训练开发一款人工智能产品涉及多领域知识与技术的融合，是一个高度结构化且逻辑严谨的系统性工程。开发流程主要涉及：分析业务需求采集/收集数据标注数据训练模型评估模型效果部署模型EasyDL简介EasyDL（EasyDeepLearning）是基于飞桨开源深度学习平台，面向企业AI应用开发者提供零门槛AI开发平台，实现零算法基础定制高精度AI模型。EasyDL具有以下几个优势：1．零门槛2．易传播3．高精度4．低成本5．可交易使用EasyDL进行模型训练打开EasyDL开发平台EasyDL模型训练用户可以选择自己要开发的模型类型，如图像模型、文本模型、语音模型、视频模型等EasyDL模型训练EasyDL创建人工智能产品的流程主要包括五个步骤：（1）创建模型，确定模型类型。（2）上传并标注数据。（3）选择算法，配置训练数据及相关参数，启动训练任务。（4）校验模型效果，如不满意返回重新执行第（2）和（3）步，得到多个模型版本。（5）部署模型，将训练好的模型发布到线上或线下环境。EasyDL模型训练1．选择模型类型选择后会跳转到相应页面EasyDL模型训练2．数据处理EasyDL平台提供了数据清洗、标注、增强等一站式服务图像中的餐具进行分类标注EasyDL模型训练3．模型训练在模型训练时首先需要创建一个新模型，并填写相应信息EasyDL模型训练择数据处理中创建好的餐具数据集作为模型训练数据集，单击“下一步”进入训练配置阶段，选择合适的训练环境EasyDL模型训练系统将自动配置训练参数，并开始模型训练过程。EasyDL模型训练4．模型校验在EasyDL平台中，通过选择“模型校验”功能，用户可以快速对模型进行测试。EasyDL模型训练5．发布模型用户可以选择将训练好的模型部署到服务器或边缘设备上（1）公有云API（2）设备端的SDK（3）本地服务器部署（4）软硬件一体化部署EasyDL模型训练6．创建应用创建一个应用，以便于新建的模型可以直观地展示其识别能力。可以选择“体验H5”在EasyDL中创建餐具分类识别应用时，选择模型类型为图像模型后，应选择的子类型是（

）。物体检测图像分割语义分割

图像分类ABCD提交单选题1分模型训练完成后，在EasyDL平台进行模型校验，若不满意可进行的操作是（

）。直接发布模型返回重新执行数据处理和模型训练步骤更换模型类型调整部署方式ABCD提交单选题1分3WPSAI应用WPSAI是一款基于人工智能技术的办公软件助手，它能够帮助用户快速完成各种文档处理任务，提高工作效率WPSAI通过深度学习技术，智能识别用户需求，提供写作、排版、数据分析等多样化服务，提高用户使用WPS的办公效率。WPSAI特点：多场景应智能化操作高效协同WPSAI文字AI写作助手AI写作助手【例2.1】使用WPSAI，撰写一个放假通知。AI写作助手生成的结果灵感市集灵感市集是WPSAI提供的一项特色功能，它汇聚了各种创作素材和思路，用户可在灵感市集中寻找创作灵感，或是通过AI智能推荐，获取与所需文本风格相匹配的素材。灵感市集【例2.2】使用WPSAI的灵感市集，撰写一个心得体会。AI排版AI排版是WPSAI中的一项实用功能，它能智能识别文本内容，自动调整字体、字号、行间距等，使文档格式符合格式规定。AI排版【例2.3】使用WPSAI的“AI排版”功能，为一份合同自动排版。AI伴写AI伴写功能则是写作过程的得力助手，它能够实时提供写作建议，辅助用户完善句子结构，丰富词汇选择，提升文章质量。AI伴写【例2.4】使用WPSAI的伴写功能，书写一段文字。按“Alt+↓”组合键来查看更多续写建议全文总结全文总结是WPSAI的一项重要功能，能够快速、准确地从长篇文档中提取关键信息和核心要点，将复杂的内容简化为简洁明了的总结性文字，让用户在短时间内把握文档的主旨。WPSAI表格1．AI写公式AI写公式的最大特点是支持自然语言输入。【例2.5】现有学生成绩表如图2-34所示，包含学号、姓名、语文成绩、判断等级。其中等级判断标准为90分以上为优秀，80分以上为良好，60分以上为及格，其余为不及格。使用WPSAI，自动书写公式进行成绩判断。AI写公式“AI写公式”开启AI写公式功能。单击生成按钮，

生成公式。AI写公式【例2.6】现有员工相关信息表如图2-37所示，包含员工编号、姓名、身份证号码、出生日期、性别、年龄。其中出生日期、性别、年龄需要从身份证号码中提取，使用WPSAI生成公式提取身份证信息。AI写公式输入文字：从身份证号码中提取出生日期。可自动生成相应公式AI写公式单击左上角“完成”按钮，则出生日期提取完成，再使用填充句柄，即可完成其余单元格计算。性别、年龄字段公式也相似AI写公式【例2.7】现有物料相关信息表如图2-42所示，包含物料描述、编号、名称。使用WPSAI从中提取出编号、名称。AI写公式AI写公式【例2.8】现有邮箱地址相关信息表如图2-49所示，包含邮箱地址、用户名、邮箱后缀。其中用户名、邮箱后缀需要从邮箱地址中提取。使用WPSAI功能进行文本提取。AI写公式AI条件格式AI条件格式允许用户通过简单的自然语言指令，快速为表格中的数据设置条件格式【例2.9】现有职工工资相关信息表如图2-54所示，包含姓名、基本工资、奖金、补贴、职务加给等。有另外一个某一个员工工资信息的表格，需要从职工工资信息表中提取谢弘博的工资信息，AI条件格式单击H2单元格，选择菜单栏中的菜单中的“AI写公式”AI条件格式条件格式是指在电子表格中，可根据所设置的条件来自动调整单元格的格式，从而快速地对数据进行分析和可视化，使得数据更加直观和易于理解。【例2.10】现有某公司职工详细信息表，如图2-60所示，包含姓名、人员编号、年龄、职级划分、地址、联系方式等其他员工详细信息。使用WPSAI突出显示部分符合条件的信息。AI条件格式（1）将学历为高中的职工所在行单元格设置为红色底色AI条件格式（2）将序号为偶数的职工所在行单元格设置为红色底色WPSAI演示WPSAI演示可以根据用户输入的演示文稿主题自动生成内容大纲。1．AI生成PPTWPSAI演示生成大纲WPSAI演示挑选模板WPSAI演示AI生成单页PPTAI新建幻灯片”开启AI生成单页PPT功能使用WPSAI表格的“AI写公式”功能时，对于提取身份证号码中的出生日期，以下描述正确的是（

）。用户需记忆复杂函数语法手动输入公式输入文字描述后AI自动生成公式无法完成该操作需借助其他工具辅助ABCD提交单选题1分在WPSAI表格中，使用“AI条件格式”功能将某列数据中大于100的单元格设置为绿色底色，以下操作正确的是（

）。先手动筛选出大于100的数据，再逐个设置底色在“AI条件格式”对话框中输入“将[列名]中大于100的单元格整列设置为绿色底色“需使用复杂函数公式计算出大于100的数据，再设置底色该功能无法实现此操作ABCD提交单选题1分人工智能在教育教学中应用的思考汇报人:宁爱军目录01人工智能在教育方面的应用02人工智能在教育教学中的应用的不利影响03大学生与人工智能的思考人工智能在教育方面的应用PARTONE人工智能（AI）在教育教学中的应用正逐步改变传统教育模式，提升教学效率，促进个性化学习人工智能在教育方面的应用个性化学习自适应学习平台：AI根据学生的学习进度和表现，动态调整学习内容和难度，提供个性化学习路径智能推荐系统：基于学生的学习数据，推荐适合的学习资源，如视频、文章等智能辅导虚拟助教：AI驱动的虚拟助教能即时回答学生问题，提供学习支持智能批改：AI可自动批改作业和考试，节省教师时间，并提供即时反馈教学管理课堂管理：AI帮助教师管理课堂，监控学生参与度，识别需要额外帮助的学生教学资源优化：AI分析教学数据，帮助教师优化课程设计和资源分配0102学习分析与预测学习行为分析：AI分析学生的学习行为，识别学习习惯和问题，帮助教师调整教学策略成绩预测：AI通过历史数据预测学生成绩，帮助教师提前干预语言学习01语音识别与合成：AI通过语音识别和合成技术，帮助学生学习发音和口语02实时翻译：AI提供实时翻译，支持多语言学习环境教师培训与发展01教学技能提升：AI分析教师的教学表现，提供改进建议02在线培训：AI驱动的在线平台为教师提供持续的专业发展机会教育资源共享开放教育资源：AI帮助整合和推荐开放教育资源，促进资源共享01跨校合作：AI支持跨校合作，促进教师和学生间的交流02AI正在推动教育向智能化、个性化方向发展，提升教学效率，促进教育公平，未来有望进一步改变教育生态总结人工智能在教育教学中的应用的不利影响PARTTWO数据隐私与安全问题AI系统需要收集和分析大量学生数据（如学习行为、成绩、个人信息），可能存在数据泄露或滥用的风险问题单击此处添加文本具体内容，简明扼要地阐述您的观点。根据需要可酌情增减文字以便观者准确地理解您传达的思想单击此处添加文本具体内容。影响单击此处添加文本具体内容，简明扼要地阐述您的观点。根据需要可酌情增减文字，以便观者准确地理解您传达的思想。学生隐私可能被侵犯。数据泄露可能导致敏感信息被恶意利用技术依赖与教师角色弱化问题：过度依赖AI可能导致教师角色被边缘化，教师的教学能力和创造力得不到充分发挥影响教师可能沦为技术辅助者，失去教学主导权。学生与教师之间的互动减少，影响教育的人文关怀算法偏见与不公平评价问题：AI算法可能存在偏见，导致对学生学习表现的评价不公正01影响02某些学生可能因算法偏见受到不公平对待。算法可能忽视学生的个性化需求，导致“一刀切”的评价03学生创造力和批判性思维受限01问题：AI提供的标准化学习路径可能限制学生的创造力和批判性思维发展02影响03学生可能过度依赖AI提供的答案，缺乏独立思考能力。标准化学习模式可能抑制学生的个性化发展师生关系疏离问题：AI的介入可能减少师生之间的直接互动，影响师生关系的建立影响学生可能感到缺乏情感支持和人文关怀。教师可能难以了解学生的真实需求和情感状态过度标准化与个性化不足问题：AI系统通常基于标准化模型设计，可能无法充分满足每个学生的个性化需求影响学生的独特学习风格和兴趣可能被忽视。标准化学习路径可能不适合所有学生，导致学习效果不佳020301学生心理健康问题问题：AI系统的监控和评价可能给学生带来心理压力影响学生可能因AI的持续监控感到焦虑。过度依赖AI评价可能导致学生自我价值感降低总结AI在教育中的应用与边界尽管AI在教育教学科研中有广泛应用前景，但在涉及隐私、情感、道德、创造力等复杂领域时，仍需谨慎使用。教育者应平衡技术与人文关怀，确保AI的运用真正服务于教育目标大学生与人工智能的思考PARTTHREE课程学习目标与人工智能部分课程如高等数学、程序设计课程等，课程目标是培养学生的基础知识、思维方法和能力。如果学生在完成作、实验的过程中，使用人工智能，则不能达到课程目标AI影响课程目标达成学生在这类课程的学习过程中，完成作业、实验等应该避免或正确使用人工智能，避免形成人工智能以依赖。但是在后续解决实际问题的时候，又应该适时的利用AI的能力，提高研究和工作效率AI在学习中的合理应用请单击此处添加正文内容，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼。单击此处添加正文内容，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点挑战单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点。单击添加正文，文字是您思想的提炼。单击添加正文，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点解决方向学术写作与人工智能学生或研究者可能使用AI生成论文、实验数据或报告，导致剽窃、造假等学术不端行为。AI生成的内容可能难以被传统查重工具检测，增加了学术不端的风险。学生使用ChatGPT完成作业或论文，而未标明AI生成内容。研究者使用AI伪造实验数据或篡改研究结果AI与学术诚信风险学生在学术写作中，只在检索资料、排版等适当介入；教育机构应明确禁止或规范AI在学术写作中的使用。开发针对AI生成内容的检测工具规范AI在学术写作中的使用请单击此处添加正文内容，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼。单击此处添加正文内容，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点挑战单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点。单击添加正文，文字是您思想的提炼。单击添加正文，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点解决方向科研伦理与学术规范争议学术不端风险作者身份界定01AI生成文本或图像可能被滥用，例如伪造实验数据、生成虚假论文（如"论文工厂"利用AI批量生产低质量论文）02AI工具（如ChatGPT）参与论文写作时，是否应被列为"作者"？目前多数期刊要求人类作者对内容全权负责科研生态与人文挑战挑战过度依赖AI可能导致研究者忽视基础实验技能或批判性思维，甚至引发"AI替代科学家"的焦虑解决方向大学生在科学研究过程中，应该坚持本人的独立思考和批判性思维版权问题挑战生成式AI的训练数据通常包含受版权保护的作品（如文本、图像、音乐等），这可能引发版权侵权争议AI生成的内容是否具有版权，以及版权归属问题（属于开发者、用户还是AI本身）尚不明确艺术家或作家可能发现AI生成的内容与其原创作品高度相似，导致版权纠纷版权问题01AI生成的文本或图像被他人未经许可使用，可能侵犯原创者的权利02解决方向03明确AI生成内容的版权归属04确保训练数据的合法性，避免使用未经授权的受版权保护材料作者署名与贡献挑战解决方向学术期刊和机构应制定明确政策，规定AI在研究中的角色和署名规则研究者需透明披露AI的使用情况如果AI在研究中发挥了重要作用，是否应将其列为“作者”或贡献者？如何界定人类研究者与AI的贡献比例知识原创性01挑战03过度依赖AI可能削弱研究者的批判性思维和创新能力05鼓励研究者在使用AI的同时保持独立思考02AI生成的内容可能缺乏真正的原创性，仅是已有知识的重组04解决方向06学术评价应更注重研究的原创性和深度，而非单纯依赖AI生成的内容谢谢汇报人:宁爱军计算机系统结构天津科技大学

计算机基础与新技术教研部133目录1计算工具的发展2二进制3数据编码4图灵机与冯·诺依曼计算机1计算工具的发展计算和自动计算时需要考虑以下4个问题：（1）数据的表示。（2）数据的存储及自动存储。（3）计算规则的表示。（4）计算规则的执行与自动执行。提示：计算工具的发展过程就是人们不断追求计算的机械化、自动化和智能化，尝试各种计算工具，实现数据的表示、存储和自动存储数据、计算规则的表示、执行和自动执行计算规则的过程。计算工具的发展计算工具的发展包括三个阶段:手动计算器机械计算器电子计算机手动计算器手动计算器利用算法进行辅助数字计算过程的设备，手动操作。小石块和有刻痕的小棍算筹、算盘，珠算歌诀。纳皮尔筹（纳皮尔计算尺）滑动刻度尺计算机的雏形——机械式计算器机械式计算器可以自动完成计算，操作者不需要了解算法.1642年，帕斯卡加法器1673年，莱布尼兹乘法器1822年，差分机库塔（Curta）帕斯卡加法器莱布尼茨改进的计算器差分机库塔计算器电子计算机电子计算机能够自动自动存储数据，能够理解和自动执行任意的复杂规则，能进行任意形式的计算。ABC计算机电子计算机1937-1942年，阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-BerryComputer，ABC）真空电子管代替机械式开关作为处理电路基于二进制数字系统的理念。ABC本身不可编程，仅用于求解线性方程组电子计算机1946年2月，ENIAC使用18

000个电子管，耗电150kw，总重量30吨每秒5

000次加法运算，是手工计算的20万倍造价48万美元ENIAC是世界公认的第一台通用电子计算机。计算工具的发展包括手动计算器、机械计算器和（）3个阶段。算盘帕斯卡加法器电子计算机ENIACABCD提交单选题1分以下选项中，（）是机械计算器。算盘帕斯卡加法器ABCENIACABCD提交单选题1分以下选项中，（）是电子计算机。算盘帕斯卡加法器库塔计算器ENIACABCD提交单选题1分元器件的发展电子计算机元器件发展中经历三个阶段:电子管晶体管集成电路电子管1895年，英国约翰·弗莱明发明了第一只电子管（真空二极管）；1907年，美国李·德福雷斯特发明真空三极管，赢得了“无线电之父”的称号。在二极管的灯丝和板级间加了一块栅板，使得电子流动可以控制，从而使得电子管进入普及和应用阶段，电子管可以用于存储和控制二进制数的电子元器件。有点：电子管比机械式继电器反应快，计算速度快缺点是体积大、可靠性低、能耗大、易损坏晶体管1947年，贝尔（Bell）实验室发明了晶体管，不仅可以控制电流和电压，还可以作为电子信号的开关。与电子管相比，晶体管的体积更小、价格更便宜，并且能耗低、可靠。以晶体管为主要器件的计算机体积更小，速度提升到百万次/秒此时出现操作系统、高级语言晶体管计算机需要使用电线将数万个晶体管连接起来，其电路结构复杂集成电路1958年，德州仪器公司杰克·基尔比提出集成电路构想：通过在同一材料（硅）块上集成所有元件，并通过上方的金属化层连接各个部分，自动实现复杂的变换。这样，就不再需要分立的独立元件，避免了手工组装元件、导线的步骤。（1）1980年代，超大规模集成电路（VLSI），几十万（2）1990年代，特大规模集成电路（ULSI），几百万级（3）2012年，一块硅片上可以集成14亿个元件。摩尔定律摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目约每18个月会增加1倍，其性能也提升1倍。提示：元器件的发展规律是：元件的尺寸越来越小，芯片体积越来越小，芯片上集成的器件越来越多，可靠性越来越高，运行速度越来越快，价格却越来越便宜。计算机的计算速度越来越快，功能越来越强大，能够完成的任务也越来越复杂。电子计算机ENIAC使用（）作为主要元器件。电子管晶体管集成电路超大规模集成电路ABCD提交单选题1分（）使得在单个小型芯片上集成数千个元件成为可能，大大减少了设备的体积、重量和能耗。电子管晶体管集成电路电子计算机ABCD提交单选题1分2二进制计数制是指用一组固定的数码和一套统一的规则表示数值的方法。按进位的原则进行计数称为进位计数制：十进制二进制八进制十六进制。进位计数制进位计数制中表示一位数所能使用的数码符号个数称为基数。例如：十进制数有0～9共10个数码，基数为10，逢10进1不同数位的数码表示的值的大小不同。例如：进位计数制进位计数制1．十进制十进制中，K表示0～9的10个数码中的任意一个数码，则任何一个数（N）可以表示为：为了便于区分，在十进制数后加“D”，表示数为十进制数，如323.4D。进位计数制2．二进制计算机中信息的存储和处理都采用二进制。二进制数只有0、1两个数码，基数为2，逢2进1。为了便于区分，在二进制数后加“B”，表示二进制数。进位计数制3．八进制八进制有0～7共8个数码，基数为8，逢8进1。为了便于区分，在八进制数后加“O”，表示数为八进制数。例如：进位计数制4．十六进制十六进制有0～9、A、B、C、D、E、F共16个数码，基数为16，逢16进1，用A～F表示十进制中10～15的6种状态。为了便于区分，在十六进制数后加“H”，表示数为十六进制数。例如：为了避免混淆，二进制数在书写时常在后面加字母（）。HOBDABCD提交单选题1分不同进制数的转换不同进制数转换为十进制数【例3.1】将二进制数110010100111.1B、八进制数6

247.4O、十六进制数CA7.8H转换为对应的十进制数。以下4个数字中最大的是（）。101110B52D57O32HABCD提交单选题1分不同进制数的转换十进制数转换为二进制、八进制、十六进制数将十进制数的整数部分转换为R进制数，通常采用“除R取余法”，即用十进制整数除以R取余数，将商反复除以R，直至商为零。得到的第一个余数为最低位，最后一个余数为最高位，将所得余数从高位到低位依次排列，就是对应R进制数。不同进制数的转换【例3.2】将十进制整数167转换为对应的二进制、八进制、十六进制数。十进制数178转换为二进制数是（）。10110010101111001100001011001011ABCD提交单选题1分不同进制数的转换十进制转换为八进制十进制数178转换为八进制数是（）。260178262524ABCD提交单选题1分不同进制数的转换十进制转换为十六进制十进制数178转换为十六进制数是（）。B0B2C1A9ABCD提交单选题1分不同进制数的转换二进制、八进制、十六进制数的相互转换每3位二进制数对应一位八进制数，每4位二进制数对应一位十六进制数【例3.3】将二进制数10100111.1011B转换成八进制、十六进制数。不同进制数的转换【例3.4】将367.45O、E7B2.C8H转换为二进制数。二进制数111010110111转为八进制数是（）。3767483972677320ABCD提交单选题1分二进制数111010110111转为十六进制数是（）。376726EB7FC6ABCD提交单选题1分与十六进制数BC等值的二进制数是（）。10111011101111001100110011001011ABCD提交单选题1分二进制与元器件基本的逻辑运算可以由电子元器件及其电路实现。如高电平为1，低电平为0。电子计算机中，使用电子管来表示十进制的十种状态过于复杂，而使用电子管的开和关两种状态来表示二进制的0和1则非常容易实现。二进制与元器件【例3.5】使用8个电子管的一组开关状态表示二进制数10100110二进制与元器件硬盘也称为磁存储设备，通过电磁学原理读写数据，存储介质为磁盘或磁带，通过读写磁头改变存储介质中每个磁性粒子的磁极为两个状态，分别表示0和1二进制与元器件光盘利用激光束在光盘表面存储信息，根据激光束和反射光的强弱不同，可以实现信息的读写。在写入光盘时会在光盘表面形成小凹坑，有坑的地方记录“1”，反之为“0”。二进制与元器件计算机中采用二进制数有以下优点。（1）可行性。

只需要0、1两种状态，易于实现。（2）简易性。算术运算规则简单。

如两数相乘，只有0×0=0、0×1=0、1×0=0、1×1=1共4种组合，而十进制却有100种组合（3）适合逻辑运算。

1和0对应“真”和“假”（4）易于转换。

二进制与十、八、十六进制数转换方便。。存储单位关系（1）位（bit）：一“位”只能表示0和1中的一个。（2）字节（Byte）：每8个位为字节（简写为B）。常用单位：B、KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB换算率为10241张JPG图片，大约1MB，使用传统电子管存储需要220×8，约800万个。以下关于计算机中单位换算关系的描述中，正确的是（）。1KB=1024×1024Byte1MB=1024×1024Byte1KB=1000Byte1MB=1000000ByteABCD提交单选题1分在计算机的存储中，100Mbit=（）。10MB12.5MB100MB800MBABCD提交单选题1分3数据编码在计算机中，数字、字符、图片、声音、视频等所有信息都要进行二进制编码才能存储和处理计算机中数字的表示1．机器数在计算机中采用固定数目的二进制位数来表示数字，称为机器数。机器数的表示范围受计算机字长的限制，一般字长为8、16、32或64位数值超出机器数能表示的范围，会出现“溢出”错误。通常把一个二进制数的最高位作为符号位。机器数【例3.6】8位计算机中整数+7和-7对应的机器数+7机器数是

00000111-7机器数是10000111原码在计算机中，数字可以采用原码、反码、补码存储和处理原码是数字最简单的表示方法。用0表示正号、1表示负号。0的原码有两种表示方法原码在计算机中，数字可以采用原码、反码、补码存储和处理原码是数字最简单的表示方法。用0表示正号、1表示负号。0的原码有两种表示方法假定一个数在计算机中占用8位，整数−15的原码为（）。10001111111100000111000000001111ABCD提交单选题1分反码正数的反码与原码相同，负数的反码由原码的数值部分按位取反得到（即0变为1，1变为0）。0的反码有两种表示方法假定一个数在计算机中占用8位，整数−15的反码为（）。10001111111100000111000000001111ABCD提交单选题1分补码正数的补码与原码、反码相同，负数的补码等于负数的反码加10有唯一的补码，[+0]补=[-0]补=00000000假定一个数在计算机中占用8位，整数−15的补码为（）。11110001000011111111000010001111ABCD提交单选题1分补码的算术运算补码可以将计算中的减法运算转变为加法运算，而原码和反码则不行。西文字符编码常用的西文字符有128个（1）10个十进制的数码0～9（2）52个大小写英文字母A～Z及a～z（3）32个标点符号、运算符、专用符号和34个控制符采用ASCII码存储和处理西文字符，通用的国际标准编码每个字符占用1Byte空间，最高位为0，其余7位表示ASCII值字母“a”的ASCII值为十进制数97，那么字母“C”的ASCII值为十进制数（）。66676899ABCD提交单选题1分汉字编码1981年颁布《信息交换用汉字编码字符集——基本集》，国家标准GB2312—80，简称国标码。基本集共收集汉字6

763个：一级汉字3

755个（常用）二级汉字3

008个2个字节（16位）表示一个汉字，理论上可以表示256×256=65

536个汉字机内码为了区分汉字编码和ASCII字符，将国标码每个字节的最高位由0改为1，构成汉字的机内码，也称内码。汉字在计算机内部存储、处理和传输时使用机内码

汉字内码=汉字国标码+8080H输入码通过键盘向计算机中输入汉字所使用的编码为输入码，也称外码。以拼音为基础的拼音类输入法以字形为基础的字形类输入法以拼音、字形混合为基础的混合类输入码搜狗输入法、智能ABC、微软全拼五笔字型自然码输出码输出码也称汉字字型码，指汉字字库中存储的汉字字型的数字化信息，用于汉字在显示或打印输出。不同的汉字字库存放不同形状的汉字字型（即字体），如宋体、楷体、隶书等。分为：点阵字库矢量字库点阵字库用点阵表示字型，将一个汉字放在一个多行多列的网格中，有笔画通过的网格用二进制位1表示，没有笔画通过的网格用二进制位0表示。一般有16×16、24×24、48×48、64×64点阵汉字字型码以二进制数形式保存在存储器中，构成汉字字库48×48点阵需要288Byte（48×48/8）空间存放一个汉字的字型码64×64点阵字库，需要（）Byte空间存放一个汉字的字型码。1282885121024ABCD提交单选题1分矢量字库矢量汉字字库存储的是描述汉字字型的轮廓特征，当要输出汉字时，通过计算机的计算由汉字字型描述生成所需大小和形状的汉字点阵。放大以后不影响输出效果图像的数字化编码图像是指由输入设备捕捉的实际场景画面或以数字化形式存储的画面图像由许多像素组合而成，每个像素用若干二进制位来表示其颜色。每个像素所占二进制位数越多，则色彩越丰富，效果越逼真。色彩采用RGB模式，24位颜色中从低位到高位分别用1字节表示蓝色、绿色和红色。红色#FF0000

绿色#00FF00

蓝色#0000FF白色#FFFFFF

黑色#000000位图位图主要用于表现人物、动植物等真实存在的自然景物位图进行缩放时图像会失真图像的数字化现实中的图像都是模拟图像，要在计算机中存储、显示和处理，必须转换为数字形式，即数字化图像的采集和数字化设备：数码相机、摄像头、扫描仪图像的数字化过程主要包括：（1）采样（2）量化（3）编码采样采样是对二维空间上的模拟图像在水平和垂直方向上等间距地分割成矩形网状结构，每个微小方格称为一个像素分辨率是指图像在横纵方向上像素的个数，分辨率越高，图像质量越好，文件也越大。一幅640×480像素的图像，包括640×480=307

200个像素量化量化是将采样的每个像素的颜色用相同位数的二进制数表示每个像素使用二进制数的编码表示其颜色，将所有点的二进制编码保存在一起成为一个图片文件。（1）一张24位色、640×480像素的照片 224=16777216种颜色存储照片约需640×480×24/8B=921600B=900KB（2）一张24位色、4288×2848像素的照片约需 4288×2848×24bit=35778KB=34.94MB

编码由于采样、量化后得到的图像数据量巨大，必须采用编码技术来压缩其数据量。采用压缩的方法减少其占用的空间例如：JPEG压缩，一张24位色、4288×2848像素的照片压缩为约3.2MB的JPG文件一张24位色、480像素×320像素的照片，需要大约（）存储空间。300KB400KB450KB500KBABCD提交单选题1分声音的数字化编码声音又称音频。自然界的声音是模拟音频，是随时间连续变化的模拟量，信号体现为波形计算机中存储的音频为数字音频，它是随时间不连续或离散变化的数字量。音频数字化模拟音频进入计算机时需要进行数字化处理，使其转换为数字音频音频采集和数字化所需的硬件设备主要有声卡、话筒等过程：

（1）采样（2）量化（3）编码声音的数字化编码采样过程是指每隔一定时间T对模拟音频信号的振幅取值，其中T称为采样周期，得到的振幅值称为采样值，采样后的数据仍为模拟量。将每1秒的采样次数称为采样频率，如22.05kHz、44.1kHz、48kHz量化与编码（2）量化过程是把每一个采样从模拟量转换为二进制的数字量。（3）编码过程是将量化后的数字声音信号以二进制形式表示，编码可以用8bit、16bit、24bit表示，称为采样位数。声音的数字化编码例如44.1kHz的32位音频每秒有44.1×1000==44

100个采用每个采样能描述232=4294967296种声音信号单声道1分钟的44.1kHz的32位音频，需要存储空间 44.1×1000×60×32bit=10336KB=10.09MB单声道1分钟的44.1kHz的16位音频，需要大约（）存储空间。450KB2646KB5168KB10336KBABCD提交单选题1分数据压缩技术数据压缩技术对数据重新编码，以减少所需的比特数，减少占用的存储空间，便于传输。数据压缩是可逆的，它的逆过程称为解压缩。数据之所以能被压缩，是因为数据中存在冗余。数据压缩技术压缩的指标

（1）压缩比。如：100:1，5:1，2:1（2）压缩质量。（3）压缩和解压缩速度。数据压缩技术压缩的分类（1）有损压缩。

如图像、视频或者音频等

压缩比可以从几倍到上百倍（2）无损压缩。

用于文本数据、程序代码和特殊应用场合的图像数据（如指纹图像、医学影像等）

压缩比一般为2∶1～5∶1一部电影经过压缩比为150∶1的压缩技术压缩后的大小是150MB，那么该部电影压缩前的大小约为（）。A．10000MB10000MB15000MB30000MB22500MBABCD提交单选题1分数据压缩技术图像压缩JPEG，有损压缩。（a）原始BMP文件

（b）30%压缩率的JPG文件4图灵机与冯•诺依曼计算机阿兰·麦席森·图灵英国著名数学家、逻辑学家、密码学家是计算机逻辑的奠基者被称为计算机科学之父、人工智能之父图灵机图灵测试图灵机的基本思想图灵认为自动计算就是人或者机器对一条两端无限延长的纸带上的一串0和1，执行指令，一步步地改变纸带上的0和1，经过有限步骤得到结果的过程。（1）指令由0和1表示，（2）例如00表示停止01表示转0为1,10表示翻转1为011表示移位图灵机模型图灵机（TuringMachine）是指一个抽象的计算模型。图灵机模型被认为是计算机的基本理论模型，它是一种离散的、有穷的、构造性的问题求解思路，一个问题的求解可以通过构造器图灵机来解决。图灵可计算问题：凡是能用算法解决的问题，也一定能用图灵机解决；凡是图灵机解决不了的问题，任何算法也解决不了。图灵与人工智能1936年5月，图灵在论文《论可计算数及其在判定问题中的应用》（OnComputationalNumbers:withanapplicationtotheEnscheidungsproblem）中奠定了计算机科学的理论和实践基础，推进了相关的哲学思考。1950年，图灵在哲学杂志Mind上发表论文《计算机机器与智能》（ComputingMachineryandIntelligence），提出了关于机器思维的问题，这篇论文被认为是人工智能学科的源头。由于这些划时代的文章和其他相关的前沿工作，图灵被称为“人工智能之父”。图灵测试图灵测试，是图灵提出的一个关于机器人的著名判断原则，它是一种测试机器是否具备人类智能的方法。如果计算机能在5min内回答由人类测试者提出的一系列问题，且其超过30%的回答让测试者误认为是人类所答，则计算机通过测试图灵测试2014年6月聊天程序“尤金·古斯特曼”（EugeneGoostman）首次通过了图灵测试。“尤金·古斯特曼”伪装成一名13岁男孩，回答了测试者输入的所有问题，其中33%的回答让测试者认为与他们对话的是人而非机器冯·诺依曼计算机1946年，冯·诺依曼领导的研究小组发表了关于EDVAC计算机的论文。EDVAC是第一台具有现代意义的通用计算机，首次使用二进制。使用大约6000个电子管和12000个二极管，功率为56kW，占地面积45.5m2，重7850kg冯·诺依曼计算机冯·诺依曼在EDVAC的研究中，提出了计算机的逻辑体系结构和存储程序的理论：（1）计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5个部分构成（2）确定了计算机采用二进制，指令和数据均以二进制数形式存储在存储器中。（3）计算机按照程序规定的顺序将指令从存储器中取出，并逐条执行。冯·诺依曼计算机1．运算器（ArithmeticLogicUnit，ALU）也称算术逻辑运算单元，主要完成算术运算和逻辑运算。2．控制器（ControlUnit）也称控制单元，负责读取指令、分析指令和执行指令，调度运算器完成计算。冯·诺依曼计算机3．存储器

存储器负责存储数据和指令。冯·诺依曼计算机4．输入设备输入设备负责将数据和指令从外部输入到计算中。5．输出设备输出设备将计算机中的二进制信息以用户能接受的形式呈现。存储程序控制原理为了能够让计算机完成任务，需要为计算机提供一系列命令。（1）指令：也称机器指令，是指计算机完成某个基本操作的命令，是计算机可以识别的二进制编码。括操作码和操作数两部分。计算机的字长是指计算机能一次直接处理的二进制数据的位数。存储程序控制原理（2）指令系统：一台计算机所有机器指令的集合称为计算机的指令系统。不同计算机的指令系统的指令数目与格式也不同。（3）程序：由指令组成，是为解决某一特定问题而设计的有序指令的集合，是为了得到某种结果而由计算机等具有信息处理能力的装置执行的指令序列。存储程序控制原理指令执行过程：计算机按照程序的执行顺序逐条取出存储器中的指令，传输到CPU后执行。

（1）取指令阶段。

（2）分析指令阶段。

（3）执行指令阶段。

（4）写回结果阶段。提示：按照存储程序控制原理构造出来的计算机就是存储程序控制计算机，也称为冯·诺依曼计算机。半个多世纪以来，冯·诺依曼体系结构一直沿用至今，计算机一直遵循存储程序控制原理。冯·诺依曼计算机中的运算器的功能是（

）。只能进行加法运算算术运算和逻辑运算四则混合运算字符处理运算和图像处理运算ABCD提交单选题1分为解决某一特定问题而设计的有序指令的集合称作（

）。指令集算法程序集合ABCD提交单选题1分计算机硬件系统天津科技大学

计算机基础与新技术教研部236目录1微型计算机结构2微型计算机硬件组成3选购计算机的策略4人工智能与计算机硬件 现代计算机的组成现代计算机系统由硬件、软件、网络和数据组成。（1）硬件（2）软件（3）网络（4）数据1微型计算机结构现代计算机一直沿用冯·诺依曼体系结构，以中央处理单元（CPU，也称微处理器）为核心，配以内存（主存储器）、输入/输出接口和输入/输出设备等CPU、内存和输入/输出设备被称为计算机的三大核心部件。总线总线是连接CPU、内存和各个I/O接口模块的数据通路，是各模块之间传递数据的通道。三类总线：（1）地址总线（AB）（2）数据总线（DB）（3）控制总线（CB）现代计算机结构中的总线不包括（）。地址总线数据总线控制总线网络总线ABCD提交单选题1分2微型计算机硬件组成微型计算机的硬件主要有：主板微处理器存储器输入输出设备主板主板（Mainboard），一般包括

BIOS芯片、I/O控制芯片、键和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等。主板主板采用开放式结构。（1）插入CPU和内存。（2）多个扩展插槽：插接计算机外设的控制卡（适配器）。提示：通过在主板上设计电路和接口，连接各种设备的思维方法，目前广泛应用在计算机、手机以及家电等各种装备的设计中。微处理器微处理器是计算机、手机等设备中的CPU，一般是一块超大规模的集成电路，是计算机的核心。包括：控制器运算器寄存器高速缓冲存储器（Cache）。国产龙芯微处理器包括龙芯1号、龙芯2号、龙芯3号三个系列处理器和龙芯桥片等CPU主要性能指标CPU的主要性能指标有：主频字长内核数高速缓存芯片制程主频主频是CPU时钟频率，也是CPU内核的工作频率，一般以MHz和GHz为单位，主频越高，运算速度越快。。GHz表示1s内有10亿个周期周期是微处理器最小的时间单位，微处理器进行的每一项活动都以周期来度量。目前的CPU主频已经达到4GHz或更高。因为工艺限制和功耗的原因，CPU的主频不能无限制增长，只能限制在4GHz或更高。龙芯3号系列的龙芯3A5000的主频为2.5GHz。字长字长是计算机能直接处理的二进制位数，它决定计算机的运算能力，字长越长，运算精度越高。决定计算机的寻址能力，字长越长，寻址能力越强如32位，64位。字长为32位的CPU，能同时处理32位二进制数据，称为“32位处理器”。目前，64位字长的CPU已经非常普及龙芯1号CPU字长是32位龙芯3号CPU字长是64位内核数CPU的主频提高到一定程度后就很难继续提高，CPU的运算速度将遇到瓶颈。在一个多核处理器中集成多个内核，通过并行处理来提高计算能力。内核数是评价CPU性能的另一个重要指标如双核、四核、八核处理器龙芯3A5000集成4个内核龙芯3C5000集成16个内核高速缓存CPU中高速缓存一般与处理器同频运作，速率远远高于内存在实际工作时，CPU通过提前将可能使用的数据块读入高速缓存中，显著提高CPU的运行效率。高速缓存大小是CPU的重要指标之一，缓存的大小对CPU速度的影响非常大。龙芯3A5000有16MB三级缓存龙芯3C5000有32MB三级缓存芯片制程芯片制程指芯片中单个晶体管栅极的最小宽度。更小的芯片制程意味着每平方毫米有更多的晶体管、更低的功耗以及更高的性能龙芯3A5000-14nm龙芯3C5000-14nm0.35μm、0.25μm、0.18μm到0.13μm，后来从90nm、65nm、45nm、32nm、14nm、7nm和5nmCPU性能参数比较参数Intel酷睿i713700KAMDRyzen55600X龙芯3A5000主频3.4GHz3.7GHz2.5GHz字长64位64位64位内核数16核6核4核三级缓存30MB32MB16MB芯片制程10nm7nm14nm 国外微处理器的发展年份公司型号字长晶体管数速度1971Intel40044位2300108kHz1972Intel80088位3500200kHz16/32/64几千万到几亿4GHz面向计算机的微处理器还有AMD公司的系列CPU，也占有一定的市场份额国产微处理器的发展2002年8月诞生的龙芯1号。龙芯1号系列为32位低功耗、低成本处理器，主要面向低端嵌入式和专用应用领域；龙芯2号系列为64位低功耗单核或双核系列处理器，主要面向工控和终端等应用领域；龙芯3号系列为64位多核系列处理器，主要面向桌面和服务器等应用领域。国产微处理器的发展海思半导体公司从2013年开始出品麒麟系列微处理年份公司型号工艺制程内核数主频2019海思麒麟9907nm共8核2个2.86GHzA76超大核2个2.09GHzA76大核4个1.86GHzA55小核2.86GHz2020海思麒麟90005nm共8核1个A77大核3个2.54GHzA77中核4个2.04GHzA55小核3.13GHz自主研发和生产的微处理器还有飞腾、申威、兆芯、海光、鲲鹏等“32位计算机”中的32指的是（）。计算机型号字长内存容量存储单位ABCD提交单选题1分为了突破CPU的主频提高到一定程度遇到的瓶颈，可以采用（）。多内核高速缓存容量内存ABCD提交单选题1分计算机的存储体系随着CPU计算速度不断加快，计算机需要存储和处理的数据量越来越大，对存取速度的要求也越来越快。计算机对存储的要求是容量足够大，越大越好；读取速度足够快，越快越好，以满足CPU运算速度的需要；价格足够低，越便宜越好；存储的时间足够长，越久越好。存储体系因为制造工艺、精度、价格等因素影响，计算机的存储体系采用“速度、容量、价格的存储资源优化组合的思维模式”。包括：寄存器内存高速缓存外存：永久存储程序和数据，断电时数据也不会丢失，包括硬盘、移动硬盘、光盘、软盘、U盘和存储卡等寄存器寄存器是CPU中的高速存储器，包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器，可以用来暂存指令、数据和地址。寄存器的容量是有限的。寄存器与CPU采用相同制造工艺，速度可以与CPU完全匹配。CPU在处理内存中的数据时，往往先把数据取到寄存器中，而后再作处理内存内存是可按地址访问的存储器，又称为主存储器，是一种半导体芯片。CPU可以直接读写内存，内存的速度和容量直接影响计算机的整体性能。内存分为：RAMROM内存RAM可以按照地址访问，既可以读也可以写，断电后数据会丢失。内存容量反映了计算机运算和处理能力，内存容量越大，计算机性能越好。内存常见的容量有4GB、8GB、16GB等内存ROM可按地址访问，只能读不能写，断电后数据不丢失ROM具有永久存储的特点，其中的信息必须事先写入，其后只能读不能写，其容量非常小。高速缓存Cache由于CPU的处理速度远超过内存，使得CPU经常处于等待状态，影响系统的整体处理能力。据统计，CPU经常会读取同一块或者相邻数据块，如果将这些数据块提前读入高速缓冲存储器（Cache，简称高速缓存）中，在需要时微处理器可以直接读写高速缓存，从而提高数据的存取速度高速缓存Cache高速缓存可以制作在主板上、CPU上或者CPU的内核上，一级：CPU内部（直接制作在内核上，速度最快）二级：CPU内部（多个内核共享二级缓存）三级：主板上，或者集成于CPU内部。提示：缓存的思维模式，把即将要处理的数据和信息提前准备好，可以显著提高计算和处理速度。在生活中，提前准备好上学的书包、提前做好饭菜、提前买好火车票等，都可以提高效率。缓存的思想不仅应用在CPU和内存之间，还可以用在内存和硬盘之间，内存与其他外部设备之间。外存外存用来永久存储程序和数据，断电时数据也不会丢失，包括：硬盘光盘U盘存储卡等等硬盘机械硬盘是一种采用磁性材料制作的大容量存储器，可以永久保存数据。（1）盘片和读写臂（2）磁道（3）柱面（4）扇区。一个扇区512Byte硬盘机械硬盘的读写时间包括寻道时间、旋转时间和传输时间。在硬盘中，一个大文件最好存储在连续的扇区中。在读写时可以连续读写，减少寻道时间和旋转时间，从而提高读写的速度。如果一个文件碎片较多，那么读写速度会显著减慢。硬盘1956年的IBM350硬盘尺寸很大但却只有5MB的空间机械硬盘机械硬盘的性能指标如下：（1）尺寸：3.5寸，2.5寸（2）容量：几百GB，到几TB（3）转速：硬盘的转速越快，则读写的也越快。常见转速有5400r/min，7200r/min。固态硬盘固态硬盘（SolidStateDrives，SSD），用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘固态硬盘的读写速度可以达到500MB/s，而机械硬盘的速度最多为100MB/s。移动存储设备可以移动的存储设备：（1）移动硬盘（2）光盘（3）软盘（4）U盘和存储卡移动存储设备写保护口用于控制软盘、U盘、存储卡等可移动设备的“只读/可改写”状态，当其处于写保护状态时，只能读取不能写入。写保护口可以防止误删除、误格式化以及病毒感染等。存储设备的特点CPU中寄存器的数量少，存取速度最快；内存的存储容量小，存取速度快，内存只能临时保存数据；硬盘的存储容量大，存取速度慢，硬盘可以永久保存数据。CPU可以直接存取内存中的数据，而不能读取硬盘数据。CPU通过高速缓存Cache，提高内存与CPU的数据传输速度，从而显著提高系统的整体性能；硬盘中的数据必须先读入内存中，才能被CPU读取和处理。而各种移动存储设备提供了转移数据的可能。存储设备一直朝着容量越来越大、速度越来越快、价格越来越便宜、可靠性越来越高的方向发展计算机存储体系中，存取速度最快的是（）