人教版高中生物必修从生物圈到细胞-课件

第一章绪论1.0一些习惯1.1课程意义1.2研究对象1.3学习方法1.4基本知识1.5习题

4/2/20241江苏大学计算机科学与通信工程学院第一章绪论1.0一些习惯4/1/20241江苏大学计算机评分方法：平时30分作业表现：10分上课表现：10分出席率：10分卷面总分100分您的得分：max（卷面得分×70％＋平时分，卷面得分）往年成绩：最好：及格率32/33最差：40分以下14/244/2/20242江苏大学计算机科学与通信工程学院评分方法：平时30分您的得分：max（卷面得分×70％＋平时作业要求：1、作业本要注明班级、学号、姓名（如图）；2、题目必须抄写；3、只准用一个作业本，写完后方可更换；4、交作业：必须在上课前由班长收齐，放到讲台上两节课中间休息时间、或者是下课后交作业者，不记入平时分练习本姓名你想在上课的时候抄作业？没门^_^班级，学号4/2/20243江苏大学计算机科学与通信工程学院作业要求：1、作业本要注明班级、学号、姓名（如图）；2、题目上课要求：可以睡觉：可以说话但是：1、班上没有别人说话时，不要说；2、班上说话的声音很大时不要说

但是1、你已经睡了15分钟时，不要睡了；2、班上已经有三个同学已经抢你之前睡觉了，你就要坚持，不能睡了1、必须带：书、笔记本、作业本；2、必须记笔记；3、随时准备做课堂作业；4、手机请关机；5、无特殊情况不准迟到、早退；不许在上课时间走动、换座位；4/2/20244江苏大学计算机科学与通信工程学院上课要求：可以睡觉：可以说话但是：出

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法点名一共十分：如果我只点一次名，这次就十分；如果点了两次名，每次5分；如果你来了，但是上课讲话，影响教学活动的正常开展，那么我发现一次：1、按缺课一次计算，2、从上课表现10分里倒扣5分。3、如果倒扣分超过了20分，对不起，今年你不用上这门课，明年另请高明教你，我不会给你成绩，0分我都不给。4/2/20245江苏大学计算机科学与通信工程学院出

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法点名一共十分：如果你来了，但是上课第一章绪论1.0一些习惯1.1课程意义

1.2研究对象1.3学习方法1.4基本知识1.5习题

4/2/20246江苏大学计算机科学与通信工程学院第一章绪论1.0一些习惯4/1/20246江苏大学计算机1.1.1计算机科学与技术学科人才的专业能力需求

计算科学思维能力——抽象思维能力、逻辑思维能力算法设计与分析的能力程序设计与实现的能力计算系统的认知、分析、设计和应用能力计算科学思维能力，也称计算机思维能力，其培养要求是学科本身所决定的。4/2/20247江苏大学计算机科学与通信工程学院1.1.1计算机科学与技术学科人才的专业能力需求

计算科学1.1.2计算机科学与技术要解决的根本问题计算机科学与技术所要解决的根本问题是什么能被有效地自动化

现代计算机技术认为，要想有效地自动化，必须经过抽象进行形式化处理。这就要求相应的从业人员能够研究和理解形式化的对象，并对它们进行形式化的处理。只有具备了计算科学思维能力，才能进行什么能被有效地自动化这一计算机学科的主题所包含的工作4/2/20248江苏大学计算机科学与通信工程学院1.1.2计算机科学与技术要解决的根本问题计算机科学与技术图1.1自动化、形式化与计算科学思维4/2/20249江苏大学计算机科学与通信工程学院图1.1自动化、形式化与计算科学思维4/1/20249江苏计算科学思维能力的培养主要是由基础理论系列课程实现的

该系列内容上主要由在数学分析、高等代数、数值分析、概率与数理统计、集合论与图论、近世代数、数理逻辑，以及形式语言与自动机理论、数学建模等，这些课程构成了一个梯级训练系统。在此系统中，连续数学、离散数学、计算模型三部分内容按阶段展开，对应于本学科的学生在大学期间思维方式和能力变化与提高过程的三个步骤。为达到学生思维能力逐步朝着“计算科学思维”不断进步的的客观要求，就要完成学科特需的抽象思维能力和逻辑思维方法的培养。4/2/202410江苏大学计算机科学与通信工程学院计算科学思维能力的培养主要是由基础理论系列课程实现的4/1/图1.2计算科学思维的梯级训练系统4/2/202411江苏大学计算机科学与通信工程学院图1.2计算科学思维的梯级训练系统4/1/202411江苏

在中学阶段所学的数学是具体、静止的运算；到了数学分析阶段，通过连续变量和函数，把运动带入问题考虑的范围中。而到了离散数学阶段，开始考虑基本的运算系统，这些系统是更抽象、更一般的系统，他的运算对象呈现出更为明显的抽象和离散的特性；而形式语言与自动机理论阶段，研究的是计算系统，他的运算对象呈现出的是在更高级别上抽象出来的形式化特征，它的运算往往呈现出模型化的特征。这种更为一般的、形式化的运算正是计算机科学与技术所研究的计算4/2/202412江苏大学计算机科学与通信工程学院在中学阶段所学的数学是具体、静止的1.1.3形式语言与自动机的应用20世纪50年代，人们用巴克斯范式(BNF:BackusNormalForm)成功地描述了高级语言ALGOL-60，而巴克斯范式是形式语言中上下文无关文法(ContextFreeGrammar)的一种表示形式。此后，形式语言在20世纪60年代得到了很大发展，尤其是上下文无关文法被作为计算机程序设计语言文法的最佳近似描述。后来，上下文无关文法又被用到了模式匹配、模型化处理等方面，这些内容都是算法设计与分析、计算复杂性理论、可计算性等研究的基础。(计算科学的三个组成部分)总之，形式语言与自动机理论在编译原理、人工智能、电路设计、现代密码学协议及通信等领域有极为广泛的应用。实际上，形式语言与自动机理论除了在计算机科学领域中的直接应用之外，更在计算机学科人才的培养中占有重要的地位，GRE考试中题目，美国一些计算机学家还将形式语言的学科及相应的修养作为衡量一个人是否受过良好的计算机学科训练的重要标准。4/2/202413江苏大学计算机科学与通信工程学院1.1.3形式语言与自动机的应用20世纪50年代，人们用巴1.1.4学习形式语言与自动机的意义最好的计算机设计硬出自完美的构思展示计算机新的、简单的、更加优美的一面，而不是一台复杂的机器提高审美意识，帮助建立更加优秀的系统扩展你的思维，培养具有“持久价值”的能力思考能力清楚而准确的表达自己的能力解决问题的能力知道问题什么时候还没有解决的能力4/2/202414江苏大学计算机科学与通信工程学院1.1.4学习形式语言与自动机的意义最好的计算机设计硬出自第一章绪论1.0一些习惯1.1课程意义1.2研究对象

1.3学习方法1.4基本知识1.5习题

4/2/202415江苏大学计算机科学与通信工程学院第一章绪论1.0一些习惯4/1/202415江苏大学计算1.2.1语言是形式语言与自动机的研究对象语言，除了需要组成句子的基本的字之外，还需要组合这些字的规则(生成规则、理解语义规则等)4/2/202416江苏大学计算机科学与通信工程学院1.2.1语言是形式语言与自动机的研究对象语言，除了需要组成世界上语言众多，程序设计语言更是达千种，几乎每一种都有其特定的语法规则，尽管如此，但所有的语言都有一个共同点“由一个有限字母表上的字母的集合依靠一定的语法规则所组成的”。

语言的这种共同性表明：可以用统一的抽象的方法来讨论、研究程序设计语言。形式语言与自动机是描述同一对象“语言”的两种不同的数学模型或数学系统，它们给语言以形式性的严格描述，并将由此发展出来的知识理论用到适当的模型中，从而指导科学与实践。4/2/202417江苏大学计算机科学与通信工程学院世界上语言众多，程序设计语言更是达千种，几乎每一种都有其特定1.2.2形式语言与自动机是

将数学系统应用于计算科学的模型形式语言与自动机理论是计算科学的基础，计算科学方法论强调的“抽象”、“理论”、“设计”三个学科形态，在形式语言与自动机的课程中都得到了强调：抽象方法的掌握、理论工具的使用以及不同级别抽象层次上的设计。形式语言与自动机，就是通过抽象，对形式化的语言结构进行描述，包括生成规则与识别规则，进而对抽象结构基础上的性质、理论进行研究，从而获得各种科学成果。4/2/202418江苏大学计算机科学与通信工程学院1.2.2形式语言与自动机是

将数学系统应用于计算科学的模型1.2.3形式语言与自动机的区分形式语言给出了对语言的语法规则进行描述和分类的形式化方法，或者说是产生语言的形式化规则；自动机则是能够识别语言的自动装置。4/2/202419江苏大学计算机科学与通信工程学院1.2.3形式语言与自动机的区分4/1/202419江苏大第一章绪论1.0一些习惯1.1课程意义1.2研究对象1.3学习方法

1.4基本知识1.5习题

4/2/202420江苏大学计算机科学与通信工程学院第一章绪论1.0一些习惯4/1/202420江苏大学计算对理论学习感兴趣的唯一途径就是努力学习并掌握它，反之也成立。为具体应用设计一个新的程序设计语言字符串搜索和模式匹配一个问题需要的计算时间，超出了你能提供的计算能力4/2/202421江苏大学计算机科学与通信工程学院对理论学习感兴趣的唯一途径就是努力学习并掌握它，反之也成立。推荐的一些学习方法：形象化的感知：对低层次的细节要强调培养直觉和轮廓感，而不是一开始就投入正确性与等价性的归纳证明清楚的概念：区分并熟悉术语的意义，避免概念的模糊不清与混淆做题，必不可少的联系，复习定义和概念，通过挑战性的问题引发思考的兴趣4/2/202422江苏大学计算机科学与通信工程学院推荐的一些学习方法：4/1/202422江苏大学计算机科学与第一章绪论1.0一些习惯1.1课程意义1.2研究对象1.3学习方法1.4基本知识

1.5习题

4/2/202423江苏大学计算机科学与通信工程学院第一章绪论1.0一些习惯4/1/202423江苏大学计算1.4.1发展历史1951年-1956年，克林(Kleene)从识别的角度研究语言，给出了语言的一种描述。克林在研究神经细胞中建立了自动机，用自动机来识别语言——对于按照一定规则构造的任何一个自动机，该自动机就定义了一个语言，这个语言由该自动机所能识别的所有句子组成。1956年，乔姆斯基(Chomsky)通过抽象将语言定义为由一个字母表中的字母组成的一些串的集合：对任何语言，给定一个字母表，在字母表上按照一定的规则产生一个文法(grammar)，该文法产生的所有句子组成的集合就是该文法产生的语言。4/2/202424江苏大学计算机科学与通信工程学院1.4.1发展历史1951年-1956年，克林(Kleen

判断一个句子是否某语言的合法的句子，需要判断该句子是否能够由该语言对应的文法产生出来：如果能，就是合法的；如果不能，就是非法的。1959年，乔姆斯基(Chomsky)根据语言的文法特性，将语言划分为三大类：上下文有关语言(CSL:ContextSensitiveLanguage)、上下文有关语言(CFL:ContextFreeLanguage)和正则语言(RL:RegularLanguage)。以上三种语言分别为1型、2型和3型，还有一种0型语言，也称为短语结构语言(PSL:PhraseStructureLanguage)或递归可枚举集(RecursivelyEnumerableSet)4/2/202425江苏大学计算机科学与通信工程学院判断一个句子是否某语言的合法的句子，需要语言的两种不同的描述引起了人们的研究兴趣，这两种方法描述的是同一种东西，它们应该是等价的。它们是否等价？如果等价是否能够互相转换，这种转换的正确性能证明吗？怎么转换，是否可以自动进行？1959年乔姆斯基(Chomsky)将他本人的成果和克林的成果结合起来，不仅确定了文法和自动机分别从生成和识别的角度去表达语言，而且证明了文法与自动机的等价性。此时，形式语言才真正诞生，并且具备了数学意义上的逻辑与结构的美感。4/2/202426江苏大学计算机科学与通信工程学院语言的两种不同的描述引起了人们的研究兴趣，这两种方法描述的是1.4.2定义、定理和证明1