大学计算机基础知识点

大学计算机基础知识点演讲人：日期：目录计算机概述与发展历程计算机系统组成与工作原理数据表示与信息编码技术算法与程序设计基础概念操作系统功能与应用场景目录网络通信技术与互联网应用数据库系统与数据处理技术多媒体技术及其在各领域应用计算机职业道德与法律法规01计算机概述与发展历程计算机定义计算机是一种能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。计算机特点计算机具有高速运算能力、精确度高、存储容量大、逻辑判断能力强等特点。计算机定义及特点第一代计算机（1946-1957）电子管时代，计算机体积庞大，运算速度慢，主要用于科学计算。第二代计算机（1958-1964）晶体管时代，出现了高级语言，计算机开始应用于数据处理和事务管理。第三代计算机（1965-1970）集成电路时代，计算机体积缩小，运算速度加快，开始广泛应用于各个领域。第四代计算机（1971年至今）大规模集成电路时代，计算机性能迅速提高，出现了个人计算机和计算机网络。计算机发展历程计算机将向更高速、更智能、更小型化方向发展，量子计算、生物计算等新技术将不断涌现。未来趋势计算机发展面临着技术更新快、数据安全、隐私保护等问题，需要不断研究和解决。挑战未来趋势与挑战02计算机系统组成与工作原理01运算器执行算术运算和逻辑运算，是计算机的核心部件之一。硬件系统组成要素控制器负责从存储器中读取指令，并对指令进行译码和执行，控制计算机的各部分协调工作。存储器用于存储程序和数据，包括内存和外存，内存速度快但容量小，外存速度慢但容量大。输入设备将外部信息转化为计算机能识别的形式，如键盘、鼠标、扫描仪等。输出设备将计算机处理的结果转化为人类能识别的形式，如显示器、打印机等。02030405系统软件负责计算机系统的管理、维护、控制和运行，包括操作系统、数据库管理系统等。应用软件为解决特定问题而设计的程序，如办公软件、图像处理软件等。支撑软件支持其他软件的编制和维护，包括软件开发环境、数据库管理系统等。嵌入式软件嵌入到硬件中，用于控制和管理硬件设备的软件。软件系统分类及功能计算机程序存储在内存中，计算机按照程序指令的顺序逐条执行。计算机的工作由程序控制，程序中的指令控制计算机的各个部分协调工作。计算机按照指令的顺序逐条执行，先执行的指令对后执行的指令没有影响。计算机的指令由操作码和地址码组成，操作码指示计算机进行何种操作，地址码指示操作的数据存储位置。计算机工作原理简介存储程序原理程序控制原理顺序执行原理指令驱动原理03数据表示与信息编码技术ASCII码、Unicode码，字符在计算机中的存储和表示。字符类型一维数组、多维数组，数组的存储和访问方式。数组类型01020304整数、浮点数、复数，不同数值类型在计算机中的表示方法。数值类型自定义数据类型，将不同类型的数据组合在一起。结构体类型数据类型及表示方法霍夫曼编码、算术编码，通过压缩数据来节省存储空间。压缩编码信息编码原理与技巧对称加密、非对称加密，保证数据的安全性。加密编码奇偶校验、循环冗余校验，检测数据的完整性。校验码字符集、编码标准，确保文本信息的正确显示。文本编码常见数据转换问题解析ASCII码与整数之间的转换，字符与二进制数据的转换。字符与数值的转换字符串的存储和访问方式，数组与字符串之间的转换方法。不同数据类型之间的转换方法，数据精度和溢出问题。数组与字符串的转换结构体的定义和使用，联合体与结构体的区别和联系。结构体与联合体01020403数据类型转换04算法与程序设计基础概念算法定义、特性及分类算法（Algorithm）是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令，算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。算法定义算法具有五个基本特性，包括有穷性、确定性、可行性、输入和输出。有穷性指的是算法必须在有限的时间内完成；确定性指的是算法的每一步都必须有确切的定义；可行性指的是算法的每一步都必须能够执行；输入指的是算法需要0个或多个输入；输出指的是算法至少有一个输出。算法特性根据不同的标准，算法可以分为多种类型。按照算法的执行方式，可以将算法分为顺序算法、并行算法和分布式算法；按照算法的解决问题的范围，可以将算法分为数值算法和非数值算法等。算法分类程序设计语言简介程序设计语言特点不同的程序设计语言具有不同的特点，如语法规则、数据类型、控制结构、函数库等。在选择程序设计语言时，需要根据具体的应用场景和需求进行选择。程序设计语言分类程序设计语言可以分为机器语言、汇编语言和高级语言。机器语言是计算机能够直接识别和执行的语言；汇编语言是一种符号语言，与机器语言一一对应；高级语言是最接近人类自然语言的程序设计语言，如C、C、Java等。程序设计语言定义程序设计语言是用于书写计算机程序的语言，是人与计算机进行信息交流的工具。顺序结构是程序中最基本的结构，按照语句的先后顺序逐行执行。顺序结构选择结构是根据条件选择执行不同路径的结构，包括if语句、switch语句等。选择结构循环结构是程序中重复执行某段代码的结构，包括for循环、while循环等。循环结构可以大大提高程序的效率。循环结构基本程序结构剖析05操作系统功能与应用场景操作系统是计算机的基础软件，它管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户提供友好界面。操作系统定义操作系统是计算机系统的核心，它负责管理和协调计算机的硬件、软件资源，提供用户与计算机之间的交互界面，提高计算机的使用效率和方便性。操作系统作用操作系统定义及作用用户界面友好，软件兼容性强，适用于桌面计算机和个人用户。Windows稳定性高，安全性好，适用于服务器和嵌入式系统等领域。Unix/Linux界面美观，性能优越，适用于设计、多媒体和商务等领域。macOS常见操作系统类型比较文件管理操作系统提供了文件的存储、检索、共享和保护等功能，方便用户对文件进行操作。设备管理操作系统负责计算机硬件设备的管理，包括设备驱动程序、设备的分配和释放、设备的状态监控等，确保设备的正常运行。文件管理和设备管理功能06网络通信技术与互联网应用网络通信定义通过网络将数据、信息从一台计算机传输到另一台计算机的过程。通信协议规定通信双方进行通信时所遵循的规则和标准，如TCP/IP协议。数据传输方式包括电路交换和分组交换，前者建立专用通道，后者按需分配带宽。网络拓扑结构定义网络中各节点之间的连接方式，如星型、环型、总线型等。网络通信基本原理TCP/IP协议、DNS域名解析、HTTP/HTTPS协议、路由器和交换机等。关键技术如电子邮件、文件传输、远程登录、万维网浏览等。互联网服务01020304由多个网络相互连接而成，包括主干网、区域网和接入网。互联网结构社交媒体、电子商务、在线教育、云计算等。互联网应用互联网结构和关键技术网络安全问题及防范措施网络安全威胁包括病毒、木马、黑客攻击、网络钓鱼等。防护措施安装杀毒软件、定期更新系统补丁、启用防火墙、使用强密码等。数据加密技术对数据进行加密处理，确保数据在传输过程中的安全性。安全意识培训提高用户网络安全意识，避免点击可疑链接或下载未知文件。07数据库系统与数据处理技术数据库系统概述数据库系统定义由数据库及其管理软件组成的系统，用于存储、管理、访问和处理数据。数据库系统组成包括数据库、数据库管理系统（DBMS）、数据库应用程序和数据库管理员（DBA）。数据库系统特点数据共享性高、数据独立性高、数据冗余度小、数据一致性好、数据安全性高等。数据库系统应用广泛应用于企业管理、金融、教育、科研等领域。数据模型与关系数据库理论数据模型定义数据特征的抽象，描述系统的静态特征、动态行为和约束条件。02040301关系数据库理论基于关系数据模型，用表格形式存储数据，具有数据结构简单、易理解、易操作等优点。数据模型分类层次模型、网状模型、关系模型等。关系数据库设计包括数据需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段。SQL语言定义结构化查询语言，用于访问和操作关系数据库。SQL语言基础及操作技巧01SQL语言功能数据查询、数据更新、数据定义和数据控制等。02SQL语言特点语言简洁、易学易用、功能强大、高度非过程化等。03SQL语言操作技巧熟练掌握基本语法、灵活使用函数和操作符、优化查询语句等。0408多媒体技术及其在各领域应用多媒体技术概念及特点多媒体技术的关键技术数据压缩技术、数据存储技术、数据处理技术、多媒体通信技术等。多媒体技术的特点集成性、交互性、实时性、数字化。多媒体技术定义通过计算机对文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信息进行综合处理和管理。音频压缩编码、音频格式转换、音频降噪、音频合成等。音频处理技术音频、视频处理技术视频压缩编码、视频格式转换、视频剪辑、视频特效等。视频处理技术将音频和视频进行混合处理，以实现多媒体的同步播放和交互。音视频混合技术通过流式传输方式实现音频、视频的实时播放和下载。流媒体技术虚拟现实和增强现实技术虚拟现实技术01通过计算机技术模拟出一个虚拟的世界，让用户感觉身临其境。增强现实技术02将虚拟信息叠加到真实世界中，实现虚拟与现实的融合。虚拟现实与增强现实的应用03游戏、教育、医疗、建筑、娱乐等领域。虚拟现实与增强现实的关键技术04三维建模技术、传感器技术、人机交互技术等。09计算机职业道德与法律法规尊重知识产权尊重他人的知识产权，不盗用、不非法复制他人的软件、文档、资料等。保守机密信息严格保守工作中涉及的机密信息，不泄露给未经授权的人员。诚信守约在工作中坚持诚实守信，不欺瞒、不造假，履行合同约定。文明上网在上网时遵守网络道德规范，不发布虚假信息、不恶意攻击他人。职业道德规范要求知识产权保护意识培养知识产权法律法规了解并掌握知识产权法律法规，如著作权法、专利法、商标法等。知识产权类别了解知识产权的类别，包括著作权、专利权、商标权等，并明确其保护对象。知识产权风险识别学会识别知识产权风险