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计算机基础知识1. 什么是计算机?答:计算机是一种能够按照事先存储的程序,自动、高速地对数据进行处理和存储的系统。2. 计算机有哪些主要的特点?答:计算机具有以下主要特点。?答:第一代(1946年~1958年)是电子管计算机,计算机使用的主要逻辑器件是电子管,用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备;用磁鼓或磁带作为外存储器;使用机器语言编程。虽然第一代计算机的体积大、速度慢、能耗高、使用不便且经常发生故障,但是它一开始就显示了强大的生命力。这个时期的计算机主要用于科学计算,从事军事和科学研究方面的工作。第二代(1959年~1964年)是晶体管计算机,这个时期的计算机用晶体管代替了电子管,内存储器采用了磁心体、引入了变址寄存器和浮点运算硬件、利用I/O处理器提高了输出能力,在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序,并且推出了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级程序设计语言及相应的编译程序。这个时期计算机的运行速度已提高到每秒几十万次,体积已大大减小,可靠性和内存容量也有较大的提高。第三代(1965年~1970年)是集成电路计算机,所谓集成电路是将大量的晶体管和电子线路组合在一块硅晶片上,故又称其为芯片。这个时期的计算机用中小规模集成电路代替了分立元件,用半导体存储器代替了磁芯存储器,外存储器使用磁盘。软件方面,操作系统进一步完善,高级语言数量增多,出现了并行处理、多处理器、虚拟存储系统以及面向用户的应用软件。计算机的运行速度也提高到每秒几十万次到几百万次,可靠性和存储容量进一步提高,外部设备种类繁多,计算机和通信密切结合起来,广泛地应用到科学计算、数据处理、事务管理、工业控制等领域。第四代(1971年以后)是大规模和超大规模集成电路计算机。这个时期计算机的主要逻辑元件是大规模和超大规模集成电路,这一时期的计算机采用半导体存储器,具有大容量的软、硬磁盘,并开始引入光盘。软件方面,操作系统不断发展和完善,同时出现了数据库管理系统、通信软件等。在第四代计算机中,微型计算机最引人注目。微型计算机的诞生是超大规模集成电路应用的结果,奔腾系列处理器的产生使得现在的微型计算机体积越来越小、性能越来越强、可靠性越来越高、价格越来越低、应用范围越来越广。目前新一代计算机正处在设想和研制阶段。新一代计算机是把信息采集、存储处理、通信和人工智能结合在一起的计算机系统。4. 计算机科学的研究范畴主要包括哪些?答:计算机科学技术的研究范畴包括计算机理论、硬件、软件、网络及应用等,按照研究的内容,也可以划分为基础理论、专业基础和应用3个层面。在这些研究领域中,有些方面已经研究得比较透彻,取得了许多成果;有些方面还不够成熟和完备,需要进一步去研究、发展和完善。5. 欧拉是如何对“哥尼斯堡七桥问题”进行抽象的?答:1736年,著名数学家列昂纳德•欧拉()发表了关于“哥尼斯堡七桥问题”的论文——《与位置几何有关的一个问题的解》,欧拉是这样解决问题的:欧拉用4个字母A、B、C、D代表4个城区,并用7条线表示7座桥,这样做是基于该问题本质考虑的,它抽象出问题最本质的东西,忽视问题非本质的东西(如桥的长度等),从而将哥尼斯堡七桥问题抽象为一个数学问题,即经过图中每边一次且仅一次的回路问题。欧拉在论文中论证了这样的回路是不存在的,后来,人们把有这样回路的图称为欧拉图,称这个问题为欧拉七桥问题。6. 以“梵天塔问题”为例,说明理论上可行的计算问题实际上并不一定能行。答:梵天塔问题是一个典型的只有用递归方法(而不能用其他方法)来解决的问题。根据递归方法,我们可以轻松地写出解决梵天塔问题的递归程序,但问题并没有想象的那么简单,假设让僧人们每秒移动一次盘子,则僧侣们一刻不停地来回搬动,也需要花费大约5849亿年的时间,假定计算机以每秒1000万个盘子的速度搬动,也需要花费大约58490年的时间。这就是算法复杂性要研究的典型问题,也是体现计算的本质“能行性问题”的典型实例:尽管能写出算法,但计算机无法在有效的时间内完成,仍然是一个无法用计算来解决的问题,仍然是“不能行的”。7. “图灵测试”和“中文屋子”是如何从哲学的角度反映人工智能本质特征的?答:计算机能够思考吗?这是多年来计算机科学家和哲学家长期争论的问题。图灵和西尔勒又分别提出了能反映人工智能本质特征的两个著名的哲学问题,即“图灵测试”和西尔勒的“中文屋子”。“图灵测试”不要求接受测试的思维机器在内部构造上与人脑一样,它只是从功能的角度来判定机器是否能思维,也就是从行为主义这个角度来对“机器思维”进行定义。尽管图灵对“机器思维”的定义是不够严谨的,但他关于“机器思维”定义的开创性工作对后人