第1章

計(jì)算機(jī)與計(jì)算思維content重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：1.計(jì)算思維基本概念2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3.數(shù)據(jù)編碼難點(diǎn)：1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算思維2.編碼Contents目錄1.1計(jì)算思維1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.3計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)編碼1.1計(jì)算思維1.1.1計(jì)算思維的廣泛應(yīng)用計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算思維基本概念計(jì)算手段與各學(xué)科廣泛融合計(jì)算形式符號操作函數(shù)運(yùn)算能行可計(jì)算算法的執(zhí)行規(guī)則數(shù)字狀態(tài)機(jī)器信息處理物理符號系統(tǒng)計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算機(jī)是一種按照預(yù)先設(shè)計(jì)的程序自動(dòng)、高速地運(yùn)行復(fù)雜且高精度的設(shè)備以數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，涉及數(shù)理邏輯、計(jì)算模型、算法理論等領(lǐng)域的研究計(jì)算機(jī)科學(xué)起源于上個(gè)世紀(jì)30年代研究如何構(gòu)建計(jì)算工具探索利用這些工具解決實(shí)際問題的新方法計(jì)算思維的基本概念計(jì)算思維是一種基于計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念和方法去求解問題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類的行為核心要素問題分解抽象與建模算法與自動(dòng)化評估與優(yōu)化計(jì)算與多學(xué)科融合預(yù)測氣象分析基因序列金融數(shù)據(jù)分析車企模擬碰撞測試計(jì)算手段與社會治理1.1.2計(jì)算工具的進(jìn)化算籌帕斯卡加法機(jī)萊布尼茨乘法機(jī)差分機(jī)世界上第一臺計(jì)算機(jī)ENIAC電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)1946年在美國賓夕法尼亞大學(xué)研發(fā)成功計(jì)算速度為5000次加法/秒體重30噸，占地170平方米，18800只電子管，1500個(gè)繼電器耗電150kW/小時(shí)價(jià)格40萬美元平均2個(gè)小時(shí)壞1個(gè)電子管，平均每周工作2個(gè)小時(shí)第一代（1946~1958）電子管計(jì)算機(jī)5千~4萬（次/秒）第二代（1959~1964）晶體管計(jì)算機(jī)幾十萬~百萬（次/秒）第四代（1971~現(xiàn)在）超大規(guī)模的集成電路幾百萬~幾億（次/秒）第三代（1965~1970）集成電路計(jì)算機(jī)百萬~幾百萬（次/秒）計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)電子元器件新型元器件計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)1.1.3圖靈機(jī)和馮.諾依曼機(jī)圖靈機(jī)一種通用型計(jì)算機(jī)器模型通過一些簡單指令集合模擬人類所能進(jìn)行的任何計(jì)算過程。只要能把計(jì)算任務(wù)分解成有限的指令步驟，圖靈機(jī)就能夠通過執(zhí)行這些步驟完成計(jì)算任務(wù)。凡是能用算法解決的問題，都能用圖靈機(jī)解決凡是圖靈機(jī)解決不了的問題，任何算法也解決不了馮.諾依曼計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備五個(gè)部分組成存儲程序思想采用二進(jìn)制1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2.1硬件系統(tǒng)中央處理器（CPU）主要由運(yùn)算器和控制器組成運(yùn)算器算術(shù)運(yùn)算：包括加、減、乘、除等邏輯運(yùn)算：主要是與、或、非、異或、比較等控制器讀取指令、分析指令、執(zhí)行指令按時(shí)間的先后順序向其他部件發(fā)出控制信號，保證各部件協(xié)調(diào)一致地工作性能指標(biāo)主頻、時(shí)鐘周期、外頻、緩存、線程數(shù)、核心數(shù)、指令集、制程工藝、功耗、字長并行策略單核、多核、并行處理器存儲器存放數(shù)據(jù)和程序信息高速緩沖存儲器一級緩存（L1）、二級緩存（L2）、三級緩存（L3）主存儲器隨機(jī)存取存儲器(RandomAccessMemory,RAM)只讀存儲器(ReadOnlyMemory,ROM)輔助存儲器固態(tài)硬盤、U盤磁盤光盤存儲策略局部性原則：時(shí)間局部性：如果一個(gè)存儲單元被訪問，則可能該單元會很快被再次訪問空間局部性：如果一個(gè)存儲單元被訪問，則該單元鄰近的單元也可能很快被訪問。一致性原則：同一個(gè)信息會同時(shí)存放在幾個(gè)層次的存儲器中，此時(shí)，這一信息在幾個(gè)層次的存儲器中必須保持相同的值。包含性原則：處在內(nèi)層(更靠近CPU)存儲器中的信息一定被包含在各外層的存儲器中，即內(nèi)層存儲器中的全部信息一定是各外層存儲器中所存信息中的一小部分。輸入/輸出(I/O)接口對于外部設(shè)備，計(jì)算機(jī)內(nèi)部部件通過輸入/輸出(I/O)接口電路與總線連接，再與外設(shè)連接。按照計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間信息傳輸方式串行接口按二進(jìn)制位逐位傳輸，傳輸速度較慢，但省器材并行接口一次可以傳輸若干二進(jìn)制位的信息，傳輸速度比串行方式快，但器材投入較多PCI接口顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、MODEM等接口PCI（PeripheralComponentInterconnect）總線插槽由Intel公司推出的一種32位數(shù)據(jù)總線、且可擴(kuò)展為64位局部總線。它的工作頻率為33MHz，是系統(tǒng)總線接口的國際標(biāo)準(zhǔn)。AGP圖形加速接口直接與主板的北橋芯片相連使視頻處理器與系統(tǒng)主內(nèi)存直接相連，避免經(jīng)過窄帶寬的PCI總線而形成系統(tǒng)瓶頸增加3D圖形數(shù)據(jù)傳輸速度，而且在顯存不足的情況下還可以調(diào)用系統(tǒng)主內(nèi)存，擁有很高的傳輸速率。USB接口中文含義是“通用串行總線”USB能使相關(guān)外設(shè)在機(jī)箱外連接，允許“熱插拔”（連接外設(shè)時(shí)不必關(guān)閉電源），實(shí)現(xiàn)安裝自動(dòng)化可以連接鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)、掃描儀、攝像頭、閃存盤、MP3機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)硬盤、USB網(wǎng)卡、ADSLModem、CableModem等幾乎所有的外部設(shè)備?？偩€數(shù)據(jù)總線雙方向的多根信號線組成CPU可以通過這些線從主存或外設(shè)讀入數(shù)據(jù)或向主存或外設(shè)送出數(shù)據(jù)。地址總線由單方向的多根信號線組成用于CPU向主存、外設(shè)傳輸?shù)刂沸畔⒖刂瓶偩€傳輸?shù)氖强刂菩畔?，包括CPU送出的控制命令和主存(或外設(shè))返回CPU的反饋信號1.2.2軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件是管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的軟件，其主要的功能是進(jìn)行調(diào)度、監(jiān)控和維護(hù)系統(tǒng)等等。系統(tǒng)軟件是用戶和裸機(jī)的接口。操作系統(tǒng)語言處理程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：由計(jì)算機(jī)硬件、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序組成服務(wù)性程序，如機(jī)器的調(diào)試、故障檢查和診斷程序、殺毒程序等。應(yīng)用軟件：用戶為解決各種實(shí)際問題而編制的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序及其有關(guān)資料數(shù)學(xué)計(jì)算軟件包、統(tǒng)計(jì)軟件包文字處理軟件包(如WPS、WORD2021)圖像處理軟件包(如Photoshop、動(dòng)畫處理軟件3DSMAX)各種財(cái)務(wù)管理軟件、稅務(wù)管理軟件、工業(yè)控制軟件、輔助教育等計(jì)算機(jī)語言程序設(shè)計(jì)語言分類機(jī)器語言(MachineLanguage)01匯編語言（AssembleLanguage）英文字母符號串高級語言(Highlevellanguage)數(shù)學(xué)符號英文單詞高級語言轉(zhuǎn)化為機(jī)器語言編譯方式解釋方式操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（OperatingSystem，簡稱OS）是管理和控制計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序是直接運(yùn)行在“裸機(jī)”上的最基本的系統(tǒng)軟件任何其他軟件都必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行操作系統(tǒng)基本功能進(jìn)程管理負(fù)責(zé)管理CPU資源，提高CPU的利用率先來先服務(wù)（FCFS）：按照先后到達(dá)的順序優(yōu)先獲得CPU資源短作業(yè)優(yōu)先（SJF）：從等待隊(duì)列中選擇預(yù)計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的進(jìn)程投入運(yùn)行按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)（RR）：每個(gè)進(jìn)程被分配一個(gè)時(shí)間片（如100毫秒）運(yùn)行，時(shí)間片用完后，即使進(jìn)程沒有執(zhí)行完，也會被暫停，放到就緒隊(duì)列末尾等待下一次調(diào)度優(yōu)先級調(diào)度：給每個(gè)進(jìn)程分配一個(gè)優(yōu)先級，調(diào)度時(shí)優(yōu)先選擇優(yōu)先級高的進(jìn)程運(yùn)行多級反饋隊(duì)列調(diào)度：設(shè)置多個(gè)不同優(yōu)先級的就緒隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列對應(yīng)不同的時(shí)間片。新進(jìn)程先進(jìn)入高優(yōu)先級隊(duì)列，若在該隊(duì)列時(shí)間片內(nèi)未執(zhí)行完，則降到下一級隊(duì)列。優(yōu)先級越高的隊(duì)列時(shí)間片越短。內(nèi)存管理負(fù)責(zé)管理內(nèi)存資源的使用，用戶程序啟動(dòng)時(shí)為之分配內(nèi)存，用戶程序結(jié)束時(shí)收回相應(yīng)內(nèi)存，提高內(nèi)存空間利用率。虛擬內(nèi)存是操作系統(tǒng)將內(nèi)存與外存（如硬盤）結(jié)合，為用戶提供一個(gè)比實(shí)際物理內(nèi)存大得多的邏輯內(nèi)存空間。它能讓應(yīng)用程序認(rèn)為自己擁有連續(xù)可用的內(nèi)存（邏輯內(nèi)存），實(shí)際上，運(yùn)行時(shí)只有部分?jǐn)?shù)據(jù)和代碼在物理內(nèi)存中，其余在磁盤上，需要時(shí)再調(diào)入內(nèi)存。分頁式：把程序和數(shù)據(jù)劃分為固定大小的頁分段式：按邏輯模塊分段段頁式：先分段再分頁設(shè)備管理負(fù)責(zé)管理CPU和內(nèi)存以外的資源使用，來提高外存空間利用率和用戶查找速度實(shí)現(xiàn)文件組織、磁盤信息組織、文件分配表等來掩蓋扇區(qū)、磁道等物理尋址機(jī)制管理各種I/O設(shè)備，為每個(gè)用戶程序分配和回收I/O設(shè)備常用的操作系統(tǒng)功能開啟任務(wù)管理器磁盤清理設(shè)置虛擬內(nèi)存操作系統(tǒng)分類桌面操作系統(tǒng)Windows（微軟）：如Windows10、Windows11，操作簡便、界面直觀、應(yīng)用軟件豐富，廣泛兼容硬件與軟件，適合辦公、娛樂及通用場景。macOS（蘋果）：在圖形設(shè)計(jì)、影視制作等專業(yè)領(lǐng)域表現(xiàn)卓越，注重用戶體驗(yàn)與系統(tǒng)流暢性。Linux：開源免費(fèi)，資源占用低、安全性與穩(wěn)定性高，適用于開發(fā)者、服務(wù)器遷移及個(gè)人桌面，尤其在技術(shù)社區(qū)廣受歡迎。移動(dòng)操作系統(tǒng)Android（谷歌）iOS（蘋果）HarmonyOS（華為）服務(wù)器操作系統(tǒng)WindowsServer（微軟）UNIXLinux嵌入式操作系統(tǒng)1.2.3指令系統(tǒng)指令是指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行某項(xiàng)運(yùn)算或處理功能的命令是計(jì)算機(jī)運(yùn)行的最小功能單位指令格式指令系統(tǒng)一臺計(jì)算機(jī)使用的全部指令規(guī)定了計(jì)算機(jī)硬件能夠直接識別和執(zhí)行的各種操作以及這些操作的編碼方式指令系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)依賴于硬件和程序緊密相關(guān)，是程序的基本組成單位操作碼操作數(shù)地址指令系統(tǒng)分類CISC：復(fù)雜指令系統(tǒng)增強(qiáng)原有指令功能設(shè)置更為復(fù)雜的新指令，實(shí)現(xiàn)軟件功能的硬化RISC：精簡指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)都比較簡單指令條數(shù)少運(yùn)算功能弱數(shù)據(jù)傳送類指令實(shí)現(xiàn)寄存器與寄存器之間寄存器與主存單元之間兩個(gè)主存單元之間的數(shù)據(jù)傳送運(yùn)算類指令算術(shù)運(yùn)算指令邏輯運(yùn)算指令移位指令程序控制類指令用于控制程序的執(zhí)行順序轉(zhuǎn)移指令子程序調(diào)用、返回指令中斷、中斷返回指令輸入/輸出(I/O)類指令用來實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送1.3計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)編碼1.3.1二進(jìn)制及存儲組織進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)（Decimal）有十個(gè)數(shù)碼0、1、2、3、4、5、6、7、8、9逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十二進(jìn)制數(shù)（Binary）有兩個(gè)數(shù)碼0和1逢二進(jìn)一、借一當(dāng)二八進(jìn)制數(shù)（Octal）有八個(gè)數(shù)碼0、1、2、3、4、5、6、7逢八進(jìn)一，借一當(dāng)八十六進(jìn)制數(shù)(Hexadecilnal)有十六個(gè)數(shù)碼，即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，A、B、C、D、E、F逢十六進(jìn)一，借一當(dāng)十六下標(biāo)法(1010)2、(1010)8、(1010)10、(1010)16后綴法1010B、1010D、1010Q、1010H進(jìn)制數(shù)加權(quán)展開式設(shè)一個(gè)R進(jìn)制數(shù)P，以小數(shù)點(diǎn)為分界線，各位數(shù)字依次排列如下：KnKn-1……K1K0.K-1K-2……K-mP=Kn×Rn+Kn-1×Rn-1+Ki×Ri……+K1×R1+K0×R0+……+K-m×R-mki表示第i位數(shù)碼，Ri表示R進(jìn)制數(shù)位權(quán)值（1011．01）2=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2=8+2+1+0.25=11.25（324）8=3×82+2×81+4×80=212即八進(jìn)制數(shù)324等于十進(jìn)制數(shù)212。以十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制為例整數(shù)除2取余法余數(shù)倒排小數(shù)部分乘2取整法2與8進(jìn)制、2與16進(jìn)制互轉(zhuǎn)2與8互轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)8：以小數(shù)點(diǎn)為界限，分別向左、向右將每三位二進(jìn)制數(shù)與一位八進(jìn)制數(shù)相對應(yīng)，若不足三位用0補(bǔ)齊8轉(zhuǎn)2：只須將每一位八進(jìn)制數(shù)寫成對應(yīng)的3位二進(jìn)制數(shù)2與162轉(zhuǎn)16：以小數(shù)點(diǎn)為界限，分別向左、向右每4位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為1位十六進(jìn)制數(shù)，不足4位用0補(bǔ)齊16轉(zhuǎn)換為2:將16進(jìn)制數(shù)寫出對應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制存儲最小單位位bit1個(gè)二進(jìn)制位可以存儲一個(gè)0或1基本單位字節(jié)Byte1個(gè)字節(jié)包含8個(gè)位常用單位1KB=210Byte=1024Byte1MB=210KB=220Byte=1,048,576Byte1GB=210MB=220KB=230Byte=1,073,741,824Byte1TB=210GB=220MB=230KB1PB=210TB=220GB=230MB=240KB=250B1.3.2數(shù)值編碼機(jī)器數(shù)：數(shù)值型數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的二進(jìn)制表示形式真值：機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際值無符號數(shù)只能表示零和正整數(shù)，不包含負(fù)數(shù)所有二進(jìn)制位都用來表示數(shù)值大小n+1位的無符號數(shù)的表示范圍是0~(2n+1-1)有符號數(shù)能表示正數(shù)、負(fù)數(shù)和零通常使用最高位（最左邊的位）作為符號位，0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)，其余位表示數(shù)值原碼符號位用0表示正數(shù)，用1表示負(fù)數(shù)數(shù)值部分就是該數(shù)絕對值的二進(jìn)制表示+0的原碼是00000000，-0的原碼是10000000。反碼正數(shù)的反碼和原碼相同負(fù)數(shù)的反碼是將該數(shù)原碼的符號位不變（仍為1），數(shù)值部分按位取反（0變1，1變0）+0的8位二進(jìn)制反碼是00000000，-0的8位二進(jìn)制反碼是11111111。補(bǔ)碼正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼、反碼一致；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是將該數(shù)絕對值的二進(jìn)制形式按位取反（0變1，1變0），然后在最低位加1。換言之，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是在其反碼的基礎(chǔ)上加1。無論是+0還是-0，8位二進(jìn)制補(bǔ)碼都是00000000。例題十進(jìn)制數(shù)+3的原碼、反碼、補(bǔ)碼均是00000011十進(jìn)制數(shù)-3原碼是10000011反碼：符號位不變，數(shù)值部分取反后得到反碼11111100補(bǔ)碼：反碼+1:11111101

1.3.3字符編碼ASCII碼AmericanStandardCodeforInformationInterchange美國國家信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼編碼對象：128個(gè)常用字符大小寫英文字母數(shù)學(xué)運(yùn)算符號標(biāo)點(diǎn)符號數(shù)字符號0-9控制字符每個(gè)字符占7位二進(jìn)制數(shù)，一個(gè)字節(jié)是8位二進(jìn)制數(shù)，余1位，用做檢測編碼出錯(cuò)的奇偶校驗(yàn)位編碼方法：給128個(gè)字符排序，賦予整數(shù)序號0-127，該序號的二進(jìn)制數(shù)即為ASCII碼漢字編碼輸入碼用各種漢字輸入法輸入漢字的編碼全拼、智能拼音、五筆字型輸入法等國標(biāo)碼“中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換漢字編碼”代號為“GB2312-80”收集了一級漢字3755個(gè)，二級漢字3008個(gè)，圖形符號682個(gè)，共計(jì)7445個(gè)每個(gè)漢字用兩個(gè)字節(jié)進(jìn)行編碼，每個(gè)字節(jié)的最高位為0，其余7位為符號信息如：漢字“啊”的國標(biāo)碼為00110000B、00100001B（即30H、21H）機(jī)內(nèi)碼漢字在計(jì)算機(jī)中的編碼將漢字國標(biāo)碼的最高位都置成“1”，從而得到漢字的“機(jī)內(nèi)碼”由于國標(biāo)碼與基本字符中的ASCII碼有沖突，如：漢字“啊”的國標(biāo)碼為30H、21H，而它們又分別是ASCII碼的“0”（30H）和“！”（21H）。漢字字形碼以點(diǎn)陣方式表示，由字模信息構(gòu)成一個(gè)漢字的字模信息占多少字節(jié)由漢字的字形決定例如用16×16點(diǎn)陣表示一個(gè)漢字，則每個(gè)漢字占16行，每一行有16個(gè)點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)用一個(gè)字位來表示，一行16個(gè)點(diǎn)需用兩個(gè)字節(jié)，一個(gè)16×16點(diǎn)陣漢字占32個(gè)字節(jié)1.3.4其他編碼圖像編碼采樣將二維空間上的模擬圖像在水平和垂直方向上等間距地分割成矩形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)微小方格稱為一個(gè)像素點(diǎn)例如，一幅分辨率為640像素×480像素的圖像由640×480=307200個(gè)像素點(diǎn)組成分辨率是指圖像在橫縱方向上像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，分辨率越高，圖像質(zhì)量越好，文件也越大量化是將采樣的每個(gè)像素點(diǎn)的顏色用相同位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)表示采用的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)稱為量化字長，如量化字長為16位，表示每個(gè)像素點(diǎn)長16位，可以描述216-65536種顏色量化字長一般有8位、16位、24位或32位等編碼壓縮的方法減少其占用的空間常見的圖像編碼格式有BMP、PCX、GIF、JPEG、PNG等例如，采用JPEG壓縮方法，在不影響效果的情況下可以將一張24位色、4288像素×2848像素的照片壓縮為約3.2MB的JPG文件聲音編碼采樣對模擬音頻進(jìn)行周期性采樣，每1s的采樣次數(shù)稱為采樣頻率，如20kHz量化是把每一個(gè)采樣從模擬量轉(zhuǎn)化離散的數(shù)字量編碼是將量化后的數(shù)字聲音信號以二進(jìn)制形式表示編碼可以采用8bit、16bit、24bit表示，稱為采樣位數(shù)采樣的頻率越高、采樣的位數(shù)越高，聲音越真實(shí)謝謝！第2章

互聯(lián)網(wǎng)與信息安全content重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：1.互聯(lián)網(wǎng)工作原理2.互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用3.個(gè)人信息安全4.數(shù)字公民倫理難點(diǎn)：1.互聯(lián)網(wǎng)工作原理2.常見威脅及防護(hù)Contents目錄2.1互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化史2.2互聯(lián)網(wǎng)工作原理2.3互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用2.4保護(hù)個(gè)人信息安全2.5數(shù)字公民倫理2.1互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化史2.1.1互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)的演進(jìn)之路1960s-1980s：技術(shù)萌芽與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化1990s-2000s：全球化與標(biāo)準(zhǔn)化2010s至今：智能化與云-網(wǎng)融合1969年美國國防部高級研究計(jì)劃局（AdvancedResearchProjectsAgency）建立了一個(gè)名為ARPAnet的網(wǎng)絡(luò)。2.1.2互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用生態(tài)的發(fā)展1971年：電子郵件誕生1990年萬維網(wǎng)（WWW）誕生1998年：Google搜索引擎2000年：商業(yè)CDN推出2004年：Facebook上線2005年：YouTube推出2013年：AWS服務(wù)化擴(kuò)展2022年：ChatGPT發(fā)布（OpenAI）互聯(lián)網(wǎng)的深遠(yuǎn)影響（1）社會經(jīng)濟(jì)層面1987年9月20日，錢天白教授發(fā)出我國第一封電子郵件“越過長城，通向世界”，揭開了中國人使用Internet的序幕。1994年4月20日，中國實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的全功能連接，成為接入國際互聯(lián)網(wǎng)的第77個(gè)國家。（2）文化層面（3）社會結(jié)構(gòu)與行為模式層面2.2互聯(lián)網(wǎng)工作原理2.2.1互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)物理層物理層作為網(wǎng)絡(luò)體系的基礎(chǔ)，為數(shù)據(jù)傳輸提供了硬件支撐。它明確定義了電氣、機(jī)械及時(shí)間順序等方面的標(biāo)準(zhǔn)特性，具體包括電壓大小、接口形狀以及傳輸速率等關(guān)鍵參數(shù)。物理層中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號稱為比特流。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)在相鄰設(shè)備間可靠地傳輸數(shù)據(jù)。它將物理層的比特流組織成“幀”，并檢測傳輸中的錯(cuò)誤。主要設(shè)備交換機(jī)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以太網(wǎng)協(xié)議（有線局域網(wǎng)）IEEE802.11協(xié)議族（無線局域網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層主要的職責(zé)是確保數(shù)據(jù)包能夠準(zhǔn)確無誤地抵達(dá)目標(biāo)位置。主要設(shè)備：路由器三層交換機(jī)傳輸層提供可靠性保障與流量控制功能、確保“端到端”之間的高質(zhì)量通信。應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用之間的通信應(yīng)用層協(xié)議：HTTP：超文本傳輸協(xié)議SMTP和IMAP：電子郵件服務(wù)DNS：域名服務(wù)2.2.2核心協(xié)議IP（InternetProtocol，網(wǎng)際協(xié)議）TCP（TransmissionControlProtocol，傳輸控制協(xié)議）UDP（UserDatagramProtocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）DNS（domainnameservice，域名服務(wù)）HTTP（HypertextTransferProtocol，超文本傳輸協(xié)議）HTTPS（HypertextTransferProtocolSecure，安全的超文本傳輸協(xié)議）IP地址IP地址IP地址就是給每個(gè)連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)（或路由器）分配的一個(gè)在全世界范圍內(nèi)的唯一標(biāo)識符。IP地址現(xiàn)在由互聯(lián)網(wǎng)名字和數(shù)字分配機(jī)構(gòu)ICANN(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)進(jìn)行分配。點(diǎn)分十進(jìn)制記法10000000000010110000001100011110

機(jī)器中存放的IP地址是32位二進(jìn)制代碼10000000000010110000001100011110每8位一組采用點(diǎn)分十進(jìn)制記法則進(jìn)一步提高可讀性0128

11330將每8位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)如何查看計(jì)算機(jī)的IP地址？1.單擊“開始”菜單，選擇“運(yùn)行”（win+R），在“運(yùn)行”對話框中輸入cmd，點(diǎn)擊確定。如何查看計(jì)算機(jī)的IP地址？2.進(jìn)入命令提示符窗口，輸入ipconfig，回車。如何查看計(jì)算機(jī)的IP地址？域名服務(wù)域名域名任何一個(gè)連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)或路由器，都有一個(gè)唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，稱為域名DN（DomainName）。域名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換稱為域名解析域名服務(wù)器（DNS，DomainNameServer）域名域名的結(jié)構(gòu)如下：……．三級域名．二級域名．頂級域名

中國教育機(jī)構(gòu)服務(wù)器名黑龍江大學(xué)www.hlju.edu.cn部分國家或地區(qū)頂級域名通用頂級域名域名的管理ICANN互聯(lián)網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）地址的空間分配、協(xié)議標(biāo)識符的指派、通用頂級域名（gTLD）以及國家和地區(qū)頂級域名（ccTLD）系統(tǒng)的管理、以及根服務(wù)器系統(tǒng)的管理。域名的管理中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（ChinaInternetNetworkInformationCenter，CNNIC）自2009年11月，中國實(shí)行域名實(shí)名制。2.2.3家庭網(wǎng)絡(luò)解析局域網(wǎng)（LAN）城域網(wǎng)（MAN）廣域網(wǎng)（WAN）標(biāo)準(zhǔn)家庭網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D2.3互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用2.3.1Web應(yīng)用Web應(yīng)用Web應(yīng)用的發(fā)展階段Web1.0以靜態(tài)內(nèi)容展示為主，如早期門戶網(wǎng)站，用戶只能被動(dòng)瀏覽。Web2.0引入Ajax等技術(shù)，用戶可主動(dòng)創(chuàng)造和分享內(nèi)容，如社交媒體Facebook。Web3.0融合了人工智能、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)，Web應(yīng)用具備了智能推薦、去中心化的特征。Web應(yīng)用的技術(shù)體系前端由HTML、CSS和JavaScript構(gòu)成，分別負(fù)責(zé)內(nèi)容結(jié)構(gòu)、視覺呈現(xiàn)和交互邏輯。服務(wù)器端編程語言如Python、Java協(xié)同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)MySQL處理業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存儲。Web應(yīng)用的架構(gòu)設(shè)計(jì)典型Web應(yīng)用采用分層設(shè)計(jì)，客戶端請求經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器集群，服務(wù)器處理后返回結(jié)果。CDN緩存靜態(tài)資源，如淘寶借助CDN縮短圖片加載時(shí)間，提升用戶體驗(yàn)。HTML文檔中標(biāo)簽的用法<HTML><HEAD>

<TITLE>一個(gè)HTML的例子</TITLE></HEAD><BODY><H1>HTML很容易掌握</H1><P>這是第一個(gè)段落。雖然很短，但它仍是一個(gè)段落。</P><P>這是第二個(gè)段落。</P></BODY></HTML>HTML文檔開始首部開始標(biāo)題首部結(jié)束主體開始主體結(jié)束HTML文檔結(jié)束2.3.2信息檢索信息檢索01演進(jìn)歷程從圖書館卡片目錄到離線數(shù)據(jù)庫，再到在線搜索引擎，信息檢索不斷升級。Google和百度引入人工智能理解用戶意圖，未來語義搜索和生成式AI將更智能。02核心技術(shù)網(wǎng)絡(luò)爬蟲抓取網(wǎng)頁內(nèi)容，索引技術(shù)整理成高效“目錄”，查詢處理結(jié)合自然語言處理理解搜索意圖。排名算法如Google的PageRank評估網(wǎng)頁重要性，機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化推薦結(jié)果。03工具種類通用搜索引擎如Google適合日常查詢，專業(yè)工具如PubMed專注醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，垂直搜索如淘寶商品搜索聚焦特定主題。語音助手如Siri提供便捷體驗(yàn)，企業(yè)內(nèi)部知識管理系統(tǒng)助力員工查找文檔。信息檢索的社會影響與挑戰(zhàn)信息檢索讓知識傳播更高效，學(xué)生通過搜索免費(fèi)課程提升自我，研究者快速獲取文獻(xiàn)推動(dòng)創(chuàng)新。信息檢索為商業(yè)決策和社會管理提供重要支持，幫助企業(yè)和政府快速獲取關(guān)鍵信息。提升知識傳播與決策效率信息過載使用戶難以篩選有價(jià)值信息，個(gè)性化推薦可能形成“信息繭房”，限制多樣化觀點(diǎn)。搜索記錄可能被用于構(gòu)建用戶畫像，隱私風(fēng)險(xiǎn)不容忽視，惡意網(wǎng)站和虛假信息可能誤導(dǎo)用戶。面臨的挑戰(zhàn)用戶應(yīng)選擇支持隱私保護(hù)的搜索引擎，避免在不安全網(wǎng)絡(luò)上搜索敏感內(nèi)容，定期清理瀏覽器數(shù)據(jù)。平臺需提升算法透明度，減少虛假信息傳播，加強(qiáng)隱私保護(hù)措施。應(yīng)對策略2.3.3電子商務(wù)電子商務(wù)01技術(shù)融合與創(chuàng)新移動(dòng)電子商務(wù)興起，消費(fèi)者可隨時(shí)隨地購物，社交電子商務(wù)模糊社交媒體與在線購物界限。人工智能預(yù)測需求，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)助力“試穿”，區(qū)塊鏈提升交易安全性和透明度。02跨境電子商務(wù)跨境電子商務(wù)為企業(yè)提供廣闊市場，為消費(fèi)者帶來更多元化選擇，但面臨關(guān)稅、物流等挑戰(zhàn)。企業(yè)需提升全球化運(yùn)營能力，適應(yīng)不同國家的政策和文化差異。03主要模式B2B模式:阿里巴巴B2C模式:京東C2C模式:閑魚O2O模式:美團(tuán)電子商務(wù)的安全風(fēng)險(xiǎn)與防護(hù)支付安全風(fēng)險(xiǎn)：網(wǎng)站未使用SSL證書，數(shù)據(jù)可能被黑客攔截，偽造支付頁面或惡意軟件竊取支付憑證。釣魚網(wǎng)站與詐騙：假冒購物網(wǎng)站誘導(dǎo)用戶輸入信息，外觀逼真但缺乏HTTPS保護(hù)。安全風(fēng)險(xiǎn)平臺采用HTTPS加密、雙因素認(rèn)證等技術(shù)保障交易安全，用戶選擇信譽(yù)良好平臺，檢查網(wǎng)站安全標(biāo)志。用戶避免點(diǎn)擊可疑鏈接，定期監(jiān)控賬戶活動(dòng)，平臺加強(qiáng)安全防護(hù)和用戶教育。防護(hù)措施2.3.4社交與溝通工具

社交與溝通工具即時(shí)通信工具如微信支持即時(shí)消息收發(fā)、群聊、文件傳輸和語音視頻通話，具有實(shí)時(shí)性和便捷性。端到端加密技術(shù)保障隱私，但需警惕假冒好友詐騙和惡意鏈接文件，用戶需謹(jǐn)慎核實(shí)身份。即時(shí)通信工具電子郵件適用于正式場合，功能包括郵件收發(fā)、附件傳輸和聯(lián)系人管理，采用加密和數(shù)字簽名技術(shù)保護(hù)內(nèi)容。用戶需注意偽造發(fā)件人、釣魚鏈接和病毒附件等風(fēng)險(xiǎn)，仔細(xì)核查發(fā)件人身份，謹(jǐn)慎處理附件。非實(shí)時(shí)通信工具在線會議工具如Zoom提供視頻會議、屏幕共享和錄制功能，應(yīng)用于遠(yuǎn)程辦公和教學(xué)。安全措施包括設(shè)置密碼、等候室和端到端加密，但需防范“Zoombombing”和錄制內(nèi)容泄露等風(fēng)險(xiǎn)。在線會議工具在線溝通工具與社交網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系與區(qū)別在線溝通工具專注于直接交流，強(qiáng)調(diào)效率與私密性；社交網(wǎng)絡(luò)側(cè)重社區(qū)互動(dòng)，強(qiáng)調(diào)內(nèi)容傳播與關(guān)系網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。在線溝通工具追求實(shí)時(shí)性與安全性，社交網(wǎng)絡(luò)追求開放性與傳播性，兩者在功能和用戶體驗(yàn)上各有側(cè)重。功能與用戶體驗(yàn)在線溝通工具重點(diǎn)關(guān)注加密技術(shù)與傳輸安全，社交網(wǎng)絡(luò)面臨隱私保護(hù)、內(nèi)容審核和信息真?zhèn)伪鎰e等挑戰(zhàn)。兩者雖有功能交叉，但在應(yīng)用場景和安全需求上存在明顯差異，需分別采取針對性的防護(hù)措施。安全與隱私挑戰(zhàn)2.3.5移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)截至2024年，全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶達(dá)72億，滲透率89%，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)直接經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)1.23萬億美元。移動(dòng)支付、在線教育、遠(yuǎn)程辦公等領(lǐng)域成為主要增長點(diǎn)，智能設(shè)備數(shù)量超過200億，涵蓋多個(gè)領(lǐng)域。發(fā)展現(xiàn)狀移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如支付寶“城市大腦”優(yōu)化城市服務(wù)，工業(yè)元宇宙賦能制造業(yè)。從“連接萬物”向“賦能認(rèn)知”跨越，形成全域智能、即時(shí)響應(yīng)的數(shù)字文明新形態(tài)，引領(lǐng)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與發(fā)展。重要影響移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與接入方式終端層：新型硬件技術(shù)如腦機(jī)交互設(shè)備取得突破，推動(dòng)交互模式從“觸控”向“無感交互”轉(zhuǎn)變。網(wǎng)絡(luò)層：依托5G、量子加密傳輸和低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，未來連接范圍將擴(kuò)展至地球全域與近地空間。平臺層：通過分布式AI大模型與邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建高效響應(yīng)的智能算力網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用層：圍繞用戶需求提供個(gè)性化服務(wù)，如元宇宙社交、實(shí)時(shí)AR協(xié)作，催生虛實(shí)共生的數(shù)字化社會形態(tài)。技術(shù)架構(gòu)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)WPANWLANWMAN衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)接入方式移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景即時(shí)通信應(yīng)用如微信讓用戶實(shí)時(shí)交流，移動(dòng)支付工具如支付寶和微信支付普及，推動(dòng)社交電商發(fā)展。短視頻平臺如抖音通過算法推薦個(gè)性化內(nèi)容，娛樂應(yīng)用如在線音樂、網(wǎng)絡(luò)直播和社交平臺增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。在線教育平臺如騰訊課堂提供視頻課程和互動(dòng)答疑，遠(yuǎn)程辦公工具如釘釘和騰訊會議支持團(tuán)隊(duì)協(xié)作。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)打破時(shí)間和空間限制，為學(xué)習(xí)和工作提供新模式，提升效率和靈活性。移動(dòng)醫(yī)療應(yīng)用如好大夫在線提供遠(yuǎn)程問診，健康管理工具監(jiān)測身體數(shù)據(jù)，提升醫(yī)療服務(wù)可及性。導(dǎo)航應(yīng)用如高德地圖提供實(shí)時(shí)路線規(guī)劃，網(wǎng)約車和共享單車平臺優(yōu)化出行效率，旅游預(yù)訂應(yīng)用提供個(gè)性化推薦。移動(dòng)銀行應(yīng)用提供賬戶管理和理財(cái)服務(wù)，區(qū)塊鏈技術(shù)為數(shù)字貨幣增添安全性。移動(dòng)政務(wù)平臺辦理社保查詢等業(yè)務(wù)，提升政府與公眾互動(dòng)的便捷性，推動(dòng)政務(wù)服務(wù)數(shù)字化和高效化。生活領(lǐng)域工作與學(xué)習(xí)領(lǐng)域醫(yī)療與交通領(lǐng)域金融與政務(wù)領(lǐng)域移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的安全挑戰(zhàn)與防護(hù)安全風(fēng)險(xiǎn)手機(jī)丟失或被盜、網(wǎng)絡(luò)陷阱、支付詐騙和數(shù)據(jù)泄露等風(fēng)險(xiǎn)威脅用戶隱私和安全。連接免費(fèi)Wi-Fi可能遭遇偽造熱點(diǎn)，可疑短信或電話需核實(shí)確認(rèn)，應(yīng)用程序安裝需謹(jǐn)慎。01防護(hù)措施設(shè)置復(fù)雜密碼，開啟“查找手機(jī)”功能，保護(hù)個(gè)人隱私信息，避免在公共場合暴露敏感信息。只從官方應(yīng)用商店下載應(yīng)用程序，定期檢查“應(yīng)用權(quán)限”，核對商戶名稱首字母，關(guān)閉“免密支付”等。022.4保護(hù)個(gè)人信息安全2.4.1個(gè)人信息與數(shù)字畫像個(gè)人信息與數(shù)字畫像個(gè)人信息分為身份標(biāo)識類（如身份證號、手機(jī)號）、財(cái)產(chǎn)關(guān)聯(lián)類（如銀行卡號、支付密碼）和行為特征類（如定位軌跡、購物記錄）。這些信息一旦泄露，可能被不法分子拼湊出“數(shù)字畫像”，用于詐騙或侵犯隱私。信息分類與風(fēng)險(xiǎn)01信息泄露不僅是技術(shù)問題，更是生活習(xí)慣的考驗(yàn)。如快遞單泄露姓名地址，弱密碼易被破解，行為數(shù)據(jù)被分析可能導(dǎo)致精準(zhǔn)詐騙。保護(hù)個(gè)人信息需從技術(shù)與習(xí)慣入手。信息泄露的影響02常見威脅及防護(hù)措施拒絕服務(wù)攻擊DoS/DDoS攻擊通過發(fā)送大量請求阻斷合法訪問。DDoS利用僵尸網(wǎng)絡(luò)發(fā)起協(xié)同攻擊，如Dyn公司攻擊事件。需采用流量清洗、行為分析和源頭追溯等多層防護(hù)策略。數(shù)據(jù)泄露與信息盜竊數(shù)據(jù)泄露因安全措施不足暴露信息，如CapitalOne事件；信息盜竊是黑客有意非法獲取，如Target事件。需加密存儲、訪問控制和定期審計(jì)防范風(fēng)險(xiǎn)。惡意軟件感染惡意軟件包括病毒、勒索軟件和間諜軟件，攻擊目標(biāo)為系統(tǒng)破壞、數(shù)據(jù)竊取和非法牟利，如WannaCry勒索軟件攻擊。需安裝安全補(bǔ)丁、使用安全軟件和備份重要數(shù)據(jù)防范。社會工程學(xué)攻擊社會工程學(xué)攻擊利用人類心理弱點(diǎn)獲取信息，如RSASecurity公司APT攻擊。需提高安全意識、警惕可疑郵件和鏈接、不輕易透露個(gè)人信息防范。會話劫持與篡改會話劫持通過竊取或偽造會話令牌獲取訪問權(quán)限，如Heartbleed漏洞。需采用HTTPS加密通信、完善會話管理機(jī)制、定期更新漏洞和部署入侵檢測系統(tǒng)防范。2.4.2個(gè)人信息安全防護(hù)策略主動(dòng)泄露的防范遵循“絕對禁區(qū)”“必要遮蔽”和“場景評估”原則，避免在社交平臺泄露敏感信息。如分享票據(jù)時(shí)打碼關(guān)鍵信息，發(fā)布前評估信息是否會被惡意利用?，F(xiàn)代AI可通過碎片化信息重構(gòu)身份，需養(yǎng)成“發(fā)布前三重檢查”習(xí)慣，檢查內(nèi)容、背景和元數(shù)據(jù)，防止信息被惡意利用。社交分享原則AI技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)被動(dòng)竊取的防范分級防護(hù)策略針對不同攻擊場景，采取分級防護(hù)策略。設(shè)備安全層面，遵循“3-2-1”備份原則，送修前全盤加密；權(quán)限管理層面，建立“最小權(quán)限”意識；密碼安全層面，使用記憶短語和雙因素認(rèn)證。網(wǎng)絡(luò)防護(hù)措施啟用VPN加密通道，禁用公共網(wǎng)絡(luò)文件共享功能；選擇官方應(yīng)用商店下載應(yīng)用，核查開發(fā)者資質(zhì)。定期檢查數(shù)據(jù)泄露情況，構(gòu)建動(dòng)態(tài)防御體系。技術(shù)漏洞的防范系統(tǒng)化防護(hù)措施手機(jī)開啟SIM卡PIN碼保護(hù)，關(guān)閉USB調(diào)試模式；電腦遮擋攝像頭，管理敏感權(quán)限；智能家居定期修改密碼。使用數(shù)據(jù)隔離線充電，出售舊手機(jī)前徹底清除數(shù)據(jù)。安全習(xí)慣的培養(yǎng)約34%的數(shù)據(jù)泄露事件與未修復(fù)技術(shù)漏洞有關(guān)，需培養(yǎng)“安全第一”習(xí)慣，從物理防護(hù)到系統(tǒng)設(shè)置，每個(gè)環(huán)節(jié)都是抵御攻擊的關(guān)鍵防線。2.4.3信息泄露的應(yīng)急措施信息泄露的應(yīng)急措施自查表通過自查表快速判斷信息是否泄露。如收到大量垃圾短信、社交賬戶出現(xiàn)陌生登錄記錄、銀行卡不明扣款等，都是信息泄露的信號。補(bǔ)救行動(dòng)清單發(fā)現(xiàn)信息泄露后，迅速進(jìn)入應(yīng)急模式。凍結(jié)相關(guān)賬戶，修改關(guān)聯(lián)密碼，向平臺提交侵權(quán)投訴，保留證據(jù)報(bào)警處理。速度與條理是應(yīng)急措施的核心，通過計(jì)算思維分析和信息素養(yǎng)保護(hù)數(shù)字安全。2.5數(shù)字公民倫理2.5.1權(quán)利與責(zé)任數(shù)字公民的基本權(quán)利隱私權(quán)是數(shù)字公民的核心權(quán)利。例如，社交平臺未經(jīng)用戶同意收集聊天記錄是侵犯隱私?！吨腥A人民共和國個(gè)人信息保護(hù)法》規(guī)定，信息處理者需告知并取得個(gè)人同意，賦予用戶拒絕非必要權(quán)限請求或舉報(bào)的權(quán)利，有效保護(hù)隱私。隱私權(quán)的重要性言論自由是重要權(quán)利，但需謹(jǐn)慎行使。如朋友圈轉(zhuǎn)發(fā)疫情謠言導(dǎo)致行政處罰，提醒我們在享受自由時(shí)，要避免損害他人權(quán)益或破壞社會秩序。言論自由的邊界0102數(shù)字資產(chǎn)自主權(quán)受法律保護(hù)。杭州互聯(lián)網(wǎng)法院判定虛擬數(shù)字人形象及衍生內(nèi)容受著作權(quán)法保護(hù)，承認(rèn)虛擬角色的財(cái)產(chǎn)屬性，為數(shù)字資產(chǎn)保護(hù)提供法律依據(jù)。數(shù)字資產(chǎn)自主權(quán)被遺忘權(quán)允許個(gè)人在特定條件下刪除個(gè)人信息。《中華人民共和國個(gè)人信息保護(hù)法》規(guī)定，當(dāng)信息處理者停止服務(wù)或保存期限已滿時(shí)，個(gè)人有權(quán)要求刪除信息，減輕過去錯(cuò)誤或不便帶來的負(fù)擔(dān)。被遺忘權(quán)的意義0304數(shù)字公民的責(zé)任信息傳播需謹(jǐn)慎，采用“轉(zhuǎn)發(fā)驗(yàn)證三步法”：核實(shí)信息來源權(quán)威性，通過至少三個(gè)獨(dú)立信源交叉驗(yàn)證，對存疑內(nèi)容標(biāo)注“未經(jīng)證實(shí)”，遏制謠言傳播。信息傳播的責(zé)任技術(shù)使用需遵循倫理，嚴(yán)禁利用AI換臉制作虛假視頻、破解他人Wi-Fi或利用爬蟲竊取數(shù)據(jù)等違法行為，這些行為觸犯法律，破壞網(wǎng)絡(luò)信任環(huán)境。技術(shù)使用的倫理底線發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)漏洞時(shí)，向官方報(bào)告而非公開傳播，避免參與DDoS測試，及時(shí)更新設(shè)備補(bǔ)丁，共同守護(hù)數(shù)字環(huán)境安全。同時(shí)，妥善管理數(shù)字遺產(chǎn)，指定繼承人或使用“遺產(chǎn)聯(lián)系人”功能。維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全權(quán)利與責(zé)任時(shí)常沖突，需智慧平衡。如人肉搜索可能揭露真相，但也侵犯隱私；網(wǎng)絡(luò)暴力可能滿足正義感，卻損害名譽(yù)權(quán)。采用“四象限分析法”評估行為，合法且利大于弊的行為應(yīng)鼓勵(lì)，非法且弊大于利的行為必須禁止。權(quán)利與責(zé)任的平衡2.5.2互聯(lián)網(wǎng)知識產(chǎn)權(quán)版權(quán)與合理使用版權(quán)是知識產(chǎn)權(quán)的核心，給予創(chuàng)作者對其作品的獨(dú)家權(quán)利?；ヂ?lián)網(wǎng)讓內(nèi)容傳播更簡單，但也帶來侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。未經(jīng)授權(quán)復(fù)制或傳播他人作品是違法的，尊重知識產(chǎn)權(quán)就是尊重創(chuàng)作者的努力。版權(quán)的核心地位合理使用是版權(quán)的重要例外，需滿足特定條件。如寫作業(yè)時(shí)引用書上段落并注明出處是合理使用，但把整本書掃描上傳到網(wǎng)絡(luò)則構(gòu)成侵權(quán)。判斷關(guān)鍵在于是否影響原作者利益及是否標(biāo)注來源。合理使用的條件使用內(nèi)容時(shí)要注明出處，優(yōu)先選擇授權(quán)資源，原創(chuàng)優(yōu)先。如寫論文引用網(wǎng)絡(luò)文章要列出作者和鏈接，使用免費(fèi)版權(quán)音樂網(wǎng)站或開放許可圖片，借鑒他人作品時(shí)改寫并融入自己的理解。避免抄襲的具體行動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)面臨新挑戰(zhàn)，如短視頻平臺用AI生成他人風(fēng)格畫作卻不署名，引發(fā)版權(quán)歸屬爭議。技術(shù)發(fā)展需要更高倫理自覺，借助信息素養(yǎng)判斷內(nèi)容是否原創(chuàng)、是否有授權(quán)以及如何標(biāo)注。新挑戰(zhàn)與倫理自覺2.5.3互聯(lián)網(wǎng)欺凌與應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)欺凌的形式與危害多樣的網(wǎng)絡(luò)暴力形式網(wǎng)絡(luò)暴力形式多樣，包括語言暴力、視覺暴力、社交排斥和信息轟炸。這些行為利用匿名性和跨平臺傳播，給受害者帶來心理創(chuàng)傷、社會名譽(yù)和職業(yè)發(fā)展損害，嚴(yán)重時(shí)可能觸犯法律。識別網(wǎng)絡(luò)欺凌的信號識別網(wǎng)絡(luò)欺凌需關(guān)注數(shù)字痕跡，如高頻侮辱性詞匯、短時(shí)間多平臺擴(kuò)散和新注冊無頭像賬戶。通過簡單工具分析和信息素養(yǎng)訓(xùn)練，如反向搜索惡意改圖原圖、截圖保存對話記錄，迅速判斷是否遭遇網(wǎng)絡(luò)暴力。應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)欺凌的策略個(gè)人防護(hù)可通過技術(shù)手段建立防御屏障，如設(shè)置關(guān)鍵詞過濾功能屏蔽不當(dāng)言論，調(diào)整私信權(quán)限。心理調(diào)適時(shí)，感到情緒困擾要暫?；顒?dòng)，通過深呼吸法進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，并進(jìn)行短期情緒管理，必要時(shí)尋求專業(yè)幫助。個(gè)人防護(hù)與心理調(diào)適避免參與網(wǎng)絡(luò)欺凌的關(guān)鍵在于自律，發(fā)言前核查信息來源，避免使用攻擊性語言，換位思考。學(xué)習(xí)B站彈幕禮儀等級制度，培養(yǎng)正向表達(dá)習(xí)慣，遠(yuǎn)離暴力，成為受尊敬的網(wǎng)絡(luò)成員。自律與正向表達(dá)平臺應(yīng)建立快速響應(yīng)機(jī)制，對緊急情況立即處理，普通投訴在24小時(shí)內(nèi)響應(yīng)。法律維權(quán)是必要手段，可通過錄屏等方式固定證據(jù)，引用相關(guān)法規(guī)向平臺投訴，必要時(shí)通過互聯(lián)網(wǎng)法院在線立案。平臺與法律的支持謝謝！第3章算法與Raptor程序設(shè)計(jì)content重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：1.算法的概念及特征2.算法表示3.Raptor程序設(shè)計(jì)難點(diǎn)：1.Raptor程序設(shè)計(jì)Contents目錄3.1程序設(shè)計(jì)概述3.2算法3.3Raptor程序設(shè)計(jì)3.1程序設(shè)計(jì)概述

想一想，你了解什么樣的程序設(shè)計(jì)語言？程序設(shè)計(jì)概述程序設(shè)計(jì)的定義：

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程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)，指通過編程語言，按邏輯結(jié)構(gòu)編寫程序解決問題或?qū)崿F(xiàn)功能的過程。

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不僅是寫代碼，涵蓋問題理解分析、思路設(shè)計(jì)、框架構(gòu)建、調(diào)試優(yōu)化等步驟。

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需應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)基本概念，注重程序可維護(hù)性、可擴(kuò)展性和性能。

程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——定義、目標(biāo)與步驟程序設(shè)計(jì)的目標(biāo)提高效率簡化操作解決實(shí)際問題目標(biāo)·通過合理的需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，程序員可以將問題分解為具體的任務(wù)，并通過編寫代碼逐步實(shí)現(xiàn)問題的解決?！ねㄟ^設(shè)計(jì)合理的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，程序能夠比人工操作更快、更準(zhǔn)確地完成任務(wù)。·注重前端界面的友好性和易用性，使得用戶能夠在最短的時(shí)間內(nèi)掌握操作方法。程序設(shè)計(jì)的目標(biāo)健壯性與穩(wěn)定性可維護(hù)性和可擴(kuò)展性目標(biāo)·程序設(shè)計(jì)不僅要關(guān)注當(dāng)前需求的實(shí)現(xiàn)，還要考慮到未來可能的變化?！ひ粋€(gè)成功的程序應(yīng)該具備在未來添加新功能、處理更大數(shù)據(jù)量或支持更多用戶的能力?！こ绦驊?yīng)考慮到可能的錯(cuò)誤，并采取措施進(jìn)行處理。·通過合理的異常處理機(jī)制，程序能夠在遇到錯(cuò)誤時(shí)及時(shí)報(bào)告或進(jìn)行自我修復(fù)，避免程序崩潰或造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。總

結(jié)復(fù)雜工程未來挑戰(zhàn)程序設(shè)計(jì)是集分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、調(diào)試和優(yōu)化于一體的復(fù)雜工程。不僅是編寫代碼，重要的是通過合理的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，解決實(shí)際問題、提高效率、簡化操作、保證可維護(hù)性與可擴(kuò)展性，并確保程序的健壯性和穩(wěn)定性。未來的程序設(shè)計(jì)不僅僅是技術(shù)的挑戰(zhàn)，更是對創(chuàng)造力和邏輯思維的全面考驗(yàn)。程序設(shè)計(jì)的基本步驟1.問題分析程序設(shè)計(jì)步驟4．編碼實(shí)現(xiàn)3．系統(tǒng)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2．設(shè)計(jì)算法5．測試與調(diào)試6．維護(hù)與優(yōu)化1.問題分析程序設(shè)計(jì)步驟4．編碼實(shí)現(xiàn)2．設(shè)算法5．測試與調(diào)試程序員需要與用戶或需求方進(jìn)行溝通，明確需求的細(xì)節(jié)、限制條件和期望目標(biāo)。此時(shí)的任務(wù)是提煉出問題的核心，確定需要解決的關(guān)鍵點(diǎn)。此階段的成果是問題的定義和需求說明，通常通過文檔記錄下來，確保所有參與開發(fā)的人員對問題有統(tǒng)一的理解。2．設(shè)計(jì)算法程序設(shè)計(jì)步驟4．編碼實(shí)現(xiàn)2．設(shè)算法5．測試與調(diào)試算法是解決問題的步驟和方法，是程序的核心。算法的設(shè)計(jì)的原則：?正確性：算法必須能夠正確地解決問題，返回正確的結(jié)果。?高效性：在計(jì)算資源有限的情況下，算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度應(yīng)盡量小，能夠快速處理大量數(shù)據(jù)。?可讀性：算法應(yīng)易于理解和實(shí)現(xiàn)，避免過于復(fù)雜的設(shè)計(jì)。?魯棒性：算法需要考慮到各種異常情況，如輸入數(shù)據(jù)的合法性、系統(tǒng)資源的約束等，能夠應(yīng)對各種可能的錯(cuò)誤或異常。3．系統(tǒng)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)步驟4．編碼實(shí)現(xiàn)2．設(shè)算法5．測試與調(diào)試此階段的目標(biāo)是將問題和算法轉(zhuǎn)化為具體的程序架構(gòu)，并規(guī)劃程序的模塊和數(shù)據(jù)流。通常涉及以下內(nèi)容：?模塊劃分：將整個(gè)程序分解成多個(gè)相對獨(dú)立的模塊，每個(gè)模塊負(fù)責(zé)完成特定的功能。模塊之間通過接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信。?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)問題的需求選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以便在程序中高效地存儲和操作數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇直接影響程序的執(zhí)行效率。?界面設(shè)計(jì)：如果程序需要與用戶進(jìn)行交互，那么用戶界面的設(shè)計(jì)是必須考慮的部分。界面設(shè)計(jì)要考慮到用戶體驗(yàn)，使得操作簡單直觀。4．編碼實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)步驟4．編碼實(shí)現(xiàn)2．設(shè)算法5．測試與調(diào)試此階段的目標(biāo)是將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為機(jī)器能夠執(zhí)行的程序。需要遵循編程規(guī)范：?命名規(guī)范：變量名、函數(shù)名和類名等應(yīng)具備明確的意義，并符合團(tuán)隊(duì)的命名約定。?注釋和文檔：代碼應(yīng)包含適當(dāng)?shù)淖⑨?，說明代碼的作用和使用方法。良好的注釋能夠提高代碼的可維護(hù)性，幫助后續(xù)的開發(fā)和調(diào)試。?代碼結(jié)構(gòu)：代碼應(yīng)清晰、簡潔、模塊化，避免冗余和重復(fù)的代碼。合適的代碼結(jié)構(gòu)可以提升程序的可讀性和可擴(kuò)展性。5．測試與調(diào)試程序設(shè)計(jì)步驟4．編碼實(shí)現(xiàn)2．設(shè)算法5．測試與調(diào)試測試和調(diào)試的目的：確保程序的正確性和穩(wěn)定性，并解決在開發(fā)過程中出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤或異常。?單元測試：測試程序的每個(gè)模塊或函數(shù)是否按照預(yù)期工作。?集成測試：將多個(gè)模塊組合在一起進(jìn)行測試，確保模塊之間的協(xié)作和數(shù)據(jù)傳輸沒有問題。?性能測試：對程序的性能進(jìn)行測試，評估程序在高負(fù)載、高并發(fā)等情況下的表現(xiàn)，確保其效率滿足需求。?異常測試：測試程序在遇到異常情況時(shí)的表現(xiàn)，如輸入數(shù)據(jù)不合法、系統(tǒng)資源不足等，確保程序能夠穩(wěn)定運(yùn)行。6．維護(hù)與優(yōu)化程序設(shè)計(jì)步驟4．編碼實(shí)現(xiàn)2．設(shè)算法5．測試與調(diào)試維護(hù)通常包括：修復(fù)bug、更新功能、處理用戶反饋等；而優(yōu)化則是提升程序性能和效率，使其能夠更好地應(yīng)對增長的負(fù)載和數(shù)據(jù)量。程序優(yōu)化的內(nèi)容包括代碼優(yōu)化、算法優(yōu)化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。3.2算法1.什么是算法算法是按照一定的方法和步驟解決問題的過程。

算法是一系列解決問題的清晰指令，能夠?qū)σ欢ㄒ?guī)范的輸入，在有限時(shí)間內(nèi)獲得所要求的輸出。廣義地說，算法就是做某一件事的步驟或程序。菜譜是做菜肴的算法，洗衣機(jī)的使用說明書是操作洗衣機(jī)的算法。通俗理解：算法就是解決一個(gè)問題的方法。據(jù)此而論，編寫程序解決的任何一個(gè)問題都可以叫做算法。

2.算法舉例3.算法在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用（1）計(jì)算機(jī)算法的引入算法（Algorithm）理論處于計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心地位。想要使用計(jì)算機(jī)解決問題，就要設(shè)計(jì)該問題的算法，要給出解決該問題所需的一系列解題步驟。算法有什么用？提高計(jì)算機(jī)i運(yùn)行的效率，節(jié)約內(nèi)存空間沒有好算法，計(jì)算機(jī)完成一件工作可能需要1年；有好算法，計(jì)算機(jī)完成同樣的工作可能只要幾秒。（1）計(jì)算機(jī)算法的引入計(jì)算機(jī)軟件的重要內(nèi)容之一是程序，程序是計(jì)算機(jī)指令的序列，計(jì)算機(jī)一步一步地執(zhí)行這個(gè)指令序列，就完成了希望它所做的事情。程序設(shè)計(jì)就是按照一定的要求編排一個(gè)合理的指令序列。程序設(shè)計(jì)主要包含兩個(gè)方面:行為特性設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)是指確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將程序處理的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示和存放。行為特性設(shè)計(jì)是確定要解決的實(shí)際問題的具體步驟，把全部解題過程完整地描述出來，這一過程就是算法設(shè)計(jì)。這就引出來一個(gè)很重要的公式：

著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家沃思提出一個(gè)公式:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序（Algorithm+DataStructures=Programs）對數(shù)據(jù)的描述：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(datastructure)對操作的描述：算法(algorithm)一個(gè)程序應(yīng)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:憑借一句話獲得圖靈獎(jiǎng)的Pascal之父.這個(gè)公式對計(jì)算機(jī)科學(xué)的影響程度足以類似物理學(xué)中愛因斯坦的“E=MC2”——一個(gè)公式展示出了程序的本質(zhì)。以上的公式表明：1、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是密切相關(guān)的，算法的設(shè)計(jì)要與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。2、算法不等于程序，它不需考慮具體的機(jī)器，算法也不等于計(jì)算方法，它比計(jì)算方法更具體。算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):程序員想拔高一個(gè)層次，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法只是很小一部分，但卻是很重要的一部分。判斷一段程序的好壞，基于什么呢？其實(shí)很多方面，比如說可讀性，可擴(kuò)展性等，但還有一個(gè)可以量化的標(biāo)準(zhǔn)，就是空間和時(shí)間復(fù)雜度的分析。這是算法的內(nèi)容。（2）算法的特征著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家Knuth把算法的特征歸納以下5點(diǎn)：1974年度圖靈獎(jiǎng)。（2）算法的特征:著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家Knuth把算法的特征歸納以下5點(diǎn)：一、有窮性（finiteness）

一個(gè)算法必須在有限個(gè)步驟之后結(jié)束。換句話說，一個(gè)算法必須在有限時(shí)間內(nèi)完成，否則，該算法就失去了實(shí)際價(jià)值。因此，在算法中不能出現(xiàn)無限循環(huán)。數(shù)學(xué)中的無窮級數(shù)在計(jì)算時(shí)只能取有限項(xiàng)。二、確定性（definiteness）

算法中的每一個(gè)步驟都必須有明確的定義，不允許存在多義性和摸棱兩可的解釋。如“將X，Y兩個(gè)數(shù)進(jìn)行加減運(yùn)算”，是做加法運(yùn)算還是做減法運(yùn)算,沒有說清；再如“給變量X增加一個(gè)值”，增加一個(gè)值，具體是多少，沒有說清。在算法中，這樣含糊不清的步驟不允許出現(xiàn)。（2）算法的特征:三、能行性（effectiveness）

算法中的每一個(gè)步驟都是可以實(shí)現(xiàn)的，或可以分解為可執(zhí)行的基本操作。例如

在算法中不能出現(xiàn)零做除數(shù)、在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)對一個(gè)負(fù)數(shù)求平方根等情況。四、輸入（input）

算法允許有零個(gè)或多個(gè)輸入量。五、輸出（output）

算法必須有一個(gè)或多個(gè)輸出。根據(jù)以上討論，我們對算法有了進(jìn)一步的認(rèn)識：算法是精確定義的一系列規(guī)則，這些規(guī)則指定了一系列的操作，經(jīng)過有限步驟產(chǎn)生所求問題的解。（3）算法解決問題的類型計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的問題大致可分為以下三種類型：一、判定性問題：這類問題給出的是與否的判別。例如

連通性問題（在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中判斷兩臺主機(jī)是否連通、在社交網(wǎng)絡(luò)中判斷兩個(gè)用戶是否存在間接社交關(guān)系等，都可以抽象成連通性問題。）回路問題(網(wǎng)絡(luò)回路、運(yùn)輸回路)，查找與排序問題，字符匹配問題等。二、最優(yōu)化問題：這類問題是在所有可能的解中求出最優(yōu)解。例如求函數(shù)的極值，最短路徑問題，最小生成數(shù)問題等。三、函數(shù)計(jì)算問題：這類問題是在一定約束條件下求數(shù)值解。例如方程求根，矩陣運(yùn)算，函數(shù)求值等。（4）一些重要的算法：A*搜尋算法BeamSearch二分取中查找算法Branchandbound數(shù)據(jù)壓縮

Diffie–Hellman密鑰協(xié)商Dijkstra’s算法動(dòng)態(tài)規(guī)劃歐幾里得算法

最大期望（EM）算法快速傅里葉變換(FFT)哈希函數(shù)

堆排序歸并排序RANSAC算法RSA加密演算法并查集Union-findViterbialgorithm4.程序設(shè)計(jì)語言ProgrammingLanguage程序設(shè)計(jì)語言的產(chǎn)生與發(fā)展思考：什么是計(jì)算機(jī)語言？計(jì)算機(jī)語言通常是一個(gè)能完整、準(zhǔn)確和規(guī)則地表達(dá)人們的意圖，并用以指揮或控制計(jì)算機(jī)工作的“符號系統(tǒng)”。計(jì)算機(jī)語言包括：機(jī)器語言、匯編語言、高級語言三類高級語言有：BASIC、C、C++、PASCAL、FORTRAN、智能化語言（LISP、Prolog、CLIPS、OpenCyc、Fazzy）、動(dòng)態(tài)語言(Python、PHP、Ruby、Lua)等。程序設(shè)計(jì)語言的產(chǎn)生與發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，程序設(shè)計(jì)語言經(jīng)歷了從機(jī)器語言到高級語言的發(fā)展歷程。高級語言的發(fā)展歷程1、機(jī)器語言

機(jī)器語言：由一串“0”和“1”構(gòu)成二進(jìn)制代碼，能夠被計(jì)算機(jī)直接接受和執(zhí)行的語言。優(yōu)點(diǎn)：能夠直接在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。缺點(diǎn)：程序難以理解，程序設(shè)計(jì)任務(wù)繁重，效率低下，而且要求程序員必須經(jīng)過專門的訓(xùn)練。00001101十進(jìn)制的13 程序設(shè)計(jì)語言的產(chǎn)生與發(fā)展

2、匯編語言匯編語言：是一種類似英語縮略詞且?guī)в兄浶苑柕恼Z言，每條匯編指令都和一條機(jī)器指令相對應(yīng)，只是指令碼和操作數(shù)都采用符號形式。這種語言與特定的機(jī)器和特定的微處理器有關(guān)，不能被機(jī)器直接接受，必須用一種語言翻譯器將程序中的每條語句翻譯成機(jī)器語言才能執(zhí)行。

優(yōu)點(diǎn)：程序更易理解。缺點(diǎn)：程序不能被機(jī)器直接接受，要經(jīng)過翻譯器翻譯成機(jī)器語言。程序設(shè)計(jì)語言的產(chǎn)生與發(fā)展3、高級語言高級語言：不能被電腦直接識別，用高級語言編寫的程序必須經(jīng)過翻譯器將其翻譯成機(jī)器語言，才能在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。第一個(gè)高級語言是Fortran。

優(yōu)點(diǎn)：易于理解，移植性好。缺點(diǎn)：高級語言編寫的程序要經(jīng)過翻譯器翻譯成機(jī)器語言，才能在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。程序設(shè)計(jì)語言的發(fā)展歷史機(jī)器語言匯編語言高級語言面向過程面向?qū)ο驝PU指令系統(tǒng)，由0、1序列構(gòu)成的指令碼組成如：10000000加

10010000減用助記符號描述的指令系統(tǒng)如ADDA,B程序設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)被加工的過程客觀世界可以分類，對象是類的實(shí)例對象是數(shù)據(jù)和方法的封裝對象間通過發(fā)送和接受消息發(fā)生聯(lián)系程序設(shè)計(jì)關(guān)鍵是定義類，并由類派生對象馮.諾依曼結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)運(yùn)算器控制器存儲器主機(jī)：I/O設(shè)備：鍵盤、顯示器等中央處理器CPU面向機(jī)器的語言5.程序流程圖FlowChart程序流程圖的畫法1為什么使用流程圖2流程圖的組成和畫法3流程圖的改進(jìn)：N-S盒圖（1）為什么使用流程圖自然語言就是日常使用的語言，漢語或英語或其它語言。自然語言表示通俗易懂，但文字冗長，容易出現(xiàn)“歧義性”自然語言表示的含義不嚴(yán)格，要根據(jù)上下文才能判斷其正確含義。描述包含分支和循環(huán)的算法時(shí)也不很方便。因此，除了那些很簡單的問題外，程序設(shè)計(jì)一般不用自然語言描述算法。（1）為什么使用流程圖例1：有兩個(gè)存儲單元a和b，要求將它們的值互換。

分析：按存儲器的性質(zhì)，如果將單元a的值直接送到單元b中，那么就會覆蓋掉b原來的內(nèi)容，因此，需要借助一個(gè)臨時(shí)單元c來交換。

具體算法用自然語言表述如下：步驟1：將單元a的值送給單元c；步驟2：將單元b的值送給單元a；步驟3：將單元c的值送給單元b。（1）為什么使用流程圖流程圖通常采用一些幾何圖形來代表各種類型的操作，在圖形內(nèi)標(biāo)明文字或符號來表示操作的內(nèi)容，并用箭頭來表示操作的順序。用流程圖表示算法，直觀形象，易于理解.（2）流程圖的組成和畫法起止框輸入/輸出框判斷框處理框流程線連接點(diǎn)（2）流程圖的組成和畫法算法三種基本結(jié)構(gòu)的流程圖畫法（2）流程圖的組成和畫法（2）流程圖的組成和畫法（2）流程圖的組成和畫法例：求1+2+3+4+…+10用流程圖進(jìn)行描述。n+1=>n1=>ns+n=>s0=>sn≤10輸出s是否針對流程圖存在的缺點(diǎn)，I.Nassi和B.Shneiderman提出了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的流程圖，稱為N-S圖，更能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的思想。推薦使用N-S圖。

N-S圖完全去掉了流程線，算法的所有處理步驟都寫在一個(gè)大矩形框內(nèi)（表示簡單、符合結(jié)構(gòu)化思想）（象堆積木）（3）流程圖的改進(jìn):N-S盒圖由于流程圖允許使用箭頭隨意跳轉(zhuǎn)，對表示算法的層次結(jié)構(gòu)非常不利，且流程圖占的篇幅較大，作圖工作量也很大。

（3）流程圖的改進(jìn):N-S盒圖順序結(jié)構(gòu)：從前向后順序執(zhí)行程序選擇結(jié)構(gòu)：根據(jù)判斷條件的結(jié)果選擇執(zhí)行程序。循環(huán)結(jié)構(gòu)：根據(jù)條件反復(fù)的執(zhí)行某一段程序若干次。0

s1nn≤10n+ssn+1n

輸出s（3）流程圖的改進(jìn):N-S盒圖n+1=>n1=>ns+n=>s0=>sn≤10輸出s是否例：求1+2+3+4+…+10用流程圖進(jìn)行描述。流程圖例：求10個(gè)任意整數(shù)中的最大數(shù)用N-S圖進(jìn)行描述輸入max

1

n

n<10

輸入x

T

x>max?F

xmaxn+1n輸出max（3）流程圖的改進(jìn):N-S盒圖3.3Raptor程序設(shè)計(jì)為什么要學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)？由于計(jì)算思維的核心之一是算法思維，同時(shí)算法思維也是計(jì)算機(jī)科學(xué)的精髓。而算法思維的實(shí)現(xiàn)離不開程序設(shè)計(jì)，所以對于計(jì)算思維的學(xué)習(xí)和認(rèn)識，必須從程序設(shè)計(jì)開始。為什么要使用RAPTOR？RAPTOR（theRapidAlgorithmicPrototypingToolforOrderedReasoning--用于有序推理的快速算法原型工具），是一種基于流程圖的可視化程序設(shè)計(jì)環(huán)境，為程序和算法設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程教學(xué)提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境。使用RAPTOR設(shè)計(jì)的程序和算法可以直接轉(zhuǎn)換成為C++、C#、Java等高級程序語言，這就為程序和算法的初學(xué)者鋪就了一條平緩、自然的學(xué)習(xí)階梯。使用RAPTOR的理由可以在最大限度地減少語法要求的情形下，幫助用戶編寫正確的程序指令程序就是流程圖，可以逐個(gè)執(zhí)行圖形符號，以便幫助用戶跟蹤指令流執(zhí)行過程容易掌握用RAPTOR可以進(jìn)行算法設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，從而使初學(xué)者有可能理解和真正掌握“計(jì)算思維”Raptor的特點(diǎn)（1）Raptor語言簡潔靈活。（2）Raptor具有基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型和運(yùn)算功能。（3）Raptor具有結(jié)構(gòu)化控制語句。（4）Raptor語法限制較寬松。（5）Raptor可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算過程的圖形表達(dá)及圖形輸出。（6）Raptor對常量、變量及函數(shù)名中所涉及的英文字母不區(qū)分大小寫，但只支持英文字符。（7）Raptor設(shè)計(jì)的程序可移植性較好。Raptor的使用——工作環(huán)境簡介F5：運(yùn)行流程圖F10：單步執(zhí)行顯示執(zhí)行結(jié)果。Raptor的使用——六種基本符號17619:48Raptor的使用——流程圖編程Raptor程序是一個(gè)有向圖(DirectedGraph)必須要有「Start」和「End」。程序會由「Start」開始,運(yùn)行至「End」才完成。在「Start」和「End」之間插入其他部件，便可制作一個(gè)較有意義的程序。輸入

把數(shù)據(jù)及指令

輸入計(jì)算機(jī)處理

計(jì)算機(jī)對輸入的

數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算輸出

計(jì)算機(jī)顯示處理

數(shù)據(jù)的結(jié)果用一用Raptor！畫一個(gè)左圖所示的流程圖：從工具窗口選擇賦值控件，在主窗口的流程圖中單擊，添加控件；雙擊賦值控件，在彈出的“Enterstatement”窗口中的set處輸入變量名wh，在to處輸入值“Hello,world!”,按回車;用同樣的方法畫一個(gè)輸出控件；流程圖畫好后保存文件命名為myfirst.rap；然后單擊(按F5)運(yùn)行流程圖。觀察運(yùn)行過程及結(jié)果。Raptor編程基礎(chǔ)——什么是變量？在主存儲器的一個(gè)存貯位置。內(nèi)存存儲單元一個(gè)符號名。通過引用符號名來訪問其所對應(yīng)的存儲單元。存儲單元大小視定義類型而定。程序運(yùn)行時(shí)，變量的值是可改變的。主存儲器名稱:x類型:數(shù)字名稱:myname類型:文字180

Raptor編程基礎(chǔ)——變量變量的值的來源通常來自用戶輸入計(jì)算機(jī)加載(賦值存入內(nèi)存單元)一般來說，變量在程序運(yùn)行前,其數(shù)值是未定的。第一個(gè)被賦予的值為初始值(initializingavariable)。如使用未定初始值的變量，或會引發(fā)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。在程序運(yùn)行的過程中，變量的數(shù)值會有所變化。能夠處理不同的輸入，才是一個(gè)較具意義的程序。何謂賦值？

Raptor編程基礎(chǔ)——變量使用變量時(shí)須注意的地方命名限制：起首字符必須為英文字母。其后的字符可以是英文字母、數(shù)字或下劃線，但不可以是其他符號或空格鍵。對：Hello,send2you,it_a_nice_day錯(cuò)：2myfriend,iamveryangry!名字不可與一些內(nèi)定的預(yù)留字(Reservedword)相同。編程的良好習(xí)慣有意義的命名(e.g.exam_mark)

Raptor編程基礎(chǔ)——數(shù)據(jù)類型Raptor的數(shù)據(jù)類型數(shù)值型(Number)：如456、-9、3.14159、0.000156字符串型（String）：如“Iamaboy”、“Helloworld”字符型(Character)：如‘B’、‘#’使用變量時(shí)常見的錯(cuò)誤1.變量無值，也就是沒有給變量賦值就直接使用。2.變量名拼寫錯(cuò)誤。19:48這個(gè)程序x的最終值是什么？在x←x＊2下方加上x←x/3,x的最終值是什么？動(dòng)手做！演示Raptor-控制結(jié)構(gòu)ControlStructure185控制結(jié)構(gòu)ControlStructure順序結(jié)構(gòu)“and-then”按指令排列先后順序執(zhí)行。從前向后執(zhí)行，必須按先后順序執(zhí)行。順序結(jié)構(gòu)左圖是一個(gè)計(jì)算由華氏溫度轉(zhuǎn)化為攝氏溫度的溫度轉(zhuǎn)換程序。思考：把題1的程序改為一個(gè)計(jì)算由攝氏溫度轉(zhuǎn)化為華氏溫度的程序。F=

(提示：你需要哪些變量？已知哪些變量？求哪些變量？)字符串：用雙引號括起來字符：用單引號括起來左圖是一個(gè)計(jì)算圓面積程序的一小部分，試參考它的算法，把它改寫成一個(gè)計(jì)算圓形周長的程序。(提示：你需要哪些變量？已知哪些變量？求哪些變量？)動(dòng)手做！分支結(jié)構(gòu)“if-then”按條件判斷，分流執(zhí)行由條件句判別True或False條件條件不符合(False)條件符合(True)分支結(jié)構(gòu)——例子條件條件不符合(False)條件符合(True)成績評定190分支結(jié)構(gòu)算式結(jié)果密碼正確

AND提款不超過2500元true密碼正確

AND提款超過2500元密碼錯(cuò)誤

AND提款不超過2500千元密碼錯(cuò)誤

AND提款超過2500元AND例子：提款機(jī)：密碼正確及提款金額不超過2500元，才可提款。計(jì)算機(jī)科學(xué)分支結(jié)構(gòu)192動(dòng)手做！試編寫一個(gè)程序，能夠作出華氏溫度(Fahrenheit)和攝氏溫度(Celsius)的轉(zhuǎn)換。用戶首先選擇那一種換算(FtoC或CtoF)，然后輸入所需數(shù)值，程序按照以下公式把結(jié)果運(yùn)算出來：

CtoF： F=9/5C+32 FtoC： C=5/9(F–32)

循環(huán)結(jié)構(gòu)“While-do”循環(huán)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是讓我們能夠方便地進(jìn)行重復(fù)運(yùn)算動(dòng)作。重復(fù)運(yùn)算的次數(shù)按照以下條件而定。以數(shù)字設(shè)定執(zhí)行次數(shù)。以某項(xiàng)條件的發(fā)生而停止重復(fù)運(yùn)算。循環(huán)內(nèi)的語句應(yīng)能改動(dòng)條件變量以脫離循環(huán)。循環(huán)結(jié)構(gòu)——例子累加求和：sum=1+2+3+…+100提煉累加sum=sum+i動(dòng)手做！參照例子求自然數(shù)1n中的奇數(shù)和及偶數(shù)和。19:48196例子1.

這個(gè)程序計(jì)算什么？例子考考你！19:48197例子

2.這個(gè)程序計(jì)算什么？

例子考考你！選擇與循環(huán)的考慮當(dāng)我們應(yīng)使用選擇語句還是循環(huán)語句時(shí)，我們最好先考慮以下問題:是否需要考慮「做」與「不做」某項(xiàng)工作?

(選擇)是否需要從兩項(xiàng)選擇中選取一個(gè)(而不是全部)?(選擇)是否從多項(xiàng)選擇中選取其中一個(gè)?

(嵌套選擇)是否有需要執(zhí)行多于一次?

(循環(huán))能否預(yù)知執(zhí)行指令的次數(shù)?

(數(shù)字設(shè)定執(zhí)行次數(shù)的循環(huán)(for-loop))你掌握了嗎？能辨識我們應(yīng)用選擇或循環(huán)控制結(jié)構(gòu)來處理所面對的問題。能以選擇或循環(huán)控制結(jié)構(gòu)編寫小型程序。針對選擇控制結(jié)構(gòu):做A與不做A。做A或B。從A,B,C….選一個(gè)。針對循環(huán)控制結(jié)構(gòu):重復(fù)A多次。能因應(yīng)情況，選取「限次循環(huán)」或「條件循環(huán)」來解決問題。明白一個(gè)欠佳的脫離循環(huán)條件，或未能更新循環(huán)變量，將產(chǎn)生永遠(yuǎn)循環(huán)。謝謝！第4章Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)content重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：1.Python的安裝與配置環(huán)境2.Python包管理與第三方庫導(dǎo)入3.Python基本輸入/輸出4.Python數(shù)據(jù)類型5.程序控制語句難點(diǎn)：1.Python數(shù)據(jù)類型2.程序控制語句Contents目錄4.1Python開發(fā)環(huán)境搭建與使用4.2Python包管理與第三方庫導(dǎo)4.3Python代碼規(guī)范及幫助4.4Python基本輸入/輸出4.5常量和變量4.6Python數(shù)據(jù)類型4.7運(yùn)算符與表達(dá)式4.8程序