第5章信息展示與發(fā)布工具應(yīng)用“信息的發(fā)布與交流”是信息素養(yǎng)的重要方面，指人們利用多種信息展示工具來呈現(xiàn)、展示、匯報(bào)、交流、發(fā)布信息，讓更多的人分享自己研究或積累的成果，交流成功的設(shè)想、方案和做法，讓更多的人受益，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。《信息技術(shù)基礎(chǔ)》配套資源5.1利用PowerPoint展示匯報(bào)演示文稿是最常用的信息展示工具。MicrosoftPowerPoint2016是微軟公司推出的在Windows環(huán)境下運(yùn)行的演示文稿制作工具軟件。PowerPoint演示文稿是一個(gè)多媒體集成和展示應(yīng)用軟件，它能夠?qū)⑽谋?、圖形或圖像、聲音、視頻和動(dòng)畫等多種媒體整合到幻燈片之中。PowerPoint演示文稿在企業(yè)宣傳、產(chǎn)品推介、技術(shù)培訓(xùn)、項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)、管理咨詢、教育教學(xué)、工作匯報(bào)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。演示文稿要從目的出發(fā)，進(jìn)行色彩風(fēng)格、呈現(xiàn)內(nèi)容、表現(xiàn)形式、動(dòng)畫方案等方面的設(shè)計(jì)，精選和加工素材、制作幻燈片、設(shè)計(jì)動(dòng)畫效果，遵循“突出主題、風(fēng)格恰當(dāng)、經(jīng)練文字、形象直觀”的原則。5.1.1使用PowerPoint的模板PowerPoint的模板是一套可復(fù)用的設(shè)計(jì)方案，它包括預(yù)先設(shè)計(jì)好的主題風(fēng)格和相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域特定用途的建議內(nèi)容。主題風(fēng)格特定內(nèi)容模板產(chǎn)品介紹、營銷策略、項(xiàng)目規(guī)劃、

旅游設(shè)計(jì)、公司會(huì)議、畢設(shè)答辯等顏色字體效果背景樣式主題5.1.1使用PowerPoint的模板現(xiàn)有主題顏色方案可選效果更換背景樣式5.1.1使用PowerPoint的模板

[任務(wù)要求]針對(duì)一篇畢業(yè)論文，基于PowerPoint模板制作畢業(yè)設(shè)計(jì)

答辯演示文稿。[實(shí)操步驟]①從互聯(lián)網(wǎng)上下載一個(gè)畢業(yè)論文答辯模板。②從互聯(lián)網(wǎng)上下載PPT模板，并應(yīng)用該模板創(chuàng)建新的PPT文件。③瀏覽模板文件的內(nèi)容，理解畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯較為規(guī)范的內(nèi)容結(jié)構(gòu)。④

將下載新建的文件另存為模板文件。⑤

根據(jù)從互聯(lián)網(wǎng)上查找的畢業(yè)論文內(nèi)容，課下編輯畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯PPT。實(shí)操任務(wù)5.1.1使用PowerPoint模板創(chuàng)建演示文稿5.1.1使用PowerPoint的模板[課堂訓(xùn)練]

5.1登錄Internet，從“搜索聯(lián)機(jī)模板和主題”中挑選三個(gè)模板，創(chuàng)建新文件，并保存為自定義Office模板。觀察“新建”-“自定義”（我的模板）中內(nèi)容發(fā)生的變化。5.1.2自定義幻燈片母板幻燈片母版存儲(chǔ)了演示文稿用到的主題相關(guān)的幻燈片版式信息，包括顏色、字體、效果、占位符大小和位置、背景等。每個(gè)演示文稿至少包含一個(gè)主題的幻燈片母版，每個(gè)主題幻燈片母版均包含一系列幻燈片版式。修改主題幻燈片的版式會(huì)影響該主題下的每個(gè)幻燈片版式的信息。修改某個(gè)幻燈片版式可以對(duì)使用該版式的每張幻燈片進(jìn)行快速、統(tǒng)一的版式信息更改。5.1.2自定義幻燈片母板

[任務(wù)要求]使用學(xué)校LOGO，創(chuàng)建一套具有學(xué)校特點(diǎn)的教師用

演示文稿自定義主題風(fēng)格。[實(shí)操步驟]①新建一個(gè)演示文稿，通過“視圖→母版視圖→幻燈片母版”進(jìn)入母版編輯畫面。②在縮略圖窗格，選擇主題幻燈片母版，設(shè)置統(tǒng)一的幻燈片背景格式。③修改標(biāo)題幻燈片版式，通過添加線條和圖片等，插入LOGO，定制標(biāo)題幻燈片的版式風(fēng)格。④

修改標(biāo)題和內(nèi)容版式，調(diào)整線條、圖片和LOGO位置和大小，形成內(nèi)容幻燈片的版式風(fēng)格。⑤

設(shè)置幻燈片版式的頁腳、頁眉信息。⑥

退出幻燈片母版編輯狀態(tài)，將文件另存為模板文件。實(shí)操任務(wù)5.1.2自定義幻燈片母板——體現(xiàn)主題風(fēng)格、專業(yè)風(fēng)格、課程風(fēng)格、班級(jí)風(fēng)格、演講者風(fēng)格5.1.1使用PowerPoint的模板[課堂訓(xùn)練]5.2在一個(gè)演示文稿中可以插入多種主題幻燈片母版，單擊“幻燈片母板→編輯母版→插入幻燈片母版”命令，則插入一組新的幻燈片母版；單擊“幻燈片母板→編輯主題→主題”命令，則可以插入一組應(yīng)用所選主題的幻燈片母版。5.3在一組幻燈片母版下，用戶可以插入自定義的新版式。單擊“幻燈片母板→編輯母版→插入版式”命令，可以插入一個(gè)僅標(biāo)題的版式。用戶可以從其他版式中復(fù)制所需的占位符并調(diào)整其大小和位置，也可以單擊“幻燈片母板→母版版式→插入占位符”命令，彈出占位符樣式下拉框，從10種占位符中選擇。5.1.3演示文稿的編輯與放映編輯演示文稿的幻燈片，通常需要在幻燈片中插入、編輯文本、剪貼畫、藝術(shù)字、自選圖形、影片、聲音、圖片、動(dòng)畫、表格與圖表等對(duì)象，可以使演示文稿圖文并茂、表現(xiàn)形式豐富多彩。編輯演示文稿的幻燈片，包括調(diào)整幻燈片的大小和方向，編輯幻燈片的內(nèi)容、設(shè)置對(duì)象動(dòng)畫效果、設(shè)置幻燈片切換效果、設(shè)置幻燈片播放方式等，使演示文稿在放映時(shí)產(chǎn)生良好的輔助演示匯報(bào)效果。5.1.3演示文稿的編輯與放映

[任務(wù)要求]通過“中關(guān)村在線”進(jìn)行電腦選購，制作PPT進(jìn)行所選產(chǎn)品介紹。[實(shí)操步驟]①新建空白演示文稿，設(shè)置“標(biāo)準(zhǔn)（4:3）”幻燈片大小。選擇一種喜歡的主題風(fēng)格。②進(jìn)入幻燈片母版編輯頁面，按要求修改標(biāo)題幻燈片的版式。③返回普通視圖，調(diào)整標(biāo)題幻燈片的標(biāo)題和文本格式?？赡苄枰磸?fù)修改母版占位符位置。④

選擇插入“標(biāo)題和內(nèi)容”幻燈片，進(jìn)入幻燈片母版編輯狀態(tài)，按要求修改幻燈片版式。⑤

在第二張幻燈片中，插入“SmartArt”對(duì)象“組織結(jié)構(gòu)圖”，編輯調(diào)研小組。實(shí)操任務(wù)5.1.3所選臺(tái)式電腦的產(chǎn)品介紹5.1.3演示文稿的編輯與放映PowerPoint的SmartArt圖形5.1.3演示文稿的編輯與放映[任務(wù)要求]通過“中關(guān)村在線”進(jìn)行電腦選購，制作PPT進(jìn)行所選產(chǎn)品介紹。[實(shí)操步驟]⑥新建“兩欄內(nèi)容”布局幻燈片，插入“調(diào)研所采用的方法”。⑦新建“標(biāo)題和內(nèi)容”布局幻燈片，插入“臺(tái)式電腦主要品牌”。⑧插入“臺(tái)式電腦選購考慮因素”幻燈片，內(nèi)容文本自主確定。⑨插入“中國臺(tái)式電腦市場(chǎng)主流品牌關(guān)注比例”幻燈片，插入柱狀圖，

編輯關(guān)注度。⑩添加第七張幻燈片（臺(tái)式機(jī)參數(shù)表格）。?

添加第八張幻燈片（內(nèi)存關(guān)注度）。?添加第九張幻燈片（顯示器類型與尺寸）。實(shí)操任務(wù)5.1.3所選臺(tái)式電腦的產(chǎn)品介紹5.1.3演示文稿的編輯與放映[任務(wù)要求]通過“中關(guān)村在線”進(jìn)行電腦選購，制作PPT進(jìn)行所選產(chǎn)品介紹。[實(shí)操步驟]?插入第九張幻燈片，使用自選圖形展示臺(tái)式電腦的硬件結(jié)構(gòu)組成。?插入第十張“臺(tái)式電腦硬件圖片集”幻燈片。圖片做刪除背景處理。?插入第十一張“臺(tái)式電腦安裝的軟件系統(tǒng)”幻燈片，使用“基本目標(biāo)圖”SmartArt對(duì)象。?插入第十二張“臺(tái)式電腦操作系統(tǒng)介紹”幻燈片，使用項(xiàng)目符號(hào)。?插入最后幅幻燈片，插入裝機(jī)視頻，設(shè)置全屏播放。?在母版編輯狀態(tài)下，在主題幻燈片母版底部添加六個(gè)圓角矩形，設(shè)置幻燈片超鏈接。?在母版編輯狀態(tài)下，對(duì)標(biāo)題版式設(shè)置“隱藏背景圖形”，讓第1張標(biāo)題幻燈片不顯示導(dǎo)航。?給“顯示器類型與尺寸”幻燈片添加聲音。實(shí)操任務(wù)5.1.3所選臺(tái)式電腦的產(chǎn)品介紹5.1.3演示文稿的編輯與放映[任務(wù)要求]通過“中關(guān)村在線”進(jìn)行電腦選購，制作PPT進(jìn)行所選產(chǎn)品介紹。[實(shí)操步驟](21)給第五張“臺(tái)式電腦選購考慮因素”幻燈片增加

“出現(xiàn)”的動(dòng)畫效果。(22)對(duì)演示文稿添加一致的幻燈片切換效果。(23)放映演示文稿，查看幻燈片的播放效果。(24)將演示文稿進(jìn)行打包輸出，保存到指定文件夾。實(shí)操任務(wù)5.1.3所選臺(tái)式電腦的產(chǎn)品介紹——更多的動(dòng)畫效果——更多的切換效果5.1.3演示文稿的編輯與放映更多的動(dòng)畫效果5.2通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布信息互聯(lián)網(wǎng)（Internet）是由一些使用公用語言互相通信的計(jì)算機(jī)連接而成的網(wǎng)絡(luò)，通過互聯(lián)網(wǎng)可以發(fā)布信息、下載信息，實(shí)現(xiàn)信息共享、資源共用。社交媒體信息發(fā)布論壇博客微博專題網(wǎng)站信息發(fā)布網(wǎng)上

求職租房

與招租個(gè)人

網(wǎng)店5.2.1利用論壇發(fā)布信息論壇是一種交互性強(qiáng)、內(nèi)容豐富而及時(shí)的Internet電子信息服務(wù)系統(tǒng)，為用戶提供各種信息服務(wù)（發(fā)布信息、進(jìn)行討論、聊天等）。例如百度貼吧、天涯論壇、網(wǎng)易論壇、鳳凰論壇、貓撲、ZOL等。某行業(yè)領(lǐng)域的論壇通常稱為專題討論區(qū)、某技術(shù)論壇或互動(dòng)社區(qū)。例如“編程論壇”、“CSDN論壇”、“開源中國”、“ITPUB論壇”、“51CTO論壇”等IT類技術(shù)論壇。BBS聊天室論壇5.2.1利用論壇發(fā)布信息[任務(wù)要求]利用“電腦計(jì)算機(jī)論壇”發(fā)布信息、開展討論。[實(shí)操步驟](1)通過百度搜索引擎，搜索“計(jì)算機(jī)論壇”。(2)點(diǎn)擊進(jìn)入“電腦計(jì)算機(jī)論壇”。（注冊(cè)身份）(3)找到指定主題，點(diǎn)擊進(jìn)入主題討論頁面，查看帖子內(nèi)容。(4)對(duì)該主題發(fā)帖（回復(fù)），以提出自己的意見。實(shí)操任務(wù)5.2.1使用“電腦計(jì)算機(jī)論壇”發(fā)布信息論壇開放任發(fā)言提升素養(yǎng)守法律5.2.2利用博客與微博發(fā)布信息博客Blog，是一種通常由個(gè)人管理、不定期張貼新的文章的網(wǎng)站。博客上的文章通常專注于某特定主題，提供評(píng)論或新聞，從而受到人們的關(guān)注。博客是社交媒體網(wǎng)絡(luò)的一部分。微博，微型博客的簡(jiǎn)稱，是一種通過關(guān)注機(jī)制分享簡(jiǎn)短實(shí)時(shí)信息的廣播式社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。用戶可以通過各種客戶端組建個(gè)人社區(qū)，以140字的文字更新信息，并實(shí)現(xiàn)即時(shí)分享。微博的關(guān)注機(jī)制分為可單向、可雙向兩種。MSNBBSICQBlogMicroBlog新浪微博（一家獨(dú)大）網(wǎng)易微博（停運(yùn)）（與LOFTER整合）騰訊微博（通QQ）（2020.9停運(yùn)）Twitter

新浪博客

CSDN博客

天涯博客

博客園

（原博客中國）5.2.2利用博客與微博發(fā)布信息[任務(wù)要求]搜尋名人博客，查看他們發(fā)表的文章。[實(shí)操步驟](1)通過百度搜索引擎，搜索“名人博客”。(2)進(jìn)入“名人博客大全”頁面，查看各類名人博客排名。(3)點(diǎn)擊感興趣的名人，進(jìn)入博客，查看他發(fā)表過的文章。(4)在文章尾部，對(duì)瀏覽過的文章發(fā)表評(píng)論。實(shí)操任務(wù)5.2.2（1）

利用博客查看發(fā)布的信息博客點(diǎn)贊發(fā)評(píng)論尊重作者謹(jǐn)言行5.1.1使用PowerPoint的模板[課堂訓(xùn)練]5.4使用CSDN博客

1.注冊(cè)并登錄“CSDN博客”，進(jìn)入CSDN博客首頁，從右側(cè)“博客專家”查看排序第一的博客專家，點(diǎn)擊姓名，進(jìn)入他在CSDN的博客。2.通過導(dǎo)航欄的搜索，查找有關(guān)“信息素養(yǎng)”的博客，查看與信息素養(yǎng)有關(guān)的文章，幫助我們深入理解信息素養(yǎng)的內(nèi)涵。

3.進(jìn)入CSDN博客編輯頁面，編輯博客并發(fā)布，查看發(fā)布結(jié)果。5.2.2利用博客與微博發(fā)布信息[任務(wù)要求]利用新浪微博發(fā)布消息。[實(shí)操步驟](1)通過百度搜索引擎，搜索“新浪微博”。(2)進(jìn)入新浪微博網(wǎng)站，注冊(cè)后進(jìn)入首頁。(3)瀏覽新浪微博個(gè)人首頁，可發(fā)布新聞（需繳費(fèi)）。(4)編輯微博，添加文字和視頻，可以看到發(fā)布結(jié)果。實(shí)操任務(wù)5.2.2（2）

利用微博發(fā)布信息5.2.3利用專用網(wǎng)站發(fā)布信息隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)上求職與網(wǎng)上招聘服務(wù)日趨成熟，例如智聯(lián)招聘、中華英才、58同城、51job、獵聘、前程無憂、中國人才網(wǎng)、Boss直聘等網(wǎng)站，支持公司和個(gè)人注冊(cè)。在這些人才招聘網(wǎng)站上，公司可以發(fā)布招聘信息、個(gè)人可以填寫求職信息，搭建了用人方和求職者之間的橋梁，促進(jìn)就業(yè)與創(chuàng)業(yè)。5.2.3利用專用網(wǎng)站發(fā)布信息[任務(wù)要求]通過智聯(lián)招聘網(wǎng)上求職。[實(shí)操步驟](1)通過百度搜索引擎，搜索“智聯(lián)招聘”。(2)首次進(jìn)入系統(tǒng)，平臺(tái)引領(lǐng)新人填寫個(gè)人信息。(3)輸入類似“銷售經(jīng)理”的關(guān)鍵詞，檢索查找期望

的職位。(4)點(diǎn)擊申請(qǐng)職位，可以逐家或全選，發(fā)送求職申請(qǐng)。實(shí)操任務(wù)5.2.3利用智聯(lián)招聘專用網(wǎng)站發(fā)布信息5.2.3利用專用網(wǎng)站發(fā)布信息[課堂訓(xùn)練]5.5在58同城中發(fā)布和查看信息。

1.在58同城中發(fā)布個(gè)人求職信息，截取發(fā)布畫面和結(jié)果畫面，在本班微信群中分享。2.在58同城中查找二手房，查看自己處所附近的房源。嘗試發(fā)布自家房源，查看發(fā)布結(jié)果。5.3利用即時(shí)通信工具發(fā)布信息即時(shí)通信（IM）是指能夠即時(shí)發(fā)送和接收信息的業(yè)務(wù)。從1998年面世以來不斷發(fā)展，即時(shí)通信不再是一個(gè)單純的聊天工具，它已經(jīng)發(fā)展成集交流、資訊、娛樂、搜索、電子商務(wù)、辦公協(xié)作和企業(yè)客戶服務(wù)等為一體的綜合化信息平臺(tái)。即時(shí)通信

工具QQ微信微信

公眾號(hào)國外的主流即時(shí)通信工具是ICQ、MSN、FaceBook。國內(nèi)即時(shí)通信工具主要有騰訊的QQ和微信、微軟MSN、網(wǎng)易泡泡POPO、新浪UC等。5.3.1使用QQ發(fā)布信息、上傳文件使用微信發(fā)送文件，文件大小的上限是100M，如果沒有打開過，文件有效期是72小時(shí)，過期則失效；如果打開過，則能夠保存180天，過期也不能再下載，并且微信文件會(huì)因?yàn)楹罄m(xù)信息過多而不便查找。利用QQ傳送離線文件，文件大小的上限是4G，默認(rèn)為用戶保存7天，接受過后只要不刪除，該文件是不會(huì)過期的，QQ上發(fā)送的文件可以到“群文件”里查找，因此使用比較方便。5.3.1使用QQ發(fā)布信息、上傳文件[任務(wù)要求]利用QQ群發(fā)布信息、上傳文件。[實(shí)操步驟](1)利用手機(jī)或電腦，打開QQ，進(jìn)入QQ主界面。(2)打開一個(gè)群，并在群里發(fā)言，群用戶均能看到。(3)在一個(gè)群里，群主或管理員可以發(fā)送群公告。(4)在一個(gè)群里，可以上傳文件，群成員可下載。(5)查看群“文件”，可以看到時(shí)間降序排列的文件。實(shí)操任務(wù)5.3.1使用QQ發(fā)布信息、上傳文件5.3.1使用QQ發(fā)布信息、上傳文件[課堂訓(xùn)練]5.6在本班同學(xué)的QQ群中啟動(dòng)“直播間”，體驗(yàn)“直播間”的廣播式交流。

5.7登錄互聯(lián)網(wǎng)，檢索同是騰訊公司產(chǎn)品的微信與QQ的區(qū)別。5.3.2利用微信公眾號(hào)發(fā)布信息微信公眾平臺(tái)分訂閱號(hào)和服務(wù)號(hào)兩種類型。服務(wù)號(hào)旨在為用戶提供服務(wù)。服務(wù)號(hào)發(fā)給用戶的消息，會(huì)顯示在用戶的聊天列表中。并且在發(fā)送消息給用戶時(shí)，用戶將收到即時(shí)的消息提醒。訂閱號(hào)旨在為用戶提供信息和資訊。訂閱號(hào)發(fā)給用戶的消息，將會(huì)顯示在用戶的訂閱號(hào)文件夾中。在發(fā)送消息給用戶時(shí)，用戶不會(huì)收到即時(shí)消息提醒。5.3.2利用微信公眾號(hào)發(fā)布信息[任務(wù)要求]利用微信公眾號(hào)發(fā)表文章。。[實(shí)操步驟](1)

百度搜索“微信公眾號(hào)”，進(jìn)入微信公眾號(hào)官網(wǎng)。(2)注冊(cè)普通訂閱號(hào)，登錄自己的公眾號(hào)。(3)瀏覽左側(cè)窗格，點(diǎn)擊“素材管理”進(jìn)入“圖文素材”頁面，其中有曾經(jīng)編輯或發(fā)布過的文章。(4)點(diǎn)擊“新建圖文素材”，開始編輯一個(gè)新文章。(5)使用頁面上提供的各種工具，編輯新文章。(6)單擊“保存并群發(fā)”按鈕，進(jìn)入文章屬性設(shè)定頁面。(7)再次單擊“保存并群發(fā)”按鈕，完成文件發(fā)布。實(shí)操任務(wù)5.3.2利用微信公眾號(hào)發(fā)布信息祝賀你學(xué)習(xí)了第5章，信息展示能力獲得提升！繼續(xù)，下一章更精彩……第6章計(jì)算思維與編程基礎(chǔ)本章介紹對(duì)計(jì)算思維的基本概念及其運(yùn)用進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，對(duì)以計(jì)算機(jī)為核心的智能化設(shè)備解決問題的基本思維方式進(jìn)行說明，對(duì)計(jì)算機(jī)編程的基本技能做一個(gè)引入性的介紹?！缎畔⒓夹g(shù)基礎(chǔ)）》配套資源6.1計(jì)算思維的概念6.1.1計(jì)算思維的定義計(jì)算思維（ComputationalThinking）是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、設(shè)計(jì)系統(tǒng)、以及理解人類行為等一系列思維活動(dòng)。計(jì)算思維的概念由周以真教授（美國計(jì)算機(jī)科學(xué)家）于2006年3月首次提出，并指出計(jì)算思維是與形式化問題及其解決方案相關(guān)的思維過程，其解決問題的表示形式應(yīng)該能有效地被信息處理代理執(zhí)行。6.1計(jì)算思維的概念6.1.1計(jì)算思維的定義例1：描述一個(gè)做上下周期性擺動(dòng)小球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，數(shù)學(xué)上用sin（x）表示當(dāng)x是一個(gè)具體數(shù)值時(shí)，怎樣計(jì)算出sin（x）的具體結(jié)果呢？當(dāng)x在定義域內(nèi)取任意值時(shí)如何由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出sin（x）的結(jié)果呢？在這個(gè)公式中，計(jì)算的精度由n決定，當(dāng)n取值較大時(shí)（例如1000），手工計(jì)算就十分費(fèi)勁，甚至?xí)r不能做到，這時(shí)，我們可以考慮用計(jì)算機(jī)的快速計(jì)算功能來解決這個(gè)問題。6.1計(jì)算思維的概念6.1.1計(jì)算思維的定義我們?nèi)绾巫層?jì)算機(jī)按照計(jì)算公式去計(jì)算呢？這需要我們抽象出計(jì)算過程的“模式”，即這樣，就形成了sin（x）可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算的解決方案。6.1計(jì)算思維的概念6.1.1計(jì)算思維的定義例2：設(shè)計(jì)開發(fā)一個(gè)飲料自動(dòng)售貨機(jī)。通過實(shí)際體驗(yàn)，我們知道要求售貨機(jī)的功能實(shí)際上就是“根據(jù)購貨人的選擇和付費(fèi)，立即為購貨人提供相應(yīng)的飲料”，將這一問題轉(zhuǎn)化成機(jī)器自動(dòng)執(zhí)行。經(jīng)過分析思考可以制定以下方案：（1）將飲料包裝標(biāo)準(zhǔn)化（2）設(shè)計(jì)一個(gè)可控的自動(dòng)輸送包裝飲料的裝置（3）設(shè)計(jì)一個(gè)選擇飲料鍵盤和一個(gè)收費(fèi)裝置（4）設(shè)計(jì)一個(gè)控制裝置6.1計(jì)算思維的概念6.1.1計(jì)算思維的定義使用流程圖表示這個(gè)過程可以更加清晰，如圖6-1所示。6.1計(jì)算思維的概念6.1.1計(jì)算思維的定義通過以上兩個(gè)簡(jiǎn)單的例子，對(duì)計(jì)算思維進(jìn)行通俗簡(jiǎn)單的說明。計(jì)算思維是基于計(jì)算機(jī)學(xué)科的基本概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及對(duì)人的行為理解的一種思維方法，它包括算法、分解、抽象、概括和調(diào)試五個(gè)基本要素。所謂算法，就是流程的概念所謂分解，就是將復(fù)雜問題分解為計(jì)算機(jī)可以處理的簡(jiǎn)單問題所謂抽象，就是從眾多的事物中抽取出共同的、本質(zhì)性的特征所謂概括，就是把抽象出來的事物的共同的本質(zhì)特征綜合起來所謂調(diào)試，就是在算法正式使用之前對(duì)其進(jìn)行模擬的、仿真的運(yùn)行試驗(yàn)6.1計(jì)算思維的概念6.1.2計(jì)算思維的本質(zhì)計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化。它反映了計(jì)算的根本問題，即什么能被有效地自動(dòng)進(jìn)行。從操作層面上講，計(jì)算就是如何尋找一臺(tái)計(jì)算機(jī)去求解問題，隱含地說就是要確定合適的抽象，選擇合適的計(jì)算機(jī)去解釋執(zhí)行該抽象，后者就是自動(dòng)化。例如，早期建一所房子，整個(gè)建筑的構(gòu)思可能就在主持人的腦子里面；但是隨著工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這種靠記憶來設(shè)計(jì)和規(guī)劃建筑的方式越來越不適應(yīng)，因此需要有施工圖紙。6.1計(jì)算思維的概念6.1.3計(jì)算思維的特征（1）計(jì)算思維是人的思維方式，不是計(jì)算機(jī)的思維方式（2）計(jì)算思維的過程可以由人執(zhí)行，也可以由計(jì)算機(jī)執(zhí)行（3）計(jì)算思維是思想，不是人造物（4）計(jì)算思維是概念化，不是程序化。6.1計(jì)算思維的概念6.1.4計(jì)算機(jī)與計(jì)算思維的關(guān)系計(jì)算思維本身并不是計(jì)算機(jī)科學(xué)的專屬。實(shí)際上，即使沒有計(jì)算機(jī)，計(jì)算思維也在逐步的發(fā)展。但是，正是計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給計(jì)算思維的研究和發(fā)展帶來了根本性的變化。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)豐富了人類改造世界的手段，同時(shí)也強(qiáng)化了計(jì)算思維的意義和作用,并極大的推動(dòng)了計(jì)算思維的發(fā)展。6.1計(jì)算思維的概念6.1.5計(jì)算思維的案例用C語言寫出下述的程序段:floatx；/*定義變量*/3*x*x+5*x-15=0；/*給出方程,讓計(jì)算機(jī)求解*/printf(“%f”,x);/*輸出結(jié)果*/結(jié)果上機(jī)一試，才發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤一大堆，根本不可能得到想要的解。6.1計(jì)算思維的概念6.1.5計(jì)算思維的案例本例程序應(yīng)該如下：floatx1,x2,d;/*定義變量*/d=5*5-4*3*(-15);x1=(5+sqrt(d))/(2*3);/*求根公式*/x2=(-5-sqrt(d))/(2*3);/*求根公式*/printf(“%f”,”%f”,x1,x2);/*輸出結(jié)果*/6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-1警察抓小偷【問題描述】警察局抓了a、b、c、d四名偷竊嫌疑犯，其中只有一人是小偷，審訊記錄如下：A說：我不是小偷B說：c是小偷C說：小偷肯定是dD說：c在冤枉人四個(gè)人中，三個(gè)人說的是真話，一個(gè)人說的是假話，請(qǐng)問誰是小偷？6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-1警察抓小偷【問題分析】（1）依次假設(shè)每個(gè)人是小偷的情況，并一一代入四句供詞；（2）依次檢驗(yàn)“四個(gè)人中三個(gè)人說真話，一人說假話”是否成立；（3）如果成立，則小偷找到。6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-1警察抓小偷【數(shù)學(xué)建?！浚?）將a、b、c、d四個(gè)人進(jìn)行編號(hào)為1、2、3、4；（2）用變量x存放小偷的編號(hào)；（3）依次將x=1，x=2，x=3，x=4代入問題系統(tǒng)，檢驗(yàn)“三真一假”是否成立。6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-1警察抓小偷【計(jì)算】（1）A說：我不是小偷x<>11or0（2）B說：c是小偷x=31or0（3）C說：小偷肯定是dx=41or0（4）D說：c在冤枉人x<>41or0（5）三真一假36.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-1警察抓小偷【流程圖】使用流程圖可以更加清晰得表示出程序的邏輯關(guān)系，如圖6-2所示。6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-1警察抓小偷【編程實(shí)現(xiàn)】這里使用Python語言實(shí)現(xiàn)，具體代碼如下：6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-2百元買百雞【問題描述】公雞每只5元，母雞每只3元，小雞1元3只，一百元買一百只雞，問有幾種買法？6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-2百元買百雞【問題分析】（1）所要買的三種雞總數(shù)是100只；（2）買三種雞所花的錢總數(shù)是100元；（3）可以把公雞數(shù)從1增長到100，確定一個(gè)公雞數(shù)后，讓母雞數(shù)從1增長到100，確定公雞數(shù)和母雞數(shù)后，則小雞數(shù)為100減去公雞數(shù)再減去母雞數(shù)，確定三種雞的數(shù)目后，按照單價(jià)計(jì)算買三種雞所花的錢，如果所花的錢正好等于100元，則符合百元買百雞的要求，這樣就找到了一種買法，依次類推，可以找出所有百元買百雞的方法。6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-2百元買百雞【數(shù)學(xué)建模】（1）將公雞、母雞和小雞的數(shù)量分別用X、Y、Z表示；（2）X、Y、Z的總和為100；（3）5X+3Y+Z/3=100。6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-2百元買百雞【計(jì)算】（1）令X=1，Y=1，Z=100–X–Y5X+3Y+Z/3=100，則符合要求；（2）令X=1，Y=2，Z=100–X–Y5X+3Y+Z/3=100，則符合要求；（3）令X=1，Y=3，Z=100–X–Y5X+3Y+Z/3=100，則符合要求；（4）依次類推，則可以得出符合要求的組合。6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-2百元買百雞【流程圖】使用流程圖表示問題的完整流程，如圖6-4所示。6.1計(jì)算思維的概念實(shí)例6-2百元買百雞【編程實(shí)現(xiàn)】使用Python語言實(shí)現(xiàn)，代碼如下：6.1計(jì)算思維的概念通過以上案例，可以總結(jié)出利用計(jì)算思維解決問題主要步驟如下：（1）對(duì)問題進(jìn)行分析，列出解決問題的條件；（2）從問題中抽象出適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，然后設(shè)計(jì)解決這個(gè)數(shù)學(xué)模型的算法；（3）按照算法編寫程序，并調(diào)試、測(cè)試、運(yùn)行程序，得到最終解答。6.2程序設(shè)計(jì)語言概述程序設(shè)計(jì)語言是用于書寫計(jì)算機(jī)程序的語言。語言的基礎(chǔ)是一組記號(hào)和一組規(guī)則。根據(jù)規(guī)則由記號(hào)構(gòu)成的記號(hào)串的總體就是語言。在程序設(shè)計(jì)語言中，這些記號(hào)串就是程序。程序設(shè)計(jì)語言有3個(gè)方面的因素，即語法、語義和語用。語法表示程序的結(jié)構(gòu)或形式，亦即表示構(gòu)成語言的各個(gè)記號(hào)之間的組合規(guī)律，但不涉及這些記號(hào)的特定含義，也不涉及使用者。語義表示程序的含義，亦即表示按照各種方法所表示的各個(gè)記號(hào)的特定含義，但不涉及使用者。6.2程序設(shè)計(jì)語言概述6.2.1程序設(shè)計(jì)語言的含義程序設(shè)計(jì)語言是計(jì)算機(jī)能夠理解和識(shí)別用戶操作意圖的一種交互體系，它按照特定規(guī)則組織計(jì)算機(jī)指令，使計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)進(jìn)行各種運(yùn)算處理。按照程序設(shè)計(jì)語言規(guī)則組織起來的一組計(jì)算機(jī)指令稱為計(jì)算機(jī)程序。6.2程序設(shè)計(jì)語言概述6.2.2程序設(shè)計(jì)語言的發(fā)展1.機(jī)器語言機(jī)器語言是一種二進(jìn)制語言，它直接使用二進(jìn)制代碼表達(dá)指令，是計(jì)算機(jī)硬件可以直接識(shí)別和執(zhí)行的程序設(shè)計(jì)語言。2.匯編語言使用助記符與機(jī)器語言中的指令進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，在計(jì)算機(jī)發(fā)展早期幫助程序員提高編程效率3.高級(jí)語言高級(jí)語言是接近自然語言的一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言6.2程序設(shè)計(jì)語言概述6.2.3程序運(yùn)行基本方式1.編譯編譯是將源代碼轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼的過程。6.2程序設(shè)計(jì)語言概述6.2.3程序運(yùn)行基本方式2.解釋解釋是將源代碼逐條轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼，同時(shí)逐條運(yùn)行目標(biāo)代碼的過程。6.2程序設(shè)計(jì)語言概述6.2.3程序運(yùn)行基本方式3.編譯和解釋的區(qū)別編譯是一次性地翻譯，一旦程序被編譯，不再需要編譯程序或者源代碼。解釋則在每次程序運(yùn)行時(shí)都需要解釋器和源代碼。6.2程序設(shè)計(jì)語言概述6.2.4程序的基本編寫方法1.IPO程序編寫方法（1）輸入數(shù)據(jù)輸入（Input）是一個(gè)程序的開始。（2）處理數(shù)據(jù)處理（Process）是程序?qū)斎霐?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生輸出結(jié)果的過程。（3）輸出數(shù)據(jù)輸出（Output）是程序展示運(yùn)算成果的方式。6.2程序設(shè)計(jì)語言概述6.2.4程序的基本編寫方法例如，根據(jù)用戶輸入的圓半徑，計(jì)算出圓面積和圓周長并輸出。該問題使用IPO進(jìn)行分析如下：輸入（I，Input）：用戶輸入圓半徑，半徑使用變量raduis表示；處理（P，Process）：計(jì)算圓面積area=π*radius*radius（此處，π取3.1415），計(jì)算圓周長circle=2*π*radius；輸出（O，Output）：兩個(gè)輸出結(jié)果分別為，圓面積area和圓周長circle。6.2程序設(shè)計(jì)語言概述6.2.4程序的基本編寫方法2.算法描述方法算法就是解決問題的方法或步驟，是程序設(shè)計(jì)的靈魂。算法的描述方法很多，常見的有自然語言法、偽代碼法、流程圖法、NS流程圖法等，IPO程序編寫方法的P（處理數(shù)據(jù)）中的算法就是用自然語言描述的。6.2程序設(shè)計(jì)語言概述6.2.4程序的基本編寫方法流程圖法也是比較常用的算法描述方法，下面具體介紹一下流程圖法。6.2程序設(shè)計(jì)語言概述6.2.4程序的基本編寫方法（2）流程圖例如上面的案例，根據(jù)用戶輸入的圓半徑，計(jì)算出圓面積和圓周長并輸出，可以使用流程圖表示，如圖6-8所示。6.3解釋型語言—Python本節(jié)中以Python為例介紹解釋型編程語言的應(yīng)用，通過多個(gè)不同類型的實(shí)例進(jìn)一步理解計(jì)算思維解決問題的過程。主要包括三種程序結(jié)構(gòu)，分別是順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。6.3解釋型語言—Python6.3.1Python簡(jiǎn)介Python是一個(gè)高層次的結(jié)合了解釋性、編譯性、互動(dòng)性和面向?qū)ο蟮哪_本語言。Python的設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的可讀性，相比其他語言經(jīng)常使用英文關(guān)鍵字，其他語言的一些標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，它具有比其他語言更有特色語法結(jié)構(gòu)。6.3解釋型語言—Python6.3.1Python簡(jiǎn)介1.Python發(fā)展歷史Python是由GuidovanRossum在八十年代末和九十年代初，在荷蘭國家數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)研究所設(shè)計(jì)出來的。像Perl語言一樣，Python源代碼同樣遵循GPL（GNUGeneralPublicLicense）協(xié)議。Python2.7被確定為最后一個(gè)Python2.x版本，它除了支持Python2.x語法外，還支持部分Python3.1語法。6.3解釋型語言—Python6.3.1Python簡(jiǎn)介2.Python特點(diǎn)（1）易于學(xué)習(xí)（2）易于閱讀（3）易于維護(hù)（4）一個(gè)廣泛的標(biāo)準(zhǔn)庫（5）互動(dòng)模式（6）可移植（7）可擴(kuò)展（8）數(shù)據(jù)庫（9）GUI編程（10）可嵌入6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建1.Python下載Python最新源碼，二進(jìn)制文檔，新聞資訊等可以在Python的官網(wǎng)查看到，Python官網(wǎng)是/。6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建選擇操作系統(tǒng)，這里選擇Windows，即可鍵入下載列表，可以看到其他版本的下載鏈接選擇需要下載的版本，單擊“Downloads”，即可下載所需要的版本。6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建2.Python安裝下載完安裝文件后，雙擊安裝文件即可打開安裝向?qū)В鐖D6-11所示。6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建勾選“AddPython3.7toPATH”選項(xiàng)，并點(diǎn)擊“InstallNow”即可以開始Python的安裝6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建安裝過程比較簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行任何設(shè)置，即可完成Python的安裝。6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建3.環(huán)境變量配置在安裝Python過程中，已經(jīng)設(shè)置了環(huán)境變量，如果沒有安裝可以通過以下方式配置環(huán)境變量。（1）命令行方式配置環(huán)境變量在命令操作符窗口中，輸入“path=%path%;C:\Python”，按下"Enter"。即可完成環(huán)境變量的添加。6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建（2）窗口方式配置環(huán)境變量右鍵點(diǎn)擊"計(jì)算機(jī)"，然后點(diǎn)擊"屬性"，然后點(diǎn)擊"高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置"，選擇“環(huán)境變量”，打開“環(huán)境變量”窗口6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建4.運(yùn)行PythonPython程序可以通過三種方式運(yùn)行，可以根據(jù)需要選擇不同的方式。（1）命令提示符方式可以在命令提示符窗口中，鍵入python，即可進(jìn)入Python的編輯環(huán)境中開始編寫Python代碼。6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建4.運(yùn)行PythonPython程序可以通過三種方式運(yùn)行，可以根據(jù)需要選擇不同的方式。（1）命令提示符方式可以在命令提示符窗口中，鍵入python，即可進(jìn)入Python的編輯環(huán)境中開始編寫Python代碼。6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建Python命令行中有一些常用參數(shù)，具體如表6-2所示。6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建（2）PythonShell在Python中，可以通過PythonShell編寫和運(yùn)行Python程序，在開始菜單中，選擇“所有程序”，找到Python文件夾，選擇“IDLE”，即可打開PythonShell6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建在“PythonShell”的“File”菜單中，選擇“NewFile”命令，可以打開Python程序編輯窗口6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建在“PythonShell”的“File”菜單中，選擇“NewFile”命令，可以打開Python程序編輯窗口編輯完成Python程序后，可以直接運(yùn)行程序，則在“PythonShell”中會(huì)顯示程序的運(yùn)行結(jié)果。6.3解釋型語言—Python6.3.2開發(fā)環(huán)境搭建（3）集成開發(fā)環(huán)境（IDE：IntegratedDevelopmentEnvironment）PyCharmPyCharm是由JetBrains打造的一款PythonIDE，支持MACOS、Windows、Linux系統(tǒng)。PyCharm功能主要功能有調(diào)試、語法高亮、Project管理、代碼跳轉(zhuǎn)、智能提示、自動(dòng)完成、單元測(cè)試、版本控制等。PyCharm安裝文件下載地址為/pycharm/download/。PyCharm教程地址為/w3cnote/pycharm-windows-install.html。6.3解釋型語言—Python6.3.3Python的一個(gè)簡(jiǎn)單程序1.交互式編程交互式編程不需要?jiǎng)?chuàng)建腳本文件，是通過Python解釋器的交互模式進(jìn)來編寫代碼。Window上在安裝Python時(shí)已經(jīng)安裝了交互式編程客戶端，即PythonShell。6.3解釋型語言—Python6.3.3Python的一個(gè)簡(jiǎn)單程序在python提示符中輸入以下文本信息，然后按Enter鍵可以查看運(yùn)行效果。6.3解釋型語言—Python6.3.3Python的一個(gè)簡(jiǎn)單程序2.腳本式編程通過腳本參數(shù)調(diào)用解釋器開始執(zhí)行腳本，直到腳本執(zhí)行完畢。當(dāng)腳本執(zhí)行完成后，解釋器不再有效。6.3解釋型語言—Python6.3.3Python的一個(gè)簡(jiǎn)單程序代碼編寫完成后，可以直接通過菜單欄中的Run菜單運(yùn)行程序，選擇“RunModule”命令，就可以查看運(yùn)行結(jié)果6.3解釋型語言—Python6.3.3Python的一個(gè)簡(jiǎn)單程序也可以在命令提示符窗口中，通過python命令運(yùn)行該程序。6.3解釋型語言—Python6.3.4完成基本算數(shù)運(yùn)算【知識(shí)基礎(chǔ)】首先，介紹一下Python中用到的算術(shù)運(yùn)算符，以下假設(shè)變量，a=10，b=20，算數(shù)運(yùn)算符如6-3所示。6.3解釋型語言—Python6.3.4完成基本算數(shù)運(yùn)算實(shí)例6-3圓面積和周長的計(jì)算【問題描述】根據(jù)用戶輸入的半徑，計(jì)算出圓的面積和周長，并在終端輸出圓面積和周長?！締栴}分析】在已知半徑的情況下，按照?qǐng)A面積和周長的計(jì)算公式，進(jìn)行計(jì)算并輸出結(jié)果即可。6.3解釋型語言—Python6.3.4完成基本算數(shù)運(yùn)算【數(shù)學(xué)建模】使用raduis表示半徑，area表示圓面積，circle表示圓周長，具體數(shù)學(xué)關(guān)系如下所示：圓面積area=π*radius*radius（此處，π取3.1415）圓周長circle=2*π*radius；【IPO描述】在之前的章節(jié)中已經(jīng)進(jìn)行了描述，可以參考前面章節(jié)的內(nèi)容。【流程圖】在之前的章節(jié)中已經(jīng)進(jìn)行了描述，可以參考前面章節(jié)的內(nèi)容。6.3解釋型語言—Python6.3.4完成基本算數(shù)運(yùn)算【編程實(shí)現(xiàn)】使用Python語言實(shí)現(xiàn)，具體代碼如下：6.3解釋型語言—Python6.3.4完成基本算數(shù)運(yùn)算運(yùn)行代碼，并在Pythonshell中輸入半徑值，即可得到結(jié)果6.3解釋型語言—Python6.3.5讓機(jī)器具有分析判斷能力1.單條件分支語句Python語言使用if…else語句控制程序的執(zhí)行。具體的語法格式如下。if判斷條件：執(zhí)行語句……else：執(zhí)行語句……6.3解釋型語言—Python6.3.5讓機(jī)器具有分析判斷能力2.多條件分支結(jié)構(gòu)當(dāng)判斷條件為多個(gè)值時(shí)，語法格式如下：if判斷條件1:執(zhí)行語句1……elif判斷條件2:執(zhí)行語句2……elif判斷條件3:執(zhí)行語句3……else:執(zhí)行語句4……6.3解釋型語言—Python6.3.5讓機(jī)器具有分析判斷能力實(shí)例6-4實(shí)數(shù)絕對(duì)值的計(jì)算【問題描述】計(jì)算用戶輸入的實(shí)數(shù)的絕對(duì)值，并輸出計(jì)算結(jié)果?！締栴}分析】需要判斷用戶輸入的實(shí)數(shù)是正數(shù)還是負(fù)數(shù)，如果是正數(shù)則直接輸出實(shí)數(shù)即可，如果是負(fù)數(shù)則需要將負(fù)數(shù)變?yōu)檎龜?shù)，在輸出計(jì)算結(jié)果。6.3解釋型語言—Python6.3.5讓機(jī)器具有分析判斷能力【數(shù)學(xué)建?！渴褂胣um表示用戶輸入的實(shí)數(shù)，則num的絕對(duì)值可以用下面公式表示。當(dāng)num大于等于0時(shí)，|num|=num；當(dāng)num小于0時(shí)，|num|=-num?！綢PO描述】輸入：實(shí)數(shù)num處理：num>=0時(shí)，|num|=num；num<0時(shí)，|num|=-num輸出：輸出|num|6.3解釋型語言—Python6.3.5讓機(jī)器具有分析判斷能力【流程圖】使用流程圖描述程序6.3解釋型語言—Python6.3.5讓機(jī)器具有分析判斷能力【編程實(shí)現(xiàn)】6.3解釋型語言—Python6.3.5讓機(jī)器具有分析判斷能力運(yùn)行代碼，并在Pythonshell中輸入實(shí)數(shù)，即可得到實(shí)數(shù)的絕對(duì)值6.3解釋型語言—Python6.3.6短程序解決大問題【知識(shí)基礎(chǔ)】下面是在大多數(shù)編程語言中的循環(huán)語句的一般形式6.3解釋型語言—Python6.3.6短程序解決大問題使用流程圖表示for循環(huán)可以更加清晰6.3解釋型語言—Python6.3.6短程序解決大問題使用代碼表示，代碼如下：6.3解釋型語言—Python6.3.6短程序解決大問題執(zhí)行以上代碼，可以得出結(jié)果6.3解釋型語言—Python6.3.6短程序解決大問題實(shí)例6-5計(jì)算n的階乘【問題描述】根據(jù)用戶輸入的數(shù)值n，計(jì)算出n的階乘，并輸出結(jié)果。【問題分析】n的階乘就是計(jì)算從1到n的乘積?！緮?shù)學(xué)建模】對(duì)問題進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，階乘的公式如下所示。n!=n*(n-1)*...*16.3解釋型語言—Python6.3.6短程序解決大問題實(shí)例6-5計(jì)算n的階乘【IPO描述】輸入：需要計(jì)算階乘的n處理：sn表示n的階乘，計(jì)算sn=1*2*...*n輸出：輸出sn6.3解釋型語言—Python6.3.6短程序解決大問題實(shí)例6-5計(jì)算n的階乘【流程圖】使用流程圖描述程序6.3解釋型語言—Python6.3.6短程序解決大問題【編程實(shí)現(xiàn)】6.3解釋型語言—Python6.3.6短程序解決大問題運(yùn)行代碼，并在Pythonshell中輸入n，即可得到n的階乘6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-6成績(jī)計(jì)算器【問題描述】編寫一個(gè)程序，計(jì)算出某次考試全班學(xué)生的平均分、最高分、最低分?！締栴}分析】在該問題中，首先要獲得所有的成績(jī)，然后再對(duì)于所有成績(jī)進(jìn)行累加，然后求出平均分，最高分和最低分，需要對(duì)所有成績(jī)進(jìn)行比較，從而獲取最高分和最低分。6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-6成績(jī)計(jì)算器【數(shù)學(xué)建?！吭O(shè)平均分為avg，輸入成績(jī)的累加總和為sum，輸入成績(jī)的個(gè)數(shù)（學(xué)生數(shù)）為num，則avg=sum/num比較所有成績(jī)，其中最高的成績(jī)?yōu)閙ax，最低成績(jī)?yōu)閙in。6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-6成績(jī)計(jì)算器【IPO描述】輸入：所有成績(jī)，人數(shù)不定，使用列表score存儲(chǔ)所有成績(jī)。處理：成績(jī)?yōu)?-100分，輸入成績(jī)時(shí)可以以“-1”作為輸入結(jié)束標(biāo)志，獲取到所有成績(jī)后，對(duì)成績(jī)進(jìn)行遍歷，累加求和sum，成績(jī)的個(gè)數(shù)為num，然后可以計(jì)算出平均值avg；對(duì)于所有成績(jī)進(jìn)行遍歷，對(duì)成績(jī)進(jìn)行對(duì)比，最大值賦給max，最小值賦給min。輸出：平均分avg，最大值max，最小值min。6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-6成績(jī)計(jì)算器【流程圖】使用流程圖描述程序6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-6成績(jī)計(jì)算器【編程實(shí)現(xiàn)】6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-6成績(jī)計(jì)算器【編程實(shí)現(xiàn)】6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-6成績(jī)計(jì)算器運(yùn)行以上代碼，并在PythonShell中輸入成績(jī)，即可計(jì)算出平均分、最高分和最低分。如圖6-31所示。6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-7素?cái)?shù)的判斷【問題描述】判斷1-100之間有多少個(gè)素?cái)?shù)，并輸出所有素?cái)?shù)?！締栴}分析】素?cái)?shù)就是只能被1和它本身整除的數(shù)，判斷素?cái)?shù)的方法是用一個(gè)數(shù)分別去除2到這個(gè)數(shù)據(jù)的平方根，如果能被整除，則表明此數(shù)不是素?cái)?shù)，反之是素?cái)?shù)。6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-7素?cái)?shù)的判斷【數(shù)學(xué)建?！吭O(shè)需要判斷數(shù)為n，則，判斷是否等于0，如等于0則n不是素?cái)?shù)?！綢PO描述】輸入：1到100的整數(shù)。處理：從1開始循環(huán)到100，分別對(duì)2到取余操作，如果成立則不為素?cái)?shù)，不成立則是素?cái)?shù)。輸出：1到100之間的所有符合素?cái)?shù)要求的整數(shù)6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-7素?cái)?shù)的判斷【流程圖】使用流程圖描述程序6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-7素?cái)?shù)的判斷【編程實(shí)現(xiàn)】6.4綜合實(shí)例實(shí)例6-7素?cái)?shù)的判斷運(yùn)行以上代碼，可以輸出1到100之間的素?cái)?shù)，并統(tǒng)計(jì)出素?cái)?shù)的個(gè)數(shù)。6.5本章小結(jié)本章主要介紹了計(jì)算思維的概念和使用計(jì)算思維解決實(shí)際問題的過程；程序設(shè)計(jì)的概念、分類和執(zhí)行方式；Python的語言的基本概念、開發(fā)環(huán)境搭建、程序基本結(jié)構(gòu)，并通過Python語言實(shí)例進(jìn)一步說明如何使用計(jì)算思維和編程語言解決一些實(shí)際問題。通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠掌握計(jì)算思維的相關(guān)概念，具備運(yùn)用計(jì)算機(jī)語言編程解決問題的基本能力。祝賀你學(xué)習(xí)了第6章，下一章更精彩……第7章新一代信息技術(shù)及其應(yīng)用本章將介紹云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及人工智能等方面的基本概念和知識(shí)，并對(duì)這些新一代信息技術(shù)當(dāng)前的應(yīng)用場(chǎng)景做一個(gè)簡(jiǎn)要說明?！缎畔⒓夹g(shù)基礎(chǔ)》配套資源7.1云計(jì)算7.1.1云計(jì)算的概念1．云計(jì)算的定義云計(jì)算（CloudComputing）的概念由Google公司的CEO埃里克?施密特2006年首次提出。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的定義是：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件、服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需要投入很少的管理工作，或與服務(wù)商進(jìn)行很少的交互。這里把提供資源的網(wǎng)絡(luò)稱之為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展，并可以隨時(shí)獲取、按需使用、隨時(shí)擴(kuò)展、按使用付費(fèi)。這種特性常被人們比喻為從每戶單臺(tái)發(fā)電機(jī)供電模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水和電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。其最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳播的。云2．云計(jì)算服務(wù)

云計(jì)算服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。這種計(jì)算資源共享池稱之為“云”，這也是云計(jì)算的核心理念。

“云”是一些可以自我維護(hù)和管理的虛擬機(jī)計(jì)算資源，通常是一些大型服務(wù)器集群，包括計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器和寬帶資源等。云計(jì)算將計(jì)算資源集中起來，并通過專門軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理，無需人為參與。

用戶可以動(dòng)態(tài)申請(qǐng)部分資源，支持各種應(yīng)用程序的運(yùn)轉(zhuǎn)，無需為繁瑣的細(xì)節(jié)而煩惱，能夠更加專注于自己的業(yè)務(wù)，有利于提高效率、降低成本和技術(shù)創(chuàng)新。7.1云計(jì)算3．云計(jì)算的特點(diǎn)（1）超大規(guī)模

一般的企業(yè)私有云都擁有數(shù)百上千臺(tái)服務(wù)器，大規(guī)模的云都有上百萬臺(tái)服務(wù)器。云計(jì)算把大量計(jì)算資源集中到一個(gè)公共資源池中，通過多主租用的方式共享計(jì)算資源。

例如，Google云計(jì)算中心已經(jīng)擁有幾百萬臺(tái)服務(wù)器，Amazon（亞馬遜）、IBM、微軟、Yahoo（雅虎）等的“云”均擁有幾十萬臺(tái)服務(wù)器。雖然單個(gè)用戶在云計(jì)算平臺(tái)獲得服務(wù)水平受到網(wǎng)絡(luò)帶寬等各因素影響，未必獲得優(yōu)于本地主機(jī)所提供的服務(wù)，但是從整個(gè)社會(huì)資源的角度而言，整體的資源調(diào)控降低了部分地區(qū)峰值荷載，提高了部分荒廢的主機(jī)的運(yùn)行率，從而提高資源利用率。（2）虛擬化

用戶只需要有一個(gè)比較簡(jiǎn)單的設(shè)備，比如一臺(tái)筆記本或者一部手機(jī)，就可以通過網(wǎng)絡(luò)來獲取各種功能強(qiáng)大的服務(wù)。對(duì)軟件層的用戶而言，基礎(chǔ)設(shè)備層是透明的，用戶只能看到虛擬化層中虛擬出來的各類設(shè)備。7.1云計(jì)算（3）高可靠性

“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)、可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，使用云計(jì)算相比使用本地計(jì)算機(jī)可靠。（4）通用性

云計(jì)算不針對(duì)特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，同一個(gè)“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用來運(yùn)行。（5）高擴(kuò)展性

“云”的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，可以滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。云平臺(tái)管理軟件將整合的計(jì)算資源根據(jù)應(yīng)用訪問的具體情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，包括增大或減少資源的要求。因此，云計(jì)算對(duì)于在非恒定需求的應(yīng)用，如對(duì)需求波動(dòng)很大、階段性需求等，具有非常好的應(yīng)用效果。（6）按需服務(wù)

“云”是一個(gè)龐大的資源池，不像個(gè)人的電腦硬件，只能供這臺(tái)電腦使用，云服務(wù)可以按需購買。作為云計(jì)算的代表按需提供服務(wù)、按需付費(fèi)是目前各類云計(jì)算服務(wù)中不可或缺的一部分。（7）價(jià)格低廉、節(jié)能環(huán)保

用戶不需要構(gòu)建非常復(fù)雜的硬件設(shè)備，就可以享受到高端硬件設(shè)備提供的服務(wù)。7.1云計(jì)算7.1.2云計(jì)算的現(xiàn)狀與發(fā)展云計(jì)算經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了較為完整的生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建了從芯片到終端用戶的全產(chǎn)業(yè)鏈條。7.1云計(jì)算圖7--云計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈概覽表7-1云計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈主要參與者及中美典型企業(yè)7.1云計(jì)算參與者說明美國典型企業(yè)中國典型企業(yè)SaaS應(yīng)用服務(wù)提供商包括CRM和客服、OA和IM、文檔級(jí)協(xié)同、ERP等Salesforce廣聯(lián)達(dá)、金財(cái)互聯(lián)、用友網(wǎng)絡(luò)、金蝶等平臺(tái)運(yùn)營提供商主要是PaaS平臺(tái)運(yùn)營提供商，也包括部分互聯(lián)網(wǎng)公司、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、IDC服務(wù)商等AWS阿里云、華為云等虛擬化軟件提供商主要提供實(shí)現(xiàn)虛擬化的軟件平臺(tái)VMWare華為、新華三等基于開源軟件開發(fā)的虛擬化及管理軟件云設(shè)備提供商主要是傳統(tǒng)上的硬件生產(chǎn)商HPE華為、浪潮信息、中科曙光、聯(lián)想等芯片供應(yīng)商X86服務(wù)器主要是IntelIntel天津海光（AMD授權(quán)其生產(chǎn)X86芯片）7.1.3云計(jì)算技術(shù)基本內(nèi)涵

云計(jì)算是分布式處理、并行計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算等概念的發(fā)展和商業(yè)實(shí)現(xiàn)，其技術(shù)實(shí)質(zhì)是計(jì)算、存儲(chǔ)、服務(wù)器、應(yīng)用軟件等IT軟硬件資源的虛擬化，云計(jì)算在編程模式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理、虛擬化等方面具有自身獨(dú)特的技術(shù)。1．編程模式

云計(jì)算采用并行編程模式。在并行編程模式下，并發(fā)處理、容錯(cuò)、數(shù)據(jù)分布、負(fù)載均衡等細(xì)節(jié)都被抽象到一個(gè)函數(shù)庫中，通過統(tǒng)一接口，用戶大尺度的計(jì)算任務(wù)被自動(dòng)并發(fā)和分布執(zhí)行，即將一個(gè)任務(wù)自動(dòng)分成多個(gè)子任務(wù)，并行地處理海量數(shù)據(jù)。

并行編程模式是一種顛覆性的革命，它是在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算等一系列優(yōu)秀成果上發(fā)展而來的，所以更加淋漓盡致地體現(xiàn)了面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA）技術(shù)。7.1云計(jì)算2．海量數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)技術(shù)

云計(jì)算系統(tǒng)由大量服務(wù)器組成，同時(shí)為大量用戶服務(wù)，因此云計(jì)算系統(tǒng)采用分布式存儲(chǔ)的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用冗余存儲(chǔ)的方式（集群計(jì)算、數(shù)據(jù)冗余和分布式存儲(chǔ)）保證數(shù)據(jù)的可靠性。冗余的方式通過任務(wù)分解和集群，用低配機(jī)器替代超級(jí)計(jì)算機(jī)的性能來保證低成本，這種方式保證分布式數(shù)據(jù)的高可用、高可靠和經(jīng)濟(jì)性，即為同一份數(shù)據(jù)存儲(chǔ)多個(gè)副本。云計(jì)算系統(tǒng)中廣泛使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)是Google的GFS和Hadoop團(tuán)隊(duì)開發(fā)的GFS的開源實(shí)現(xiàn)HDFS。7.1云計(jì)算3．海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)

云計(jì)算需要對(duì)分布的、海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，因此，數(shù)據(jù)管理技術(shù)必需能夠高效地管理大量的數(shù)據(jù)。云計(jì)算系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理技術(shù)主要是Google的BTsT~IO數(shù)據(jù)管理技術(shù)和Hadoop團(tuán)隊(duì)開發(fā)的開源數(shù)據(jù)管理模塊HBase。由于云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理形式不同于傳統(tǒng)的RDBMS數(shù)據(jù)管理方式，如何在規(guī)模巨大的分布式數(shù)據(jù)中找到特定的數(shù)據(jù)，也是云計(jì)算數(shù)據(jù)管理技術(shù)所必須解決的問題。同時(shí)，由于管理形式的不同，造成傳統(tǒng)的SQL數(shù)據(jù)庫接口無法直接移植到云管理系統(tǒng)中來，目前一些研究在關(guān)注為云數(shù)據(jù)管理提供RDBMS和SQL的接口，如基于Hadoop子項(xiàng)目HBase和Hive等。另外，在云數(shù)據(jù)管理方面，如何保證數(shù)據(jù)安全性和數(shù)據(jù)訪問高效性也是研究關(guān)注的重點(diǎn)問題之一。7.1云計(jì)算4．虛擬化技術(shù)

云計(jì)算的虛擬化技術(shù)不同于傳統(tǒng)的單一虛擬化，它是涵蓋整個(gè)IT架構(gòu)的，包括資源、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和桌面在內(nèi)的全系統(tǒng)虛擬化，它的優(yōu)勢(shì)在于能夠把所有硬件設(shè)備、軟件應(yīng)用和數(shù)據(jù)隔離開來，打破硬件配置、軟件部署和數(shù)據(jù)分布的界限，實(shí)現(xiàn)IT架構(gòu)的動(dòng)態(tài)化，實(shí)現(xiàn)資源集中管理，使應(yīng)用能夠動(dòng)態(tài)地使用虛擬資源和物理資源，提高系統(tǒng)適應(yīng)需求和環(huán)境的能力。

隨著VMware的vSphere和開源的Xen等基于X86架構(gòu)的系統(tǒng)虛擬化技術(shù)的發(fā)展，一臺(tái)服務(wù)器能整合過去多臺(tái)服務(wù)器的負(fù)載，有效地提升硬件的利用率，并降低能源的浪費(fèi)和硬件的購置成本。更重要的是，這些技術(shù)有效地提升了數(shù)據(jù)中心自動(dòng)化管理的程度。

目前典型的實(shí)現(xiàn)（基本成為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)）有CitrixXen、VMwareESXServer和MicrosoftHype-V等。7.1云計(jì)算5．云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù)

云計(jì)算的特點(diǎn)是對(duì)海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、讀取后進(jìn)行大量的分析，如何提高數(shù)據(jù)的更新速率以及進(jìn)一步提高隨機(jī)讀速率是未來的數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須解決的問題。云計(jì)算系統(tǒng)的平臺(tái)管理技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器協(xié)同工作，方便地進(jìn)行業(yè)務(wù)部署和開通，快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障，通過自動(dòng)化、智能化的手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運(yùn)營。

云計(jì)算的數(shù)據(jù)管理技術(shù)最著名的是谷歌的BigTable數(shù)據(jù)管理技術(shù)，同時(shí)Hadoop開發(fā)團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)類似BigTable的開源數(shù)據(jù)管理模塊。7.1云計(jì)算6．云計(jì)算業(yè)務(wù)接口

為了方便用戶業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)IT系統(tǒng)向云計(jì)算環(huán)境的遷移，云計(jì)算應(yīng)對(duì)用戶提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)接口。業(yè)務(wù)接口的統(tǒng)一不僅方便用戶業(yè)務(wù)向云端的遷移，也會(huì)使用戶業(yè)務(wù)在云與云之間的遷移更加容易。在云計(jì)算時(shí)代，SOA架構(gòu)和以WebService為特征的業(yè)務(wù)模式仍是業(yè)務(wù)發(fā)展的主要路線。7．云計(jì)算安全技術(shù)

云計(jì)算模式帶來一系列的安全問題，包括用戶隱私的保護(hù)、用戶數(shù)據(jù)的備份、云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的防護(hù)等，這些問題都需要更強(qiáng)的技術(shù)手段，乃至法律手段去解決。7.1云計(jì)算7.1.4云計(jì)算基本應(yīng)用模式1．按服務(wù)方式分類

云計(jì)算的服務(wù)層次是根據(jù)服務(wù)類型即服務(wù)集合來劃分的。云計(jì)算服務(wù)模型體系結(jié)構(gòu)可以劃分為3個(gè)層次，即IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）和SaaS（軟件即服務(wù)），三者構(gòu)成如下圖所示。7.1云計(jì)算圖7--云計(jì)算SPI模型（1）IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure-as-a-Service，IaaS）：消費(fèi)者使用“基礎(chǔ)計(jì)算資源”。資源服務(wù)包括處理能力、存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)組件或中間件服務(wù)。消費(fèi)者能掌控操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)空間、已部署的應(yīng)用程序及網(wǎng)絡(luò)組件（如防火墻、負(fù)載均衡器等），但并不掌控云基礎(chǔ)架構(gòu)。如AmazonAWS、Rackspace等。（2）PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）平臺(tái)即服務(wù)（Platform-as-a-Service，PaaS）：消費(fèi)者使用主機(jī)操作應(yīng)用程序。消費(fèi)者掌控運(yùn)作應(yīng)用程序的環(huán)境（也擁有主機(jī)部分掌控權(quán)），但并不掌控操作系統(tǒng)、硬件或網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。平臺(tái)通常是應(yīng)用程序基礎(chǔ)架構(gòu)。如GoogleAppEngine。（3）SaaS（軟件服務(wù)）軟件即服務(wù)（Software-as-a-Service，SaaS）：即提供給客戶的服務(wù)是運(yùn)營商運(yùn)行在云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施上的應(yīng)用程序，用戶可以在各種設(shè)備上通過客戶端進(jìn)行界面訪問，比如瀏覽器。消費(fèi)者使用應(yīng)用程序，但并不掌控操作系統(tǒng)、硬件或網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。它是一種服務(wù)觀念的基礎(chǔ)，軟件服務(wù)供應(yīng)商以租賃的概念提供客戶服務(wù)，而非購買，比較常見的模式是提供一組賬號(hào)密碼。7.1云計(jì)算2．按部署方式和服務(wù)對(duì)象分類云計(jì)算按照部署方式和服務(wù)對(duì)象的范圍，可以將云計(jì)算分為3類，即公共云、私有云和混合云，如下圖所示。7.1云計(jì)算圖7--云計(jì)算3大分類（1）公有云

云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施被部署給廣泛的公眾開放地使用。它可能被一個(gè)商業(yè)組織、研究機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)或者幾者的混合所擁有、管理和運(yùn)營，被一個(gè)銷售云計(jì)算服務(wù)的組織所擁有，該組織將云計(jì)算服務(wù)銷售于一般人或廣泛的工業(yè)群體。（2）私有云

云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施由一個(gè)單一的組織部署和獨(dú)占使用，可由該組織、第三方或兩者的組合來擁有和管理。

私有云數(shù)據(jù)安全性比公有云高，但維護(hù)成本相對(duì)較大，因此，僅有相對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)維人員基本完善的大型企業(yè)才會(huì)使用這類云平臺(tái)。（3）混合云

云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施是由兩種云（私有、公共）組成，每種云仍然保持獨(dú)立，但用標(biāo)準(zhǔn)的或?qū)Ｓ械募夹g(shù)將它們組合起來，具有數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的可移植性?；旌显迫诤狭斯性坪退接性频膬?yōu)劣勢(shì)，綜合了數(shù)據(jù)安全以及資源共享性的雙重考慮，其個(gè)性化方案達(dá)到了節(jié)約成本的目的，從而獲得越來越多企業(yè)的青睞。7.1云計(jì)算7.1.5云計(jì)算應(yīng)用案例

較為簡(jiǎn)單的云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)普遍服務(wù)于現(xiàn)如今的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中，最為常見的就是網(wǎng)絡(luò)搜索引擎和網(wǎng)絡(luò)郵箱。1．云物聯(lián)

云物聯(lián)，其實(shí)就是如今熱議的“物聯(lián)網(wǎng)”，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思，第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。2．云安全

云安全（CloudSecurity）是一個(gè)從“云計(jì)算”演變而來的新名詞。云安全的策略構(gòu)想是——使用者越多，每個(gè)使用者就越安全，因?yàn)槿绱她嫶蟮挠脩羧?，足以覆蓋互聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)角落，只要某個(gè)網(wǎng)站被掛馬或某個(gè)新木馬病毒出現(xiàn)，就會(huì)立刻被截獲。3．云通訊

云通訊是云計(jì)算概念的一個(gè)分支，指用戶利用SaaS形式的瘦客戶端（ThinClient）、或智能客戶端（SmartClient），通過現(xiàn)有局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)線路進(jìn)行通訊交流，而無需經(jīng)由傳統(tǒng)PSTN線路的一種新型通訊方式。在現(xiàn)今ADSL寬帶、光纖、3G、4G、5G等高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)日新月異的年代，云通訊給傳統(tǒng)電信運(yùn)營商帶來了新的發(fā)展契機(jī)。7.1云計(jì)算4．云教育云教育，實(shí)質(zhì)上是指教育信息化的一種發(fā)展。具體的，云教育可以是未來教育信息化的基礎(chǔ)架構(gòu)，包括了教育信息化所必須的一切硬件計(jì)算資源，這些資源經(jīng)虛擬化之后，向教育機(jī)構(gòu)、教育從業(yè)人員和學(xué)員提供一個(gè)良好的平臺(tái)，該平臺(tái)的作用就是為教育領(lǐng)域提供云服務(wù)。云教育包括成績(jī)系統(tǒng)、綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)、選修課系統(tǒng)、數(shù)字圖書館系統(tǒng)等。7.1云計(jì)算圖7--中國大學(xué)MOOC平臺(tái)5．云金融

云金融是指利用云計(jì)算的模型，將信息、金融和服務(wù)等功能分散到龐大分支機(jī)構(gòu)構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)“云”中，旨在為銀行、保險(xiǎn)和基金等金融機(jī)構(gòu)提供互聯(lián)網(wǎng)處理和運(yùn)行服務(wù)，同時(shí)共享互聯(lián)網(wǎng)資源，從而解決現(xiàn)有問題并且達(dá)到高效、低成本的目標(biāo)。6．云醫(yī)療

云醫(yī)療（CloudMedicalTreatment，簡(jiǎn)稱CMT），是指在云計(jì)算、移動(dòng)技術(shù)、多媒體、4G通信、大數(shù)據(jù)、以及物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合醫(yī)療技術(shù)，使用“云計(jì)算”來創(chuàng)建醫(yī)療健康服務(wù)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療資源的共享和醫(yī)療范圍的擴(kuò)大。醫(yī)療云主要包括醫(yī)療健康信息平臺(tái)、云醫(yī)療遠(yuǎn)程診斷及會(huì)診系統(tǒng)，云醫(yī)療遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)以及云醫(yī)療教育系統(tǒng)等。因?yàn)樵朴?jì)算技術(shù)的運(yùn)用與結(jié)合，云醫(yī)療提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)的效率，方便居民就醫(yī)。像現(xiàn)在醫(yī)院的預(yù)約掛號(hào)、電子病歷、醫(yī)保等等都是云計(jì)算與醫(yī)療領(lǐng)域結(jié)合的產(chǎn)物，這一切的創(chuàng)新技術(shù)，改變了傳統(tǒng)醫(yī)療上的很多漏洞，同時(shí)也方便了患者和醫(yī)生。云醫(yī)療還具有數(shù)據(jù)安全、信息共享、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展、布局全國的優(yōu)勢(shì)。7.1云計(jì)算7．云政務(wù)云政務(wù)（GovernmentCloud）是指運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，統(tǒng)籌利用已有的機(jī)房、計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全、應(yīng)用支撐、信息資源等，發(fā)揮云計(jì)算虛擬化、高可靠性、高通用性、高可擴(kuò)展性及快速、按需、彈性服務(wù)等特征，為政府行業(yè)提供基礎(chǔ)設(shè)施、支撐軟件、應(yīng)用系統(tǒng)、信息資源、運(yùn)行保障和信息安全等綜合服務(wù)平臺(tái)，如下圖所示。其優(yōu)勢(shì)能使職能部門數(shù)據(jù)共享，節(jié)省開銷，降低國家行政管理的財(cái)政支出，提供有力的后臺(tái)保障。7.1云計(jì)算圖7---云政務(wù)系統(tǒng)8．云交通

云交通是指在云計(jì)算之中整合現(xiàn)有資源，并能夠針對(duì)未來的交通行業(yè)發(fā)展整合將來所需求的各種硬件、軟件、數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)滿足ITS（IntelligentTransportSystem，智能交通系統(tǒng)）中各應(yīng)用系統(tǒng)，針對(duì)交通行業(yè)的需求——基礎(chǔ)建設(shè)、交通信息發(fā)布、交通企業(yè)增值服務(wù)、交通指揮提供決策支持及交通仿真模擬等。7.1云計(jì)算圖7--貴州公安交警大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)作戰(zhàn)云平臺(tái)9．云娛樂廣義云娛樂是基于云計(jì)算的各種娛樂，如云音樂、云電影、云游戲等。狹義云娛樂即通過電視直接上網(wǎng)，無需電腦、鼠標(biāo)、鍵盤，只用一個(gè)遙控器便能輕松暢游網(wǎng)絡(luò)世界，既節(jié)省了去電影院的時(shí)間和金錢，又省去了下載電影的麻煩，電視用戶可隨時(shí)免費(fèi)享受到即時(shí)、海量的網(wǎng)絡(luò)大片，打造了一個(gè)更為廣闊的3C融合新生活方式。7.1云計(jì)算7.2.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基本內(nèi)涵1．虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)組成

一個(gè)典型的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要由虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)庫、以高性能計(jì)算機(jī)為核心的虛擬環(huán)境處理模塊、以頭盔顯示器為核心的視覺系統(tǒng)、以語音識(shí)別、聲音合成與聲音定位為核心的聽覺系統(tǒng)、以方位跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和數(shù)據(jù)衣為主體的身體方位姿態(tài)跟蹤設(shè)備，以及味覺、嗅覺、觸覺與力覺反饋系統(tǒng)等功能單元構(gòu)成，如圖所示。

在與虛擬世界交互的過程大致是：用戶首先激活頭盔、手套和話筒等輸入設(shè)備為計(jì)算機(jī)提供輸入信號(hào)，虛擬現(xiàn)實(shí)軟件收到傳感器傳輸進(jìn)來的輸入信號(hào)后加以解釋，然后對(duì)虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)庫做出相應(yīng)的更新，從而調(diào)整當(dāng)前的虛擬環(huán)境的場(chǎng)景，并將這一新視點(diǎn)下的三維視覺圖像以及其他（如聲音、觸覺、力反饋等）信息立即傳送給相應(yīng)的輸出設(shè)備（頭盔顯示器、耳機(jī)、數(shù)據(jù)手套等），以便參與者及時(shí)獲得多種感官上的虛擬效果。7.2虛擬現(xiàn)實(shí)圖7-虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)組成2．虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)特征

虛擬現(xiàn)實(shí)作為計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，本質(zhì)上就是一種新的傳播方式和交流工具。當(dāng)下最廣為接受的概括則來自于GrigoreBurdea和PhilippeCoiffet，他們?cè)谥鳌短摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)》中指出，虛擬現(xiàn)實(shí)具有三個(gè)最突出的特征，即人們稱道的“3I”特性，如圖所示。7.2虛擬現(xiàn)實(shí)圖7-虛擬現(xiàn)實(shí)3個(gè)最突出的特征（1）沉浸性Immersion沉浸感是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)最基本的特征，指用戶感到作為主角沉浸到虛擬的空間之中，脫離現(xiàn)有的真實(shí)環(huán)境，獲得與真實(shí)世界相同或相似的感知，并產(chǎn)生“身臨其境”的感受。為了實(shí)現(xiàn)盡可能好的沉浸感，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)必須具備人體的各個(gè)感官特性，包括視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等。其中，視覺是VR最重要的感知接口，人類獲取的信息70-80%來自視覺。（2）交互性Interaction交互性就是通過硬件和軟件設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互，包括用戶對(duì)虛擬環(huán)境中對(duì)象的可操作程度和從虛擬環(huán)境中得到反饋的自然程度。例如，當(dāng)用戶用手抓取虛擬環(huán)境中的一個(gè)物體時(shí)，用戶會(huì)感到手上有物體存在，能感覺它的重量、質(zhì)感等，當(dāng)手有移動(dòng)動(dòng)作時(shí)，用戶也能看到物體隨著手的移動(dòng)而跟蹤著移動(dòng)。從交互方式來看，在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，用戶將從過去只能通過鍵盤、鼠標(biāo)與計(jì)算環(huán)境中的單維數(shù)字信息交互，升級(jí)為用多種傳感器（眼球識(shí)別、語音、手勢(shì)乃至腦電波）與多維信息的環(huán)境交互，逐漸與真實(shí)世界中的交互趨同。（3）構(gòu)想性Imagination構(gòu)想性又稱為想象性，是虛擬世界的起點(diǎn)。虛擬世界的設(shè)計(jì)者通過想象力來構(gòu)建和設(shè)計(jì)虛擬世界，用戶可以從這個(gè)虛擬世界看出設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想，它強(qiáng)調(diào)VR技術(shù)應(yīng)用具有可拓寬人們認(rèn)知范圍和無限的可想象空間的特征。在設(shè)計(jì)師所構(gòu)建的虛擬環(huán)境，不僅可以真實(shí)重現(xiàn)，而且未來的不可見的場(chǎng)景也可隨意設(shè)想。7.2虛擬現(xiàn)實(shí)7.2.3虛擬現(xiàn)實(shí)基本應(yīng)用模式

在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)沉浸性程度的高低和交互自然程度的不同，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用模式通常分為以下四類：1．桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（DesktopVR）

桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)利用個(gè)人計(jì)算機(jī)或低配工作站進(jìn)行仿真，將計(jì)算機(jī)的屏幕作為用戶觀察虛擬環(huán)境的一個(gè)窗口。通過各種輸入設(shè)備實(shí)現(xiàn)與虛擬世界的充分交互，這些設(shè)備包括位置跟蹤器、三維鼠標(biāo)或其它手控輸入設(shè)備等。桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)要求參與者使用輸入設(shè)備，通過計(jì)算機(jī)屏幕觀察360度范圍內(nèi)的虛擬環(huán)境，并操縱其中的物體，如圖所示。但此時(shí)參與者缺少完全的沉浸，因?yàn)槿匀粫?huì)受到周圍現(xiàn)實(shí)環(huán)境的干擾。7.2虛擬現(xiàn)實(shí)圖7-桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)2．沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（ImmersiveVR）沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供完全沉浸的體驗(yàn)，使用戶有一種置身于虛擬環(huán)境之中的感覺。它利用頭盔顯示器或其它設(shè)備，把參與者的視覺、聽覺和其它感覺封閉起來，提供一個(gè)新的、虛擬的感覺空間，并利用位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、其它手控輸入設(shè)備、聲音等使得參與者產(chǎn)生一種身臨其境、全心投入和沉浸其中的感覺，如圖

所示。7.2虛擬現(xiàn)實(shí)圖7-沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)3．增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（AugmentedReality，AR）

增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)也稱為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展起來的，它是通過計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不存在的虛擬對(duì)象，并通過傳感技術(shù)將虛擬對(duì)象準(zhǔn)確“放置”在真實(shí)環(huán)境中，真實(shí)環(huán)境和虛擬對(duì)象實(shí)時(shí)疊加到同一個(gè)畫面或在一個(gè)空間同時(shí)存在。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)包含了多媒體、三維建模、實(shí)時(shí)顯示、多傳感