第一章 计算机与计算思维

考纲：科学方法、信息素养、计算思维等跨学科范畴的通用性知识、计算学科在科学研究和知识创新中的重要

性认识、计算机技术在问题求解中的重要性认识；了解计算机科学史以及计算机科技史对我们知识创新、科技

创新、科学研究方法等方面的启发。

说明：★★代表历年考过的真题；★代表考纲中出现的知识点但还未考过的和与考过的真题类似的但还未考过的

知识点；无★代表书上有的知识点，需要了解的知识点，以防万一考到。后期背诵时可以不看。

★科学：是反映自然、社会、思维等客观规律的分科知识体系。

★科学方法：人们在科学研究过程中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种手段和途径。包括在理论研究、

应用研究等科学活动过程中采用的思路、程序、方法和模式等。

★★信息素养：是指人们利用网络和各种软件工具通过确定、查找、评估、组织和有效地生产、使用、交流信息，

来解决实际问题或进行信息创造的能力。

可以从以下4 个方面来理解信息素养：

信息意识：就是指人的信息敏感程度，是人们在生产和生活中自觉和自发的识别、获取和利用信息的一种心理

状态

信息知识：是指人们为了获取信息和利用信息而应该掌握的与信息技术相关的知识

信息能力：是指利用信息技术来解决领域实际问题或进行信息创造的能力。

信息道德：指信息伦理道德、法律、文化等许多社会人文因素。

★★计算思维：是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之

广度的一系列思维活动。

计算思维的本质是抽象和自动化。抽象强调的是问题的形式化定义以及建立逻辑模型，而自动化则是逻辑的物

理实现，即构建计算机应用系统。

★思维：是人类的高级心理活动，是人的大脑利用已有知识和经验对具体事物进行分析、综合、判断、推理等

认识活动的过程。

★★智慧：(狭义的)是高等生物所具有的基于神经器官 (物质基础)一种高级的综合能力。

★智慧：从心理学上讲，一般认为从感觉到记忆再到思维这一过程。

★★知识：是符合文明方向的，人类对物质世界以及精神世界探索的结果综合。

★专业知识：是指一定范围内相对稳定的系统化的知识。

信息技术IT:是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。

★信号：是指数据在媒体中的传播形式，属于通信系统中物理层概念。

★★数据：是用来承载或记录信息的按一定规则排列组合的符号。

★★信息：是加工后的数据，是数据所承载的含义。

★★信息与数据的区别于联系

① 数据是信息的载体，信息是数据处理后的结果。信息 数据+数据处理

② 信息有意义，而数据没有。

★信息社会：是指以信息技术为基础，以信息产业为支柱，以信息价值的生产为中心，以信息产品为标志的社

会。

信息社会的特征：社会信息化、设备数字化、通信网络化

★知识社会：是以知识、创新为核心的社会。是以知识经济为主体，强调借由知识的不断创新、累积、应用和分

化，促进产业进步，引导个人、组织和社会的成长与发展。

★★3C 技术：计算机技术computer、通信技术communication、控制技术(自动控制化)control

★3A:工厂自动化、办公室自动化、家庭自动化

★★图灵在计算机领域的主要贡献

① 提出了图灵机模型，回答了究竟什么是计算、什么是可计算性等问题，奠定了可计算性理论的基础。

② 提出了图灵测试，回答了什么样的机器具有智能，奠定了人工智能的理论基础。

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★简述图灵机的组成及工作方法

图灵机由以下四部分组成：

① 一条无限长的纸带，纸带分成了一个一个的小方格，用作无限存储。

② 一个读写头，能在纸带上读、写和左、右移动

③ 一个状态寄存器

④ 一套控制规则

图灵机工作方法：

① 图灵机开始工作时，纸带上只有输入串，其他地方都是空的。

② 若要保存信息，则读写头可以将信息写在纸带上；

③ 若要读已经写下的信息，则读写头可以来回移动。机器不停地计算，直到产生输出为止。

★图灵测试：让测试者与被测试者(一个人和一台机器)隔开，通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问。

进行多次测试后，如果有超过30%的测试不能确定出被测试者是人还是机器，那么这台机器就通过了测试，并

被认为具有人工智能。

★冯诺依曼在计算机领域的主要贡献：

① 提出存储程序工作原理，奠定了计算机硬件基础。

② 设计出第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC

★★冯诺依曼体系结构主要思想

① 计算机硬件系统有运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5 大部件

② 指令和数据以同等地位存于存