计算思维运用计算机的例子,计算思维案例及平时成绩讨论题资料.doc

1.5本章计算思维的典型案例

案例1：

计算作为人类文明的开端从最远古的手指计数到中国古代的算盘计算到近代西方的纳皮尔算筹及斯卡机械计算至当前的电子计算机的高速度计算不管是计算方法还是计算工具都有了变革性的创新计算也作为一种思维方式存在并成为人类科学思维的重要一员。章中介绍的冯·诺依曼体系结构就是对现代计算机体系结构的一种抽象认识新一代计算机的发展趋势是什么？.4本章计算思维的典型案例

案例1：

现实世界可以表示为0 和1→用0 和1 可进行逻辑与算术运算→0 和1 可以用电子技术实现→用二极管、三极管等实现基本门电路→组合逻辑电路实现→芯片(复杂组合逻辑电路)。

具体来说，0 和1 的思维蕴含着：信息表示。数值信息和非数值信息均可用0 和1 表示，均能够被计算；符号化数字化。物理世界/语义信息→符号化→0和1(进位制与编码)→数字计算(算术运算，逻辑运算)→硬件与软件实现。即任何事物只要能表示成信息，也就能够表示成0 和1，也就能够被计算，也就能够被计算机所处理。

案例2：

递归是计算思维的方法之一。当我们通过键盘将字母“A”输入到计算机，在计算机内部它将以二进制代码形式存储，但从显示器或打印机输出的依然是字母“A”,由此体现了一种递归的方式。

究竟什么是递归呢？其实，递归就是大鱼吃小鱼，就是一条蛇咬住自己的尾巴。递归是指一样东西自己包含了自己。例如，当两面镜子相互之间近似平行时，镜中嵌套的图像是以无限递归的形式出现的。递归在数学与计算机科学中，是指在函数的定义中使用函数自身的方法。递归一词还较常用于描述用相似方法重复事物的过程。

案例3：

当数据被储存在硬盘或传送到网络上时，它们一般是不会发生改变的．不过，有时候一些故障也会导致数据值突然改变，比如电子干扰。而避免这类事件的发生至关重要。利用类似奇偶校验的方法，可以保护计算机中几乎所有的数据。数据硬盘、CD、DVD、闪存、网络下载、电子邮件和网页都在数据中添加了你看不到的校验码。一旦系统中个别比特发生错误，计算机就会在你不知情的情况下自动恢复原始数据。这充分体现了计算思维是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法。

奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验，反之，称为偶校验。采用何种校验是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位，用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数。若用奇校验，则当接收端收到这组代码时，校验“1”的个数是否为奇数，从而确定传输代码的正确性。

在本章中，介绍了ASCII码为7位编码，占1个字节，空出来的最高位通常为0。但在需要传输数据时可以用作奇偶校验的校验位。例如偶校验时，若7位ASCII码中“1”的个数为偶数，则校验位置为“0”；若7位ASCII码中“1”的个数为奇数，则校验位置为“1”。这样就可以保证传送数据满足校验的要求。在接收方收到数据时，将按照奇校验的要求检测数据中“1”的个数，如果是数，表示传送正确，否则表示传送错误。奇偶校验位是最简单的错误检测码011010010110000100100001 0110100101111001011101014．对于下面一组不同编码的数，请按照从小到大的顺序排列。

(+01110)原 (01101)补 (10110)反 (10000)反 (10110)原 (10010)补

3.7 本章计算思维的典型案例

案例1：

在计算机科学中，抽象是一种被广泛使用的计算思维方法。

在本章中介绍的冯·诺依曼体系结构就是对现代计算机体系结构的一种抽象认识。在冯·诺依曼体系结构中，计算机由内存、处理单元、控制单元、输入设备和输出设备等五部分组成。这一体系结构屏蔽了实现上的诸多细节，明确了现代计算应该具备的重要组成部分及各部分之间的关系，是计算机系统的抽象模型，为现代计算机的研制奠定了基础。并行是一种重要的计算思维方法。并行计算一般是指许多指令得以同时进行的计算模式。我们在计算机系统的设计中看到了很多运用并行技术提高系统效率的例子，例如，是一种重要的计算思维方法。连接主机和外部设备之间的部件.9 本章计算思维的典型案例

案例1：

从裸机到虚拟机是一个用计算思维解决自身问题的典型案例。

一台裸机通过加装软件(操作系统)，并由软件提供与用户的接口，直到用户通过接口使用这台计算机，是将一台复杂的、几乎不能使用的系统变成使用简单、功能强大的系统。整个过程拥有极其丰富的计算思维活动。

同样，以分时操作系统为例。分时操作系统是指在