可伸缩RoughSet知识约简算法-计算机学院

分类号 TP391密级

UDC*

重庆邮电学院硕士学位论文

论文题目基于Rough Set的海量数据挖掘算法研究

（题名和副题名）

作者姓名***

指导教师姓名* *

教授博士

（职务、职称、学位、单位名称）

申请学位级别硕士专业名称计算机应用技术

论文提交日期2004年四月论文答辩日期

学位授予单位和日期

论文评阅人

答辩委员会主席

二00四年五月十日

*《国际十进分类法UDC》的类号

独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆邮电学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

学位论文作者签名：签字日期：年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解重庆邮电学院有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆邮电学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

（保密的学位论文在解密后适用本授权书）

学位论文作者签名：导师签名：

签字日期：年月日签字日期：年月日

摘要

数据挖掘是从大量的数据中挖掘出有用的或者人们感兴趣的知识的一种方法。处理海量数据一直是数据挖掘要解决的一个重要问题。本论文结合Rough Set理论提出了一种直接处理海量数据全集的方法，并研究了分布式处理海量数据中的关键问题，即分割海量数据集的问题。

经典的Rough Set算法要求数据常驻内存，因此不能有效地处理海量数据。本论文首先提出了类分布链表的结构来表示一个属性组合对样本空间的分类情况，类分布链表可以通过使用数据库技术对原始数据集进行直接分类来获取。通过类分布链表，本论文改进了一组Rough Set知识约简算法，从而使它们能够直接处理海量数据集。类分布链表的方法还可以作为一种框架扩展到其它的Rough Set算法来提高这些算法的可伸缩性，同时不影响它们的正确性。

在分布式处理海量数据中，关键的第一步就是如何有效地将原始海量数据集分割成许多可以在单机上处理的数据子集。本论文根据Rough Set的特点提出了最佳分割的定义，然后提出了一种海量数据分割算法来寻找最佳分割。通过实验测试证明结合本文提出的数据分割算法的分布式处理方案能够快速地处理海量数据，而且与处理整个数据集的算法相比，正确性损失不大。

关键词：数据挖掘，海量数据，Rough Set，可伸缩性，分布式处理，数据分割

Abstract

Data Mining is a process to extract interesting and useful knowledge from data. Processing huge data sets has been an important topic in data mining. An effective rough-set-based method is developed in this thesis to process huge data sets directly as a whole. And then, an effective method of data partition in distribute information procession is also discussed.

Most of the rough-set-based algorithms are designed only for memory-resident data, so it is hard for these algorithms to deal with huge data sets. A structure of Class Distribution List (CDL) is presented in this thesis to express the distribution of all attribute values in the whole sample space. With database technology, a CDL can be generated via classifying the original data sets. Then, a group of rough-set-based knowledge reduction algorithms are revised using CDL. This method can process huge data sets directly. As a framework, CDL method can also be used in other rough set algorithms to improve their scalability without decreasing their accuracy.

While applying distributed information procession to deal with huge data sets, the first important step is partitioning the whole huge data set into many small subsets. On the base of definition of best partition, a rough-set-based partition algorithm is developed to look for the best partition in this thesis. Efficiency of the rough-set-based partition algorithm is proved by simulation experiments. The distributed information procession method presented in this thesis is faster than original rough-set-based algorithms, while its performance is close to those algorithms that process the original data set as a whole.

Key words:Rough Set，huge data sets，scalability，distributed information procession，data partition

目录

第一章绪论 (1)

1.1 引言 (1)

1.2 粗糙集理论及应用的发展状况 (1)

1.3 论文背景及工作内容 (1)

1.4 论文组织与结构 (1)

第二章海量数据挖掘基础 (2)

2.1 引言 (2)

2.2 可伸缩性决策树算法 (2)

2.2.1 SLIQ分类器 (2)

2.2.2 SPRINT分类器 (2)

2.2.3 小结 (2)

2.3分布式数据挖掘 (2)

2.3.1 分布式处理海量数据 (3)

2.3.2 小结 (3)

2.4 总结 (4)

第三章可伸缩Rough Set知识约简算法 (5)

3.1 引言 (5)

3.2 基于数据库技术的可伸性策略 (5)

3.2.1 类分布链表(CDL) (5)

3.2.2 生成ICDL算法 (5)

3.3 改进的Rough Set知识约简算法 (6)

3.4 算法实验测试 (6)

3.4.1 正确性实验测试 (6)

3.4.2 可伸缩性实验测试 (6)

3.5 总结 (6)

第四章结论 (7)

致谢 (8)

攻读硕士学位期间从事的主要科研工作及发表的论文 (9)

参考文献 (10)

第一章绪论

1.1 引言

智能信息处理是当前信息科学理论和应用研究中的一个热点领域，过去几十年中人们在专家系统、知识工程、人工神经网络、模糊集合等众多领域不断实践和探索，取得了很多很好的成绩。

……

1.2 粗糙集理论及应用的发展状况

粗糙集（Rough set，粗集）理论[1]由波兰华沙理工大学逻辑学家Z. Pawlak 教授于1982年提出，由于它能有效地分析和处理不精确、不一致、不完整等各种不完备信息，并从中发现隐含的知识，揭示潜在的规律，近年来在机器学习、数据挖掘等多个领域得到广泛的应用[2,3]。

……

1.3 论文背景及工作内容

关于海量数据挖掘很早就有研究，人们首先考虑的是如何直接对整个海量数据集进行处理。1991年Carlett提出了一种Random Sampling[4]的方法来处理大数据量问题。

……

1.4 论文组织与结构

本论文的结构与结构如下：

第一章介绍了粗糙集理论的发展和应用现状，以及本论文的研究背景和研究工作等。

第二章阐述了海量数据挖掘的常用方法以及策略。

第三章讨论了直接处理整个海量数据集的可伸缩性Rough Set知识约简算法。

最后一章对本论文进行了总结。

第二章海量数据挖掘基础

2.1 引言

海量数据是一个形容词，它是用来形容巨大的、空前浩瀚的数据。

……

2.2 可伸缩性决策树算法

决策树或判定树（decision tree）是一个类似于流程图的树结构，其中每个内部节点表示在一个属性上的测试，每个分枝代表一个测试输出，而每个树叶节点代表类或类分布。但是传统的决策树算法都是内存算法，不能有效地处理海量数据。

2.2.1 SLIQ分类器[5]

为了使决策树算法能够更好地适用于海量数据集，1996年IBM Almaden Research Center提出了SLIQ算法。

……

2.2.2 SPRINT分类器[6]

SPRINT分类器对SLIQ分类器进行了如下修改：

……

2.2.3 小结

继SLIQ和SPRINT后，人们又相继提出了CLOUDS[7]，ScalParc[8]等改进算法，它们都采用某种策略试图在生成树的过程中尽量地减少算法与驻留磁盘中的数据的I/O操作。

……

2.3分布式数据挖掘

分布式数据挖掘的方法能够很好的处理分布式数据源的问题。分布式数据挖掘一般采用图2.1所示的处理模型。

……

图2.1 分布式数据挖掘常用模型

2.3.1 分布式处理海量数据

分布式数据挖掘在处理分布式数据源上取得了很好的效果。 … … 2.3.2 小结

分布式数据挖掘在处理分布式数据源上体现了很好的性能。使用分布式数据挖掘来处理海量数据也成为海量数据处理的一个可选方案。

… …

2.4 粗糙集理论基础

粗糙集理论是一种刻划不完整性和不确定性的数学工具。 … …

2.4.1 粗糙集相关概念

定义 2.1 一个决策表信息系统（简称决策表）>=

Data Source

Data Source

Data Source

每一个对象x 的属性值。

定义2.2 给定决策表信息系统>=

下近似集}:)(|{)(X Y B IND U Y X R i i ?∈?=-， 上近似集}:)(|{)(?=?∈?=-X Y B IND U Y X R i i 。 也可以通过集合来定义：

[]{}X x U x X R B ?∈=-:)(，

[]{}?≠?∈=-X x U x X R B :)(。 … …

2.5 总结

这一章介绍了海量数据挖掘的常用方法。 … …

第三章可伸缩Rough Set知识约简算法

3.1 引言

在这一章里，我们结合Rough set理论提出了一种表示分类的结构──类分布链表（CDL）。

……

3.2 基于数据库技术的可伸性策略

3.2.1 类分布链表(CDL)

Rough set知识约简算法是以分类为基础的。

……

表3.1是一个决策表信息系统的例子。从该表上我们可以得到属性salary 的类分布链表CDL({Salary})=#1@3&5#2&7#4@6#8#。

……

……

3.2.2 生成ICDL算法

我们将借用数据库技术来形成ICDL。

……

算法3.1 ICDL生成算法

输入：一个数据形式表示的决策表信息系统DT，内存一次可装载的最多记录数MSamples，要生成类分布链表的属性组合SCA

输出：ICDL(SCA)

/* 假设样本标号为Index，决策属性为DA*/

1.初始化ICDL(SCA)＝NULL，将“#”插入ICDL(SCA)作为起始符号；

2.……

3.将ICDL(SCA)中的最后一个符号从“@”改为“#”；

算法完3.3 改进的Rough Set知识约简算法

许多经典的Rough Set知识约简算法都可以通过引进CDL来改进。

……

3.4 算法实验测试

3.4.1 正确性实验测试

为了验证经过CDL改进的算法的有效性，我们选择UCI数据库(UCI Machine Learning Repository)[9]中的8个数据集来比较经过CDL改进的知识约简算法与原始经典Rough Set算法的正确性，双方都采用相同的算法组合。

……

3.4.2 可伸缩性实验测试

我们选择了文[6]中的方法，使用IBM Almaden Research Center提供的Quest Synthetic Data Generation Code[10]来生成海量数据集，数据集有9个条件属性和1个决策属性，训练集的大小从10万条逐渐递增到100万条，测试集的记录数是训练集的30%。

……

3.5 总结

在这一章里，……

第四章结论

知识获取是人工智能领域一个重要的问题。随着数据库技术的发展，人们在现实生活要处理的数据越来越大，传统的知识获取算法受到了海量数据的挑战。本文就如何有效快速地从海量数据中获取知识展开了研究和讨论。

本文首先研究和讨论了……

在直接处理整个海量数据集上，找到一种更好的优化方法来进一步加快对海量数据的处理速度将是下一步要进行的工作。……

致谢

攻读硕士学位期间从事的主要科研工作及发表的论文

1.从事的主要科研工作

[1] ……

[2] ……

2.发表或即将发表的论文

[1] ……

[2] ……

参考文献

[1]Z. Pawlak, Rough Set Approach to Multi-Attriute Decision Analysis, European

Journal of Operational Research, 72, pp. 443~459, 1994

[2]Z. Pawlak, J. Grzymala-Busse, R. Slowinski, and W. Ziarko, Rough Sets,

Communications of the ACM, 38(11), pp. 89~95, 1995

[3]Z. Pawlak, Vagueness-a Rough Set View, In J. Mycielski, G. Rozenberg, and A.

Salomaa Eds.: Structures in Logic and Computer Science: A selection of Essays in Honor of A. Ehrenfeucht, Springer-Verlag, pp.106~117, 1997

[4]J. Catlett, Megainduction: Machine Learning on Very Large Databases, PhD

thesis, Basser Department of Computer Science, University of Sydney, Sydney, Australia, 1991

[5]M. Mehta, R. Agrawal, and J. Rissanen, SLIQ: A fast scalable classifier for

data mining, In the Proceedings of 5th International Conference on Extending Database Technology (EDBT), Avignon, France, pp. 18~32, 1996

[6]J. Shafer, R. Agrawal, and M. Mehta, SPRINT: A scalable parallel classifier for

data mining. In the Proceedings of 22nd International Conference on Very Large Databases (VLDB), Morgan Kaufmann, USA, pp. 544~555, 1996

[7]K. Alsabti, S. Ranka, and V. Singh, CLOUDS: A Decision Tree Classifier for

Large Datasets, In the Proceedings of 4th International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (KDD'98), New York, USA, pp. 2~8, 1998

[8]M. Joshi, G. Karypis, and V. Kumar, ScalParC: A new scalable and efficient

parallel classification algorithm for mining large datasets, In the Proceedings of 12th International Parallel Processing Symposium (IPPS/SPDP'98), Orlando, Florida, USA, pp. 573~580, 1998

[9]UCI Machine Learning Repository, available at https://www.sodocs.net/doc/0e16847542.html,/

~mlearn/ MLRepository.html

[10]Quest Synthetic Data Generation Code for Classification, IBM Almaden

Research Center, available at https://www.sodocs.net/doc/0e16847542.html,/software/quest/ Resources/datasets/syndata.html

计算机图形学复习重点

1：简述计算机图像学与数字图像处理和计算几何以及模式识别等学科之间的区别：计算机图形学研究计算机显示图像,即现实世界在计算机中的表示,其逆过程就是计算机视觉；图像处理：对图像进行处理包括图像变换，图像分析，边缘检测，图像分割等。模式识别：对数据的模式分析,涉及数据分析统计学,模式分类等。 2：第一台图像显示器是起源于：1950年麻省理工的旋风一号。 3：I.E萨瑟兰德被誉为计算机图像学之父，1963年他的SKETCHPAD被作为计算机图像学作为一个新学科的出现的标志。 4：列举计算机图像学的应用领域：计算机辅助绘图设计；事务管理中的交互式绘图；科学技术可视化；过程控制；计算机动画及广告；计算机艺术；地形地貌和自然资源的图形显示。5：计算机图形系统包括哪些组成：硬件设备和相应的程序系统（即软件）两部分组成。6：图像系统的基本功能：计算功能；存储功能；输入功能；输出功能；对话功能。 7：图像系统的分类：用于图形工作站的图形系统；以PC为基础的图形系统；小型智能设备上的图形系统 8：显示器的分类：阴极射线管（CRT）；液晶显示器（LCD）；LED（发光二极管）显示器；等离子显示器。 9：什么是CRT？其组成部分：即阴极射线管。组成有电子枪，加速结构，聚焦系统，偏转系统，荧光屏。 10：彩色阴极射线管生成彩色的方法：射线穿透法。应用：主要用于画线显示器。优点：成本低。缺点：只能产生有限几种颜色；影孔板法。 11：显示器的刷新方式经历了哪几个阶段：随机扫描显示；直视存储管式显示；光栅扫描显示。 12：什么是显示处理器，它与CPU是一回事吗？：显示处理器又称视觉处理器，是一种专门在PC，游戏机和一些移动设备上图像运算工作的微处理器，是显卡中重要组成部分。它的作用是代替CPU完成部分图形处理功能，扫描转换，几何变换，裁剪，光栅操作，纹理映射等。 13：什么是显存，它与内存的区别：显存全称显示内存，即显示卡专用内存。它负责存储显示芯片需要处理的各种数据。电脑的内存是指CPU在进行运算时的一个数据交换的中转站，数据由硬盘调出经过内存条再到CPU。区别：显存是显卡缓冲内存。内存是电脑的内部存储器。是不同的概念。 14：黑白显示器需要1个位平面；256级灰度显示器需要8个，真彩色需要24个位平面。15：OpenGL是什么？它在计算机图形学中的作用？OpenGL是一个工业标准的三维计算机图形软件接口，可以方便的用它开发出高质量的静止或动画三维彩色图形，并有多种特殊视觉效果，如光照，文理，透明度，阴影等。 16：图元：图形元素，可以编辑的最小图形单位。是图形软件用于操作和组织画面的最基本素材，是一组最简单，最通用的几何图形或字符。基本二维图元包括：点，直线，圆弧，多边形，字体符号和位图等。 17：直线的生产算法有：逐点比较法；数值微分法（DDA）；中点画线法；Bresenham算法。18：采用哪种平移方法可以使任意二维直线变为第一和第二象限中的直线：逐点比较法。19：交互式图形系统的基本交换任务包括：定位，选择，文字输入，数值输出。定位任务是向应用程序指定一个点的坐标，定位中考虑的基本问题：坐标系统；分辨率；网格；反馈。选择任务是指从一个被选集中挑选出一个元素来。在作图系统中，操作命令、属性值、物种种类、物体等都可能是被选集。被选集可根据其元素的变化程度分为可变集和固定集。可变集的选择技术：指名和拾取。固定集的选择技术：指名技术、功能键、菜单技术、模式识

计算机基本知识点

第1章信息技术概述 1.1 信息与信息技术 信息技术概念及分类 信息技术指的是用来扩展人们信息器官功能，协助人们更有效地进行信息处理的一类技术。 分类：扩展感觉器官功能的感测（获取）与识别技术 扩展神经系统功能的通信技术 扩展大脑功能的计算机（处理）与存储技术 扩展效应器官功能的控制与显示技术 现代信息技术特征 以数字技术为基础，以计算机及其软件为核心，采用电子技术（包括激光技术）进行信息的收集，传递，加工，存储，显示与控制，它包括通信，广播，计算机，微电子，遥感遥测，自动控制，机器人等诸多领域。 1.2 微电子技术简介 集成电路的特点及分类 特点：体积小，重量轻，功耗小，成本低，速度快，可靠性高。 分类：按用途分·通用集成电路 ·专用集成电路 按电路的功能分·数字集成电路 ·模拟集成电路 按晶体管结构，电路和工艺分·双极型电路 ·金属氧化物半导体集成电路 ·双极-金属氧化物半导体集成电路 集成电路的发展趋势以及Moore定律（成立期限） 发展趋势：减小蚀刻尺寸，缩小晶体管，电阻，电容和连线的尺寸 增大硅晶圆的面积：使每块晶圆能产生更多的芯片 Moore定律：单块集成电路的集成度平均每18~24个月翻一番 IC卡的分类注意特点 分类：按芯片分类：存储器卡，CPU卡（智能卡） 按使用方式分类：接触式IC卡，非接触式IC卡 1.3 通信技术入门 调制解调概念 调制：信息传输时，利用信源信号区调整载波的某个参数（幅度，频率或相位）解调：经过调制后的载波携带着被传输的信号在信道中进行长距离传输，到达目的地时，接收方再把载波说携带的信号检测出来恢复为原始信号的形式

多路复用技术概念及其3种的应用 概念：为了提高传输线路的利用率，降低通信成本，一般总是让多路信号同时共用一条传输线进行数据传输。 应用：①时分多路复用：（TDM）技术中各终端设备（计算机）以事先规定的顺序轮流使用同一条传输线进行数据传输 ②频分多路复用：（FDM）它将每个信源发送的信号（或经过时分多路复用后的复合信号）调制在不同频率的载波上，通过多路复用器将它们复合成一个信号，然后在同一传输线路上进行传输。抵达接收端之后，借助分路器（例如收音机和电视机的调谐装置）把不同频率的载波送到不同的接收设备，从而实现传输线路的复用。 ③波分多路复用：为提高传输效率，1根光纤中可以同时传输几种不同波长的光波，每种光波各自传输直接所携带的信息，速率可达到40G~100Gbit/s 模拟和数字的区别 模拟通信：优点：历史悠久，结构简单，成本低， 缺点：在信号的调制和传输的过程中不可避免的会受到噪声信号的干扰，传输质量不够稳定。 数字通信：优点：①抗干扰能力强，差错可控制，没有噪声累积，可实现长距离，高质量的传输。 ②灵活性好，能适应各种应用的要求，无论是电话，图像，数 据均可以转换为统一的二进制数字信号在信道上进行传输，并 实现综合处理。 ③由于传输的是数字信号，因而可以直接由计算机进行存储， 管理和处理。 ④由于对数字信号的加密比对模拟信号加密容易的多，所以通 信的安全性更容易得到保证。 ⑤数字信号中使用的大多数是数字电路，数字电路比模拟电路 更容易用超大规模集成电路实现，有利于通信设备的小型化， 微型化，也降低了成本。 移动通信的组成 移动台，基站，移动电话交换中心 1.4 数字技术基础 bit和byte的区别 bit:比特，二进制 byte:字节B 8个比特=1个字节 MB: 1 MB=220字节=1024 KB（兆字节） KB: 1 KB=210字节=1024 B （千字节） GB: 1 GB=230字节=1024 MB（吉字节、千兆字节） TB: 1 TB=240字节=1024 GB（太字节、兆兆字节） 逻辑运算的使用其与算术运算的区别 比特的运算:逻辑运算 逻辑加: 0 0 1 1 0101 V 0 v 1 v 0 v 1 v 1100 0 1 1 1 1101

1大学计算机基础知识点整理

大学计算机考试重点 1、CAD是指_计算机辅助设计。 2、CAM是指_计算机辅助制造 3、在计算机工作时，内存用来存储当前正在使用的程序和数据。 4、机器语言和汇编语言是低级语言。 5、 CAI是指计算机辅助教学。 6、关掉电源后,RＡM的存储内容会丢失_。 7、只读存储器简称ROM。 8、 8位二进制数所表示的最大的无符号十进制整数为25５。 9、电子元件的发展经过了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路4个阶段。 1０、计算机病毒一般具有破坏性、传染性、隐蔽性、潜伏性等特点。 １1、根据规模大小和功能强弱,计算机可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。１2、 bit的意思是位_。 13、计算机可分为主机和外设两部分。 14、随机存储器简称内存。 15、计算机主要是运算速度快,存储容量大,精度高。 16、存储器分为内存储器和外存储器两类。 17、运算器和控制器合称为中央处理器。 １8、在微型计算机中常用的总线有地址总线、数据总线和控制总线。 19、计算机的存储容量通常都使用KB、ＭB或GB等单位来表示。 20、在计算机内部，一切信息均表示为二进制数。 ２1、根据软件的用途,计算机软件一般分为系统软件和应用软件。 ２２、计算机系统硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 23、常用鼠标器有机械式和光电_式两种。 24、随机存储器的英文缩写是RAM。 2５、汇编语言是一种低级的计算机语言。 26、计算机中的数，除十进制、二进制、八进制外,还常用十六进制＿。 27、将十进制数-35表示成二进制码１1011101,这是补码码表示。 28、中央处理器是计算机系统的核心。 29、计算机的语言可分为机器语言、汇编语言和高级语言3类。 ３0、八进制数1２６对应的十进制数是8６_。 31、控制器_是对计算机发布命令的“决策机构”。 3２、程序必须位于＿内存内,计算机才可以执行其中的指令。 33、将十进制数34转换成二进制数是10111０_。 3４、CPU在存取存储器中的数据时是按字节_进行的。 35、微型计算机的字长取决于总线宽度宽度。 36、软盘的每一面包含许多同心圆,称为磁道。 ３7、软盘上的写保护口可以防止用户将非法数据写到磁盘上。 38、常用的鼠标器有两种:机械式和光电式鼠标。 ３9、目前，局域网的传输介质主要是双绞线、同轴电缆和光纤。 4０、用户要想在网上查询WWW 信息,必须安装并运行一个被称为浏览器的软件。 41、Ｉｎteｒnｅt 称为国际互联网。

计算机图形学复习资料

第一章 一、什么是计算机图形学？ 计算机图形学是研究如何利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。 国际标准化组织(ISO)定义： 计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门显示设备上显示的原理、方法和技术的学科 电气与电子工程协会（IEEE）定义： 计算机图形学是利用计算机产生图形化的图像的艺术和学科。 三、举例说明计算机图形学有哪些应用，分别用来解决什么实际问题？ 应用领域： 1.计算机辅助设计与制造（CAD,CAM） 用于大楼，汽车，飞机，建筑工程，电子路线等的设计和制作过程中。 2.计算机辅助绘图 计算机辅助绘图的典型例子包括计算机可视化，近年来，这种技术已用于有限元分析的后处理，分子模型构造，地震数据处理，大气科学，生物信息及生物化学等领域。 3.计算机辅助教学（CAI） 4.办公自动化和电子出版社 5.计算机艺术 6.在工业控制及交通方面的应用 7.在医疗卫生方面的应用 8.图形用户界面 四、人机交互，什么是一致性原则 人机交互学是一门关于设计、评估和执行交互式计算机系统以及研究由此而发生的相关现象的学科。 一致性原则：指在设计系统的各个环节时，应遵从统一的、简单的规则，保证不出现例外和特殊的情况，无论是信息显示还是命令输入都应如此 一致性原则包含这样一些内容：1.一个特定的图符应该始终只有一个含义而不能依靠上下文来代表多个动作或对象；2.菜单总是放在相同的关联位置，使用户不必总是去寻找；3.键盘上的功能键，控制键以及鼠标上的按钮的定义需要前后一致；4.总是使用一种彩色编码，使相同的颜色在不同的情况下不会有不同的含义；5.输入时交互式命令和语法的一致性等 第二章 四、CRT的组成和工作原理是什么？ CRT（Cathode Ray Tube）阴极射线管 ?是一种真空器件，它利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束，偏转到屏幕的不

计算机基础知识doc版电子书

计算机基础 计算机是一种令人惊奇的机器，它能帮助用户执行许多不同的任务，无论用户想上网浏览、进行游戏，还是想看电影、完成工作，它都能从不同的方面来协助用户。计算机逐渐成为人们必备的工具之一。 也许会有人认为计算机十分复杂，并对它有着敬畏之心。其实，计算机就是一部机器，跟用户身边的电视机一样，它的复杂用户不必去了解，用户要做的只是去掌握它的使用方法。本章就从计算机基础知识出发，为用户展现一个真实的计算机，并为用户详细介绍Win dows XP操作系统，为用户使用计算机打下基础。 本章学习要点： 了解计算机的组成 认识组成计算机的硬件 理解计算机软件系统 初步掌握Windows XP使用 了解鼠标和快捷键操作 了解基本的文件类型 掌握Windows XP 窗口 掌握自定义Win dows XP桌面 1

2 2 ?输出设备 输出设备可以把计算机对信息加工的结果送给用户。所以，输出设备是计算机实用 计算机系统 要了解计算机，首先要了解计算机 的组成，计算机系统是由硬件系统和软 件系统组成的。硬件系统是计算机的物 质基础，而软件系统则是发挥计算机功 能的 关键，二者缺一不可。计算机系统 组成如图1-1所示。 1.1.1 硬件系统 硬件是组成计算机的各种物理设 备，包括输入设备、输出设备、中央处 理器、存储设备等，总的来说，可以 把一台计算机分为主机和外部设备，如 图1-2所示为一台完整的计算机。 1 ?输入设备 输入设备可以将外部信息（如文字、 数字、声音、图像、程序、指令等）转 变为数据输入到计算机中，以便进行加 工、处理。输入设备是用户和计算机系 统之间进行信息交换的主要装置之一。 键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、 手写输入板、游戏杆、语音输入装置等 都属于输入设备，如图 1-3所示。 图1-1 计算机系统组成示意图 图1-2 一台完整的计算机 键盘 鼠标和摄像头 扫描仪 图1-3 计算机常见输入设备 —

大学计算机基础知识点整理资料

计算机考试重点 01、 CAD是指_计算机辅助设计。 02、 CAM是指_计算机辅助制造 03、在计算机工作时，内存用来存储当前正在使用的程序和数据。 04、机器 05、 CAI是指计算机辅助教学。 06、关掉电源后,RAM的存储内容会丢失_。 07、只读存储器简称ROM。 08、 8位二进制数所表示的最大的无符号十进制整数为255。 09、电子元件的发展经过了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路4个阶段。 10、计算机病毒一般具有破坏性、传染性、隐蔽性、潜伏性等特点。 11、根据规模大小和功能强弱,计算机可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。 。位_12、 bit的意思是两部分。计算机可分为主机和RAM 13、 外设随机存储器简称14、精度高。大, 计算机主要是运算速度快, 存储容量15、两类。存储器分为内存储器和外存储器16、 合称为中央处理器。运算器和控制器17、 、数据总线和控制总线。在微型计算机中常用的总线有控制器18、 等单位来表示。或GB计算机的存储容量通常都使用KB、MB19、 数。在计算机内部，一切信息均表示为二进制20、 应用软件。根据软件的用途,计算机软件一般分为系统软件和、21输出设备。22、计算机系统硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备和光电_23、常用鼠标器有机械式和 RAM。24、随机存储器的英文缩写是低级的计算机语言。、汇编语言是一种25 _。,还常用十六进制26、计算机中的数,除十进制、二进制、八进制外码表示。补码表示成二进制码11011101,这是27、将十进制数-35是计算机系统的核心。 28、中央处理器类。汇编语言和高级语言329、计算机的语言可分为机器语言、 。对应的十进制数是86_30、八进制数126是对计算机发布命令的“决策机构”。、控制器_31计算机才可以执行其中的指令。内,、程序必须位于_内存32。101110 _ 将十进制数34转换成二进制数是33、 _进行的。字节34、 CPU在存取存储器中的数据时是按总线宽度宽度。35、微型计算机的字长取决于磁道。软盘的每一面包含许多同心圆,称为36、写保护口可以防止用户将非法数据写到磁盘上。、软盘上的37鼠标。: 机械式和光电式 38、常用的鼠标器有两种

计算机图形学复习要点

计算机图形学 C o m p u t e r G r a p h i c s E-M A I L:t y z h u w e n b o@163.c o m 主要内容 ?计算机图形学绪论 ?基本二维图形的生成（图形生成算法原理）?二维变换及二维观察（二维图形变化的数 学原理） ?三维变换及三维观察（三维图形变化的数 学原理及变化方法） ?曲线曲面的生成（三维曲线曲面的几种形 式） ?总结全课程 图形学概述 计算机图形学（C o m p u t e r G r a p h i c s) ?定义：计算机图形学是研究怎样用数字计 算机生成、处理和显示图形的一门学科。 ?图形表示和绘制+输入/输出设备 M o d e l i n g+R e n d e r i n g v i a I n p u t/o u t p u t ?计算机图形学计算机科学中，最为活跃、 得到广泛应用的分支之一 数据计算机图形系统图形 计算机图形学 图形及图形的表示方法 ?图形：计算机图形学的研究对象 ?能在人的视觉系统中产生视觉印象的 客观对象 ?包括自然景物、拍摄到的图片、用数学 方法描述的图形等等 ?构成图形的要素 ?几何要素：刻画对象的轮廓、形状等 ?非几何要素：刻画对象的颜色、材质 等 ?表示方法 ?点阵表示 ?枚举出图形中所有的点(强调图 形由点构成) ?简称为图像（数字图像） ?参数表示 ?由图形的形状参数(方程或分析 表达式的系数，线段的端点坐标 等)+属性参数(颜色、线型等)来 表示图形简称为图形 ?图形主要分为两类： ?基于线条信息表示 ?明暗图(S h a d i n g) 第一章绪论 ?1.计算机图形学的发展简史 ?2.计算机图形学的研究内容 ?3.计算机图形学的应用 ?4.常用的图形设备 1.1C G的发展历史 ?50年代 ?1950年，第一台图形显示器作为美国 麻省理工学院（M I T）旋风I号 （W h i r l w i n d I）计算机的附件诞生了 ?1958年，美国C a l c o m p公司由联机的 数字记录仪发展成滚筒式绘图仪， G e r B e r公司把数控机床发展成为平板 式绘图仪 ?50年代末期，M I T的林肯实验室在 “旋风”计算机上开发S A G E空中防 御体系 ?60年代 ?1962年，M I T林肯实验室的I.E. S u t h e r l a n d发表了一篇题为 “S k e t c h p a d：一个人机交互通信的图 形系统”的博士论文--确定了交互图 形学作为一个学科分支（提出基本交互 技术、图元分层表示概念及数据结 构…)。 ?1962年，雷诺汽车公司的工程师P i e r r e Béz i e r提出Béz i e r曲线、曲面的理论 ?1964年M I T的教授S t e v e n A.C o o n s提出 了超限插值的新思想，通过插值四条任 意的边界曲线来构造曲面。 ?70年代（蓬勃发展时期） ?光栅图形学迅速发展 ?区域填充、裁剪、消隐等基本图形 概念、及其相应算法纷纷诞生 ?图形软件标准化 ?1974年，A C M S I G G R A P H的“与机 器无关的图形技术”的工作会议 ?A C M成立图形标准化委员会，制定 “核心图形系统”（C o r e G r a p h i c s S y s t e m） ?I S O发布C G I、C G M、G K S、P H I G S

计算机图形学必考知识点

Phong Lighting 该模型计算效率高、与物理事实足够接近。Phong模型利用4个向量计算表面任一点的颜色值，考虑了光线和材质之间的三种相互作用：环境光反射、漫反射和镜面反射。Phong模型使用公式：I s=K s L s cosαΦα：高光系数。计算方面的优势：把r和v归一化为单位向量，利用点积计算镜面反射分量：I s=K s L s max((r，v)α，0)，还可增加距离衰减因子。 在Gouraud着色这种明暗绘制方法中，对公用一个顶点的多边形的法向量取平均值，把归一化的平均值定义为该顶点的法向量，Gouraud着色对顶点的明暗值进行插值。Phong着色是在多边形内对法向量进行插值。Phong着色要求把光照模型应用到每个片元上，也被称为片元的着色。 颜色模型RGB XYZ HSV RGB:RGB颜色模式已经成为现代图形系统的标准，使用RGB加色模型的RGB三原色系统中，红绿蓝图像在概念上有各自的缓存，每个像素都分别有三个分量。任意色光F都可表示为F＝r [ R ] + g [ G ] + b [ B ]。RGB颜色立方体中沿着一个坐标轴方向的距离代表了颜色中相应原色的分量，原点(黑)到体对角线顶点(白)为不同亮度的灰色 XYZ:在RGB 系统基础上，改用三个假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统, 将它匹配等能光谱的三刺激值,该系统称为视场XYZ色度系统，在XYZ空间中不能直观地评价颜色。 HSV是一种将RGB中的点在圆柱坐标系中的表示法，H色相S饱和度V明度，中心轴为灰色底黑顶白，绕轴角度为H，到该轴距离为S，沿轴高度为S。 RGB优点:笛卡尔坐标系，线性，基于硬件(易转换)，基于三刺激值，缺点:难以指定命名颜色，不能覆盖所有颜色范围，不一致。 HSV优点:易于转换成RGB，直观指定颜色，’缺点:非线性，不能覆盖所有颜色范围，不一致 XYZ:覆盖所有颜色范围，基于人眼的三刺激值，线性，包含所有空间，缺点:不一致 交互式计算机程序员模型 (应用模型<->应用程序<->图形库)->(图形系统<->显示屏).应用程序和图形系统之间的接口可以通过图形库的一组函数来指定，这和接口的规范称为应用程序编程人员接口(API)，软件驱动程序负责解释API的输出并把这些数据转换为能被特定硬件识别的形式。API提供的功能应该同程序员用来确定图像的概念模型相匹配。建立复杂的交互式模型，首先要从基本对象开始。良好的交互式程序需包含下述特性：平滑的显示效果。使用交互设备控制屏幕上图像的显示。能使用各种方法输入信息和显示信息。界面友好易于使用和学习。对用户的操作具有反馈功能。对用户的误操作具有容忍性。Opengl并不直接支持交互，窗口和输入函数并没有包含在API中。 简单光线跟踪、迭代光线跟踪 光线跟踪是一种真实感地显示物体的方法，该方法由Appel在1968年提出。光线跟踪方法沿着到达视点的光线的相反方向跟踪，经过屏幕上每一象素，找出与视线所交的物体表面点P0，并继续跟踪，找出影响P0点光强的所有的光源，从而算出P0点上精确的光照强度。光线跟踪器最适合于绘制具有高反射属性表面的场景。优缺点：原理简单，便于实现，能生成各种逼真的视觉效果，但计算量开销大，终止条件：光线与光源相交光线超出视线范围，达到最大递归层次。一般有三种：1)相交表面为理想漫射面，跟踪结束。2)相交表面为理想镜面，光线沿镜面反射方向继续跟踪。3)相交表面为规则透射面，光线沿规则透射方向继续跟踪。 描述光线跟踪简单方法是递归，即通过一个递归函数跟踪一条光线，其反射光想和折射光线再调用此函数本身，递归函数用来跟踪一条光线，该光线由一个点和一个方向确定，函数返回与光线相交的第一个对象表面的明暗值。递归函数会调用函数计算指定的光线与最近对象表面的交点位置。 图形学算法加速技术BVH, GRID, BSP, OCTree 加速技术：判定光线与场景中景物表面的相对位置关系，避免光线与实际不相交的景物表面的求交运算。加速器技术分为以下两种：Bounding Volume Hierarchy 简写BVH，即包围盒层次技术，是一种基于“物体”的场景管理技术，广泛应用于碰撞检测、射线相交测试之类的场合。BVH的数据结构其实就是一棵二叉树（Binary Tree）。它有两种节点（Node）类型：Interior Node 和Leaf Node。前者也是非叶子节点，即如果一个Node不是Leaf Node，它必定是Interior Node。Leaf Node 是最终存放物体/们的地方，而Interior Node存放着代表该划分（Partition）的包围盒信息，下面还有两个子树有待遍历。使用BVH需要考虑两个阶段的工作：构建（Build）和遍历（Traversal）。另一种是景物空间分割技术，包括BSP tree，KD tree Octree Grid BSP:二叉空间区分树 OCTree:划分二维平面空间无限四等分 Z-buffer算法 算法描述：1、帧缓冲器中的颜色设置为背景颜色2、z缓冲器中的z值设置成最小值（离视点最远）3、以任意顺序扫描各多边形a) 对于多边形中的每一个采样点，计算其深度值z(x,y) b) 比较z(x, y)与z缓冲器中已有的值zbuffer(x,y)如果z(x, y) >zbuffer(x, y)，那么计算该像素(x, y)的光亮值属性并写入帧缓冲器更新z缓冲器zbuffer(x, y)＝z(x, y) Z-buffer算法是使用广泛的隐藏面消除算法思想为保留每条投影线从COP到已绘制最近点距离，在投影后绘制多边形时更新这个信息。存储必要的深度信息放在Z缓存中，深度大于Z缓存中已有的深度值，对应投影线上已绘制的多边形距离观察者更近，故忽略该当前多边形颜色，深度小于Z缓存中的已有深度值，用这个多边形的颜色替换缓存中的颜色，并更新Z缓存的深度值。 void zBuffer() {int x, y; for (y = 0; y < YMAX; y++) for (x = 0; x < XMAX; x++) { WritePixel (x, y, BACKGROUND_VALUE); WriteZ (x, y, 1);} for each polygon { for each pixel in polygon’s projection { //plane equation doubl pz = Z-value at pixel (x, y); if (pz < ReadZ (x, y)) { // New point is closer to front of view WritePixel (x, y, color at pixel (x, y)) WriteZ (x, y, pz);}}}} 优点：算法复杂度只会随着场景的复杂度线性增加、无须排序、适合于并行实现 缺点：z缓冲器需要占用大量存储单元、深度采样与量化带来走样现象、难以处理透明物体 着色器编程方法vert. frag 着色器初始化：1、将着色器读入内存2、创建一个程序对象3、创建着色器对象4、把着色器对象绑定到程序对象5、编译着色器6、将所有的程序连接起来7、选择当前的程序对象8、把应用程序和着色器之间的uniform变量及attribute变量关联起来。 Vertex Shader：实现了一种通用的可编程方法操作顶点，输入主要有：1、属性、2、使用的常量数据3、被Uniforms使用的特殊类型4、顶点着色器编程源码。输入叫做varying变量。被使用在传统的基于顶点的操作，例如位移矩阵、计算光照方程、产生贴图坐标等。Fragment shader：计算每个像素的颜色和其他属性，实现了一种作用于片段的通用可编程方法，对光栅化阶段产生的每个片段进行操作。输入：Varying 变量、Uniforms-用于片元着色器的常量，Samples-用于呈现纹理、编程代码。输出：内建变量。 观察变换 建模变换是把对象从对象标架变换到世界标架 观察变换把世界坐标变换成照相机坐标。VC是与物理设备无关的，用于设置观察窗口观察和描述用户感兴趣的区域内部分对象，观察坐标系采用左手直角坐标系，可在用户坐标系中的任何位置、任何方向定义。其中有一坐标轴与观察方向重合同向并与观察平面垂直。观察变换是指将对象描述从世界坐标系变换到观察坐标系的过程。（1）：平移观察坐标系的坐标原点，与世界坐标系的原点重合，（2）：将x e，y e轴分别旋转（-θ）角与x w、y w轴重合。 规范化设备坐标系 规范化设备坐标系是与具体的物理设备无关的一种坐标系，用于定义视区，描述来自世界坐标系窗口内对象的图形。 光线与隐式表面求交 将一个对象表面定义为f(x,y,z)=f(p)=0,来自P0，方向为d的光线用参数的形式表示为P(t)=P0+td. 交点位置处参数t的值满足：f(P0+td)=0,若f是一个代数曲面，则f是形式为X i Y j Z k的多项式之和，求交就转化为寻求多项式所有根的问题，满足的情况一：二次曲面，情况二：品面求交，将光线方程带入平面方程：p*n+c=0可得到一个只需做一次除法的标量方程p=p0+td。可通过计算得到交点的参数t的值：t=(p0*n+c)/(n*d). 几何变换T R S矩阵表示 三维平移T 三维缩放S旋转绕z轴Rz( ) 100dx 010dy 001dz 0001 Sx000 0Sy00 00Sz0 0001 cos-sin00 sin cos00 0010 0001 θθ θθ 旋转绕x轴Rx(θ) 旋转绕y轴Ry(θ) 1000 0cos-sin0 0sin cos0 0001 θθ θθ cos0sin0 0100 -sin0cos0 0001 θθ θθ 曲线曲面 Bezier曲线性质：Bezier曲线的起点和终点分别是特征多边形的第一个顶点和最后一个顶点。曲线在起点和终点处的切线分别是特征多边形的第一条边和最后一条边，且切矢的模长分别为相应边长的n倍；（2）凸包性；（3）几何不变性（4）变差缩减性。端点插值。 均匀B样条曲线的性质包括：凸包性、局部性、B样条混合函数的权性、连续性、B样条多项式的次数不取决于控制函数。 G连续C连续 C0连续满足：C1连续满足： (1)(0) p(1)=(1)(0)(0) (1)(0) px qx py q qy pz qz == ???? ???? ???? ???? (1)(0) p'(1)=(1)'(0)(0) (1)(0) p x q x p y q q y p z q z == ???? ???? ???? ???? C0(G0)连续:曲线的三个分量在连接点必须对应相等 C1连续:参数方程和一阶导数都对应相等 G1连续:两曲线的切线向量成比例 三维空间中，曲线上某点的导数即是该点的切线，只要求两个曲线段连接点的导数成比例，不需要导 数相等，即p’(1)=aq’(0) 称为G1几何连续性。将该思想推广到高阶导数，就可得到C n和G n连续性。

大学计算机基础知识点复习总结

大学计算机基础知识点总结 第一章计算机及信息技术概述（了解） 1、计算机发展历史上的重要人物和思想 1、法国物理学家帕斯卡(1623-1662)：在1642年发明了第一台机械式加法机。该机由齿轮组成，靠发条驱动，用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。 2、德国数学家莱布尼茨：在1673年发明了机械式乘除法器。基本原理继承于帕斯卡的加法机，也是由一系列齿轮组成，但它能够连续重复地做加减法，从而实现了乘除运算。 3、英国数学家巴贝奇：1822年，在历经10年努力终于发明了“差分机”。它有3个齿轮式寄存器，可以保存3个5位数字，计算精度可以达到6位小数。巴贝奇是现代计算机设计思想的奠基人。 英国科学家阿兰 图灵(理论计算机的奠基人) 图灵机：这个在当时看来是纸上谈兵的简单机器，隐含了现代计算机中“存储程序”的基本思想。半个世纪以来，数学家们提出的各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等价的。 美籍匈牙利数学家冯 诺依曼(计算机鼻祖) 计算机应由运算器、控制器、存储器、 输入设备和输出设备五大部件组成； 应采用二进制简化机器的电路设计； 采用“存储程序”技术,以便计算机能保存和自动依次执行指令。 七十多年来，现代计算机基本结构仍然是“冯·诺依曼计算机”。 2、电子计算机的发展历程 1、1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。“诞生了一个电子的大脑”致命缺陷：没有存储程序。 2、电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代：电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路 3、计算机的类型 按计算机用途分类：通用计算机和专用计算机 按计算机规模分类：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机 按计算机处理的数据分类：数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机 1.1.4 计算机的特点及应用领域 计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。（含义） 1、运算速度快 2、计算精度高 3、存储容量大 4、具有逻辑判断能力 5、按照程序自动运行 应用领域：科学计算、数据处理、过程与实时控制、人工智能、计算机辅助设计与制造、远程通讯与网络应用、多媒体与虚拟现实 1.1.5 计算机发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化

完整word版大学计算机知识点整理良心出品必属

一、选择 20 1. 计算思维 定义: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、以及理解人类行为等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。本质:抽象和自动化 特征、三种思维: 理论思维:以推理和演绎为特征,以数学学科为代表 实验思维:以观察和总结自然规律为特征,以物理学科为代表 计算思维:以设计和构造为特征,以计算机学科为代表 2. 冯诺依曼五大部件:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 ①运算器。计算机中进行算 术运算和逻辑运算的主要部 件,是计算机的主体。在控 制器的控制下,运算器接收 待运算的数据,完成程序指 令指定的基于二进制数的算术运算或逻辑运算。 ②控制器。计算机的指挥控制中心。控制器从存储器中逐条取出指令、分析指令,然后根据指令要求完成相应操作,产生一系列控制命令,1 使计算机各部分自动、连续并协调动作,成为一个有机的整体,实现

程序的输入、数据的输入以及运算并输出结果。 ③存储器。存储器是用来保存程序和数据,以及运算的中间结果和最后结果的记忆装置。计算机的存储系统分为内部存储器 (简称内存或主存储器和外部存 储器 (简称外存或辅助存储器。主存储器中存放将要执行的指令和运算数据, 容量较小,但存取速度快。外存容量大、成本低、存取速度慢,用于存放需要长期保存的程序和数据。当存放在外存中的程序和数据需要处理时,必须先将它们读到内存中,才能进行处理。 ④输入设备。输入设备是用来完成输入功能的部件,即向计算机送入程序、数据以及各种信息的设备。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、磁盘驱动器和触摸屏等。 2 ⑤输出设备。输出设备是用来将计算机工作的中间结果及处理后的结果进行表现的设备。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和磁盘驱动器等。 3. 存储系统 内 /主存储器 (ROM 、 RAM 、 cache :ROM 是只读存储器 (Read-Only Memory的简称,是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中,并且资料不会因为

基础知识内容包括计算机基本知识.docx

基础知识内容包括：计算机基本知识、计算机信息处理技术、D O S操作系统基本使用方法和计算机网络应用知识。 重点理解和掌握的内容 1. 了解计算机发展历史、应用领域、工作原理、硬件结构、软件系统、微机系统多媒体知识和安全常识； 2. 理解计算机中数和字符的表示方式，了解汉字输入方法、信息处理的内容和方法； 3. 了解磁盘操作系统（DOS）的发展历史、DOS的构成、基本功能和汉字处理功能； 4. 掌握文件和路径的概念； 5. 掌握DOS的启动方式、磁盘和磁盘驱动器的使用方法、常用DOS命令的使用方法和通配符的使用方法； 6. 了解计算机网络的分类和特点 7. 了解Internet的特点和概念，能进行入网申请和简单使用Internet。 计算机中的常用定义和术语 1. 计算机：计算机是一种具有内部存储能力、由程序控制操作过程的自动电子设备。它主要由输入设备、输出设备、存储器、控制器和运算器等几部分组成。 2. 计算机的硬件和软件：硬件是计算机系统中的物理装置的总称。软件是计算机运行所需要各种程序及有关资料。

感谢你的观看 感谢你的观看3. 指令和程序：指令就是“命令”，是规定计算机操作 类型及操作数地址的一组代码。程序是指令的有序集合。 4. 多媒体：以数字技术为核心的图象、声音与计算机、通信融为一体的信息环境的总称。 5. 数据与信息：数据是指能够用计算机处理的数字、字符和符号等。 信息是数据的内涵和本质，可以从两个方面来理解：一方面，信息是数据、消息中包含的意义，它不随信息媒体的改变而改变；另一方面，信息使消息中所描述事件出现的不定性减少，若不提供信息，则不定性会大一些。 6. 数制：数的进位制称数制。 计算机中常用二进制、八进制、十进制和十六进制表示信息，其中最常用的是表示计算机内部存储和处理信息的二进制和为了清晰和简洁表示二进制而采用的十六进制。 7. 字符编码：使用二进制数对字符进行的编码称字符编码。 8. ASCII码：美国标准信息交换码的英文简称，是计算机中用二进制表示字母、数字、符号的一种编码标准。ASCII码有两种，使用7位二进制数的称为基本ASCII码；使用8位二进制数的称为扩展ASCII码。 9. 汉字编码：用于表示汉字字符的二进制字符编码。汉字编码根据其用途不同可分为输入码、内部码、字型码和地址码等。

计算机知识点总结(大学计算机第四版蒋加伏)

大学计算机基本知识点 主机：CPU 系统、主板系统、内存系统、 外存系统、显示系统、音频系统、 网络系统、BIOS 系统、常用外设 输出设备：打印机、刻录机、投影仪、 硬件系统 音响、显示器 外设 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、手写笔、 触摸屏、数码相机 其他设备 系统软件：操作系统（Windows 、Linux ）等 网络服务、数据库系统、程序设计语言、 程序处理语言 软件系统 办公自动化软件：（Office 、WPS ）等 多媒体软件：（Photoshop 、flash ）等 应用软件 辅助设计软件：（CAD ）等 网络应用软件：（QQ 、迅雷）等 安全防护软件：（杀毒软件、防火墙软件） 等等其他软件 第一章 计算机系统基础 1、 早期的计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和电子计算机3个阶段。 2、 现代计算机的发展 3、 第一台微型计算机的发明人爱德华·罗伯茨，1975年1月杂志广告，“牛郎星”计算机。 4、 1981年8月12日，IBM 公司退出了第一台16位个人计算机IBM PC 5150. 5、 1985年，长城0520微机研制成功，这是我国大陆第一台自行研制的PC 兼容微机。

6、2010年11月我国“天河1号”集群计算机排名世界500强计算机第一名。 7、计算机类型：超级计算机、微机、嵌入式系统。 8、大型计算机主要作为服务器，微机主要用于客户机。 9、人们将装有微处理器芯片的机器称为“微机”。 10、嵌入式系统是将微机或微机核心部件安装在某个专用设备之内。 11、现代计算机的基本工作原理是由冯·诺依曼于1946年提出来的。 12、计算机硬件体系结构有5大基本部件：输入器、输出器、控制器、运算器、存储器。 13、其中控制器和运算器组成CPU。 14、存储器是指内存单元。 15、CPU性能的高低，往往决定了一台计算机性能的高低。 16、存储程序是冯·诺依曼设计的核心思想。指令设计及调试过程称为“程序设计”。存储 程序意味着先将编制好的程序(包含指令和数据)存入计算机储存器（内存）中，计算机在运行程序时就能自动的、连续的从存储器中依次取出指令并执行。 17、指令的数量与类型由CPU决定。一条指令通常由操作码和操作数两部分组成。 18、一台计算机的所有指令的集合称为该计算机的指令系统。 19、任意程序的执行都主要由“取指令”、“指令译码”、“指令执行”、“结果写回”4中基本 操作构成。 20、早期的微机系统结构：总线系统结构的优点是设计简单，缺点是所有设备都使用同一条 总线，容易产生系统瓶颈。 21、目前的微机系统结构：控制中心结构：可用“1-3-5-7”规则简要说明。 ①一个CPU（核心） ②三大芯片：北桥芯片（MCH）、南桥芯片（ICH）和BIOS芯片（FWH）。 1)对主板而言，北桥芯片的好坏，决定了主板性能的高低。 2)南桥芯片连接着多种低速外部设备，它提供的接口越多，微机的功能扩展性越 强（主板功能的多少）。 3)BIOS芯片关系到硬件系统和软件系统的兼容性（主板兼容性的好坏）。 ③5大接口 ④七大总线 22、戈登·摩尔：“微芯片上集成的晶体管数目每18个月翻一番”。 23、一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。 24、硬件系统可以从系统结构和系统组成两方面进行描述。 25、软件系统是运行、管理和维护计算机的各类程序和文档的总称。通常包括操作系统、网

计算机图形学主要知识点

第一章 计算机图形学是：研究怎么利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。 计算机图形学的研究对象是图形。构成图形的要素有两类：一类是几何要素（刻画图形状的点、线、面、体），另一类是非几何要素（反映物体表面属性或材质的明暗、灰度、色彩）.。 计算机中表示图和形常有两种方法：点阵法和参数法。 软件的标准：SGI等公司开发的OpenGL，微软开发的Direct X，Adobe的Postscript 等。 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM） 计算机图形系统可以定义为计算机硬件、图形输入输出设备、计算机系统软件和图形软件的集合。 交互式计算机图形系统应具有计算、存储、对话、输入和输出等五方面的功能。 真实感图形的生成一般须经历场景造型、取景变换、视域裁剪、消除隐藏面及可见面光亮度计算等步骤。 虚拟现实系统又称虚拟现实环境，是指由计算机生成的一个实时三维空间。用户可以在其中“自由地”运动，随意观察周围的景物，并可通过一些特殊的设备与虚拟物体进行交互操作。 科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术，将科学计算过程中及计算结果的数据转换为图形及图像在屏幕上显示出来并进行交互处理的理论、方法和技术。 第二章 鼠标器是用来产生相对位置。鼠标器按键数分为两种：MS型鼠标（双按键鼠标）和PC型鼠标（三按键鼠标）。 触摸屏也叫触摸板，分为：光学的红外线式触摸屏、电子的电阻式触摸屏和电容式触摸屏、声音的声波式触摸屏。 数据手套是由一系列检测手和手指运动的传感器的构成。来自手套的输入可以用来

给虚拟场景中的对象定位或操纵该场景。 显示设备的另一个重要组成部分的是显示控制器。它是控制显示器件和图形处理、转换、信号传输的硬件部分，主要完成CRT的同步控制、刷新存储器的寻址、光标控制以及图形处理等功能。 阴极射线管CRT由电子枪、偏转系统及荧光屏3个基本部分组成。电子枪的主要功能是产生一个沿管轴（Z轴）方向前进的高速的细电子束（轰击荧光屏）。 光栅的枕形失真是由于同样的偏转角增量所造成的偏转距离增量的最大。 荧光粉的余辉特性是指这样一种性质：电子束轰击荧光粉时，荧光粉的分子受激而发光，当电子束的轰击停止后，荧光粉的光亮并非立即消失，而是按指数规律衰减，这种特性叫余辉特性。余辉时间定义为，从电子束停止轰击到发光亮度下降到初始值的1%所经历的时间。 CRT图形显示器分为：随机扫描的图形显示器，直视存储管图形显示器，光栅扫描的图形显示器。 目前常用的PC图形显示子系统主要由3个部件组成：帧缓冲存储器、显示控制器和一个ROM BIOS芯片。 分辨率分为屏幕分辨率、显示分辨率和图形存储分辨率。3种分辨率的概念既有区别又有联系，对图形的显示都会产生一定的影响。在三者之间，屏幕分辨率决定了所能显示的最高分辨率；但显示分辨率和存储分辨率对所能显示的图形分辨率也有控制作用。如果存储分辨率小于屏幕分辨率，尽管显示分辨率可以提供最高的屏幕分辨率，屏幕上也不能显示出应有的显示模式。存储分辨率还必须大于显示分辨率，否则不能够显示出应有的显示模式。 第三章 图形输入设备的逻辑分类：定位设备、笔划设备、数值设备、选择设备、拾取设备、字符串设备。 引力域、橡皮筋技术、草拟技术 第四章 按所构造的图形对象可分为规则对象和不规则对象。 规则对象是指能用欧式几何进行描述的形体。其造型又称为几何造型。 一个完整的几何模型应包括物体的各部分几何形状及其在空间的位置（即几何信息）和各部分之间的连接关系（即拓扑信息）。 不规则对象的造型系统中，大多采用过程式模拟，即用一个简单的模型以及少量的易于调节的参数来表示一大类对象，不断改变参数，递归调用这一模型就能一步一步地产生数据量很大的对象，这一技术也被称为数据放大技术。 不规则对象造型方法主要有：基于分数维理论的随机模型、基于文法的模型、粒子系统模型和非刚性物体模型等等。 一般在二维图形系统中将基本图形元素称为图素或图元，而在三维图形系统中称为体素。 图素是指可以用一定的几何参数和属性参数描述的最基本的图形输出元素，包括点、线、圆、圆弧、椭圆、二次曲线等。体素是三维空间中可以用有限个尺寸参数定位和定形的最基本的单元体。段是指具有逻辑意义的有限个图素（或体素）及其附加属性的集合。 几何信息一般指形体在欧式空间中的位置和大小；而拓扑信息则是形体各分量（点、