湖北汽车工业学院 专升本 计算机与人工智能应用基础

这是一个关于湖北汽车工业学院 专升本 计算机与人工智能应用基础的思维导图，梳理了计算机发展新技术以及Win10操作系统相关的重要知识。对于计算机专业的学生来说，这是不可多得的学习宝典。在课程学习场景中，学生可以利用该思维导图快速把握计算机新技术如人工智能、大数据、云计算等的核心要点，了解其概念、发展阶段、特征及应用，同时掌握Win10操作系统的桌面、文件管理、操作技巧等实用知识，使复杂的知识变得一目了然，提高学习效率；在备考复习时，它能帮助学生系统回顾知识点，查漏补缺，强化记忆，更好地应对专业考试。对于计算机爱好者而言，该思维导图也是一份便捷的知识指南。通过它，爱好者可以深入了解计算机领域的前沿技术和操作系统的使用方法，拓宽知识面，提升对计算机的认知和应用能力。图中涵盖了丰富的关键信息，从计算机发展中各阶段的特点到人工智能的定义与应用，从Win10操作系统的界面元素到文件和文件夹的操作技巧等。使用EdrawMind可高效绘制此类计算机知识导图，让学习与知识管理更轻松。

计算思维

• 计算机的产生与发展
  • 计算与计算工具
    • 世界第一台机械式加法器———法国人帕斯卡1642
    • 巴贝奇1822差分机
    • 两条路发展
      • 台式机械
      • 继电器
  • 电子计算机的产生
    • 为弹道计算，密码破译
    • 1936 图灵机 人工智能之父
  • 电子数字计算机的发展
    • 第一代电子计算机：电子管1946——1957 采用机器语言，无系统，速度慢，内存小，功耗大，体积大
    • 第二代电子计算机：晶体管1958——1964 高级语言，能耗降低，成本下降，
    • 第三代电子计算机：中小规模集成电路1965——1970 出现系统，比上一代进一步完善
    • 第四代电子计算机：大规模超大规模集成电路1971——至今 出现微机，出现并行，多机，分布式，计算机网络系统
• 计算机发展的新技术
  • 附加：计算机特点：运算速度快，计算精度高，记忆能力强，高度自动化
  • 人工智能
    • 概念： 研究开发用于模拟，延伸，扩展人的智能的 理论，方法，技术，应用系统，是一门新的技术科学
    • 定义：根据对环境的感知，做出合理的行动，并获得最大利益的计算机程序
    • 发展历史：1956年 达特茅斯会议提出，1953年博弈论 第一阶段：1956——1967符号主义，逻辑推理，图灵测试 第二阶段：1976——2006专家系统 第三阶段：2006——至今 深度学习，重视数据
    • 研究现状：机器人，机器学习，自动驾驶，自然语言理解，图像识别，游戏 （2机2自一图游）
  • 大数据
    • 概念：利用现有的理论，方法，技术，工具难以在可接受时间内 完成分析计算，整体呈现高价值的海量复杂数据的集合
    • 特征：数据量大，类型繁多，价值密度低，速度快时效高，数据是在线的
    • 常用功能：追踪，识别，画像，预测，匹配，优化 （追识画预配优）
    • 应用现状：
      • 大数据技术：可视化分析，预测性分析，数据挖掘算法，语义引擎，数据质量和数据管理（2预数，可）
      • 应用：安防图像识别，工业机器人工业，金融风险防控，医疗诊断评估，电子商务预测备货，交通流量预警疏导，机器人售后客服，改进教学 （金，业，安，医，电，教交）
      • 个人隐私方面有完善
  • 云计算
    • 诞生于2007年
    • 概念：通过网络云，将巨大的数据计算任务分解成无数个小程序，分布在由多台服务器组成的资源池上， 进行处理分析这些小程序得到结果，使用户能够按需获取计算力，存储空间，信息服务 特征：按需分配，动态申请，自我维护管理，无人参与
    • 特点：超大规模，虚拟化，高可靠性，通用性，高可扩展性，按需服务，极低的使用成本 （高通超高极按虚）
    • 按照服务类型分类：将基础设施作为服务 IaaS(. Infrastructure as a service ) 将平台作为服务 PaaS(Platform as a service ) 将软件作为服务 SaaS(Software as a service )
    • 关键技术：虚拟化技术，分布式数据存储技术，并行编程技术，能耗管理技术，信息安全技术 （虚分并耗安）
  • 物联网
    • 比尔盖茨1995
    • 概念：（Internet of things ）IOT 通过信息传感器，红外感应器，激光扫描器，射频识别技术，全球定位系统，等装置技术，实时采集物体的各类信息，通过网络实现物与物，物与人的泛在连接，对物品进行智能化感应，识别，管理（核心基础依然是互联网，物联网在此基础上延伸，扩展）
    • 结构层次：信息感知层网络，信息传输层网络，信息应用层网络（传感应）
    • 关键技术：
      • RFID技术：由询问器，应答器组成，标签由耦合元件，芯片组成，标签具有扩展词条唯一的电子编码，赋予物联网可跟踪性
      • 传感网：微传感器，微执行器，信号处理，控制电路，通信接口，电源等组成的一体化微型器件系统，让 ，普通物体有了属于自己的数据传输通路，存储功能，操作系统，和专门的应用程序
      • M2m系统框架：以机器终端智能交互为核心得网络化的应用与服务
      • 云计算：在云计算的支持下，物联网进一步提升了数据处理分析能力，不断完善技术
    • 主要应用：城市管理（交通，泊车），智能建筑，文物保护数字博物馆，古迹古树实时监测，数字图书馆和数字档案馆，数字家庭，定位导航，现代物流管理，食品安全控制，零售，数字医疗 （城，建，文，古，书，家，导，流，食，售，医）
• 基于计算机的问题求解
  • 问题和问题求解
    • 要问题抽象，抽象过程是发现事物的本质以及其规律的过程，可获得对事物更加深刻的认识
    • 计算机求解问题的过程：提出问题，分析问题，设计算法，编写程序，调试程序，得到结果
  • 算法与程序
    • 三种基本结构：顺序结构，选择结构，循环结构，并遵循自顶向下，逐步求精，模块化原则
    • 流程图： 矩形：处理框 菱形：判断框 平行四边形框：输入输出框 圆弧形框：起止框 圆圈：连接点 指向线：流程线 注释框
      • 流程图的好处： 可用来指导编写程序，检查程序的正确性，可帮助别人理解你编程的思路框架
• 计算思维
  • 计算思维的形成
    • 2006年3月，美国卡内基·梅隆大学，周以真在ACM提出计算思维
  • 计算思维的相关内容
    • 计算思维的概念： 通过约简，嵌入，转化，仿真等方法， 把一个看起来困难的问题重新阐释成一个已知解决问题的方法
      • 从方法论角度表现如下： 是一种多维分析推广的类型检查法 是一种基于灌注分离的方法 是一种选择合适的方式去陈述一个问题，或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法 是一种在不确定情况下的规划，学习，和调度的思维方式 利用海量数据加快计算，在时间和空间之间，处理能力和存储容量之间进行折中的思维方法
    • 计算思维的原理：
      • 可计算性原理：怎样判断数学问题，函数是否可解
      • 形理算一体原理：从物理图像模型出发，寻求相应的数学工具与计算方法进行问题求解
      • 可计算性原理：利用物理器件，运行规则——算法完成某个任务的原理
  • 计算思维与各学科的关系
    • 对学生创造力的培养有决定性作用
• 通用人工智能工具
  • 了解通用人工智能工具的功能
    • 知识获取与学习
      • 只能搜寻与知识检索
      • 个性化学习辅助
    • 创意激发与内容创作
      • 文案创作与创意构思
      • 艺术创作与设计辅助
    • 信息处理与分析
      • 数据收集与整理
      • 数据分析与洞察
    • 任务自动化与效率提升
      • 办公自动化与流程优化
      • 生产制造自动化
    • 智能交互与沟通
      • 自然语言处理与对话系统
      • 多语言翻译与跨文化交流
  • 认识常用的通用人工智能工具
    • DeekSeek
    • ChatGPT
    • Kimi
    • 豆包
    • 讯飞星火
    • 通义
• 人工智能概述
  • 人工智能的概念
    • 人工智能的定义
      • 研究，开发用于模拟，延伸和扩展人的智能的理论，方法，技术，应用系统的一门新的技术科学
    • 图灵测试
      • 计算机的智能：1950艾伦·图灵提出，人与人/机分别交流，超过30%判断不出，机器就产生了智能，即人工智能
      • 2014，尤金·古兹特曼，33%，里程碑突破
  • 发展
    • 代表人物和事件
      • 艾伦图灵
        • 英国数学，逻辑学家，计算机科学之父，普林顿大学担任冯诺依曼助手
        • 1937图灵机
        • 1966图灵奖命名，计算机界诺贝尔奖，2000年中国姚期智唯一获得图灵奖
      • 冯诺依曼
        • 美籍，匈牙利人，数学，物理学，计算机科学家，现代计算机之父，博弈论之父，第一台电子计算机ENIAC
      • 约翰麦卡锡
        • 美国，计算机科学家，认知科学家，1956达特茅斯首次提出人工智能
        • 发明LISP语言，任然在人工智能被广泛使用
        • 1971获得图灵奖
      • 达特茅斯会议
        • 1956年，虽然没有达成共识，但是为会议取了个名字——人工智能，1956年也是人工智能元年
    • 人工智能发展史
      • 起步发展期（1956——1975）1956达特茅斯会议，人工智能诞生，掀起人工智能发展第一个高潮，符号推理为主
      • 第一次低谷期（1976——1981）过高的预期预言，给人工智能声誉造成重大伤害，走入低谷，算力和数据不足，研发减少
      • 应用发展期（1982——1986）专家系统让人工智能从理论研究走向实际应用，运用专门知识，是第一次重大突破转折，第一个专家系统：DENDRAL 化学；XCON 新的里程碑；当时人工智能主要使用麦卡锡的LISP语言
      • 第二次低谷期（1987——1996）专家系统维护难，成本高，无法自学更新，并且个人计算机崛起时期，苹果和IBM公司的个人计算机占据市场…1987 LISP机器硬件销售市场严重崩溃，各国停止向人工智能领域投资
      • 稳步发展期（1997——2010年）互联网发展加速人工智能的创新研究，走向实用化，1997年，IBM公司的深蓝超级计算机战胜国际象棋世界冠军加里卡斯帕罗夫，2000年本田机器人，2006提出深度学习概念，2009谷歌自动驾驶汽车
      • 蓬勃发展期（2011年至今）大数据，云计算，互联网，物联网快速发展，大数据时代，为人工智能提供养料，使人工智能爆发式增长，2016AlphaGo战胜世界围棋冠军李世石，ChatGPT聊天机器人，
    • 我国人工智能的发展状况
      • 起步改革开放之后，21世纪人工智能蓬勃发展，成为我国重要发展战略
      • 2023杭州数字火炬手，无人驾驶冰激凌售卖车，机器狗
  • 分类
    • 三个阶段：一：识你，二：懂你，三：AI你，目前正在发展第二阶段
    • 弱人工智能：只有某一个方面的能力，比如图像识别，语音识别，围棋，智能音箱，扫地机器人
    • 强人工智能：通用人工智能，和人类智能相似，创造强人工智能比弱人工智能难度大
      • 类人的人工智能：思考推理像人一样
      • 非类人的人工智能：机器产生了和人完全不一样的知觉意识，推理方式
    • 超人工智能：仅是概念，智能程度比人类高，任何领域比人类强得多
  • 研究的主要学派
    • 1. 符号主义学派：
      • 符号主义学派：该学派认为智能源于数理逻辑，人类认知思想基本单位是符号，认知过程是符号运算
      • 奠基人：西蒙
      • 出现专家系统，1956第一个人工智能程序“逻辑理论家”程序
      • 又称逻辑主义学派，心理学学派，计算机学学派。至今依然是主流学派之一
    • 2. 连接主义学派：
      • 连接主义学派：神经元网络和深度学习，智能是大量神经元相互连接，并行活动的结果
      • 奠基人：明斯基
      • 提出深度学习，AlphaGo战胜围棋冠军李世石，AlphaGo zero100:0战胜AlphaGo，但对数据质量敏感
      • 又称仿生学派，生理学派。
    • 3. 行为主义学派：
      • 行为主义学派：源于控制论，基于“感知——行动”行为智能模拟方法，推崇控制，自适应，进化计算，认为行为是有机体用以适应环境变化的各种身体反应的组合，理论目标在于预见和控制行为。
      • 奠基人：维纳
      • 代表：六足行走机器人
      • 又称进化主义学派，控制论学派
  • 研究的主要领域
    • 感知问题
      • 计算机视觉，声音处理
    • 模式识别
      • 计算机通过数学方法来研究模式的自动处理和判读
    • 博弈
      • 对抗学问，源于下棋
    • 搜索
      • 为了达到某一目标，连续寻找的过程
        • 盲目搜索：根据固定顺序调用操作
        • 启发式搜索：优先调用合适的规则，减少搜索范围
    • 自然语言处理
      • 人机对话 机器翻译
        • 让计算机系统以主题和对话情景为基础，结合大量常识，生成和理解自然语言
    • 专家系统
      • 以知识为中心，注重知识本身算法
    • 机器人学
      • 主要研究机器人控制与被处理物体之间的相互关系
  • 实训
    • 清华大学——九歌
    • 文心一言
• Win10操作系统
  • 操作系统概述
    • 操作系统的定义
      • 操作系统是管理控制计算机硬件资源和软件资源的计算机程序， 是直接运行在裸机上的，是最基本的系统软件 任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行
    • 操作系统的发展历史
      • 早期操作系统： 早期没有操作系统，汇编语言，不利于设备共用
      • 硬盘操作系统： 第一阶段单用户，单任务操作系统——MS-DOS微软
      • 操作系统新时代： 第二阶段：多用户，多道作业分时系统——UNIX, Windows, os/2, XENIX UNIX特点： 分时的多用户，多任务，树状结构文件系统 重定向 管道 Windows：Microsoft1985年发布，进入图形用户界面时代
      • 当前操作系统
        • 服务器：Linux, UNIX, Windows server
        • 超级计算机：Linux取代UNIX成为第一大操作系统
    • 操作系统的分类
      • 桌面操作系统：个人计算机
        • 硬件：PC，Mac
        • 软件：UNIX，Windows
      • 服务器操作系统：安装在服务器上
        • UNIX, Linux, Windows
      • 嵌入式操作系统：应用在嵌入式系统
        • Linux,：手机，电器，平板电脑数码相机
    • 经典的操作系统
      • UNIX
        • 强大，多用户，多任务，分时操作系统
      • Linux
        • UNIX的克隆系统，使用最多的UNIX系统
      • macOS
        • 基于UNIX，世界第一个采用面向对象的，全面的操作系统（史蒂夫，乔布斯1985离开苹果公司后研发）
      • Windows
        • 视窗操作系统
      • iOS
        • 苹果手持设备操作系统
      • Android
        • 基于Linux，自由，开放源代码的操作系统，第一部安卓手机：2008
    • Win10的版本
      • 家庭版，专业版，企业版，教育版，移动版，企业移动版
  • 操作系统主要功能
    • 计算机系统资源
      • 设备资源：如cpu，内存，硬盘，显示器，键盘等
      • 信息资源：各种数据，文件，系统软件，应用软件
    • 功能
      • 处理器管理
        • 处理中断事件
      • 内存管理
        • 实现对内存的组织，分配，回收，保护，虚拟（昆虫）
      • 设备管理
        • 缓冲管理，设备分配处理，虚拟设备
      • 文件管理
        • 涉及文件的逻辑组织，物理组织，目录结构，管理
      • 用户界面
        • 命令界面：硬件有负荷
        • 图形界面：风险，难度大，但功能大无额外消耗
  • Win10操作系统的桌面
    • 背景：对windows操作都是在桌面进行的
    • 图标：常用图标和快捷方式
    • 窗口：
      • 组成元素
        • 标题栏：最小化，最大化，关闭
        • 菜单栏：当前窗口的操作菜单
        • 地址栏：当前操作的位置
        • 工作区：使用软件的核心区域
        • 状态栏：显示当前窗口的状态信息或简单的统计
      • 打开和关闭窗口
        • 打开：快捷方式，双击，右击快捷菜单打开
        • 关闭
          • 单击窗口右上角关闭
          • 菜单关闭
          • 标题栏右击关闭
          • 任务栏右击关闭
          • 任务管理器右击结束任务
      • 移动窗口：标题栏拖拽
      • 调整大小：变箭头时拖拽；窗口右上角
      • 切换当前窗口：点击窗口（最上方的才是用户可操作的）
    • 开始“按钮”
      • 常规功能区：注销，锁定，睡眠，关机，重启
      • 应用程序列表区：所有的系统程序和app都在这里，顶部是最近添加
      • 常用应用区域：常用应用在这里
      • 子主题
    • 任务栏
      • 搜索框：搜索应用程序
      • 快速启动栏：win 10没有
      • 应用程序区域：运行多个程序
      • 通知区域：系统托盘
      • 显示桌面按钮：任务栏最右侧，右下角不明显竖线
  • 屏幕设置
    • 设置桌面背景
      • 右击空白→个性化→背景设置窗口→纯色→幻灯片放映→契合度
    • 设置屏幕分辨率
      • 屏幕上的像素点个数，单位px,主要调整显示内容的清晰度
      • 显示设置→显示→缩放与布局→显示分辨率
  • 文件和文件夹
    • 文件
      • 最小数据组织单位，按名存取
      • 特征：
        • 支持长文件名
        • 允许空格
        • 最多255字符
        • 可包含英文字母（不区分大小写），汉字，数字，特殊符号；但是不能包含\, /, :, *,?,“, ＜, ＞, |等符号
        • 文件名没有扩展名
        • 同文件夹内，不允许有同名的文件夹或文件
        • 文件可以被复制，移动，删除
        • 文件可以被修改
    • 文件夹
      • 可存放文件和文件夹
      • 空间允许可存放任意多内容
      • 删除，移动文件夹，里面的内容也相应被操作
      • 可被共享
      • 优点
        • 有效管理
        • 整体操作方便
        • 避免文件冲突
  • 文件资源管理器
    • 标题栏：查看属性，新建文件夹，自定义快速访问工具栏
    • 地址栏：显示当前文件夹的名称
    • 菜单栏：主页，共享，查看
    • 左窗格：显示各驱动区及其内部的子文件夹列表
    • 右窗格：显示当前文件夹包含的文件和其子文件夹
    • 左，右窗格分隔条：改变窗格大小
    • 状态栏：显示当前文件夹内容数量或者被选中的内容大小，数量等
  • 管理文件和文件夹
    • 选择文件
      • 单个：直接点
      • 多个连续：选第一个，然后按住shift，点击最后一个文件
      • 多个不连续：选中一个，按住ctrl，再选
      • 全部：选择选项卡→反向选择；Ctrl+A
      • 反向选择：选择→反向选择；选用连续，再用ctrl剔除不要的
    • 重命名
      • 右击文件→重命名
      • 选中→单击
    • 新建
      • 右击d盘→新建→文件夹（如果有x文件，则新文件为(x)）
    • 移动复制
      • 剪贴板：选择选项卡→剪切/复制；ctrl+x/c
      • 拖放：移动用shift，复制按ctrl
      • 复制到，移动到：主页菜单→复制到/移动到→如果要搞到其他地方，可以→选择位置
      • 发送到：磁盘右击→发送到
    • 删除文件
      • 基本操作：右击→删除；文件菜单→删除
      • 键盘：Delete删除到回收站；shift+delete永久删除（不入回收站）
      • 移动设备：删除不会放入回收站
      • 误删：回收站→还原选定的项目；右键→还原
      • 风险：回收站属性→显示删除确认对话框→确定
    • 文件属性与文件夹选项
      • 属性的修改，查看：
        • 只读：不能修改
        • 隐藏：不能看到文件
      • 文件夹选项
        • 常规：浏览方式，打开项目方式，导航窗格显示方式
        • 查看：设置文件显示的高级选项
        • 搜索：设置与文件搜索相关的选项
    • 搜索文件
      • 通配符：
        • ? ：所处位置为任意一个字符
        • *：所处位置到下一个间隔符之间的任意多个字符
    • 共享设置
      • 文件夹右击→属性→共享→弹出文件共享→可设置共享时访问文件夹用户的访问权限
    • 快捷方式
      • 快速启动文件，程序，只是个指向，不会对源文件产生影响，扩展名：. lnk
        • 选中文件→右击→创建快捷方式
        • 空白右击→新建→快捷方式→浏览→对应的文件或文件夹
  • 控制面板
    • 设置日期和时间
      • 手动调整
      • 自动更新精准
    • 账户设置
      • 打开控制面板→用户账户→管理其他账户→在电脑设置中添加新用户→家庭和其他用户→将其他人添加到这台电脑
    • 鼠标设置
    • 卸载程序
      • 程序和功能→双击
    • 附件
      • 画图，计算器，记事本