大學(xué)計算機應(yīng)用掌握計算機基礎(chǔ)知識

匯報人：XX2024-02-03大學(xué)計算機應(yīng)用掌握計算機基礎(chǔ)知識目錄計算機概述與歷史發(fā)展計算機硬件系統(tǒng)組成計算機軟件系統(tǒng)概述計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念及應(yīng)用目錄多媒體技術(shù)應(yīng)用信息系統(tǒng)安全與防護策略總結(jié)回顧與拓展延伸01計算機概述與歷史發(fā)展計算機是一種能夠進行高速、精確數(shù)學(xué)計算和信息處理的電子設(shè)備。定義運算速度快、計算精度高、具有記憶和邏輯判斷能力等。特點計算機定義及特點第一臺電子計算機ENIAC誕生，采用電子管作為計算元件。電子管時代晶體管替代電子管，計算機體積縮小、功耗降低。晶體管時代集成電路技術(shù)使得計算機性能大幅提升，同時價格不斷下降。集成電路時代微處理器和存儲器的集成度越來越高，計算機性能呈現(xiàn)指數(shù)級增長。超大規(guī)模集成電路時代計算機發(fā)展歷程未來計算機趨勢預(yù)測量子計算機利用量子力學(xué)原理進行信息處理，具有超強的計算能力和信息處理能力。生物計算機以生物芯片為基礎(chǔ)，模仿人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行信息處理，具有學(xué)習(xí)、記憶和聯(lián)想等功能。光計算機以光子代替電子作為信息載體，運算速度更快、功耗更低。云計算與邊緣計算云計算將計算資源集中管理，提供彈性可擴展的計算服務(wù)；邊緣計算將計算任務(wù)下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，提高響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)處理效率。提出圖靈機模型，為計算機理論奠定基礎(chǔ)。阿蘭·圖靈馮·諾依曼約翰·巴德斯利·圖靈高納德提出存儲程序原理，對計算機體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)生深遠影響。對計算機科學(xué)的多個領(lǐng)域做出杰出貢獻，包括人工智能和計算機圖形學(xué)等。提出TeX排版系統(tǒng)和相關(guān)算法，對計算機科學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。重要人物與貢獻02計算機硬件系統(tǒng)組成包括運算器和控制器，是計算機的核心部件。組成功能性能指標(biāo)負責(zé)解釋計算機指令以及處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯運算。主頻、外頻、倍頻、緩存等，決定了計算機的運算速度和處理能力。030201中央處理器CPU包括RAM和ROM，分別用于臨時存儲數(shù)據(jù)和永久存儲系統(tǒng)信息。內(nèi)存儲器如硬盤、光盤、U盤等，用于長期保存大量數(shù)據(jù)。外存儲器位于CPU與內(nèi)存之間，用于暫時存儲CPU即將處理的數(shù)據(jù)，提高處理速度。緩存存儲器類型與作用輸入設(shè)備如鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等，用于將信息輸入到計算機中。輸出設(shè)備如顯示器、打印機、音響等，用于將計算機處理結(jié)果顯示或打印出來。輸入輸出接口連接輸入輸出設(shè)備與計算機的接口電路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制。輸入輸出設(shè)備簡介主板連接計算機各部件的數(shù)據(jù)傳輸線，分為地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。總線接口技術(shù)實現(xiàn)計算機與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制，包括并行接口、串行接口、USB接口等。承載和連接計算機各部件的基板，提供數(shù)據(jù)傳輸和控制的通道。主板、總線及接口技術(shù)03計算機軟件系統(tǒng)概述123負責(zé)管理計算機硬件與軟件資源，提供用戶界面以方便用戶使用計算機，如Windows、Linux等。操作系統(tǒng)用于存儲、查詢、管理和維護數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)，如Oracle、MySQL等。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用于維護、優(yōu)化和修復(fù)計算機系統(tǒng)的工具軟件，如殺毒軟件、系統(tǒng)備份工具等。系統(tǒng)工具軟件系統(tǒng)軟件分類及功能圖像處理軟件如AdobePhotoshop，用于圖像編輯、處理和美化等。編程開發(fā)軟件如VisualStudioCode，用于編寫、調(diào)試和發(fā)布計算機程序。辦公軟件如MicrosoftOffice套件，包括Word、Excel、PowerPoint等，用于文檔編輯、表格處理和演示文稿制作等。應(yīng)用軟件實例分析03高級語言如C、Java、Python等，接近自然語言，易于編寫和理解，大大提高了編程效率。01機器語言由二進制代碼組成，計算機可以直接執(zhí)行，但編寫難度大，可讀性差。02匯編語言用助記符代替二進制代碼，易于理解和記憶，但仍需轉(zhuǎn)換為機器語言才能執(zhí)行。編程語言簡介部署與維護將軟件部署到目標(biāo)環(huán)境中，并進行后續(xù)的維護和升級工作。測試階段對軟件進行單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試等，確保軟件質(zhì)量符合預(yù)期要求。編碼實現(xiàn)依據(jù)設(shè)計文檔，使用編程語言編寫代碼實現(xiàn)軟件功能。需求分析明確軟件的功能、性能、界面等需求，確定開發(fā)目標(biāo)和范圍。設(shè)計階段根據(jù)需求分析結(jié)果，設(shè)計軟件系統(tǒng)的整體架構(gòu)、模塊劃分、數(shù)據(jù)庫設(shè)計等。軟件開發(fā)流程04計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識星型拓撲環(huán)型拓撲總線型拓撲網(wǎng)狀拓撲網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)與分類所有節(jié)點連接到一個中心點，節(jié)點間通信通過中心點進行。所有節(jié)點連接到一條公共傳輸線路上，信號沿線路傳播。節(jié)點連接成閉合環(huán)路，數(shù)據(jù)沿一個方向傳輸。節(jié)點間存在多條路徑，具有較高的可靠性和靈活性。由兩根相互絕緣的導(dǎo)線絞合而成，用于傳輸模擬信號或數(shù)字信號。雙絞線利用光在玻璃或塑料纖維中的全反射原理進行信號傳輸，具有高速、遠距離傳輸能力。光纖包括路由器、交換機、集線器、調(diào)制解調(diào)器等，用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)傳輸。通信設(shè)備傳輸介質(zhì)和通信設(shè)備TCP/IP協(xié)議族包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP），是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議。應(yīng)用層協(xié)議如HTTP、FTP、SMTP等，用于實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。傳輸層協(xié)議如TCP和UDP，負責(zé)數(shù)據(jù)的可靠傳輸和流量控制。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議如IP、ICMP、ARP等，負責(zé)數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)如防火墻、入侵檢測、數(shù)據(jù)加密等，用于保護網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全。網(wǎng)絡(luò)安全管理包括制定安全策略、定期安全審計、應(yīng)急響應(yīng)等，以確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。網(wǎng)絡(luò)安全威脅包括黑客攻擊、病毒傳播、木馬植入等，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露、系統(tǒng)癱瘓等嚴(yán)重后果。網(wǎng)絡(luò)安全問題探討05數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念及應(yīng)用數(shù)據(jù)庫定義及特點數(shù)據(jù)庫（Database）是一種存儲、管理數(shù)據(jù)的容器，它按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)共享性高、數(shù)據(jù)獨立性高以及數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制等特點。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）是基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它使用表格來存儲數(shù)據(jù)，并通過關(guān)系（如主鍵、外鍵等）來建立表格之間的聯(lián)系。常見的RDBMS包括MySQL、Oracle、SQLServer、PostgreSQL等。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL（StructuredQueryLanguage）是一種用于管理關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的編程語言，它包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)定義和數(shù)據(jù)控制等功能。SQL語言具有簡單易學(xué)、功能強大、使用靈活等特點，是數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中最重要的語言之一。SQL語言基礎(chǔ)123數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)遵循規(guī)范化原則，包括第一范式、第二范式和第三范式等，以確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。數(shù)據(jù)庫設(shè)計還應(yīng)考慮安全性、可維護性、可擴展性等因素，以滿足不同用戶的需求。在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時，還需要進行需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計等步驟，以確保數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量和性能。數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則06多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體技術(shù)是指通過計算機對文字、數(shù)據(jù)、圖形、圖像、動畫、聲音等多種媒體信息進行綜合處理和管理，使用戶可以通過多種感官與計算機進行實時信息交互的技術(shù)。多媒體技術(shù)具有集成性、交互性、實時性等特點，能夠同時處理多種媒體信息，實現(xiàn)信息的多元化展示和交互。多媒體技術(shù)概念及特點音頻處理技術(shù)音頻處理技術(shù)是指對聲音信號進行采集、編輯、合成、轉(zhuǎn)換等處理的技術(shù)。常見的音頻處理軟件有Audacity、AdobeAudition等，可以實現(xiàn)音頻的剪輯、混音、降噪、格式轉(zhuǎn)換等功能。圖像處理技術(shù)是指對數(shù)字圖像進行分析、加工、和處理，使其滿足視覺、心理以及其他要求的技術(shù)。圖像處理包括圖像數(shù)字化、圖像增強和復(fù)原、圖像數(shù)據(jù)編碼、圖像分割和圖像識別等。常見的圖像處理軟件有Photoshop、GIMP等。圖像處理技術(shù)視頻編輯是指對視頻素材進行剪輯、合成、特效處理等，制作出符合要求的視頻作品。動畫制作是指通過計算機技術(shù)，制作出二維或三維的動畫作品。常見的視頻編輯和動畫制作軟件有Premiere、AfterEffects、Maya等。視頻編輯和動畫制作VS虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機技術(shù)，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，使用戶沉浸到該環(huán)境中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以應(yīng)用于游戲、教育、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域，為用戶提供更加真實的體驗和感受。例如，在游戲領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以為用戶提供更加逼真的游戲場景和體驗；在教育領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬出各種實驗場景，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識。虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用07信息系統(tǒng)安全與防護策略包括病毒、蠕蟲、特洛伊木馬等，通過感染或欺騙手段破壞系統(tǒng)或竊取信息。惡意軟件如DDoS攻擊、釣魚攻擊、SQL注入等，旨在破壞網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或竊取敏感數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)攻擊利用心理手段誘騙用戶泄露個人信息或執(zhí)行惡意操作。社交工程包括設(shè)備失竊、自然災(zāi)害等導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)癱瘓。物理威脅信息安全威脅類型加密技術(shù)原理及應(yīng)用使用相同密鑰進行加密和解密，如AES、DES算法。對稱加密結(jié)合對稱加密和非對稱加密，提高安全性和效率?；旌霞用馨〝?shù)據(jù)傳輸、存儲加密、身份認證等。應(yīng)用場景使用公鑰加密、私鑰解密，如RSA、ECC算法。非對稱加密包過濾防火墻在客戶端和服務(wù)器之間建立代理連接，實現(xiàn)安全訪問控制。代理服務(wù)器防火墻有狀態(tài)檢測防火墻個人防火墻01020403保護個人電腦免受網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露。根據(jù)數(shù)據(jù)包頭信息判斷是否允許通過。動態(tài)檢測網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，防止惡意攻擊。防火墻配置方法完全備份備份所有數(shù)據(jù)，恢復(fù)時只需一個備份文件。增量備份只備份上次備份后發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，需要多個備份文件恢復(fù)。差分備份備份上次完全備份后發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，恢復(fù)時需要完全備份和最后一個差分備份。備份策略選擇根據(jù)數(shù)據(jù)量、恢復(fù)時間要求、存儲空間等因素選擇合適的備份策略。數(shù)據(jù)備份恢復(fù)策略08總結(jié)回顧與拓展延伸計算機軟件基礎(chǔ)操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件的基本概念和功能，以及軟件的安裝、卸載、更新等操作。信息安全與防護計算機病毒、黑客攻擊等安全威脅的識別和防護，以及密碼學(xué)、防火墻等安全技術(shù)的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成和使用，包括常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、瀏覽器使用、電子郵件等。計算機硬件基礎(chǔ)包括計算機的基本構(gòu)成（如CPU、內(nèi)存、硬盤等）及其工作原理，輸入輸出設(shè)備的功能和使用。關(guān)鍵知識點總結(jié)《計算機網(wǎng)絡(luò)》深入了解計算機網(wǎng)絡(luò)的原理、協(xié)議和技術(shù)，有助于理解互聯(lián)網(wǎng)的工作原理?！缎畔踩夹g(shù)》系統(tǒng)介紹信息安全的基本概念、技術(shù)和方法，提高安全防護能力。