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1、1,計(jì)算、計(jì)算模型與計(jì)算機(jī)的概念計(jì)算:信息的描述和變換的過程。計(jì)算模型:是刻劃計(jì)算這一概念的形式系統(tǒng),是指能夠?qū)λ幚韺?duì)象的信息進(jìn)行接收、表示、變換和輸出的數(shù)學(xué)機(jī)器。典型代表如圖靈機(jī)。計(jì)算機(jī):實(shí)現(xiàn)計(jì)算模型的一種物理裝置。2,何為形式系統(tǒng)?試舉一例。形式系統(tǒng):用形式化方法對(duì)事物及其關(guān)系和變化規(guī)律進(jìn)行描述的知識(shí)體系。例:自然數(shù)及其運(yùn)算規(guī)則的形成。3,什么是邏輯變量?什么是邏輯函數(shù)?邏輯:就是因果關(guān)系的規(guī)律性。一般人們稱決定事物的因素(原因)為邏輯變量,而稱被決定事物的結(jié)果為由邏輯變量表示的邏輯函數(shù)。4,現(xiàn)代
2、電子數(shù)字計(jì)算機(jī)最小的數(shù)據(jù)單位是什么?比特5,現(xiàn)代電子數(shù)字計(jì)算機(jī)最基本的運(yùn)算有哪些?與或非6,試給出1位全加法器的邏輯表達(dá)式。一位全加器(FA)的邏輯表達(dá)式為:S=A⊕B⊕Cin;Co=ACin+BCin+AB其中A,B為要相加的數(shù),Cin為進(jìn)位輸入;S為和,Co是進(jìn)位輸出;7,試給出2-4譯碼器的邏輯表達(dá)式輸入輸出E(使能端)X1X2Y0Y1Y2Y300011110011111010111101111111000111101101111011011111110由真值表可寫出各輸出端邏輯表達(dá)式:Y0=+X
3、1+X2Y1=+X1+Y2=++X2Y3=++2,試給出4-2編碼器的邏輯表達(dá)式Y(jié)0=I01I2I3+I0I1I23;Y1=I0I12I3+I0I1I23;3,現(xiàn)代電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的基本原理是什么?存儲(chǔ)程序和程序控制。4,現(xiàn)代電子數(shù)字計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)是什么?它的發(fā)明人是誰(shuí)?計(jì)算機(jī)包括運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入和輸出設(shè)備五大基本部分。馮.諾依曼(VonNeumann):美藉匈牙利科學(xué)家,早期研究數(shù)理邏輯,1944年夏天,參加ENIAC的設(shè)計(jì),1945年3月,提出第一臺(tái)存儲(chǔ)程序式通用電子計(jì)算機(jī)──EDVAC的
4、設(shè)計(jì)方案,1952年制造成功。5,現(xiàn)代電子數(shù)字計(jì)算機(jī)是怎樣自動(dòng)運(yùn)行的?程序計(jì)數(shù)器6,現(xiàn)代電子數(shù)字計(jì)算機(jī)中,怎樣表示它能完成的基本功能?指令系統(tǒng)7,求模運(yùn)算中的模是什么意思?它和補(bǔ)碼有何關(guān)系?模:一個(gè)計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)數(shù)范圍,、一個(gè)負(fù)整數(shù)(或原碼)與其補(bǔ)數(shù)(或補(bǔ)碼)相加,和為模。8,怎樣得到二進(jìn)制負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼?為什么?符號(hào)位為1,其余位均為該數(shù)絕對(duì)值得原碼按位取反,然后整體加1.9,自動(dòng)尋址功能是計(jì)算機(jī)能自動(dòng)運(yùn)行的關(guān)鍵,試述圖靈機(jī)的自動(dòng)尋址功能一條兩端可無限延長(zhǎng)的帶子,一個(gè)讀寫頭,一個(gè)控制器,帶子由可擦寫的小格組
5、成,讀寫頭可左右移動(dòng)并讀寫,可寫字符集{0,1,b},控制器有有窮個(gè)狀態(tài),一個(gè)開始狀態(tài),一個(gè)結(jié)束狀態(tài),控制器的命令為:(狀態(tài),符號(hào))?(寫符號(hào),移動(dòng),新狀態(tài))圖靈機(jī)從開始狀態(tài)工作直到結(jié)束狀態(tài)停止,帶上的內(nèi)容就是計(jì)算結(jié)果。2,通用圖靈機(jī)對(duì)發(fā)明現(xiàn)代電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的重要意義。通用圖靈機(jī)的重要意義:1把程序也作為數(shù)據(jù);2存儲(chǔ)程序和程序控制。(1)圖靈機(jī)存儲(chǔ)空間無限,計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間有限。(2)、圖靈機(jī)指令系統(tǒng)不定,計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)確定。(3)、圖靈機(jī)僅是理論模型,計(jì)算機(jī)是其物理實(shí)現(xiàn)。所以,從理論上講,圖靈機(jī)的能力比
6、計(jì)算機(jī)的能力強(qiáng)。通用圖靈機(jī)證明了通用計(jì)算理論,肯定了計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的可能性,同時(shí)給出了計(jì)算機(jī)應(yīng)有的主要架構(gòu);通用圖靈機(jī)引入程序的概念,將程序也作為數(shù)據(jù),基本原理是存儲(chǔ)程序和程序控制,為計(jì)算機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。3,計(jì)算機(jī)模擬了人類的哪些智能?對(duì)記憶功能的仿真——數(shù)據(jù)和程序的存貯。對(duì)自動(dòng)處理功能的仿真——程序的自動(dòng)執(zhí)行。4,人工智能的極限是什么?形式化局部處理。計(jì)算機(jī)的基本智能:嚴(yán)格形式化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和程序的自動(dòng)執(zhí)行。人類對(duì)于信息的存貯與處理是全息式的:⒈存貯與處理全方位的信息;⒉存貯與處理是同時(shí)進(jìn)行的。5,給出
7、x+1圖靈機(jī)的形式描述,畫出其有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)和流程圖,并分析它們間的關(guān)系:用C語(yǔ)言編寫一模擬通用圖靈機(jī)的程序,用x+1圖靈機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證。“x+1”圖靈機(jī):輸入x,輸出x+1,功能固定的一個(gè)程序。圖靈機(jī)狀態(tài)集合{start,add,carry,noncarry,overflow,return,halt};字母表{0,1,*};初始狀態(tài)s為start;停機(jī)狀態(tài)集合{halt}?!皒+1”圖靈機(jī)轉(zhuǎn)換規(guī)則集合輸入響應(yīng)當(dāng)前狀態(tài)當(dāng)前符號(hào)新符號(hào)讀寫頭移動(dòng)新狀態(tài)Start**LeftAddAdd01LeftNoncarr
8、yAdd10LeftCarryAdd**RightHaltCarry01LeftNoncarryCarry10LeftCarryCarry*1LeftOverflowNoncarry00LeftNoncarryNoncarry11LeftNoncarryNoncarry**RightReturnOverflow0或1*RightReturnReturn00RightReturnReturn11RightReturnReturn**StayH