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学习内容的系列记录
- 知识要点
（1）操作系统：
1）批处理
早期计算机处理程序还是一个一个处理的，而现在可以运行多个。系统运行完一个程序后会自动运行下一个程序，不会浪费时间在更换程序上，因为早期计算机放程序的时间比程序本身运行的时间要慢，所以诞生了批处理这种可以一次性给计算机载入多个程序且运行完一个程序后自动运行下一个程序的技术。
2）操作系统简介与作用
操作系统OS是拥有操作硬件能力和特殊权限，能够运行和管理其它程序的一种程序。OS 一般是开机第一个启动的程序。其它程序都由操作系统启动。
3）虚拟内存
不同的数据在计算机中存放于不同的位置 (内存地址), 为了更方便的追踪管理这些数据隐藏手动管理搜索这些地址的复杂性，操作系统将内存地址进行虚拟化即将一个虚拟的内存地址映射到实际的物理地址上。对一个程序来说所有地址都是从 0 开始的连续地址，实际被映射的实际地址可能实际并不连续。
4）分时操作系统
分时操作系统是为了让多个用户使用一台计算机而开发的系统，它通过让每一个用户只能使用 CPU 和内存的一部分，确保了不同用户数据的安全性。Multics 是早期最有影响的分时操作系统，它从设计时就考虑到了安全的重要性 (不希望恶意用户访问到不公开的数据)，但是因为其系统过度设计导致内存占用计算机一半之多而未能流行起来。
5）Unix 操作系统
Unix 系统将操作系统分为两个部分
操作系统核心功能和一些有用的工具
（2）内存和储存介质
1）内存和存储器
2）延迟线存储器
3）磁芯存储器
4）磁带
5）现代存储器
6）计算机内存层次结构：如今计算机采用混合内存组成结构
（3）文件与文件系统
1）文件格式
文件本质都是 0 和 1 组成的二进制码，不同的文件格式可以更快更方便的管理文件。最简单的文本文件格式就是 TXT 格式，其文件内容通常编码为ANSI编码或者Unicode编码。
2）元数据 | 文件头
常见的音频文件如波形文件的格式wav, 能存储音频文件，码率，单声道和立体声等数据。而描述文件数据内容的数据叫元数据。元数据通常位于实际数据前面。
3）现代计算机存储文件的方式
1.平面文件系统 2.分层文件系统
（4）压缩：压缩是为了能够存储更多文件与提高传输文件时的速度。
1）游程编码压缩 2）霍夫曼树和字典编码
（5）命令行界面 | 人机交互：人机交互指关于用户通过输入和输出获得数据，设备如何显示反馈输出信息等相关知识的学科。
1）人机交互设备的变化
早期通过齿轮，旋钮和开关等机械结构来输入输出。反馈输出信息则是打印在纸上。而之后出现了打孔纸卡和磁带则取代了机械输入，而反馈输出信息仍旧是是打印在纸上。在小型计算机变得足够便宜和快之后出现了键盘QWERTY打字机用以输入。
2）命令行界面与屏幕
随着电视机的量产，屏幕也逐渐变得可以代替电传打字机作为输出的承载。屏幕就像无限长度的纸，除了输入和输出字，没有其它东西。这种代替电传打字机的屏幕也叫做终端。通过电传打字机的协议处理计算机的输入和输出。
3）现在使用 win+r -> input: cmd -> enter 就能打开 win10 自带的命令行
（6）屏幕和 2D 图形显示
1）早期屏幕用途
早期输出显示是分开的，将文本任务和图形任务分开处理。因为早期屏幕虽然无法显示清晰文字但是更新显示内容很快，就多用于跟踪程序的运行情况，比如寄存器的值这种临时值。而输出的计算结果当时一般还是打印在纸上。
2）阴极射线管
阴极射线管CRT 是当时最早最有影响力的显示技术
3）液晶显示技术 LCD 和像素 Pixel
随着技术发展出现了LCD液晶显示技术LCD绘图方式也是用的光栅扫描，每秒更新多次像素里的 RGB 颜色。像素则是屏幕上清晰显示的点。
4）字符生成器 和 字符显示
为了显示，字符生成器会访问内存中专为图形保留的一块特殊区域，即屏幕缓冲区。
5）矢量扫描 绘制图形
通过矢量扫描法以绘制任意图案，包括文字也是用线条画出来。通过矢量命令以绘制图案，因为可以不断改变命令所以可以绘制动态图像
6）Sketchpad 与 位图显示
Sketchpad 是在 1962 年诞生的一个交互式图形界面，用途是计算机辅助设计（CAD）。用户可以用光笔画线和简单形状，程序里面还自带了许多元件，帮助进行设计图案
（7)冷战和消费者主义
1）Memex 假想计算机 与 美国国家科学基金会
2）晶体管设备 与 太空竞赛
3）消费级电子设备
（8）个人计算机革命
1）商业计算机和 Basic 语言
1975 年出现第一台取得商业成功的个人计算机 Altair 8800，这台计算机需要自己购买组件进行组装。
2）开箱即用的计算机
后面的计算机选择了提供全套设备的整体机而不用自己购买组配各个组件。
3）IBM 兼容框架 与 苹果公司封闭框架
IBM 公司为了抓住市场，也开发了自己的计算机，这台计算机最与众不同的是，它可以添加其他外设设备，比如显卡、声卡和游戏控制杆等等。
（9）图形用户界面
1）施乐奥托 与 WIMP 界面
第一台真正带有 GUI 的计算机施乐奥托Xerox Alto 在施乐公司新成立的帕洛阿尔托研究中心完成。
2）微软苹果后日谈
（10）3D 图形
1）图像投影：三维空间使用的是 xyz 的三维坐标，但是 2d 屏幕的计算机无法表示三维坐标。所以要将三维图形投影到二维平面屏幕上。三维投影包括正交投影，透视投影等。
2）图形渲染
3）图像填充：扫描线渲染是填充图像的经典算法，图像填充通常是将 3D 图像的多边形转换成一块填满像素的区域。扫描线算法填充的速度叫填充速率
4）画家算法
5）深度缓冲
6）明暗处理
7）纹理映射
（11）计算机网络
1）局域网
局域网LAN 指计算机近距离构成的小型网络，局域网能小到是同一个房间里的两台机器，或大到校园里的上千台机器。最著名和成功的局域网技术是以太网，从 1970 年代开发使用到至今。
2）以太网通过以太网电缆将计算机互相链接，数据被计算机通过电信号的形式在电缆中传送。因为电缆是共享的，所有连在同一个以太网上的计算机都能观察到数据。为了让特定唯一的计算机可以接收到指定数据，以太网需要每台计算机自带唯一的 MAC地址，这样计算机就只需要监听到以太网电缆中出现自己的 MAC 地址才处理数据。常用于以太网和 WIFI 无线网络。
3）载波侦听多路访问 CSMA 与 指数退避 指多台电脑共享一个传输媒介，载体 指传输数据的共享媒介。例如以太网的载体是铜线电缆，WIFI 的载体是无线电波。带宽则是载体传输数据的速度。
4）冲突域
5）报文交换
（12）互联网
1）电脑链接互联网需要先连到通过 WIFI路由器连接所有设备组成的局域网LAN,WIFI 路由器一般属于互联网提供商ISP如移动联通等公司。然后局域网再连接到广域网WAN, 广域网通过一个可能覆盖一个街区的区域性路由器连接到更大的可能覆盖整个城市的广域网，连续跳转连接几次就能连接到互联网主干。
2）用户数据协议 UDP 与校验和UDP是高级于 IP 的协议，IP 只负责描述将数据传输到哪台计算机，而 UDP 则负责描述将数据包传输到计算机上的哪个程序上。
3）传输控制协议 TCP。TCP 在需要完整数据传输时使用，TCP 和 UDP 一样，头部也在存数据前面，通常这样的组合被称为 TCP/IP
4）OSI 开放式系统互联通信参考模型
OSI 是概念性框架，将网络通信抽象划分成多层使每一层可以只处理各自的问题
（13）万维网
1）万维网基本单位 与 超链接
万维网在互联网之上运行，是互联网中传输最多数据的程序。万维网分布在全球数百万个服务器上，可以用浏览器来访问万维网。
万维网基本单位是单个页面，页面有内容也有去往另一个页面的超链接这些超链接连接着不同的页面形成巨大的互联网网络。
2）超文本标记语言 HTML
适用于开发页面的标记语言，一开始用于区分什么是链接什么是文本。现在通过层叠样式表和 Java 等语言配合就能开发出现代网页。
（14）计算机安全
1）身份验证 Authentication
为了区分谁是谁，使用 身份认证 让计算机得知使用者是谁。身份认证有三种各有利弊的方式:
What you know, 你知道什么 - 例如通过只有用户和计算机知道的用户名，密码等进行验证
What you have, 你有什么 - 基于用户有特定物体，例如加密狗这种加密硬件
What you are, 你是什么 - 基于人，例如生物识别验证器，虹膜，指纹，人脸等识别
2）访问控制
读Read 权限允许用户查看文件内容
写Write 权限允许用户修改内容
执行Execute 权限允许用户运行文件，比如程序
（15）黑客与攻击
1）黑帽子: 也就是黑客， 可以是对热衷技术的人才的称呼，这时候是个中性带褒义色彩的；也可以是对利用技术破解软 / 硬件系统，以达到谋利技术炫耀或带有某种情感诉求的目的的人的称呼.
红帽子:是指维护国家利益，利用网络技术入侵别的国家电脑，为自己国家争光的黑客.
白帽子:这是针对那些以保护各式各样的软 / 硬件系统为目的利用技术对系统进行侵入破解，以寻找系统漏洞或弱点进而帮助加固系统的技术人才的称呼.
灰帽子: 是指那些懂得技术防御原理，并且有实力突破这些防御的黑客们。
2）木马 与 暴力破解
木马病毒是计算机黑客用于远程控制计算机的程序，木马会伪装成无害的东西，比如照片或发票，但实际上是会偷数据，比如银行凭证，或者会加密文件，交赎金才解密的恶意程序。
（16）加密
1）恺撒加密 和 移位加密
2）英格码机 和 对称加密
3）密钥交换 和 非对称加密
（17）机器学习与人工智能
1）人工神经网路 深度学习
人工神经网络 是一大类用了统计学的机器学习算法中，不用统计学的算法其灵感来自大脑里的神经元。可以接收多个输入，然后整合并发出一个信号。
2）强 AI 与弱 AI
这种只能做特定任务的 AI 叫弱AI 或窄AI，真正通用的，像人一样聪明的 AI，叫 强AI。但目前没人能做出来接近人类智能的A
（18）计算机视觉
1）颜色跟踪法
颜色跟踪法是最简单的计算机视觉算法，算法运行时是一个个像素搜索，因为颜色是在一个像素里。其通常从图片左上角开始，逐个检查像素，找出最接近跟踪物体颜色的像素。但是因为光线和阴影等情况，跟踪效果可能不会很好，还可能会因为某个其他物体颜色与跟踪物体的颜色而导致结果混乱。
2）卷积积神经网络
现在最热门的是卷积神经网络。神经网络可以学习核中的值，来完成图像识别。每一层的卷积网络，可以做出一部分检测，经过多层卷积网络，最后得到图像的检测结果。卷积神经网络的设计一般需要很多层，所以算是深度学习。
（19）教育科技
1）计算机带来的最大改变之一是信息的创造和传播能力。随着知识载体从广播和电视，到 DVD 和光碟逐步迭代，教育科技行业在高速地发展着。
2）智能辅导系统一般使用 AI 实现，目的是在正确的时间提供正确的资料，让用户练习没理解的难的部分，而不是给出用户已经学会的内容。
2. 学习心得：对计算机导论这门课有了深刻的认识，更好的了解计算机。
3. 视频评论区阅读心得：能听到不同的见解，笔记也有很多好的。
4. 思维导图
