计算机模拟—课件
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2018/10/8今日目标❑建模和模拟冯氏结构的机器执行指令◆一个名字叫TOY 的计算机❑计算思维的本质是两个“A ”,抽象(Abstract )和自动化(Automatic )◆前者对应着建模,后者对应着模拟什么是抽象?⏹艺术中的抽象☐绘画2w1画家的职责不是借助具体形象反映现实,而是以抽象的形象表达科学的真实毕加索《牛》幻灯片 3w1 举几个抽象的例子艺术:抽象画、音乐北京上海地铁图wang, 2011/10/11什么是抽象?⏹艺术中的抽象☐绘画⏹生活中的抽象☐地铁图45The London Underground Map (1928)Harry Beck6The LondonUnderground Map (1928)The LondonUnderground Map (1933)by Harry Beck7北京地铁图8w2幻灯片 9w2 举几个抽象的例子艺术:抽象画、音乐北京上海地铁图wang, 2011/10/11计算机组成结构的抽象(实体抽象)控制器运算器输入设备输出设备存储器计算机组成结构的抽象(实体抽象)14计算的抽象(概念抽象)⏹什么是计算?☐从一个符号串变换成另一个符号串☐Peter J. Denning :Computation is a sequence of representations .⏹图灵机导致了计算的形式概念什么是模拟?(百度百科)⏹模拟是对真实事物或者过程的虚拟。
☐场景游戏就是对现实世界的虚拟⏹模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。
16今日目标⏹建模和模拟一个名字叫TOY 的计算机☐冯氏结构☐执行指令⏹建模(抽象)已由冯诺依曼完成了⏹下面我们用Python 程序来虚拟实现这台机器的自动化执行指令的过程控制器运算器输入设备输出设备存储器Let’s GO!18☐主存单元(房间)✓大小:一个字节(8bit)(房间大小)☐存储容量(房间数量)☐主存地址:每个主存单元有一个编号(房间号)✓编号从0开始,依次加1✓地址码的长度决定系统支持的最大主存容量内存......00000001 (10110110)⏹哪种数据结构适合用来模拟主存?☐主存↔列表✓1000个元素↔1000个主存单元✓元素编号↔主存地址✓元素类型:整数20mem = [0]*1000mem 用于模拟主存,共1000个主存单元⏹用哪种数据结构来模拟寄存器?☐通用寄存器组(R0,R1……R9)↔列表☐程序计数器↔变量pReg ☐指令计寄存器↔变量iReg ✓类型统一为整型,可根据需要转换21= [0]*1000 mem = [0]*1000reg = [0]*10 pReg = 0iReg = 0mem 用于模拟主存,共1000个主存单元CPU 寄存器24address = int(flds[0])= int(flds[1]) 如何将硬盘程序里指令加载入内存?lin: ‘100031012'try:[‘100', '031012']地址:100指令:031012flds = lin.split()address = int (flds[0])instruc = int (flds[1]) mem[address] = instruc if first:pReg = addressfirst = False except : pass载入一条指令TOY计算机之执行程序请键入以下程序并运行33run('D:sum100.mml')mem def run('D:\\sum100.mml')print(mem[11])= [0]*1000; reg = [0]*10;pReg = 0; iReg = 0printMachineState ():def loadProgram (file):def cycle ():def run (fileName):‘prog1.mml')print(mem[105])教材第142~144页run(‘sum100.mml')print(mem[11])。
•计算机应用技术概述•计算机系统基础知识•计算机网络与通信技术•数据库系统原理及应用•多媒体信息处理技术•信息安全与防护策略•总结与展望目录计算机应用技术定义与发展计算机应用技术定义计算机应用技术发展数值计算领域数据处理领域信息化应用领域智能化应用领域计算机应用领域及分类计算机应用技术能够大幅提高生产效率,降低生产成本,提高产品质量。
提高生产效率促进信息化发展拓展人类能力推动社会进步计算机应用技术是信息化的重要支撑,能够推动各行业信息化进程,提高信息化水平。
计算机应用技术能够模拟和拓展人类智能,为人类提供更广阔的视野和更强大的能力。
计算机应用技术在教育、医疗、娱乐等领域的应用,能够丰富人类生活,推动社会进步。
计算机应用技术重要性计算机系统组成与结构计算机软件系统计算机硬件系统包括系统软件和应用软件两大类,前者如操作系统、编译程序等,后者如办公软件、图像处理软件等。
计算机系统结构操作系统功能及分类操作系统功能操作系统分类常见办公软件介绍与使用办公软件概述办公软件是指可以进行文字处理、表格制作、幻灯片制作、图形图像处理、电子邮件等工作的软件。
常见办公软件Microsoft Office套件(包括Word、Excel、PowerPoint等)、WPSOffice套件、LibreOffice套件等。
办公软件使用技巧掌握快捷键、学会使用模板、注意文件格式兼容性、定期备份文档等。
计算机网络基本概念及分类计算机网络的定义计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
计算机网络的分类按照网络覆盖范围,计算机网络可分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)和互联网(Internet)四种。
网络传输介质与设备简介网络传输介质网络设备简介互联网接入方式及选择策略互联网接入方式互联网接入方式是指用户计算机或网络接入互联网的方式。
《计算机仿真教案》PPT课件第一章:计算机仿真概述1.1 计算机仿真的定义与作用解释计算机仿真的概念讨论计算机仿真在各个领域的应用1.2 计算机仿真的基本原理介绍计算机仿真的基本原理和流程解释模拟、建模和仿真之间的关系第二章:计算机仿真软件与工具2.1 常见计算机仿真软件介绍介绍常用的计算机仿真软件,如MATLAB/Simulink、Ansys、Fluent等解释各自的特点和应用领域2.2 计算机仿真工具的使用方法演示如何使用至少一种计算机仿真软件进行仿真介绍仿真软件的基本操作和功能第三章:数学建模与仿真3.1 数学建模的基本概念解释数学建模的概念和重要性讨论数学建模的方法和步骤3.2 数学建模与仿真的结合介绍如何将数学模型转化为计算机仿真模型讨论仿真结果的验证和优化方法第四章:系统仿真与应用4.1 系统仿真的基本概念解释系统仿真的概念和作用讨论系统仿真的方法和流程4.2 计算机仿真在实际应用中的案例分析分析至少两个计算机仿真在实际应用中的案例讨论案例中的问题和解决方案第五章:计算机仿真的未来发展趋势5.1 计算机仿真技术的最新发展讨论计算机仿真技术的最新发展趋势介绍新兴的仿真技术和方法5.2 计算机仿真在未来的应用前景探讨计算机仿真在未来的应用前景和挑战讨论如何应对这些挑战和利用机会第六章:虚拟现实与增强现实在计算机仿真中的应用6.1 虚拟现实与增强现实的定义与区别解释虚拟现实(VR)和增强现实(AR)的概念讨论VR和AR在计算机仿真中的应用和区别6.2 VR和AR技术在计算机仿真中的案例分析分析至少两个VR和AR技术在计算机仿真中的实际应用案例讨论案例中的创新点和实际效益第七章:与机器学习在计算机仿真中的应用7.1 与机器学习的基本概念解释()和机器学习(ML)的概念讨论和ML在计算机仿真中的应用领域7.2 和ML技术在计算机仿真中的案例分析分析至少两个和ML技术在计算机仿真中的实际应用案例讨论案例中的创新点和实际效益第八章:计算机仿真的伦理与法律问题8.1 计算机仿真的伦理问题讨论计算机仿真可能引发的伦理问题,如隐私保护、数据安全等探讨如何在计算机仿真中遵守伦理原则和规范8.2 计算机仿真的法律问题分析计算机仿真可能涉及的法律问题,如知识产权、法律责任等讨论如何在计算机仿真中遵守相关法律法规第九章:计算机仿真的评估与优化9.1 计算机仿真评估的方法与指标介绍计算机仿真评估的方法和指标,如准确性、效率、可靠性等讨论如何选择合适的评估方法和指标9.2 计算机仿真优化的方法与技术介绍计算机仿真优化的方法和技巧,如模型调整、参数优化等讨论如何通过优化提高计算机仿真的性能和效果第十章:计算机仿真的教学与应用10.1 计算机仿真在教育中的应用讨论计算机仿真在教育领域的应用,如虚拟实验室、远程教育等探讨计算机仿真在教育中的优势和挑战10.2 计算机仿真在科研与工程中的应用分析计算机仿真在科研和工程领域的应用案例讨论案例中的创新点和实际效益重点解析本教案《计算机仿真教案》PPT课件共分为十个章节,涵盖了计算机仿真的基本概念、原理、软件工具、数学建模、系统仿真、应用案例、未来发展趋势、虚拟现实与增强现实、与机器学习、伦理与法律问题、评估与优化、教学与应用等多个方面。