《功能模拟方法、黑箱方法》教学评测练习

计算机科学与技术（计算机科学方向）专业规范教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会2005年10月17日近十年来，计算机学科发生了巨大的变化，这一变化对计算机专业的教育产生了深远的影响。

从历史上看，在计算机学科发展的早期，数学、逻辑、电子学、程序语言和程序设计是支撑学科发展的主要专业基础知识。

到了20世纪60—70年代，数据结构与算法、计算机原理、编译技术、操作系统、程序设计与程序语言、数据库系统原理等成为学科的主要专业基础知识。

从20世纪80年代开始，并行与分布计算、网络技术、软件工程等开始成为新的学科内容，突破了计算机学科原有的专业设置框架，逐渐形成了在“计算机科学与技术”一个专业之下分为计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术、信息系统等多个专业方向的新格局。

本规范分为五个部分：一、历史、现状及发展方向；二、培养目标与规格；三、教育内容和知识体系；四、办学条件；五、主要参考指标。

第三部分的专业教育内容和知识体系仅阐明了知识体系、课程设置的总体描述与指导原则，详细内容见附录1与附录2。

在历史、现状及发展方向这部分中，规范从整个专业，即计算机科学与技术的角度进行了阐述，而没有局限在计算机科学领域内。

一、历史、现状及发展方向1. 主干学科概况计算机科学是计算机科学与技术领域最早出现的学科。

从1956我国高校开办“计算装置与仪器”专业算起，到现在采用的“计算机科学与技术”一级学科的称谓，计算机专业教育在中国已经走过了近50年的历程。

(1) 发展初期（1956—1977年）1956年，国务院制定了新中国第一个科学技术发展规划，即《1956—1967年十二年科学技术发展远景规划》。

这个规划除确定了56项重大研究任务以外，还确定了发展电子计算机、半导体、无线电电子学和自动化技术等6项紧急措施，从而促使我国计算机教育事业发展第一个高潮的到来。

到1958年，共有15所高校开办了计算机专业。

该阶段的计算机教育有以下特点：1) 专业创始人从国外学习归来，带回计算机新技术。

功能模拟方法一、功能模拟方法即在未弄清我不必弄清原型内部结构的条件下，仅以功能相似为基础，用模型来再现原型的功能的一种模拟方法。

功能模拟就是在这些不同质的系统相似为基础的一种崭新的模拟方法。

（维纳在创立控制论时，从功能角度出发，将机器生物和人等不同质的物质系统进行类比，揭示其机器和生命机体之间行为有某些相似之外，例如自动火炮的跟踪系统，其过程与一个猎手在狩猎时行的相似，它们都具有搜索、跟踪目标等相似内能，都按预定脑动作，最终效果都以一定的操作或行为来达到打击目标物）。

功能模拟具有如下特点：1、它只以功能和行为相似为基础，它所模拟的是一切是存控制和通讯功能系统中的合乎目的性的行为。

2、在传统模拟中，模型只是一种认识原型的手段，而功能模拟中，模型是有生物目的性行为的机器。

3、运用“黑箱”理论时，从功能上描述和模仿系统对环境影响的反应方式，一般无需分析系统的内部机质和个别要素，不追求模型的结构与原型相同。

二．功能模拟方法的作用1．功能模拟使电脑（电子计算机）代替人脑的部分思维功能成为可能，为人工智能的研究提供了有效方法。

思维是一特殊的物质－人脑的最高产物，它具有记忆判断、推理、选择、演算……等智力活动的功能，它对客观事物的反映是上述智力活动的一种混合表现。

功能模拟方法则在弄清人脑功能特性的基础上，用机器来模拟人脑的部分功能，现在人们已成功的采用五个大脑功能相似的部件组成电脑；①感受器（输入装置，接受信息）如人的感官②有贮器（记忆功能，贮存信息）③运算器（模拟人脑的判断，选择和计算功能）④控制器（人脑的整个思维中的协调）⑤输出设备（人对外界的反应）2、运用功能可以让机器表现出类似人的决策和计划的行为。

功能模拟法不仅模拟人脑的某些逻辑推理功能，而且还可以模拟人的多种智能活动及行为。

如认识图象分辨、声音、嗅别气体等等人类活动，现可交给一种识别机去完成。

如苹果分选机就是棋人工选苹果的行为制成的。

3、功能模拟法开辟了向生物界寻求科学技术新才新思想的新途径。

黑龙江省黑河市高职单招2022-2023学年综合素质练习题含答案学校:________ 班级:________ 姓名:________ 考号:________一、单选题(20题)1.有关动物的行为，下列叙述正确的是（）A.后天学习行为是一种本能，受体内遗传物质控制B.大雁南飞，是取食行为，因为南方气候温暖，食物丰富C.雄狮威严屹立于岩石上，发出阵阵吼声，属于攻击行为D.蜜蜂群内成员分工合作共同维持群体生活，属于社群行为2.为了经久耐用，在灯泡中可填充的气体是()A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.二氧化硫3.以下()可以食用。

()A.发霉的茶叶B.发芽的土豆C.变绿的豆芽D.变质的汤圆4.下列历史事件按时间先后排序正确的是（）A.秦始皇统一六国→赤壁之战→陈胜、吴广起义→京杭大运河开通B.贞观之治→王安石变法→蒙古政权建立→郑和下西洋C.戚继光抗倭→林则徐虎门销烟→郑成功收复台湾→邓世昌血战黄海D.红军长征开始→九一八事变→南京国民政府建立→西安事变5.某企业需要为普通员工每人购置一台计算机，专门用于日常办公，通常选购的机型是（）A.超级计算机B.大型计算机C.微型计算机（PC）D.小型计算机6.太阳、地球和月亮排成一条直线时会产生? ()A.月潮B.大潮C.小潮7.下列关于我国二十四节气的先后排序，有误的一项是()A.立春一谷雨一惊蛰一清明B.立夏一小满一夏至一小暑C.立秋一处暑一白露一寒露D.立冬一大雪一冬至一大寒8.（）条件最有利于种子的贮藏。

（）A.低温B.干燥C.低温和干燥D.湿润9.学生军训射击比赛，每个学生5发子弹，满分为50环，30环达标，下面是第一小组10名男生的成绩记录,其中正号表示成绩大于30环，负号成表示绩小于30环，则这组男生的达标率是( )。

+2 ；-5 ；-3 ；+10 ；-8 ；+7 ；+15 ；-3 ；-6 ；+4A.0.5B.0.7C.0.3D.0.410.下列生活中的常见物质能使无色酚酞试液变红的是（）A.食醋B.柠檬汁C.食盐水D.肥皂水11.随着科学技术的发展，越来越多的“助手型”机器人被人们熟知，如：机器人会挨家挨户收集垃圾，机器人能在厨房中端菜；这种用机器人模仿人的功能和行为的方法属于（）A.黑箱方法B.移植方法C.虚拟方法D.功能模拟方法12.隋朝如同一颗流星划过中国历史的天空，短暂而耀眼。

平时作业1第一章一、填空题1.根据研究的问题来源及假设的种类，研究类型大致可以分为下列三大类型:探索性研究、（）和（）。

2.决定科学方法的要素包括:物质手段、（）和方法、理论工具。

3.模拟方法的基础是模型与原形之间的相似，具体研究可采用（），（）和功能模拟三种。

4.科学方法论大体上包括四个层次:各种技术手段和操作规程、具体学科门类的共有方法、（）（）。

5.假设的两个特点:以科学理论和实践为基础的（）和（）。

6.科学抽象中的逻辑方法包括:分析与综合、（）。

7.科学抽象中的非逻辑方法包括:理想化方法、（）（）。

8.“三论”方法包括：控制论、（）（）。

9.系统理论方法包括耗散结构论、（）、（）三个方面。

二、名词解释科学研究；假设；科学方法论；黑箱方法三、简答题1.简述科学研究的特点2.简述科学研究的类型。

3.简述科学研究的一般程序。

4.简述科学方法的分类。

四、论述题1.你认为怎样划分教育科学研究类型恰当?2.你认为教育科学研究程序有哪些特点?3.谈谈你对教育科学方法论的认识。

4.谈谈你对研究方法论层次的理解?第二章一、填空题1.观察和（）是提出研究问题的关键。

2.假设具有两个特性，其一是以科学研究为基础的（），其二是具有推测的性质。

3.问题定位是指对研究问题在科学系统、层次中所处位置的（），这是研究中很重要的一步。

4.（）是指将一个复杂的研究问题，分解成若干个小问题加以研究。

5.（）一般包含两方面含义，一方面是指在研究过程中转换研究问题，另一方面是变换研究途径与方法，改变研究设计。

6.传统教育目标三层次:第一位是（），第二位是实用技术，第三位是（）。

7.现代教育目标三层次:第一位是（），第二位是实用技术，第三位是（）。

8.现代教学目标是以（）为中心，教学中应体现建构学习、合作学习、以人（）。

9.确定课题的三项原则（）、科学原则和可行性原则。

二、名词解释可行性原则；科学原则三、简答题1.简述发现或提出科研问题的一般途径。

1、不属于近代机械的自然观科学背景的科学事件是：A.哥白尼论证日心说B.阿里斯塔克斯日心说C.塞尔维特发现血液小循环D.开普勒提出行星运动三定律2、关于科学事实基本特征正确的是：A.单称陈述、具有可重复性、受理论影响B.单称陈述、不具备可重复性、受理论影响C.单称陈述、具有可重复性、不受理论影响D.全称陈述、具有可重复性、受理论影响3、关于科学实验的功能说法不正确的是：DA.可以简化和纯化自然过程，排除各种偶然的、次要的因素，使现象以简化的纯粹的形式出现，从而容易看到事物的真正的面目。

B.可以强化研究对象，使研究对象处于某种极端的状态，从而呈现通常条件下没有出现的某种性质或规律。

C.可以重现或模拟自然现象，加速或延缓自然过程。

D.可以作为控制自然的一种直接手段4、对于中国古代朴素的自然观说法不正确的是：A.科学处于幼年时期，科学认识只达到事物的表面。

B.主要是对世界本原的探索和解释。

C.把整个自然界看作是运动变化的，具有朴素的辩证法思想。

D.以原子论方式解释世界。

5、关于常识下列理解不正确的是A.不系统性B.非批判性C.反思性D.历史性6、对于可持续发展理解不正确的是：A.要体现发展，就是说一个国家或地区要通过社会、经济整体实力的增强，不断提高本国人民的生活水平和生活质量；B.要强调发展的可持续性，即人类目前为发展所进行的种种努力，不应危及到未来一代人的生存与发展。

C.在人与人的关系上，发展既体现未来取向的代际平等，又体现整体观念的代内平等D.在具体操作上，可持续性发展就是要限制科学技术的发展。

7、影响观察的因素中属于主观性的是：A.客观事物的属性没有直接显露出来，人们往往只看到事物的假象，B.人的感官的局限性，使观察者在观察事物时容易产生错觉。

C.观察者的知识、经验和心理习惯等方面的影响，往往在观察时产生先入之见。

D.仪器设备所造成的误差。

8、在穆勒五法中“分析结果，因果对应。

果有剩余，必有隐因。

专业技术人员能力建设教程-科学素养和科研方法——目录第一章科学素养概述1第一节科学与科学素养P3一、理解科学的本质、精神和方法本质：科学是认知活动、知识体系、社会建制精神：探索求真，理性思考，严谨求证、怀疑反思方法：分类、比较、对比、试错、观察、统计、逻辑推理。

二、掌握基本的科学知识：宇宙与地球、物质与能量、生命科学、数学、技术三、认识科学、技术与社会的关系科学技术与人类文明进步、与公众生活，事业、与公共政策。

第二节科学素养和科学教育P11一、科学素养：四个核心对科学技术的理解；对科学、技术与社会三者的关系；科学的精神和态度；解决生活和社会问题的能力。

二、科学教育目标：培养具有科学素养的人英国、美国、加拿大、中国三、特点与启示第二章科研人员的道德修养和基本素质27第一节科研人员的基本道德修养27一、道德的基本内涵：原则：好的平行二、科研人员道德修养的主要内容：1、热爱祖国2、全心全意为人民服务三、科研人员提高道德修养的途径和方法1、科研创新实践是途径2、理论实践结合是原则3、批评与自我批评是武器四、科研发展与道德进步的关系1、密切联系2、重要影响3、道德相对独立五、科研道德的基本特点和功能特点：造福人类、产生正负效应、带有全球的性质和意义功能：教育、激励、凝聚、协调、自控、相容、辐射。

六、科研创新与人才道德修养和人才成长1、产生道德问题、2、良好的道德是科研人员成功的重要因素第二节创新素质及其养成34一、科研创新要有“六敢”精神：敢想、敢说、敢做、敢为、敢于坚持真理，修正错误；发表自己的学术见解1、有为才能有位二、科研创新与14种心理素质1、素质：狭义：生理先天特点；广义：除了遗传外，还有身体、文化、道德、政治、能力、心理。

2、心理素质：人的认识、意志、信念、自信、向往和理想、目标、气质、性格等个性心理特征的总称。

3、14种，崇高理想、创新意识、不断求异、善于精选切入点、百折不挠的求胜、一丝不苟的求实、强烈求知、不怕牺牲的求是、科学想象、实现理想自信、不怕吃苦自强、民族自尊、为人民服务、自爱。

黑箱方法的例子黑箱方法是一种测试软件的方法，它关注的是软件的功能而不是内部结构。

这种方法通常用于对软件系统进行整体测试，而不是对单个函数或模块进行测试。

在黑箱测试中，测试人员只需知道软件的输入和输出，而不需要了解软件的内部逻辑。

接下来，我们将介绍几个黑箱方法的例子，以帮助大家更好地理解这种测试方法。

首先，我们来看一个简单的例子，一个登录页面。

在黑箱测试中，我们只需要知道输入正确的用户名和密码后，系统是否能够成功登录，而不需要知道登录页面的具体实现逻辑。

我们可以输入正确的用户名和密码，然后观察系统的反应，如果系统成功登录，则说明登录功能正常；如果系统登录失败，则说明存在问题，需要进一步调查。

其次，让我们考虑一个更复杂的例子，一个在线购物系统。

在这个系统中，用户可以浏览商品、添加商品到购物车、填写订单信息、支付订单等。

在黑箱测试中，我们只需要知道输入正确的商品信息、订单信息和支付信息后，系统是否能够顺利完成整个购物流程，而不需要知道系统内部是如何处理这些信息的。

我们可以模拟用户的操作，然后观察系统的反应，如果系统能够按照预期完成整个购物流程，则说明购物系统功能正常；如果系统在某个环节出现问题，则说明存在缺陷，需要进行修复。

最后，让我们来思考一个更具挑战性的例子，一个自动驾驶系统。

在这个系统中，车辆可以实现自动导航、避障、停车等功能。

在黑箱测试中，我们只需要知道输入目的地信息后，系统是否能够正确导航车辆到达目的地，而不需要知道系统内部是如何实现导航功能的。

我们可以设置目的地，然后观察系统的反应，如果系统能够安全、准确地将车辆导航到目的地，则说明自动驾驶系统功能正常；如果系统在导航过程中出现问题，则说明存在安全隐患，需要进行修复和优化。

通过以上几个例子，我们可以看到，在黑箱测试中，我们只需要关注软件的输入和输出，而不需要了解软件的内部实现细节。

这种方法能够帮助我们全面地测试软件的功能，发现潜在的缺陷，并确保软件的质量。