数据就是用文字、数字、图形、图像、声音等方式对人、事件、事物、等进行描述。

1. 回顾了第一节课“信息”的概念，明确数据与信息的区别，更好的理解数据

（用音频、视频、图片）

(bitmap), 亦称为或绘制图像，是由称作(图片元素)的单个点组成的。这些点可以进行不同的排列和染色以构成图样。当放大位图时，可以看见赖以构成整个图像的无数单个方块。扩大位图尺寸的效果是增大单个，从而使线条和形状显得参差不齐。然而，如果从稍远的位置观看它，位图图像的颜色和形状又显得是连续的

是根据几何特性来绘制图形，矢量可以是一个点或一条线，矢量图只能靠软件生成，文件占用内在空间较小，因为这种类型的图像文件包含独立的分离图像，可以自由无限制的重新组合。它的特点是放大后图像不会失真，和无关，适用于图形设计、文字设计和一些标志设计、版式设计等。

主要有三个方面：数据的逻辑结构，数据的物理结构，对数据的基本操作

• 数据由数据库管理系统统一管理和控制

数据库(Database)是按照来组织、和管理数据的仓库，它产生于距今六十多年前，随着和市场的发展，特别是二十世纪九十年代以后，不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种，从最简单的存储有各种数据的到能够进行海量的大型都在各个方面得到了广泛的应用。

数据中心是在一个物理空间内实现数据的集中处理、存储、传输、交换、管理的一整套复杂的设施。是全球协作的特定设备网络，用来在因特网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心大部分电子元件都是由低直流电源驱动运行的。 [1]

数据中心的产生致使人们的认识从定量、结构的世界进入到不确定和非结构的世界中，它将和交通、网络通讯一样逐渐成为现代社会基础设施的一部分，进而对很多产业都产生了积极影响。不过数据中心的发展不能仅凭经验，还要真正的结合实践，促使数据中心发挥真正的价值作用，促使社会的快速变革。

计算机应用的主要发展方向：

1. 高度发展：性能越来越高，速度越来越快
2. 深度发展：智能无处不在，应用得到更深层次的发展与完善
3. 广度发展：计算机无处不在，网络化渗透到各个领域

量子计算机，简单地说，它是一种可以实现量子计算的机器，是一种通过量子力学规律以实现数学和逻辑运算，处理和储存信息能力的系统。它以量子态为记忆单元和信息储存形式，以量子动力学演化为信息传递与加工基础的量子通讯与量子计算，在量子计算机中其硬件的各种元件的尺寸达到原子或分子的量级。量子计算机是一个物理系统，它能存储和处理关于量子力学变量的信息。 [1]
如同传统计算机是通过集成电路中电路的通断来实现0、1之间的区分，其基本单元为硅晶片一样，量子计算机也有着自己的基本单位——昆比特（qubit）。昆比特又称量子比特，它通过量子的两态的量子力学体系来表示0或1。比如光子的两个正交的偏振方向，磁场中电子的自旋方向，或核自旋的两个方向，原子中量子处在的两个不同能级，或任何量子系统的空间模式等。量子计算的原理就是将量子力学系统中量子态进行演化结果。

超级计算机是指信息处理能力比个人计算机快一到两个数量级以上的计算机，它在密集计算、海量数据处理等领域发挥着举足轻重的作用。作为高性能计算技术产品的超级计算机，又称巨型机，是与高性能计算机或高端计算机相对应的概念。 [2]
超级计算机具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。超级计算机采用涡轮式设计，每个刀片就是一个服务器，能实现协同工作，并可根据应用需要随时增减。以我国第一台全部采用国产处理器构建的“超级计算机是指信息处理能力比个人计算机快一到两个数量级以上的计算机，它在密集计算、海量数据处理等领域发挥着举足轻重的作用。作为高性能计算技术产品的超级计算机，又称巨型机，是与高性能计算机或高端计算机相对应的概念。 根据处理器的不同，可以把超级计算机分为两类，采用专用处理器或者采用标准兼容处理器。前者可以高效地处理同一类型问题，而后者则可一机多用，使用范围比较灵活、广泛。专一用途计算机多见于天体物理学、密码破译等领域。国际“象棋高手”“深蓝”、日本的“地球模拟器”都属于这样的超级计算机，很多超级计算机是非专用系统，服务于军事、医药、气象、金融、能源、环境和制造业等众多领域。 [2]

人工智能（Artificial Intelligence），缩写为AI。它是、用于、和扩展人的的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能是科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。
人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。

不能只是埋头编码，还要抬头看路，如果仅仅在编码而不接触前沿的知识，只能停留在较低水平阶段（但不是说编码不重要，毕竟编码使我们实现自己想法的前提和重要的基础）。

在讲到数据中心和数据库的时候，宋老师给我们讲到了Facebook公司的一些比较前沿而且巧妙的处理方法，我觉得可以用“不要把鸡蛋放在同一个篮子里的”智慧，因为数据中心（数据库）的磁盘存放地毕竟也会有很多的不确定因素，比如地震、火灾等等，都有可能把磁盘损坏，但是如果有多个数据中心就可以起到互补的作用，当一个数据中心遭到了破坏之后，其他的数据中心可以赶快的过来进行补充，使得数据中心的可靠性和稳定性增强，我觉得从中我学到了一种处理问题的思路。

对于计算机应用的发展方向之前只是有模糊的概念，通过这节课梳理我的认知，计算机应用的发展方向大致有三个方向1.高度发展，也就是在性能和速度方面的提升，比如我们听说过的超级计算机“神威太湖之光”“天河二号”等等走的就是这条路径2.深度发展，就是走向“智能化”，现在家喻户晓的“人工智能”以及许多算法的设计就是在这方面的发展应用3.广度发展，我对次的理解就是是计算机在各个领域得到应用，来推动这个领域的发展，这个使我们平日里就能感受到的，我们的生活中计算机无处不在，也确实给我们带来了便利。

  程序是用来告诉计算机对数据进行处理的指令集合。

  什么是数据处理器？

（1）可编程数据处理器

  基于通用图灵机建造的计算机都是在存储器中存储数据。冯·诺依曼模型指出，鉴于程序和数据在逻辑上是相同的，因此程序也能存储在计算机的存储器中。

  基于冯·诺依曼模型建造的计算机分为4个子系统：存储器、算术逻辑单元、控制单元和输入/输出单元。

  现代计算机的存储单元主要用来存储程序及响应数据。实际上它们都是以位模式存储在内存中。

  冯·诺依曼模型中的一段程序是由一组数量有限的指令组成。

  计算机由3大部分组成：计算机硬件、数据和计算机软件

  计算机硬件基于冯·诺依曼模型，且包含四个部分（第五章说计算机由3个部分组成是在硬件的角度说的，是否是指的还包含总线。）

  ①冯·诺依曼模型指出必须存储程序。

  ②指令的序列：程序必须是有序的指令集。

  ③算法：按步骤解决问题的方法就是所谓的算法。

  ④语言：利用符号代表二进制模式来高效地解决越来越大的程序，导致计算机语言的诞生。

  ⑤软件工程：软件工程是指结构化程序的设计和编写。

  ⑥操作系统：是为了省掉对所有程序来说是公用的一系列指令的重复编写应用而产生的操作系统。

4、计算和计算机的历史（三个阶段）

（1） 机械计算机器（1930年以前）

（2）电子计算机的诞生（年）

  ①早期的电子计算机

  ②基于冯·诺依曼模型的计算机

（3）计算机的诞生（1950年至今）

  1950年以后出现的计算机差不多都是基于冯·诺依曼模型。

  ①第一代计算机（真空管）

  ②第二代计算机（晶体管）

  ③第三代计算机（集成电路、小型计算机、软件包、软件行业）

  ④第四代计算机（微型计算机）

  ⑤第五代计算机（掌上电脑、台式电脑等）

5、社会问题和道德问题

（1）社会问题：依赖、社会公正、数字化分裂

（2）道德问题：隐私、版权、计算机犯罪

6、计算机科学作为一门学科

  随着计算机的发明，带来了新的学科：计算机科学。

  计算机科学现在划分成几个领域。这些领域归纳为两大类：系统领域和应用领域。

  ①系统领域涵盖与硬件和软件构成直接相关的领域，例如：计算机体系结构、计算机网络、安全问题、操作系统、算法、程序设计语言以及软件工程。

  ②应用领域涵盖了与计算机使用有关的领域，例如：数据库和人工智能。

7、课程纲要（5大部分）

本书对所有计算机科学的领域采用广度优先的方式介绍。学完本书之后，读者应该有足够的信息选择专业方向。本书绪论后分为5大部分。

（1）数据表示与运算：

2、数字系统：本章讨论数字系统，数量如何能使用符号来表示。

3、数据存储：本章讨论不同的数据如何存储在计算机中。

4、数据运算：本章讨论一些基本的位运算。

5、计算机组成：本章给出计算机硬件的通用概念，讨论不同的计算机组成。

6、计算机网络：本章阐明不同的单个计算机是如何连接成计算机网络以及互联网的。该章还特别涉及了与因特网及其应用相关的话题。

7、操作系统：本章讨论操作系统，即一种用户（人或者应用程序）用来控制硬件访问的系统软件。

8、算法：本章说明问题求解是如何归结成为该问题编写算法的。

9、程序设计语言：本章是当今程序设计语言之旅。

10、软件工程：本章是软件工程的概述，这是软件开发的工程方法。

（4）数据组织与抽象：

  本部分是对数据表示与运算的补充。在计算机科学中，原子数据汇集成记录、文件和数据库。数据抽象使得程序员能创建关于数据的抽象概念。

11、数据结构：本章讨论数据结构，即集合相同或不同类型的数据到一个类属中。

12、抽象数据类型：本章讨论抽象数据类型。

13、文件结构：本章说明不同文件结构是如何用于不同的目的。

14、数据库：本章讨论数据库。

  第五部分给出了高级论题的概要，这些论题是计算机科学专业学生在今后的学习中会遇到的。

15、数据压缩：本章讨论数据压缩，这在今天的数据通信中很普遍。

16、安全：本章探索与安全有关的问题，当我们通过不安全的信道通信时，安全问题变得越来越重要。

17、计算理论：本章讨论计算理论，即哪些是可计算的，哪些是不可计算的（针对计算机）。

18、人工智能：本章给出一些人工智能的观点，在计算机科学中，这是一个越来越富有挑战性的论题。