이과 학생들은 컴퓨터에 대해 무엇을 배워야 합니까?
대학생들에게 컴퓨터는 꼭 익혀야 할 매우 중요한 도구입니다. 우리는 데이터 수집 및 저장 기능, 학습 기능, 일상 업무 처리 기능, 통신 기능, 오락 기능, 그리고 더 중요한 것은 과학 연구 기능을 숙달해야 합니다. 직무는 직무의 성격에 따라 다르므로 지금 준비하는 것이 좋고, 직무가 결정된 후에 배워서 익히는 것이 좋습니다.
대학생들은 학교 자원을 최대한 활용하여 컴퓨터의 과학적 연구 기능을 배우고 숙달해야 합니다!
컴퓨터가 없으면 스스로 해결할 수 없는 문제, 적어도 기술적으로는 해결할 수 없거나 짧은 시간 안에 해결할 수 없는 문제가 많지만, 컴퓨터가 있으면 해결할 수 있는 문제가 많다. 예를 들어, 다변량 선형 방정식 풀기 및 고차 대수 방정식(집합)의 근 찾기, 초월 대수 방정식의 실근 찾기, 특수 함수의 영점 찾기, 복소 정적분 및 다중 적분, 미분 방정식 풀기, 비선형 미분에 대한 수치 해법 방정식, 고차차 방정식 풀이, 큰 수의 소인수분해, 편미분방정식의 수치해 등
특성을 파악하기 어려운 기능이 많습니다. 그 특성을 빠르게 이해하려면 고차원적인 그래픽 시각화가 필요합니다. 손으로 완성하기가 어렵고 컴퓨터를 사용해야 합니다.
물리적 시스템의 운동 법칙은 완전히 명확하지 않습니다. 대량의 실험 데이터를 분석하고 연구하여 법칙을 찾으려면 데이터 피팅이 필요하며 이를 빠르고 효과적으로 완성하려면 컴퓨터가 필요합니다. .
이제 복잡한 이론적 계산과 도출을 컴퓨터를 사용하여 신속하게 완료할 수 있습니다.
아직은 많지 않은 이론이 많지만, 어떤 예측이나 가설이 세워지면 그 가설이 옳은지 그른지 검증하기 위해 많은 양의 데이터가 사용될 수 있다. 효율적으로.
우리는 "과학적 연구"를 하기 위해 컴퓨터를 사용하는 법을 배워야 한다고 스스로 확신할 수 있는 많은 이유를 찾을 수 있습니다. 이것이 이번 보고서의 핵심 아이디어입니다! ! !
과학 연구를 위해 컴퓨터를 사용할 때는 직접 프로그래밍할 수도 있고 Maple, Matlab, Mathematica 및 기타 시스템을 사용하여 빠르게 수행할 수도 있습니다. 이러한 소프트웨어는 강력한 수치 계산 기능과 기호 컴퓨팅 기능을 갖추고 있으며 물론 뛰어난 시각화 기능도 갖추고 있습니다. 혼자서 프로그래밍하는 것보다 훨씬 덜 노동 집약적이며 대부분의 사람들은 기호 컴퓨팅 시스템을 개발할 수 없습니다! ! !
M형 소프트웨어 소개
"수치계산, 데이터 처리, 이론계산, 시각화, 검증 및 물리법칙 검색, 수학 및 물리사전"
대수 연산, 미적분 연산, 미분 방정식의 해, 차이 방정식의 해, 변분의 미적분, 벡터 대수 및 벡터 분석, 통계 분석, 수학 함수, 정수론, 이산 수학, 기하학, 군론, 수학적 논리, 특수 함수.
2차원 및 3차원 도면, 곡선 및 표면 애니메이션 등을 만듭니다.
1. 메이플
Maple4.0(설치 후 28MB)을 복사해서 사용 가능
Maple5.0 Maple6.0(설치 후 25MB) 60MB)
Maple9.5 (90MB, 설치 후 306MB)
Maple
특히 입체 도면을 볼 때 드래그하면 매우 편리합니다. 마우스 그래픽은 어느 시점에서나 관찰할 수 있으며, 곡선 및 표면 애니메이션을 생성하는 것도 매우 편리합니다. 기호 계산 능력은 매우 강력하지만 입력이 Mathematica만큼 편리하지는 않습니다.
예를 들어, 애니메이션을 생성하는 메이플의 명령은
with(plots):
p：=animate(plot3d,[t*sin(( x^2 y^2)^0.5-Pi*t)*exp(-(x^2 y^2)/20), x=-6..6, y=-6..6, numpoints=1000] , t= 0..5, 프레임=16):
display(p, insequence=true);
Matlab
Matlab에는 현재 버전 6.1이 있습니다. 버전 6.5는 설치 후 1.1GB가 됩니다.
Matlab은 매우 강력한 "대량" 데이터 컴퓨팅 기능과 그리기 기능을 갖추고 있지만 기호 계산 기능은 Mathematica 및 Maple만큼 편리하지 않습니다. 하지만 시뮬레이션 기능만 있습니다.
Mathematica
Mathematica는 현재 3.0, 4.0, 4.1, 5.0 및 기타 버전이 있습니다. 5.0을 설치하면 350MB가 됩니다.
Mathematica는 빠른 수치를 제공합니다. 계산 기능이 매우 편리합니다. 기호 입력 및 출력과 계산 기능은 이론 연구에 특히 적합하며 그리기 기능도 편리하지만 속도가 Maple 및 Matlab만큼 빠르지는 않습니다.
세 가지 소프트웨어 세트에 비해 각각의 특징이 있습니다. 메이플의 그리기 기능은 특히 편리하고 빠르며 시점 변경이 쉽고 기호 계산이 매우 편리합니다. Matlab은 매우 강력한 "대량" 데이터 컴퓨팅 기능을 갖추고 있어 대용량 데이터의 빠른 처리와 실시간 처리에 적합하며 그리기도 매우 편리하고 시뮬레이션 기능도 있습니다. Mathematica는 간단한 그리기 명령과 강력한 기호 계산 기능을 갖추고 있어 입력 및 출력에 특히 편리합니다. 특히 수학과 이론 물리학을 배우는 데 능숙합니다.
6. M 소프트웨어 적용 예
1. 수치 계산
2. 대수 방정식 풀기
3. 미분 및 적분
4. 솔루션 일반 미분 방정식
5. 그리기
6. 기호 미적분학
7. 데이터 피팅
과정 소개:
1. 컴퓨터수학의 기초
컴퓨터수학의 기초는 컴퓨터 전공자들에게 있어서 전문적인 이론수업을 배우는 데 꼭 필요한 수학적 도구이다.
이 과정은 주로 수학적 논리, 집합 이론, 그래프 이론, 대수 시스템 및 수치 분석을 포함합니다. 탄탄한 이론적 기초와 폭넓은 적용이 가능한 과정입니다.
이 과정의 교육을 통해 학생들은 다음을 수행해야 합니다.
1) 이산 수학의 기본 개념과 원리를 숙지하고 추상적 사고와 논리적 추론 능력을 더욱 향상시킵니다.
2) 수치계산법의 기본원리와 방법을 익히고, 일반적인 수치계산 방법을 숙지하며, 수치계산 능력을 향상시킨다.
2 객체지향 프로그래밍
객체지향 소프트웨어 개발 방법은 소프트웨어 공학 분야의 유용한 개념과 효과적인 방법을 흡수하여 개발된 소프트웨어 개발 방법이다. 이는 추상화, 캡슐화, 상속 및 다형성을 통합하고 사람들이 모듈화되고 높은 수준의 데이터 추상화를 가지며 정보 숨김, 재사용성, 쉬운 수정 및 쉬운 확장을 구현하는 프로그램을 개발하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
본 강좌에서는 객체지향 프로그래밍 방법과 C 언어의 기본 개념을 주로 소개합니다. 주로 C 언어의 객체지향 메커니즘을 기반으로 합니다. 학습 과정에서 학습자는 수많은 프로그램 예제와 관련 연습을 통해 C의 프로세스 지향 및 객체 지향 기능을 점차적으로 익힐 수 있으며 이를 통해 객체 지향 프로그래밍의 기본 지식과 기술을 습득할 수 있습니다. 본 강좌에서는 프로그래밍 환경으로서 VISUAL C 5.0의 가장 기본적인 프로그래밍 도구를 간략하게 소개합니다.
3 데이터 구조
이 과정에서는 컴퓨터에서 다양한 데이터의 저장, 전송 및 변환을 구성하는 방법을 소개합니다. 콘텐츠에는 배열, 연결된 목록, 스택 및 큐, 재귀, 트리 및 포리스트, 그래프, 힙 및 우선 순위 큐, 컬렉션 및 검색 구조, 정렬, 인덱스 및 해시 구조 등이 포함됩니다. 객체지향적 관점을 활용하여 자료구조 기술을 논의하고, 프로세스지향과 객체지향의 특성을 모두 갖고 있는 C 언어를 알고리즘 기술 도구로 활용하여 자료구조에 대한 기초지식의 이중 기반 훈련을 강화한다. 객체 지향 프로그래밍의 기본 능력. 후속 컴퓨터 전문 과정을 위한 탄탄한 기반을 마련하세요.
4 마이크로컴퓨터 기술(이전의 마이크로컴퓨터 인터페이스 기술)
본 과정에서는 오늘날 주류인 마이크로프로세서 80X86을 결합점으로 삼아 그 구조적 특성, 작동 원리, 명령어 시스템 및 조립을 분석한다. 언어 프로그래밍. 주요 80X86 주변 장치 지원 칩의 기능, 구조, 프로그래밍 방법 및 인터페이스 기술을 설명하는 데 중점을 둡니다. 이를 바탕으로 키보드, LED 디지털 디스플레이, 프린터, AD, DA 컨버터 등 기본적인 외부기기의 원리와 인터페이스 기술을 다룬다. 또한 마이크로컴퓨터 시스템 버스와 고급 마이크로프로세서 구조도 도입되었습니다. 본 과목의 연구와 실험을 통해 학생들은 마이크로컴퓨터 인터페이스의 기본 설계 원리와 기술을 습득할 수 있다.
신호처리의 5원리
본 과목은 본 전공에서 요구하는 중요한 과목 중 하나로 신호처리, 특히 디지털 신호처리의 기초를 익히는 것이 목적이다. , 이론적 연구와 실험을 통해.
주요 내용은 신호의 기본 개념 소개와 신호와 메시지, 컨볼루션과 상관관계 등 신호의 기본 동작을 소개하는 것입니다. 신호의 푸리에 분석: 주기 신호의 푸리에 급수 분석, 일반 신호의 푸리에 변환 분석, 샘플링 정리, 이산 푸리에 변환 및 고속 알고리즘을 포함합니다. 라플라스 변환: 라플라스 변환의 기본 개념, 정의, 속성 및 신호 처리에서의 응용을 소개합니다. 이산 신호의 Z 변환: Z 변환의 기본 개념 및 특성, 이산 시스템의 Z 영역 분석 방법(예: 이산 시스템의 주파수 응답, 안정성, 인과성 등), 디지털 필터의 원리 및 설계, 등. 웨이블릿 변환, 시간-주파수 표현 등과 같은 신호 처리 방법의 최신 기술을 소개합니다. 실험: 학생들이 강좌 지식을 보다 포괄적으로 습득할 수 있도록 강좌 내용에 따라 실험을 설계합니다.
6 컴퓨터 구성 원리
본 과목은 본 전공 필수 하드웨어 과목 중 중요한 핵심 과목 중 하나이다. 기본 요구 사항은 학생들이 일반적으로 사용되는 컴퓨터 논리 장치 및 구성 요소의 원리, 매개 변수 및 사용법을 숙지하고 간단하고 완전한 단일 컴퓨터의 기본 구성 원리를 배우고 컴퓨터 설계의 입문 지식을 배우고 유지 관리 기술을 습득하는 것입니다. 그리고 컴퓨터를 사용하는 것.
과정 내용에는 디코더, 데이터 선택기, 인코더 및 ALU 원리와 같이 일반적으로 사용되는 조합 논리 장치, 레지스터, 시프트 레지스터 및 카운터 원리 및 매개 변수와 같이 일반적으로 사용되는 동기 순차 회로 및 사용법, 프로그래밍 가능한 논리 어레이: ROM, PLA, PAL 및 게이트 어레이의 원리와 용도. 디지털 코딩, 숫자 체계 및 숫자 체계 변환, 데이터 표현, 오류 감지 및 수정 코드, 데이터에 대한 산술 및 논리 연산, 산술 단위의 구성 및 설계; 교육 기계용 산술 단위의 예. 컴퓨터 명령 시스템, 명령 형식 및 주소 지정 방법, 컴퓨터 교육 기능의 어셈블리 언어 프로그래밍, 컨트롤러 구성 및 설계, 교육 기계용 컨트롤러의 예. 다단계 저장 시스템 개요, 메인 메모리의 구성 및 설계, 티칭 머신의 내부 메모리 예, CACHE 메모리의 작동 원리, 가상 메모리의 개념 및 구현, 디스크 장치의 구성 및 작동 원리, 디스크 어레이 기술. 테이프 드라이브의 구성 및 작동 원리, 구성 및 작동 원리. 컴퓨터 입출력 장치 및 입출력 시스템, 모니터 장비, 도트 매트릭스 프린터 장비, 레이저 프린터 장비의 개요, 컴퓨터 버스의 기능 및 구성, 버스 및 입력/출력 시스템의 기능 및 구성 교습기의 출력 시스템 예. 일반적으로 사용되는 여러 가지 입력/출력 방법, 인터럽트 및 DMA 요청, 응답 및 처리.
7 컴퓨터 네트워크
컴퓨터 네트워크는 이 전공의 필수 전문 과정입니다.
본 과목의 주요 내용은 컴퓨터 네트워크의 기본원리, 컴퓨터 네트워크 구조, 근거리통신망과 광역통신망의 일반적인 특성, 일반적인 네트워크의 구조적 특성과 구체적인 구현, 컴퓨터 네트워크 응용 등이다.
본 과목의 학습을 통해 학생들은 컴퓨터 네트워크와 관련된 용어, 개념, 신기술을 이해하고, 일반적인 컴퓨터 네트워크 구조와 구현 기술을 숙지하게 된다.
8 컴퓨터 운영 체제
컴퓨터 운영 체제는 이 전공의 중요한 과목 중 하나입니다. 학습을 통해 학생들은 컴퓨터 운영 체제 설계의 기본 원리와 구성 요소를 익힐 수 있습니다. 컴퓨터 운영 체제의 기본 원리 개념 및 관련 새로운 개념, 명사 및 용어를 이해합니다. 컴퓨터 운영 체제의 개발 특성과 설계 기술 및 방법을 이해합니다. 일반적으로 사용되는 컴퓨터 운영 체제(Dos, Windows 및 UNIX 또는 리눅스).
구체적인 내용에는 운영체제 개념: 운영체제 정의 및 개발, 5대 유형과 5대 기능, 운영체제 속성, '세대' 개념 등이 포함된다. (인간-컴퓨터 상호작용) 인터페이스 관리: 인간-컴퓨터 상호작용의 특성, 기본 키보드 명령 및 시스템 호출. 파일 관리: 파일 구조 및 분류, 물리적 구조 및 논리적 구조, 파일 시스템. 스토리지 관리: 분할, 페이징, 분할 관리, "확장" 할당 알고리즘. 입력 및 출력 장치 관리: 전용, 개인 및 가상 장치의 기능 및 분류 관리. 프로세서 관리: "프로세스"의 핵심 기능, 프로세스의 기본 상태 및 전환, P-V 작업. 운영 체제 프로그램 구조: 계층 구조, 모듈 구조 및 테스트.
9 소프트웨어 공학
소프트웨어 공학은 학생들의 소프트웨어 품질을 배양하고 학생들의 소프트웨어 개발 능력과 소프트웨어 프로젝트 관리 능력을 향상시키는 데 중요한 전문 과목입니다. 중요성.
이 과정의 주요 내용은 소프트웨어의 기본 개념과 소프트웨어 공학의 목표를 소개하는 것입니다. 전통적인 프로세스 지향 소프트웨어 개발 방법과 객체 지향 소프트웨어 개발 방법을 소개함으로써 학생들은 마스터할 수 있습니다. 소프트웨어 개발 프로세스 및 프로세스 관리 기술에 대한 학습을 통해 학생들은 소프트웨어 측정 및 관리 방법과 품질 보증 활동 수행 방법을 이해하여 소프트웨어 개발을 효과적으로 계획하고 관리할 수 있습니다. 활동.
10 소프트웨어 개발 도구 및 환경
소프트웨어 개발 도구 및 환경은 소프트웨어 개발을 지원하고 개발자의 요구 사항 분석, 설계 및 프로그래밍을 지원하는 통합 시스템입니다. 본 과목의 주된 목적은 학생들에게 가장 널리 사용되는 소프트웨어 개발 도구들을 실용적인 관점에서 사용하는 방법을 가르치고, 일반적인 소프트웨어 개발 도구 환경의 기본 원리와 기본 기능을 숙지하며, 이러한 소프트웨어 도구를 소프트웨어 개발에 활용하는 능력을 향상시키는 것이다. .
11 데이터베이스 시스템 소개
본 과정에서는 주로 데이터베이스 시스템의 기본 개념, 기본 원리, 기본 방법 및 관련 응용 프로그램을 논의합니다.
주로 내용에는 데이터베이스 시스템의 구성, 관계형 데이터베이스, 데이터베이스 설계 및 데이터 보호 등이 포함되며 중요한 데이터베이스 시스템의 적용에 대해서도 설명합니다. 학생들은 본 과목의 학습을 통해 데이터베이스 시스템의 기본 개념을 이해하고, 관련 지식을 숙지하며, 데이터베이스 설계 방법을 초기에 숙달하고, 데이터베이스 시스템을 활용하여 데이터베이스 구축 및 간단한 응용을 할 수 있어야 한다.
12 멀티미디어 기술의 기초 및 응용
멀티미디어 기술의 기초 및 응용 과정은 멀티미디어 컴퓨터의 기본 원리, 핵심 기술 및 개발을 연구 관점에서 포괄적으로 설명합니다. 개발 및 적용.
주요 내용으로는 멀티미디어 기술 현황 및 발전 동향, 영상 및 음성 획득 기술, 멀티미디어 데이터 압축 및 코딩 기술, 멀티미디어 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 시스템 구조, 멀티미디어 데이터베이스 및 콘텐츠 기반 검색 등이 있다. , 멀티미디어 작성 도구 및 동기화 방법 및 멀티미디어 통신 및 분산 멀티미디어 시스템.
13 컴퓨터 시스템 구조
이 과목에서는 명령어 시스템, 저장 시스템, 입출력 시스템, 파이프라인 및 병렬 처리 기술을 구체적으로 소개하여 학생들이 컴퓨터 시스템의 구조를 종합적으로 이해할 수 있도록 한다. . 기본 개념, 기본 원리, 기본 구조 및 기본 분석 방법.
구체적인 내용은 컴퓨터 시스템의 계층 구조, 시스템 구조 정의, 분류, 설계 기술, 평가 표준 및 시스템 구조 개발을 포함한 컴퓨터 시스템 구조의 기본 개념입니다. CISC 명령어 시스템 및 RI SC 명령어 시스템, 가상 메모리 및 CACHE 메모리를 포함한 명령어 세트, 파이프라인, 수퍼스칼라 프로세서, 슈퍼파이프라인 프로세서 및 벡터 프로세서, 인터워킹 네트워크를 포함한 수퍼스칼라 하이퍼파이프라인 프로세서 SIMD 컴퓨터 및 다중 프로세서.
14 경영정보시스템
경영정보시스템은 경영분야에 컴퓨터를 응용한 실용적인 기술이다. 이는 경영 과학, 수학 및 컴퓨터 응용의 원리와 방법을 포괄적으로 사용하고 소프트웨어 엔지니어링 사양의 원칙에 따라 자체적인 완전한 이론 및 방법론 시스템을 구성합니다.
본 교과목의 주요 내용은 경영정보시스템의 개념과 구조, 경영정보시스템 구축을 위한 기초, 경영정보시스템 개발 방법론, 경영정보시스템 개발 단계별 과제 및 기술 등이다. 프로세스, 경영정보 시스템 개발환경 및 도구, 경영정보시스템의 발전상황 등