《计算思维与智能计算基础》
课后习题参考答案

第1章  计算,计算机与计算思维
1.1  举例说明可计算性与计算复杂性地概念。
答：对于给定地一个输入,如果计算机器能在有限地步骤内给出答案,这个问题就是可计算地。数值计算,可以转化为数值计算地非数值问题（如语音,图形,图像等）都是可计算地。
计算复杂性从数学上提出计算问题难度大小地模型,判断哪些问题地计算是简单地,哪些是困难地,研究计算过程中时间与空间等资源地耗费情况,从而寻求更为优越地求解复杂问题地有效规则,例如著名地汉诺塔问题。
1.2  什么是图灵机？它对电子计算机地发明有何启示？
答：通过建立指令,程序以与通用机器执行程序地理论模型,证明了可以制造一种通用地机器计算所有能想象得到地可计算函数,这种理论上地计算机后来被命名为“图灵机”（Turing Machine）。
补码的最小负数图灵机第一次把计算与自动机联系起来,不仅仅仅为现代计算机地设计指明了方向,还成为算法分析与程序语言设计地基础理论,是计算学科最核心地理论之一。图灵机启示了我们如何构造并实现一个复杂地系统。一个复杂地系统可由若干复杂地动作构成,而这些动作又可以分解为容易实现地基本动作,因而构造一个系统仅需求构造这些基本动作以与控制基本动作组合与执行顺序地机构即可。
1.3  简述冯•诺依曼计算机地主要设计思想。
答：冯•诺依曼提出地计算机设计思想概括起来有下面三个要点。
（1）采用二进制形式表示数据与指令。数据与指令在外观形式上并没有区别,只是各自代表地含义不同。
（2）采用程序存储方式。存储程序与程序控制是冯•诺依曼计算机地主要思想。存储程序是
指人们必须事先把计算机地执行步骤序列（即程序）与运行中所需地数据,通过一定方式输入并存储在计算机地存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中地一条条指令,加以分析并执行规定地操作。
（3）计算机由运算器,控制器,存储器,输入与输出设备5大部件组成,并且确定了这5个部件地基本功能。
1.4  你了解地计算机新技术有哪些？
云计算,大数据,高性能计算机,移动互联网,人工智能,物联网等。
1.5  简要说明计算思维有哪些主要地方法。
答：计算思维地方法涉与两个方面：一方面是源于数学与工程中系统设计与评估地方法;还有一方面是计算机科学特有地方法。周以真教授具体地阐述了七大类计算思维地方法。
（1）计算思维是通过约简,嵌入,转化与仿真等方法,把一个看来困难地问题重新阐释成一个人们知道怎样解决地问题。
（2）计算思维是一种递归思维,是一种并行处理。它是一种把代码译成数据又能把数据译成代码,是一种多维分析推广地类型检查方法。
（3）计算思维是一种采用抽象与分解来控制庞杂地任务或进行巨大复杂系统设计地方法,是一种基于关注点分离地方法（SoC方法）。
（4）计算思维是一种选择合适地方式去陈述一个问题（程序设计语言）,或对一个问题地相关方面建模并使其易于处理地思维方法。
（5）计算思维是按照预防,保护与通过冗余,容错与纠错方式,从最坏情况进行系统恢复地一种思维方法。
（6）计算思维是利用启发式推理寻求解答,即在不确定情况下地规划,学习与调度地思维方法。
（7）计算思维是利用海量数据来加快计算,在时间与空间之间,在处理能力与存储容量之间进行折中地思维方法。
第2章  计算基础
2.1 不同地进位计数制之间转换地方法分别是什么？
答：1,十进制数转换为R进制数
（1）十进制整数转换成R进制整数
1十进制整数转换为二进制整数方法：除2反序取余法。
2十进制整数转换为八进制整数方法：除8反序取余法。
3十进制整数转换为十六进制整数方法：除16反序取余法。
（2）十进制纯小数转换成R进制纯小数
1十进制纯小数转换成二进制纯小数方法：乘2顺序取整法。
2十进制纯小数转换成八进制纯小数方法：乘8顺序取整法。
3十进制纯小数转换成十六进制纯小数方法：乘16顺序取整法。
2,R进制数转换为十进制数
1二进制数转换为十进制数方法：用2地方次展开相加法。
2八进制数转换为十进制数方法：用8地方次展开相加法。

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