大数据处理与高性能计算学科工学硕士研究生

大数据处理与高性能计算学科工学硕士研究生
大数据处理与高性能计算学科工学硕士研究生

物联网与两化融合研究院大数据处理与高性能计算学科工学硕士研究生培养方案

大数据处理与高性能计算学科工学硕士研究生培养方案

计算机科学与技术、软件工程交叉学科(0812J)

一、学科专业介绍

本学科包括大数据处理与高性能计算二级学科,软件工程实验室是信息产业部重点实验室,另外,该学科相关的实验室,“未来——西邮云计算关键技术联合实验室”、“西邮——十所大数据与信息安全联合实验室”、“高性能计算研究中心”、“高性能计算中心”着力研究大数据处理和高性能计算所涉及的各类关键技术,保证大数据的可用性、稳定性、安全性,以及大数据的高效传输。本学科培养单位包括物联网与两化融合研究院、计算机学院和信息中心等。

本学科现有教授19人,副教授37人,聘请了中国科学院沈绪榜院士为特聘教授。有全国优秀教师1人,省级教学名师2人,博士生导师2人,计算机专业核心课程教学团队为国家级教学团队。本学科近年来先后承担了国家“十五”科技攻关计划项目、国家“863”计划项目、国家自然科学基金重大研究计划项目、信息产业部科研计划项目等纵横向项目,参与国家、工信部和陕西省多项标准的起草,多次获省部级和厅局级奖励,在技术攻关和创新中形成多项发明专利。近年来出版教材31部,发表学术论文426篇,其中被EI、SCI、ISTP收录152篇。

本学科主要研究方向

大数据处理与高性能计算学科侧重研究如何从各种各样类型的数据中,快速获得有价值信息的能力。包括交易和交互数据集在内的所有数据集,其规模或复杂程度超出了常用技术按照合理的成本和时限捕捉、管理及处理这些数据集的能力。我校“大数据处理与高性能计算”主要研究大数据处理和高性能计算所涉及的各类关键技术,保证大数据的可用性、稳定性、安全性,以及大数据的高效传输,特别是大数据在云计算环境中的传输、存储等方面取得了一定的研究成果,对大数据在物联网、云计算的广泛应用产生了推动力。目前本学科方向为陕西省政府搭建政务云平台,大数据处理与高性能计算提供人才和技术的有效支撑。

二、培养目标

1.热爱祖国,遵纪守法,品行端正,诚实守信,身心健康,具有良好的团队合作意识和创新精神。

2.掌握本学科坚实的基础理论、系统的专门知识和现代实验方法和技能,了解本学科的发展现状和趋势,较为熟练地掌握一门外国语,能够熟练地阅读本学科、专业的外文资料。

3.掌握坚实的大数据处理和高性能计算的基本理论、主要技能和专门知识。加强计算机与通信的结合,具有社会急需的云计算、物联网、大规模存储安全、大数据采集分析、数据挖掘等大数据处理与高性能计算领域的知识,具有独立从事科学研究、教学工作或独立担负专门技术工作的能力。

三、学制与学习年限

全日制硕士生学制为三年。提前完成培养计划者,经过规定的审批程序可提前毕业。

硕士生一般不得延期毕业。因特殊原因未能按时完成学习、研究任务或参加硕士论文答辩的,可由本人提前三个月提出申请,指导教师签署意见,经学科组、学院同意并报研究生院审核,可延长学习年限。延长年限一般不超过一年。

四、主要研究方向

1.大数据采集与分析

大数据是一系列的数据集,规模庞大,结构复杂。在进行数据采集与分析方面研究如何实现自动的对不同属性结构的数据进行多维度的采集,并在此基础上进一步实现相关的分析,如模式识别、聚类,并能够根据特定的信息用途和特点进行自动的分类。

2.大数据存储

大数据的类型和结构非常复杂,不能采用传统的关系数据库进行存储和查询,在存储上必须实现可扩展的信息存储方法,而在查询时则必须研究可针对通用数据内容进行检索的方法。

3.大数据高性能处理

对于大数据应用而言,一般数量都非常大,主要研究大数据的读写速度,如何在极短的时间内形成处理结果,是该研究方向的重点,也是大数据技术应用的基础。

4.大数据搜索技术

主要研究适合大数据搜索的搜索引擎技术,重点研究垂直搜索技术,针对媒体信息类型复杂、数据量大的数据检索技术。

五、课程设置与学分

课程学习实行学分制。课程总学分不低于31分,不高于34学分。硕士研究生课程学习学分的基本组成为:

1、学位课程(不少于19学分)

(1)马克思主义理论课3学分

其中“中国特色社会主义理论与实践研究”为必修课,2学分,36课时,“自然辩证法概论”和“马克思主义与社会科学方法论”为选修课,1学分,18课时。

(2)第一外国语4学分

其中基础外语3学分,专业外语阅读1学分。

(3)专业基础和专业课12学分

一般应包括公共数学课6个学分。

2、非学位课程由专业选修课(不少于9学分)、公共选修课(含体育、科技论文写作、计算机应用、行业发展概论和人文素质类等课程,不少于3学分)组成。

对缺少本学科本科层次专业基础的硕士生,一般应在导师指导下选定1~3门本学科的本科生主干课程作为补修课程。补修课程列入研究生培养计划,只记学时和成绩,

六、培养方式与方法

1、硕士生的培养采取导师负责制,可以成立指导教师为主的指导小组共同进行指导。导师应根据本学科研究生培养方案要求和因材施教的原则,在硕士生入学后一个月内制定好课程学习计划,第三学期制定好论文工作计划。

2、硕士生的培养采取课程与论文工作并重的原则,既要使之掌握坚实的基础理论和系统的专门知识,又要掌握科学研究的基本方法和技能,在计算机科学与技术领域内,具有独立从事科学研究的能力或独立从事开发设计的工程能力。

3、指导教师应既教书又育人,充分发挥指导教师与硕士生两方面的积极性,做到教学相长。教师的作用在于启发硕士生深入思考与正确判断,培养硕士生独立提出问题、分析问题和解决问题的能力。

4、在硕士生培养的全过程中,无论是课程学习、论文工作或实践课程都要注意培养硕士生刻苦钻研的学风,实事求是的科学态度,诚实严谨的工作作风和谦虚诚挚的合作精神。要重视硕士生综合素质的提高。硕士生应认真学习政治理论和党的方针政策,

积极参加各项公益活动。

七、实践环节

教学与社会实践是培养硕士生在实践中树立知识报国、服务人民的志向,增强社会责任感和使命感;引导硕士生面向社会、面向基层,提高解决实际问题的能力。通过教学实践活动使硕士生了解高等教育与教学工作的基本规律,掌握教学的基本技能。教学实践活动可以采取讲课、辅导、批改作业、指导本科生的实验和毕业论文等形式。

通过社会实践活动使硕士生了解国情、了解社会,将所学理论知识与实际相结合,服务经济建设和社会发展。社会实践活动可以采取深入社会基层从事与所学专业相近的知识培训、技术指导、科技咨询、社会服务、行政管理和调查研究等形式。

教学与社会实践活动可任选之一参加。考核合格后方可参加论文答辩。

硕士生要积极参加学术活动。指导教师须定期组织研究例会,听取硕士生汇报研究进展,开展学术讨论,至少每月一次。硕士生在全校范围内至少选听、参加6次学术讲座或学术沙龙,结合学位论文选题,完成一篇学科发展综述报告。

硕士生参加学术活动并达到上述要求者方可参加论文答辩。

八、学位论文工作

学位论文应在导师指导下由研究生独立完成,学位论文工作的每一个环节(开题报告、中期检查报告、论文评阅、组织答辩等)都要按《西安邮电大学攻读硕士学位研究生培养工作的规定》和《西安邮电大学学位授予实施细则》的有关条款执行。

学位论文工作进程安排如下:

大数据处理与高性能计算

研究方向

1.大数据采集与分析2.大数据存储

3.大数据高性能处理4.大数据搜索技术

课程设置:

研究生院:31 学位课学分:19

大数据与并行计算

西安科技大学 计算机科学与技术学院 实习报告 课程:大数据和并行计算 班级:网络工程 姓名: 学号:

前言 大数据技术(big data),或称巨量资料,指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具,在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。在维克托·迈尔-舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法(抽样调查)这样的捷径,而采用所有数据进行分析处理。大数据的4V特点:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(价值)。 特点具体有: 大数据分析相比于传统的数据仓库应用,具有数据量大、查询分析复杂等特点。《计算机学报》刊登的“架构大数据:挑战、现状与展望”一文列举了大数据分析平台需要具备的几个重要特性,对当前的主流实现平台——并行数据库、MapReduce及基于两者的混合架构进行了分析归纳,指出了各自的优势及不足,同时也对各个方向的研究现状及作者在大数据分析方面的努力进行了介绍,对未来研究做了展望。 大数据的4个“V”,或者说特点有四个层面:第一,数据体量巨大。从TB级别,跃升到PB级别;第二,数据类型繁多。前文提到的网络日志、视频、图片、地理位置信息等等。第三,处理速度快,1秒定律,可从各种类型的数据中快速获得高价值的信息,这一点也是和传统的数据挖掘技术有着本质的不同。第四,只要合理利用数据并对其进行正确、准确的分析,将会带来很高的价值回报。业界将其归纳为4个“V”——Volume(数据体量大)、Variety(数据类型繁多)、Velocity(处理速度快)、Value(价值密度低)。 从某种程度上说,大数据是数据分析的前沿技术。简言之,从各种各样类型的数据中,快速获得有价值信息的能力,就是大数据技术。明白这一点至关重要,也正是这一点促使该技术具备走向众多企业的潜力。 1.大数据概念及分析 毫无疑问,世界上所有关注开发技术的人都意识到“大数据”对企业商务所蕴含的潜在价值,其目的都在于解决在企业发展过程中各种业务数据增长所带来的痛苦。 现实是,许多问题阻碍了大数据技术的发展和实际应用。 因为一种成功的技术,需要一些衡量的标准。现在我们可以通过几个基本要素来衡量一下大数据技术,这就是——流处理、并行性、摘要索引和可视化。 大数据技术涵盖哪些内容? 1.1流处理 伴随着业务发展的步调,以及业务流程的复杂化,我们的注意力越来越集中在“数据流”而非“数据集”上面。 决策者感兴趣的是紧扣其组织机构的命脉,并获取实时的结果。他们需要的是能够处理随时发生的数据流的架构,当前的数据库技术并不适合数据流处理。 1.2并行化 大数据的定义有许多种,以下这种相对有用。“小数据”的情形类似于桌面环境,磁盘存储能力在1GB到10GB之间,“中数据”的数据量在100GB到1TB之间,“大数据”分布式的存储在多台机器上,包含1TB到多个PB的数据。 如果你在分布式数据环境中工作,并且想在很短的时间内处理数据,这就需要分布式处理。 1.3摘要索引 摘要索引是一个对数据创建预计算摘要,以加速查询运行的过程。摘要索引的问题是,你必须为要执行的查询做好计划,因此它有所限制。 数据增长飞速,对摘要索引的要求远不会停止,不论是长期考虑还是短期,供应商必须对摘要索引的制定有一个确定的策略。 1.4数据可视化 可视化工具有两大类。

大数据分析的六大工具介绍

大数据分析的六大工具介绍 2016年12月 一、概述 来自传感器、购买交易记录、网络日志等的大量数据,通常是万亿或EB的大小,如此庞大的数据,寻找一个合适处理工具非常必要,今天我们为大家分学在大数据处理分析过程中六大最好用的工具。 我们的数据来自各个方面,在面对庞大而复杂的大数据,选择一个合适的处理工具显得很有必要,工欲善其事,必须利其器,一个好的工具不仅可以使我们的工作事半功倍,也可以让我们在竞争日益激烈的云计算时代,挖掘大数据价值,及时调整战略方向。 大数据是一个含义广泛的术语,是指数据集,如此庞大而复杂的,他们需要专门设il?的硬件和软件工具进行处理。该数据集通常是万亿或EB的大小。这些数据集收集自各种各样的来源:传感器、气候信息、公开的信息、如杂志、报纸、文章。大数据产生的其他例子包括购买交易记录、网络日志、病历、事监控、视频和图像档案、及大型电子商务。大数据分析是在研究大量的数据的过程中寻找模式, 相关性和其他有用的信息,可以帮助企业更好地适应变化,并做出更明智的决策。 二.第一种工具:Hadoop Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架。但是Hadoop是 以一种可黑、高效、可伸缩的方式进行处理的。Hadoop是可靠的,因为它假设计算元素和存储会失败,因此它维护多个工作数据副本,确保能够针对失败的节点重新分布处理。Hadoop 是高效的,因为它以并行的方式工作,通过并行处理加快处理速度。Hadoop还是可伸缩的,能够处理PB级数据。此外,Hadoop依赖于社区服务器,因此它的成本比较低,任何人都可以使用。

Hadoop是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台。用户可以轻松地 在Hadoop上开发和运行处理海量数据的应用程序。它主要有以下儿个优点: ,高可黑性。Hadoop按位存储和处理数据的能力值得人们信赖。,高扩展性。Hadoop是 在可用的计?算机集簇间分配数据并完成讣算任务 的,这些集簇可以方便地扩展到数以千计的节点中。 ,高效性。Hadoop能够在节点之间动态地移动数据,并保证各个节点的动 态平衡,因此处理速度非常快。 ,高容错性。Hadoop能够自动保存数据的多个副本,并且能够自动将失败 的任务重新分配。 ,Hadoop带有用Java语言编写的框架,因此运行在Linux生产平台上是非 常理想的。Hadoop上的应用程序也可以使用其他语言编写,比如C++。 第二种工具:HPCC HPCC, High Performance Computing and Communications(高性能计?算与通信)的缩写° 1993年,山美国科学、工程、技术联邦协调理事会向国会提交了“重大挑战项 U:高性能计算与通信”的报告,也就是被称为HPCC计划的报告,即美国总统科学战略项U ,其U的是通过加强研究与开发解决一批重要的科学与技术挑战 问题。HPCC是美国实施信息高速公路而上实施的计?划,该计划的实施将耗资百亿 美元,其主要U标要达到:开发可扩展的计算系统及相关软件,以支持太位级网络 传输性能,开发千兆比特网络技术,扩展研究和教育机构及网络连接能力。

《数据分析》练习题

《数据分析》练习题 1.一个地区某月前两周从星期一到星期五各天的最低气温依次是(单位:℃):x 1, x 2, x 3, x 4, x 5和x 1+1, x 2+2, x 3+3, x 4+4, x 5+5,若第一周这五天的平均最低气温为7℃,则第二周这五天的平均最低气温为 。 2.有10个数据的平均数为12,另有20个数据的平均数为15,那么所有这30个数据的平均数是( ) A .12 B. 15 C. 1 3.5 D. 14 3.一组数据8,8,x ,6的众数与平均数相同,那么这组数据的中位数是 ( ) A. 6 B. 8 C.7 D. 10 4.某校在一次考试中,甲乙两班学生的数学成绩统计如下: 请根据表格提供的信息回答下列问题: (1)甲班众数为 分,乙班众数为 分,从众数看成绩较好的是 班; (2)甲班的中位数是 分,乙班的中位数是 分; (3)若成绩在80分以上为优秀,则成绩较好的是 班;、 (4)甲班的平均成绩是 分,乙班的平均成绩是 分,从平均分看成绩较好的是 班. 5.在方差的计算公式 ()()()222 21210120202010 s x x x ??= -+-+???+-??中, 数字10和20分别表示的意义可以是( ) A .数据的个数和方差 B .平均数和数据的个数 C .数据的个数和平均数 D .数据组的方差和平均数 6..如果将所给定的数据组中的每个数都减去一个非零常数,那么该数组的 ( ) A.平均数改变,方差不变 B.平均数改变,方差改变 C.平均输不变,方差改变 D.平均数不变,方差不变 7..已知7,4,3,,321x x x 的平均数是6,则_____________321=++x x x . 8..已知一组数据-3,-2,1,3,6,x 的中位数为1,则其方差为 . 9..已知一组数据x 1,x 2,x 3,x 4,x 5的平均数是2,方差是 3 1 ,那么另一组数据3x 1-2,3x 2-2,3x 3-2, 3x 4-2,3x 5-2的平均数是和方差分别是 . 10..关于一组数据的平均数、中位数、众数,下列说法中正确的是( ) A.平均数一定是这组数中的某个数 B. 中位数一定是这组数中的某个数 C.众数一定是这组数中的某个数 D.以上说法都不对 分数 50 60 70 80 90 100 人数 甲 1 6 12 11 15 5 乙 3 5 15 3 13 11

用于大数据处理高性能计算的4个实现步骤

用于大数据处理高性能计算的4个实现步骤如果企业需要采用处理其大数据的高性能计算,则在内部部署运营可能效果最佳。以下是企业需要了解的内容,其中包括高性能计算和Hadoop的不同之处。 在大数据领域,并非每家公司都需要高性能计算(HPC),但几乎所有使用大数据的企业都采用了Hadoop式分析计算。 HPC和Hadoop之间的区别很难区分,因为可以在高性能计算(HPC)设备上运行Hadoop分析作业,但反之亦然。HPC和Hadoop分析都使用并行数据处理,但在Hadoop 和分析环境中,数据存储在硬件上,并分布在该硬件的多个节点上。在高性能计算(HPC)中,数据文件的大小要大得多,数据存储集中。高性能计算(HPC)由于其文件体积庞大,还需要更昂贵的网络通信(如InfiniBand),因此需要高吞吐量和低延迟。 企业首席信息官的目的很明确:如果企业可以避免使用HPC并只将Hadoop用于分析,可以执行此操作。这种方式成本更低,更易于员工操作,甚至可以在云端运行,其他公司(如第三方供应商)可以运行它。 不幸的是,对于需要高性能计算(HPC)进行处理的生命科学、气象、制药、采矿、医疗、政府、学术的企业和机构来说,全部采用Hadoop是不可能的。由于文件规模较大,处理需求极其严格,采用数据中心或与采用云计算都不是很好的方案。 简而言之,高性能计算(HPC)是一个在数据中心内部运行的大数据平台的完美示例。正因为如此,企业如何确保其投资巨大的硬件完成需要的工作成为了一个挑战。 大数据Hadoop和HPC平台提供商PSCC Labs首席战略官Alex Lesser表示:“这是必须使用HPC来处理其大数据的许多公司面临的挑战。大多数这些公司都有支持传统IT 基础设施,他们很自然地采用了这种思路,自己构建Hadoop分析计算环境,因为这使用

数学在计算机中的应用

离散数学在计算机方面的应用 计算机学科主要脱胎发源于数学学科,离散数学是现代数学的一个重要分支,是计算机科学中基础理论的核心课程。计算机学科中普遍采用了离散数学的基本概念、基本思想和基本方法,并把离散数学作为自己的理论基础和重要的数学工具。 离散数学是现代数学的一个重要分支,是计算机科学中基础理论的核心课程。它是以研究离散性的结构和相互间的关系为主要目标,其研究对象一般地是有限个或可数个元素。由于计算机科学的迅速发展,与其有关的领域中,提出了许多有关离散量的理论问题,需要用某些数学的工具做出描述和深化。离散数学把计算机科学中所涉及到的研究离散量的数学综合在一起,进行较系统的、全面的论述,为研究计算机科学的相关问题提供了有力的工具。 数学课程所涉及的概念、方法和理论,大量地应用在数据结构、数据库系统、编译原理、人工智能、计算机体系结构、算法分析与设计、软件工程、多媒体技术、数字电路、计算机网络等专业课程以及信息管理、信号处理、模式识别、数据加密等相关课程中。它所提供的训练十分有益于学生概括抽象能力、逻辑思维能力、归纳构造能力的提高,十分有益于学生严谨、完整、规范的科学态度的培养。这些能力与态度是一切软、硬件计算机科学工作者所不可缺少的,为学习计算机科学的后续课程、从事科研或工程技术工作以及进一步提高科学技术水平奠定理论基础。离散数学提供的营养滋补了计算机科学的众多领域,学好了离散数学就等于掌握了一把开启计算机科学之门不可缺少的钥匙。从学科比较和联系的视角,对离散数学在计算机学科中的应用进行客观理智的分析,可以给予我们诸多启示,进而指导计算机专业学科教育教学的改革和发展。 一、离散数学在数据结构中的应用 计算机要解决一个具体问题,必须运用数据结构知识。对于问题中所处理的数据,必须首先从具体问题中抽象出一个适当的数学模型,然后设计一个解此数学模型的算法,最后编出程序,进行测试、调整直至得到问题的最终解答。而寻求数学模型就是数据结构研究的内容。寻求数学模型的实质是分析问题,从中提取操作的对象,并找出这些操作对象之间含有的关系,然后用数学的语言加以描述。数据结构中将操作对象间的关系分为四类:集合、线性结构、树形结构、图状结构或网状结构。数据结构研究的主要内容是数据的逻辑结构,物理存储结构以及基本运算操作。其中逻辑结构和基本运算操作来源于离散数学中的离散结构和算法思考。离散数学中的集合论、关系、图论、树四个章节就反映了数据结构中四大结构的知识。如集合由元素组成,元素可理解为世上的客观事物。关系是集合的元素之间都存在某种关系。例如雇员与其工资之间的关系。图论是有许多现代应用的古老题目。伟大的瑞士数学家列昂哈德·欧拉在18世纪引进了图论的基本思想,他利用图解决了有名的哥尼斯堡七桥问题。还可以用边上带权值的图来解决诸如寻找交通网络里两城市之间最短通路的问题。而树反映对象之间的关系,如组织机构图、家族图、二进制编码都是以树作为模型来讨论 二、离散数学在数据库中的应用 数据库技术被广泛应用于社会各个领域,关系数据库已经成为数据库的主流,离散数学中的笛卡儿积是一个纯数学理论,是研究关系数据库的一种重要方法,显示出不可替代的作用。不仅为其提供理论和方法上的支持,更重要的是推动了数据库技术的研究和发展。关系数据模型建立在严格的集合代数的基础上,其数据的逻辑结构是一个由行和列组成的二维表来描述关系数据模型。在研究实体集中的域和域之间的可能关系、表结构的确定与设计、关系操作的数据查询和维护功能的实现、关系分解的无损连接性分析、连接依赖等问题都用到二元关系理论。 三、离散数学在编译原理中的应用

数据分析专项训练及解析答案

数据分析专项训练及解析答案 一、选择题 1.分析题中数据,将15名运动员的成绩按从小到大的顺序依次排列,处在中间位置的一个数即为运动员跳高成绩的中位数; 2.对于一组统计数据:1,1,4,1,3,下列说法中错误的是() A.中位数是1 B.众数是1 C.平均数是1.5 D.方差是1.6 【答案】C 【解析】 【分析】 将数据从小到大排列,再根据中位数、众数、平均数及方差的定义依次计算可得答案.【详解】 解:将数据重新排列为:1、1、1、3、4, 则这组数据的中位数1,A选项正确; 众数是1,B选项正确; 平均数为11134 5 ++++ =2,C选项错误; 方差为1 5 ×[(1﹣2)2×3+(3﹣2)2+(4﹣2)2]=1.6,D选项正确; 故选:C. 【点睛】 本题主要考查中位数、众数、平均数及方差,解题的关键是掌握中位数、众数、平均数及方差的定义与计算公式. 3.有甲、乙两种糖果,原价分别为每千克a元和b元.根据调查,将两种糖果按甲种糖果x千克与乙种糖果y千克的比例混合,取得了较好的销售效果.现在糖果价格有了调整:甲种糖果单价下降15%,乙种糖果单价上涨20%,但按原比例混合的糖果单价恰好不 变,则x y 等于() A.3 4 a b B. 4 3 a b C. 3 4 b a D. 4 3 b a 【答案】D 【解析】 【分析】 根据已知条件表示出价格变化前后两种糖果的平均价格,进而得出等式求出即可.【详解】 解:∵甲、乙两种糖果,原价分别为每千克a元和b元, 两种糖果按甲种糖果x千克与乙种糖果y千克的比例混合,

∴两种糖果的平均价格为:ax by x y + + , ∵甲种糖果单价下降15%,乙种糖果单价上涨20%, ∴两种糖果的平均价格为: 1520 (1)(1) 100100 a x b y x y -?++ + , ∵按原比例混合的糖果单价恰好不变, ∴ax by x y + + = 1520 (1)(1) 100100 a x b y x y -?++ + , 整理,得15ax=20by ∴ 4 3 x b y a =, 故选:D. 【点睛】 本题考查了加权平均数,解决本题的关键是表示出价格变化前后两种糖果的平均价格.4.某青年排球队12名队员的年龄情况如下: 则12名队员的年龄() A.众数是20岁,中位数是19岁B.众数是19岁,中位数是19岁 C.众数是19岁,中位数是20.5岁D.众数是19岁,中位数是20岁 【答案】D 【解析】 【分析】 中位数是指将统计总体当中的各个变量值按大小顺序排列起来,形成一个数列,处于变量数列中间位置的变量值就称为中位数;众数是指在统计分布上具有明显集中趋势点的数值,代表数据的一般水平(众数可以不存在或多于一个). 【详解】 解:在这一组数据中19岁是出现次数最多的,故众数是19岁;将这组数据从小到大的顺序排列后,处于中间位置的数是20岁,那么由中位数的定义可知,这组数据中的中位数是20岁.故选:D. 【点睛】 理解中位数和众数的定义是解题的关键.

一、国家高性能计算中心(合肥)—大数据挖掘与计算研究室二、研究方向

欢迎希望成为我的学生们阅读,包括本科生毕业设计、推免硕士研究生、统招硕士研究生和直博研究生。下面先介绍我们的情况,然后提出对新学生的要求和期望。本材料共4页,成稿于2018年8月14日。 一、国家高性能计算中心(合肥)—大数据挖掘与计算研究室 本实验室隶属于安徽省重点实验室—国家高性能计算中心(合肥),从事高性能计算与应用方向,是计算机学院的重点方向。实验室由陈国良院士创建并领衔负责,现有100多名博士后、博士生和硕士生。上图为实验室位于东区科研楼五楼一角。 现在本实验室共有1名博士后(与讯飞联合培养)、5名博士生、11名硕士生。 二、研究方向 1.文本序列异同分析:开源程序集,DNA和蛋白质序列,学术文献挖掘; 2.软件分析:代码克隆,代码推荐和生成,软件架构改良; 3.并行计算及性能优化:自适应并行编程框架,并行算法及系统性能优化; 4.区块链技术及应用。

三、研究成果 本研究室早期得到985工程“信息科技前沿理论与应用”创新平台、教育部“大规模科学工程计算”长江学者和创新团队、教育部和外专局“计算科学及其应用基础”111引智计划等重大项目支持,目前得到教育部“高性能计算协同创新”2011计划、科技部“大数据分析及应用创新团队”、“面向大规模序列同源问题的并行分布式算法及其关键技术研究”基金委面上项目等新近支持。 程序集和基因组中原版片段或祖先片段搜寻和分析称之为序列同源分析,是软件源码补全、代码自动生成和推荐等新一代软件开发技术中的理论基础和关键技术,也是文本异同分析共性技术和关键。我们发展的Large Gap克隆工具CCAligner 和序列比对算法BitMapper,分别在软件工程顶会ICSE2018和Bioinformatics2018上发表,其他研究成果有发表在数据挖掘顶刊TKDE和并行计算顶刊TPDS上。 四、研究意义 左图说明并行计算需要学习和训练,右图说明并行计算是大数据和人工智能的核心技术和支撑。我们开展的大数据挖掘与计算,主要是进行大规模序列数据的异同分析和挖掘,依靠的是并行算法和并行计算技术。 五、研究工作 1. 软件源码分析及应用 1)主要研究内容: a)大差异的软件源码克隆算法研究 面向较小差异的源代码克隆算法SourcererCC取得了较好的进展,对于软件迭代开发中的大差异代码克隆一直是业界的挑战问题和应用,我们提出CCAligner1&2工具该需求问题的研究突破,其中CCAligner1发表在国际软件工程学术会议ICSE2018上。学生受同行研究者的邀请到加拿大访问,此项工作已有企业意向合作。

通用的数学和工程计算软件软件介绍

通用的数学和工程计算软件软件介绍 Maple 是目前世界上最为通用的数学和工程计算软件之一,在数学和科学领域享有盛誉,有“数学家的软件”之称。Maple 在全球拥有数百万用户,被广泛地应用于科学、工程和教育等领域,用户渗透超过96%的世界主要高校和研究所,超过81%的世界财富五百强企业。Maple 提供智能界面求解复杂数学问题和创建技术文件,集成世界上最强大的符号计算和高性能数值计算引擎,内置超过5000个计算命令,覆盖几乎所有的数学分支,如微积分、微分方程、特殊函数、线性代数、图像声音处理、统计、动力系统、等等。 Maple 是你所有数学工作的理想环境。智能的文件环境提供革命性的可点击数学技术,解决任意技术学科中的数学问题。用户可在易于使用的智能文件环境中完成科学计算、建模仿真、可视化、程序设计、技术文件生成、报告演示等,从简单的数字计算到高度复杂的系统,满足各个层次用户的需要,从高中生到高级研究员。 Maple 是现代工程师和科学家必备的工具:可用于项目的各个阶段,方案设计-建模-科学计算-文件报告,从初始的概念探索和数字化设计,高保真模型,到最终的技术文件和演示,Maplesoft 提供了高效的产品平台协助您完成项目。 Maple 14.0 版本特色: 核心数学引擎的增强 Maple 14 提供更多的内置数学工具,帮助用户更好、更快地解决有挑战性的问题。 ◆控制系统设计工具增加了新的功能,例如支持平衡条件分析,更容易理解。 ◆内置的线性化工具,为控制设计、校正、灵敏度分析等工作提供支持。这些工具可以非常方便地对一组非线性微分方程线性化,并转换为状态空间形式。 ◆新的求解器用于continuous and discrete algebraic Riccati equations (CARE and DARE) ,让用户轻松应用更高级的技术解决控制设计问题,特别是优化控制领域,例如线性二次型调节器的实现。 ◆新的微分方程数值求解器,Cash-Karp pair,用于求解非刚度和半刚度ODEs和DAEs。 ◆新的世界领先的技术求解微分方程问题,意味着Maple可以求解更多类型的ODE(常微分方程),拓展了PDE(偏微分方程)求解器的能力。对于更多类型(没有通解)的ODE,这些技术也可以发现特殊的解,求解含边界条件的PDEs,求PDEs的级数解。 ◆新增加differential algebra程序包,处理多项式微分方程系统。微分代数技术可以应用于更加广泛的问题,例如星际轨道转移优化、束物理中非线性行为的研究。 ◆Maple Toolbox for MATLAB? :Maple-MATLAB 双向接口工具箱,以前是一个独立的工具箱,现在作为默认程序包集成到 Maple 中。通过 Maple-MATLAB Connector,用户可以

数据分析练习题

数据分析练习题 第 小组 姓名: 练习一: 1、老师在计算学期总平均分的时候按如下标准:作业占100%、测验占30%、期中占35%、期末考试占35% x 小关 = . x 小兵 = . 2、结果如下表:(单位:小时) 求这些灯泡的平均使用寿命? . x = .小时 3、在一个样本中,2出现了x 1次,3出现了x 2次,4出现了x 3次,5出现了x 4次,则这个样本的平均数为 . 4、某人打靶,有a 次打中x 环,b 次打中y 环,则这个人平均每次中靶 环。 5、某校为了了解学生作课外作业所用时间的情况,对学生作课外作业所用时间进行调查,下表是该校初二某班50名学生某一天做数学课外作业所用时间的情况统计表 (1)、第二组数据的组中值是多少? (2)、求该班学生平均每天做数学作业所用时间 答:(1)组中值为: . (2)解: 6、某公司有15名员工,他们所在的部门及相应每人所创的年利润如下表该公司每人所创年利润的平均数是多少万元?

7、为调查居民生活环境质量,环保局对所辖的50个居民区进行了噪音(单位:分贝)水平的调查,结果如下图,求每个小区噪音的平均分贝数。 8、某公司销售部有营销人员15人,销售部为了制定某种商品的销售金额,统计了这15个人的销售量如下(单位:件) 1800、510、250、250、210、250、210、210、150、210、150、120、120、210、150 求这15个销售员该月销量的中位数和众数。 假设销售部负责人把每位营销员的月销售定额定为320件,你认为合理吗?如果不合理,请你制定一个合理的销售定额并说明理由。 练习二: 1. 数据8、9、9、8、10、8、99、8、10、7、9、9、8的中位数是 ,众数是 2. 一组数据23、27、20、18、X 、12,它的中位数是21,则X 的值是 . 3. 数据92、96、98、100、X 的众数是96,则其中位数和平均数分别是( ) A.97、96 B.96、96.4 C.96、97 D.98、97 4. 如果在一组数据中,23、25、28、22出现的次数依次为2、5、3、4次,并且没有其他的数据, 则这组数据的众数和中位数分别是( ) A.24、25 B.23、24 C.25、25 D.23、25 请你根据上述数据回答问题: (1).该组数据的中位数是什么? (2).若当气温在18℃~25℃为市民“满意温度”,则我市一年中达到市民“满意温度”的大约有多少天? 60 噪音/分贝 80 70 50 40 90

大数据技术原理与应用-林子雨版-课后习题答案复习进程

大数据技术原理与应用-林子雨版-课后习 题答案

第一章 1.试述信息技术发展史上的3次信息化浪潮及具体内容。 2.试述数据产生方式经历的几个阶段 答:运营式系统阶段,用户原创内容阶段,感知式系统阶段。 3.试述大数据的4个基本特征 答:数据量大、数据类型繁多、处理速度快和价值密度低。 4.试述大数据时代的“数据爆炸”的特性 答:大数据时代的“数据爆炸”的特性是,人类社会产生的数据一致都以每年50%的速度增长,也就是说,每两年增加一倍。 5.数据研究经历了哪4个阶段? 答:人类自古以来在科学研究上先后历经了实验、理论、计算、和数据四种范式。 6.试述大数据对思维方式的重要影响 答:大数据时代对思维方式的重要影响是三种思维的转变:全样而非抽样,效率而非精确,相关而非因果。 7.大数据决策与传统的基于数据仓库的决策有什么区别 答:数据仓库具备批量和周期性的数据加载以及数据变化的实时探测、传播和加载能力,能结合历史数据和实时数据实现查询分析和自动规则触发,从而提供对战略决策和战术决策。 大数据决策可以面向类型繁多的、非结构化的海量数据进行决策分析。

8.举例说明大数据的基本应用 9.举例说明大数据的关键技术 答:批处理计算,流计算,图计算,查询分析计算 10.大数据产业包含哪些关键技术。 答:IT基础设施层、数据源层、数据管理层、数据分析层、数据平台层、数据应用层。 11.定义并解释以下术语:云计算、物联网 答:云计算:云计算就是实现了通过网络提供可伸缩的、廉价的分布式计算机能力,用户只需要在具备网络接入条件的地方,就可以随时随地获得所需的各种IT资源。 物联网是物物相连的互联网,是互联网的延伸,它利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人类和物等通过新的方式连在一起,形成人与物、物与物相连,实现信息化和远程管理控制。

高性能计算实验大作业

大数据处理技术研究 姓名:;学号:1502;专业:模式识别与智能系统 摘要:本文详细介绍了大数据的相关概念及其对应的处理方法,列举了大数据处理技术在当代计算机处理中的应用,并简要的解释了Hadoop的相关概念,展望了大数据处理技术的发展方向。 关键词:大数据 Hadoop高性能计算 1.研究背景: 大数据浪潮汹涌来袭,与互联网的发明一样,这绝不仅仅是信息技术领域的革命,更是在全球范围启动透明政府、加速企业创新、引领社会变革的利器。 大数据,IT行业的又一次技术变革,大数据的浪潮汹涌而至,对国家治理、企业决策和个人生活都在产生深远的影响,并将成为云计算、物联网之后信息技术产业领域又一重大创新变革。未来的十年将是一个“大数据”引领的智慧科技的时代、随着社交网络的逐渐成熟,移动带宽迅速提升、云计算、物联网应用更加丰富、更多的传感设备、移动终端接入到网络,由此而产生的数据及增长速度将比历史上的任何时期都要多、都要快。 2.大数据定义: “大数据”是一个涵盖多种技术的概念,简单地说,是指无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。IBM将“大数据”理念定义为4个V,即大量化(Volume)、多样化(Variety)、快速化(Velocity)及由此产生的价值(Value)。如下图;

3.大数据技术的发展: 大数据技术描述了一种新一代技术和构架,用于以很经济的方式、以高速的捕获、发现和分析技术,从各种超大规模的数据中提取价值,而且未来急剧增长的数据迫切需要寻求新的处理技术手段。 在“大数据”(Big data)时代,通过互联网、社交网络、物联网,人们能够及时全面地获得大信息。同时,信息自身存在形式的变化与演进,也使得作为信息载体的数据以远超人们想象的速度迅速膨胀。 云时代的到来使得数据创造的主体由企业逐渐转向个体,而个体所产生的绝大部分数据为图片、文档、视频等非结构化数据。信息化技术的普及使得企业更多的办公流程通过网络得以实现,由此产生的数据也以非结构化数据为主。预计到2012年,非结构化数据将达到互联网整个数据量的75%以上。用于提取智慧的“大数据”,往往是这些非结构化数据。传统的数据仓库系统、BI、链路挖掘等应用对数据处理的时间要求往往以小时或天为单位。但“大数据”应用突出强调数据处理的实时性。在线个性化推荐、股票交易处理、实时路况信息等数据处理时间要求在分钟甚至秒级。 而“大数据”的多样性决定了数据采集来源的复杂性,从智能传感器到社交网络数据,从声音图片到在线交易数据,可能性是无穷无尽的。选择正确的数据来源并进行交叉分析可以为企业创造最显著的利益。随着数据源的爆发式增长,

数学绘图软件有哪些

数学绘图软件有哪些? 导语: 在数学教科书或者教辅书里,需要使用各类数学公式或函数的示意图,这类一般都比较复杂,需要用到专门的软件进行绘制。本文将为你介绍这些常用的数学绘图软件。 免费获取科学插画设计软件:https://www.360docs.net/doc/e05572746.html,/science/ 专业的数学教学绘图软件 亿图软件符号库里包含大量数学平面、立体几何需要用到的图形和符号,立体设计、有希腊字母、数字符号、尺寸标注,基本绘图形状、3D框图等等。只需轻轻拖拽就可以快速的调用,不仅可以根据个人喜好、需求调整图形的颜色、大小,还可以自己设计符号并保存到符号库中。软件支持导出PPT、Word、JPG、PDF等十多种格式保存,可在Windows、Linux、Mac多平台操作。

系统要求 Windows 2000, Windows XP, Windows 2003, Windows Vista, Windows 7,Windows 8, Windows 10 Mac OS X 10.10 + Linux Debian, Ubuntu, Fedora, CentOS, OpenSUSE, Mint, Knoppix, RedHat, Gentoo及更多 亿图软件绘制“数学平面、立体几何图”的特点 1.尺寸标尺:拖拽符号库的尺寸标尺,用户可以双击数值根据图形大小修改。 2.支持外部导入:绘制项目管理图时,亿图的软件也支持用户导入外部文档。 3.支持多系统:亿图图示可支持Windows,Mac 和Linux的电脑系统,系统自 动提示用户更新。 4.全能模板:亿图图示会不断更新优质模板,结合用户需求进行设计。

统计分析练习题

《统计分析在Excel 中的实现》练习题 1.Excel 中提供了常用的内置函数包括__________、__________、__________等。 2. 在Excel 中制作问卷,可使用________令用户选择的结果自动填入指定位置的单元格。 3. 饼图可以展示________个数据序列。 4. _________可以用于表明针对某个社会现象的观测值在一定时间、地点条件下达到的一般水平,概括总体的数量特征。 5. 抽样方法有__________、_______________两大类。 6. 根据显著性水平得到相应的检验统计量的数值称为_________。 7. 用来衡量因素在不同水平下不同样本之间的误差叫做 _________。 8 回归分析的内容主要包括确定自变量和因变量、 _________________、_____________和预测与估计。 9 . 同一现象在不同时间的相继观测值排列而成的序列称为 __________。一.填空题: 二、选择题 1. 以下关于Excel 数据处理与分析的描述,说法不正确的是( )。 A.Excel 不仅可以利用公式进行简单的代数运算,还可以用于复杂的数学模型的分析 B. 存放在记事本中的数据,无论是否有结构,可以一次性导入为Excel 数据表

C.Excel 可以通过手动、公式生成和复制生成的方式输入数据 D.Excel 绘图功能可以根据选定的统计数据绘制统计图 2. 为了调查某学校学生的上网时间,从一年级中抽取80名学生调查,从二年级学生中抽取50名学生调查,这种调查方法是( )。 A. 简单随机抽样 B. 整群抽样 C. 系统抽样 D. 分层抽样 3. 以下关于Excel 制图的描述不正确的是( )。 A.Excel 中可以制作曲面图、面积图、气泡图等多种类型图表 B. 制作图表时,往往需要对原始数据进行调整,以符合Excel 制图对数据摆放的要求 1 C. 股价图只可以用于金融股市数据的显示,无法显示其他类型数据 D. 以上都正确 4. 反映数据分布离中趋势最主要的指标值是( ) 。 A. 全距 B. 方差 C. 标准差 D. 离散系数 5. 估计量是指( ) 。 A. 用来估计总体参数的统计量名称 B. 用来估计总体参数的统计量的具体数值 C. 总体参数的名称 D. 总体参数的具体数值 6. 假设检验是检验下列哪个假设值的成立情况的?() A. 样本指标 B. 总体指标 C. 样本方差 D. 样本平均数 7. 方差分析的目的是判断()。

大学计算机习题参考答案

《大学计算机基础与计算思维》习题参考答案 第一章计算机引论 一、简答题 (1)什么是数据?什么是信息?二者有什么关系? 答:数据是记录下来的可以鉴别的符号,它可以通过语言、文字、符号、图形、声音、光、电等来记录客观事物的状态。数据是对客观事物的一种符号描述,而信息是经过加工后的数据,是可以用来通信的知识。信息是用来消除随机不确定性的东西。二者关系为:数据是信息的原材料,而信息则是数据加工后的产品。 (2)支撑人类社会文明的三要素是什么?如何理解三者在不同历史时期的地位和作用? 答:三要素为:信息、物质、能源。不同历史时期三种要素的利用比例不同。 (3)什么是数字化?在计算机领域内又如何理解? 答:数字化分为广义和狭义二种,广义的数字化:指信息经过数字化处理的广泛应用。狭义的数字化:是指由数字信号(数码)取代模拟信号来表征、处理、存储、传输各种信息的过程。在计算机领域内,我们可以将数字化理解为将许多复杂的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,把它们转变成一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理。 (4)简述计算机的发展阶段。 答:1932年英国数学家亚伦.图灵(Alan Turing)提出一人计算模型,称图灵机,现在的计算机在本质上与图灵机是一样的。 1936年,Konrad Zuse建造了一台可编程的数字化计算机,它引入了二进制系统和电子管的使用。 第一代计算机:1946至1956年,世界上第一台计算机ENIAC,电子管元件。宾夕法尼亚大学的美籍匈牙利数学家冯.诺依曼改进了ENIAC研制出了世界上第二台计算机EDVAC,作了重要改进:一是采用了二进制,二是程序和数据存入计算机内部。冯.诺依曼为现代计算机在体系结构和工作原理奠定了基础。当今的计算机依然遵循的是冯.诺依曼提出的计算机体系结构。 第二代计算机: (5) 简述计算机的特点。 运算速度快、计算精度高、存储容量大、具有逻辑判断功能、可靠性高、自动化程度高、通用性强等。 (6)简述计算机的应用领域。 科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助工程、办公自动化、数据通信、人工智能等。(7)什么是计算思维? 计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人尖行为理解等涵盖计算机领域的一系列思维活动。 (8) 计算思维主要包含哪些思维内容? 计算思维主要包括科学思维、逻辑思维、效率思维、创新思维和伦理思维等内容。

云计算与大数据技术课后习题

第一章云计算与大数据基础 1.在信息产业的发展历程中。硬件驱动力,网络驱动力,作为两个重要的内在动力在不同的时期起着重要的作用 西摩克雷超级计算机之父 约翰麦克锡云计算之父 蒂姆伯纳斯李万维网发明人第一个网页开发者 吉姆格雷大数据之父 6.MapReduce思想来源LISP语言 7.按照资源封装层次,云计算分为 Iaas paas saas三种 8. 教材P2 1.1.2 10. 教材P8 1.2.2 11. 教材P10 1.2.3 第二章云计算与大数据相关技术 1.一致性hash算法原理: 哈希算法是一种从稀疏值到紧密值范围的映射方法,在存储和计算定位时可以被看做是一种路由算法。通过这种路与哦算法文件块能被唯一的定位到一个节点的位置。传统的hash 算法容错性和扩展性都不好,无法有效的适应面向数据系统节点的动态变化。意思就是当集群需要增加节点,传统的hash算法不容易检测到新增加的节点,此为扩展性不好,而一致性hash算法增加一个节点只会影响增加的这个节点到前一个节点之间的数据。容错性就是如果不幸一个机器C宕机了,那么机器B和C之间的数据都会被D执行,那么受影响的数据只是机器B和C之间的数据。当然,容错性和扩展性对于节点数较多的集群是比较有意义的,对于节点较少的集群似乎这两个特性并没有什么诱惑力。 一致性hash的实际目的就是解决节点频繁变化时的任务分配问题,一致性hash将整个hash值空间组织成一个虚拟圆环,我们这里假设某hash函数H值空间为0~(2^32-1),即32位无符号整形。下面简述一下一致性hash的原理: 这是一致性hash的整个值空间0~(2^32-1)

高性能计算云平台解决方案

高性能计算云平台 解决方案

目录 1概述 (3) 1.1建设背景 (3) 1.2设计范围 (3) 1.3总体设计原则 (3) 2系统平台设计 (4) 2.1项目需求 (4) 2.2设计思想 (5) 2.3云存储系统方案 (6) 2.4系统优势和特点 (6) 2.5作业调度系统方案 (8) 3系统架构 (9) 3.1cStor系统基本组成 (9) 3.2cStor系统功能描述 (10) 3.3Jobkeeper系统基本组成 (17) 4系统安全性设计 (20) 4.1安全保障体系框架 (20) 4.2云计算平台的多级信任保护 (21) 4.3基于多级信任保护的访问控制 (25) 4.4云平台安全审计 (28) 5工作机制 (31) 5.1数据写入机制 (31) 5.2数据读出机制 (32) 6关键技术 (33) 6.1负载自动均衡技术 (33) 6.2高速并发访问技术 (33) 6.3高可靠性保证技术 (33) 6.4高可用技术 (34) 6.5故障恢复技术 (34) 7接口描述 (35) 7.1POSIX通用文件系统接口访问 (35) 7.2应用程序API接口调用 (35) 8本地容错与诊断技术 (36) 8.1 cStor高可靠性 (36) 8.2 cStor数据完整性 (36) 8.3 cStor快照技术 (37) 8.4 Jopkeeper故障处理技术 (37) 9异地容灾与恢复技术 (39) 9.1cStor数据备份与恢复系统功能 (39) 9.2cStor异地文件恢复 (40)

1概述 1.1建设背景 云存储平台与作业调度为本次高性能计算总体解决方案的一部分。主要针对海量的数据的集中存储、共享、计算与挖掘,建立一套具有高可靠、可在线弹性伸缩,满足高吞吐量并发访问需求的云存储与计算平台。为数据存储和高效计算提供便捷、统一管理和高效应用的基础平台支撑。 1.2设计范围 本技术解决方案针对海量数据集中存储、共享与计算,提供从系统软硬件技术架构、原理、硬件选型、网络接入以及软件与应用之间的接口等方面的全面设计阐述。 1.3总体设计原则 针对本次工程的实际情况,充分考虑系统建设的建设发展需求,以实现系统统一管理、高效应用、平滑扩展为目标,以“先进、安全、成熟、开放、经济”为总体设计原则。 1.3.1先进性原则 在系统总体方案设计时采用业界先进的方案和技术,以确保一定时间内不落后。选择实用性强产品,模块化结构设计,既可满足当前的需要又可实现今后系统发展平滑扩展。 1.3.2安全性原则 数据是业务系统核心应用的最终保障,不但要保证整套系统能够7X24运行,而且存储系统必须有高可用性,以保证应用系统对数据的随时存取。同时配置安全的备份系统,对应用数据进行更加安全的数据保护,降低人为操作失误或病毒袭击给系统造成的数据丢失。 在进行系统设计时,充分考虑数据高可靠存储,采用高度可靠的软硬件容错设计,进行有效的安全访问控制,实现故障屏蔽、自动冗余重建等智能化安全可靠措施,提供

浅析数学在计算机科学及应用中的应用

图1 为两相开关建立模型的有穷自动机 3.4 离散数学与编译原理 编译程序是计算机学科中比较高深的专业课,是计算机的一个十分复杂的系统程序。一个典型的编译程序而论,一般都含有八个部分:词法分析程序,语法分析程序,语义分析程序,中间代码生成程序,代码优化程序,目标代码生成程序,错误检查和处理程序,各种信息表格的管理程序。 离散数学里的计算模型章节里就讲了三种类型的计算模型:文法、有限状态机和图灵机。具知识有语言和文法,带输出的有限状态机,不带输出的有限状态机,语言的识别,图灵机等。短语结构文法根据产生式类型来分类:0型文法,1 型文法,2型文法,3 型文法。以上这些在离散数学里讲述到的知识点在编译原理的词法分析及语法分析中都会用到。 由于自然语言都极为复杂,对一个自然语言,看起来不大可能说出它的所有语法规则,因此,将一个语言自动翻译成另一个语言的研究,引出形式语言的概念。与自然语言不同,形式语言是由一组意义明确的语法规则定义的,语法规则不仅对于语言学和自然语言的研究十分重要,而且对于程序设计语言的研究也很重要。 形式语言的句子是用语法来描述的。在程序设计语言的应用中,经常出现两类问题:(1)怎么能够确定一组单词是否组合成了形式语言的一个有效句子?(2)怎么才能产生形式语言的一个有效句子。在考虑这两类问题时,文法的使用十分有益。 离散数学里定义了短语结构文法。G=(V,T,S,P)由下列四部分组成:词汇表V,由V 的所有终结符组成的V的子集合T,V的初始符S,和产生式集合P。集合V-T , 记为N,N中的元素称为非终结符。P中的每个产生式的左边必须至少包含一个非终结符。 编译原理中的词法分析运用了不确定的有穷自动机,确定的有穷自动机,从正规表达式到NFA。在语法分析中运用了上下文无关文法,非上下文无关文法,LL(1)文法,LR 文法。这些表达式与文法都在离散数学中有相关的描述。因此,离散数学也是编译原理的前期基础课程。 3.5 离散数学与人工智能 人工智能是以让机器完成那些如果由人来做则需要智能的事情的科学。虽然人工智

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