第十二章 信息系统
12.1 信息管理
信息系统 是帮助我们组织和分析数据的软件，如分类、聚合、转化数据
任何应用程序都是管理数据的，三种最流行的应用信息系统是电子表格、数据库管理系统、电子商务
- 电子制表软件
它允许用户用带有标签的单元格组织和分析数据，可以存放数据和计算
可以改变数据的字体、样式、颜色和对齐方式
电子数据表公式
公式以“=”开头，计算时用引用的单元格的值计算结果，公式会随着数据变化重新计算
电子数据表函数
如F7/COUNT(C7..E7)可以改写成SUM(C7..E7)/3
要尽量避免在公式中使用常量，以免在单元格范围自动扩展后出现错误
循环引用
如B15中公式为=D22+D23,而D22公式为=B15+B16，但是不可能求解，因为一个公式的结果依赖于另一个公式
电子数据表分析
如模拟假设分析，修改电子数据中的值来观察对相关数据的影响
电子表格可视化 图表，列表等直观简洁 - 数据库管理系统
- 物理数据库
- 数据库引擎
- 数据库模式
关系模型
在DBMS中，用表组织数据项和他们之间的关系，表示记录的集合，记录是字段的集合
表中通常会有一个或多个字段被标识为键字段
关系 可以创建一个记录来表示对象之间的关系，包括记录中的属性关系。因此可以用一张表来表示对象间的关系的集合
**结构化查询语言 ** SQL是一种用于管理关系数据库的综合性数据库语言
select语句是主要查询工具，由一个select从句、一个from从句和一个where从句组成
修改数据库内容
insert、updata和delete等
数据库设计
实体关系建模ER，其主要工具是ER图没用矩形表示记录的类型，椭圆表示记录的字段，菱形表示关系
电子商务和大数据
通过万维网进行买卖物品和服务。电子购物车、用户评价和信任度的提升成为其成功的原因
数据集中在巨大和复杂的环境下，允许我们比较更多的数据、展示之前被隐藏的关系
大数据包含重要信息，成为国家战略资源
第十三章 人工智能
思维机与图灵测试
计算机擅长计算，但并不擅长智能的任务，如推理能力
英国数学家Alan Turing认为，当一个人隔着墙和另一个人与一台计算机对话却不能分辨哪个是真人时，即证明计算机有智能
上述测验能测定弱等价性
AI问题的方方面面
- 知识表示
- 语义网（表示对象之间关系的知识表示法）
- 检索树（在棋类问题中，广度优先法较优）
专家系统
使用特定信息集合软件的软件来处理特定问题，又叫做基于规则的系统
推理机属于专家系统，决定如何执行规则和得到什么结论
优点：面向目标，专一性强，答案扣题
神经网络
生物神经网络与人工神经网络
生物神经元有树突和轴突，当足够多的加权输入信号是强信号则神经元进入兴奋状态；反之，进入抑制状态
在人工神经网络中，元素的有效值等于输入值和权的乘机之和
改变权、阈值的过程叫训练
自然语言处理
- 语音识别
- 自然语言理解
- 语音合成（修改音素或提前数字录音）
自然语言理解
词法二义性，句法二义性和指代二义性造成理解困难
机器人学
感知-规划-执行范式
感知-世界建模-规划-控制-执行
包孕体系结构
赋予机器简单的行为
Asimov定义三条机器人学的定理：
机器人不可以伤害人类或对其受伤置之不理，机器人必须服从人类的命令，机器人必须保护自己的存在
另一种转变把机器人的世界看出做表格，整个世界是一个拓扑地图
物理部件
传感器、执行器、计算部件
第十四章 模拟、图形学、游戏和其他运用
模拟
设计复杂系统（动态、交互）模型观察结果进而对该模型实验
模型
真实系统的抽象
- 连续模拟（天气）
- 离散时间模拟（实体、属性、事件）
特殊模型
- 排队模型
需要知道：事件的数量和如何影响系统，服务器数量，到达时间分布，预计服务时间 - 气象模型
天气预报、飓风跟踪、专用模型 - 计算生物学
如分子建模、计算基因组、蛋白质结构预测等
其他模型
股票市场、零售价格、广告投入、地震模型
计算机图形学
- 光的工作原理
人眼的眼底由视锥和杆状细胞构成，视锥可分为长中短三种，杆状细胞感受光强；光的反射和折射等性质以及物体形状影响人看到的物体 - 光模拟
照亮模型 环境光、漫反射、镜面反射
光线跟踪 可以处理透明物体和反射性物质
辐射算法 考虑所有潜在的能量传递组合 - 复杂对象建模
不规则碎片模型 中点细分枝
腐蚀模型 构造溪流和周围的地形
特殊的方程 - 动画
每秒24帧
开发能自动生成更自然的运动系统，如运动捕捉
游戏
游戏引擎
- 渲染图像
- 碰撞检测和动态仿真
- 声音生成
- 驱动代码的脚本语言
- 动画
- 人工智能算法
- 场景图
设计与开发
头脑风暴——设计文档——开发角色——建模——故事线等
设计在不断完善和纠错中
游戏编程
语言：Objective C、Java、Lua、C#等
从游戏循环开始，不同的程序员关注游戏的不同方面
新的计算机游戏经常有错误，但任何修补、维护和添加升级可以在不中断的情况下实现