學期2024-2025-1 學號20241317 《計算機基礎與程序設計》第十二周學習總結

作業信息

教材學習內容總結

文件格式：文件數據按格式排列，最簡單的文件格式是文本文件（TXT文件）。還有其他類型的文件，如波形文件（WAV），用于存儲音頻數據，位圖文件（BMP）用于存儲圖片。文件中關于數據的數據稱為“元數據”，通常存儲在文件的開頭，也稱為文件頭
。

目錄文件：為了存儲多個文件，需要一個特殊的文件來記錄其他文件的位置，這種文件泛稱為“目錄文件”。這些目錄文件幫助系統組織和管理文件存儲
。

文件系統：文件系統是操作系統中用于管理文件存儲、訪問和組織文件的一套方法。它包括文件的創建、刪除、修改和檢索等功能
。

文件操作：操作系統提供了一系列文件操作的API，允許用戶和程序對文件進行讀取、寫入和其他操作
。

文件屬性：文件通常具有一些屬性，如大小、創建日期、修改日期等，這些屬性幫助用戶了解文件的狀態和歷史
。

文件安全：文件系統還涉及到文件的安全性，包括文件的訪問權限控制，以確保數據的安全性和完整性
。

文件壓縮：文件系統還可能包括文件壓縮技術，以減少文件存儲空間的需求，提高存儲效率
。

文件共享：在網絡環境中，文件系統還支持文件共享，允許多個用戶或系統訪問和使用相同的文件資源
。

通過 AI 工具總結一下內容，自己再補充
通過思維導圖形成知識體系
看懂就過，看不懂，學習有心得的記一下

教材學習中的問題和解決過程（先問 AI）

（一個模板：我看了這一段文字 （引用文字），有這個問題 （提出問題）。 我查了資料，有這些說法（引用說法），根據我的實踐，我得到這些經驗（描述自己的經驗）。 但是我還是不太懂，我的困惑是（說明困惑）。【或者】我反對作者的觀點（提出作者的觀點，自己的觀點，以及理由）。 ）

• 問題1：文件頭的作用有什么？
• 問題1解決方案：標識文件類型：文件頭通常包含用于識別文件類型的信息，比如圖片文件的格式（JPEG、PNG等），音頻文件的編碼格式（MP3、WAV等），這有助于系統或應用程序正確地打開和處理文件。

存儲元數據：文件頭存儲有關文件的元數據，如文件的大小、創建日期、修改日期、作者信息等。這些信息對于文件的管理和檢索非常重要。

定位文件內容：在某些文件格式中，文件頭包含了指向文件實際數據開始位置的指針或索引，這對于正確讀取文件內容至關重要。

支持壓縮和解壓縮：對于壓縮文件，文件頭可能包含解壓縮算法所需的關鍵信息，如壓縮方法、壓縮率等。

錯誤檢測和校驗：文件頭可能包含校驗和或散列值，用于檢測文件在傳輸或存儲過程中是否發生錯誤。

支持多媒體文件播放：在多媒體文件（如視頻和音頻文件）中，文件頭可能包含播放所需的關鍵信息，如幀率、比特率、音視頻編碼器類型等。

兼容性和互操作性：文件頭確保文件能夠在不同的操作系統和應用程序之間正確地被識別和處理，增強了文件的兼容性和互操作性。

文件權限和安全：在某些情況下，文件頭還可能包含文件的訪問權限和安全信息，如誰可以讀取、修改或執行該文件。

預覽和縮略圖：對于圖像文件，文件頭可能包含縮略圖或預覽圖像，這有助于快速查看文件內容而無需完全加載文件。

文件版本控制：在一些復雜的文件格式中，文件頭可能包含版本信息，這對于處理不同版本的文件非常重要。

• 問題2：文件安全有什么？
• 問題2解決方案：物理安全：保護系統設備及相關設施免遭破壞或丟失，包括選擇合適的存儲介質和設備，以及對存儲設備進行定期維護和保養。對于涉密文件，應選擇專門的文件保管室或保險柜進行存儲，并實施身份驗證和許可控制
  。

網絡安全：包括實施嚴格的訪問控制措施和完美的權限管理，保護業務關鍵信息不被窺探。這涉及到數據存儲的整理，定期優化文件存儲，以及通過定期審查和增強文件安全策略來解決數據安全威脅和存儲效率低下的問題
。

邏輯安全：指系統中信息資源的安全，包括防止黑客非法入侵、泄露、計算機病毒等人為因素，以及計算機系統可能產生的各種軟、硬件故障，這些故障可能引起文件存儲器的信息丟失或物理損壞
。

• ...

基于AI的學習

問題1：如何確保文件安全？
備份與災難恢復計劃：制定自動化的數據備份策略，確保關鍵數據在本地及云端均有安全備份。使用冗余存儲技術，并選擇符合行業安全標準的云服務提供商。定期驗證備份數據的完整性和可恢復性，確保在遭遇攻擊或系統故障時，能快速恢復數據
。

物理與環境安全：對存儲敏感信息的硬件設備采用加密硬盤、安全芯片等技術，確保硬件層面的數據安全。實施物理隔離措施，如設置安全門禁、監控攝像頭，以及使用電磁屏蔽材料減少信息泄露風險
。

員工安全意識培訓：定期組織信息安全意識培訓，包括密碼管理、識別釣魚郵件、處理個人與公司數據的正確方式等。通過模擬攻擊演練，提高員工應對真實安全威脅的能力
。

數據外發管理：建立統一的數據外發平臺，所有對外發送的文件需通過該平臺進行審核、加密和跟蹤。平臺應具備水印、閱讀權限控制、失效日期等功能，確保即便文件外傳，也能有效控制其傳播范圍和使用方式
。

文件加密：使用文件加密工具為文件添加密碼或采用高級加密算法，使未經授權的用戶無法訪問文件內容。推薦使用支持AES-256加密標準的工具，如Ping32專業加密軟件
。

權限管理與加密結合：控制訪問權限，確保只有經過授權的人員才能訪問敏感數據
。

問題2：如何實現文件壓縮？
回答：使用壓縮算法：

無損壓縮：這種壓縮方法可以完整地恢復原始數據，常用于文本文件、程序代碼等。常見的無損壓縮算法包括Huffman編碼、LZ77、LZ78、Deflate、Brotli等。
有損壓縮：這種壓縮方法在減少文件大小的同時可能會損失一些數據，常用于音頻、視頻和圖像文件。常見的有損壓縮算法包括JPEG（圖像）、MP3（音頻）、MPEG（視頻）等。
使用壓縮軟件：

WinRAR：一款流行的文件壓縮工具，支持多種壓縮格式，如RAR、ZIP等。
7-Zip：一個開源的文件壓縮工具，支持多種壓縮格式，以其高壓縮比而聞名。
WinZip：一個用戶友好的壓縮工具，支持多種壓縮格式。
Bzip2：一個使用Burrows-Wheeler變換的壓縮程序，適用于Unix-like系統。
使用操作系統內置工具：

Windows：可以使用“壓縮文件”功能，將文件或文件夾壓縮成ZIP格式。
macOS：可以使用“壓縮”功能，將文件或文件夾壓縮成.zip格式。
使用在線壓縮服務：

許多在線服務允許用戶上傳文件，然后在線壓縮并下載壓縮后的文件。
使用命令行工具：

在Unix-like系統中，可以使用gzip、bzip2、xz等命令行工具進行文件壓縮。
使用編程語言庫：

許多編程語言提供了壓縮庫，如Python的zlib、gzip模塊，Java的java.util.zip包等，允許開發者在程序中實現文件壓縮功能。
特定文件類型的壓縮：

對于特定類型的文件，如PDF、Word文檔、PPT幻燈片等，可以使用相應的軟件或庫進行優化和壓縮。
使用云服務：

一些云存儲服務（如Google Drive、Dropbox等）在上傳文件時會自動壓縮文件以節省空間。
使用專門的圖像和視頻壓縮工具：

對于圖像和視頻文件，可以使用專門的工具如Adobe Photoshop、HandBrake等進行壓縮。

三個原則：

• 切勿原封不動地接受生成式人工智能工具的輸出；確保對其進行評估、完善和修改（或提示），以適應您的目標。
• 切勿將任何個人數據（自己、同學、老師等）或版權材料納入到你的提示詞中。這個可以說是保護個人隱私的最起碼的舉措。
• 所有人工智能生成工具都容易產生幻覺，因此會生成不準確或誤導性的信息，要學會甄別信息真假

選擇至少2個知識點利用chatgpt等工具進行蘇格拉底挑戰，并提交過程截圖，提示過程參考下面內容

“我在學***X知識點，請你以蘇格拉底的方式對我進行提問，一次一個問題”

核心是要求GPT：“請你以蘇格拉底的方式對我進行提問”

然后GPT就會給你提問，如果不知道問題的答案，可以反問AI：“你的理解（回答）是什么？”

如果你覺得差不多了，可以先問問GPT：“針對我XXX知識點，我理解了嗎？”

GPT會給出它的判斷，如果你也覺得自己想清楚了，可以最后問GPT：“我的回答結束了，請對我的回答進行評價總結”，讓它幫你總結一下。

代碼調試中的問題和解決過程

• 問題1：XXXXXX
• 問題1解決方案：XXXXXX
• 問題2：XXXXXX
• 問題2解決方案：XXXXXX
• ...

代碼托管

（statistics.sh腳本的運行結果截圖）

上周考試錯題總結

• 錯題1及原因，理解情況
• 錯題2及原因，理解情況
• ...

其他（感悟、思考等，可選）

xxx
xxx

學習進度條

嘗試一下記錄「計劃學習時間」和「實際學習時間」，到期末看看能不能改進自己的計劃能力。這個工作學習中很重要，也很有用。
耗時估計的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，訓練次數多了，X、Y就接近了。

參考：軟件工程軟件的估計為什么這么難，軟件工程 估計方法

• 計劃學習時間:XX小時

• 實際學習時間:XX小時

• 改進情況：

(有空多看看現代軟件工程 課件
軟件工程師能力自我評價表)

參考資料

• 《計算機科學概論（第七版）》
• ...