知识的存储方式按照存储结构划分
㈠ 简述计算机三级存储体系结构
在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。
1、高速缓冲存储器
存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度。在计算机存储系统的层次结构中,是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。
2、主存储器(Main memory)
计算机硬件的一个重要部件,其作用是存放指令和数据,并能由中央处理器(CPU)直接随机存取。现代计算机是为了提高性能,又能兼顾合理的造价,往往采用多级存储体系。即由存储容量小,存取速度高的高速缓冲存储器,存储容量和存取速度适中的主存储器是必不可少的。
主存储器是按地址存放信息的,存取速度一般与地址无关。32位(比特)的地址最大能表达4GB的存储器地址。这对多数应用已经足够,但对于某些特大运算量的应用和特大型数据库已显得不够,从而对64位结构提出需求。
3、外储存器
辅助存储器又称外存储器(简称外存)。指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。
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计算机的主存储器不能同时满足存取速度快、存储容量大和成本低的要求,在计算机中必须有速度由慢到快、容量由大到小的多级层次存储器,以最优的控制调度算法和合理的成本,构成具有性能可接受的存储系统。存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要,主要原因是:
1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上,访存操作约占中央处理器(CPU)时间的70%左右。
2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。
3、现代的信息处理,如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。
㈡ 知识是如何存储到大脑中的又采用了什么技术和方法越详细越好。。。。
记忆是人类生活之所以如此丰富多彩的基石,与我们的一系列能力存在密切联系,例如学习、讲故事甚至于能否认识对方。记忆力的好坏完全取决于我们的大脑。最近几年,科研人员将有关记忆的研究上升到结构与分子层面。根据他们的研究发现,记忆存储于神经元连接内的很多大脑结构,其长期稳定性甚至依赖于一个单一的分子。
大脑以两种方式存储记忆。根据麦吉尔大学和加拿大神经系统科学及心理健康和成瘾研究院的研究,一步棋、客房门牌号等短期记忆由大脑内高度发达的额叶前部负责处理。在大脑深处的海马状突起,短期记忆被转换成长期记忆。麦吉尔大学表示,海马状突起同时从大脑不同感觉区域获取记忆并将它们结合在一起,形成一个记忆集。举个例子来说,你可能记得整场晚餐派对而不是多个有关派对场面、声音和味道的单个记忆。
麦吉尔大学指出,随着海马状突起对记忆进行处理,神经元之间的连接与记忆结合,最终形成一个稳固的联合体。例如,如果听到一段音乐,你可能回想起其他一系列与听到这段音乐时的场景有关的记忆。科学家在对大脑进行扫描时发现,当人们回想起一个记忆集时,大脑不同区域均处于活跃状态,说明记忆充当了一个索引,将大脑记录的不同感觉和想法联系在一起。
根据麦吉尔大学和纽约大学的研究,海马状突起帮助巩固形成记忆的神经连接的模式,但记忆本身取决于大脑细胞连接的稳定性。大脑细胞则依赖于蛋白质以及其他负责维持它们的连接并彼此间进行通讯的化学物质。纽约大学、佐治亚州医学院以及其他研究机构的科学家通过动物实验发现,移除或改变一个化学物质或者分子便可阻止记忆形成,甚至破坏已经存在的记忆。
许多神经科学家认为,日常生活中所发生的事情被转化成记忆临时保存到人脑的海马体中,再由海马体将记忆转移到新大脑皮层储存为长期记忆。这个转移发生在人睡觉的时候,特别是深度、少梦的睡眠过程中。
这种关于记忆储存转移的理论目前受到了挑战。美国布朗大学神经科学家马雅克?梅达和诺贝尔奖获得者、生理学家伯特?萨克曼共同主持了一项新的研究,找到了睡眠过程中海马体和新大脑皮层进行“对话”的最好证据,表明了记忆储存是通过一种惊人的“互动”来实现的。梅达发现,并不是海马体以一种“脑细胞暴发”的方式向新大脑皮层上传信息,相反,应该是新大脑皮层操控着它和海马体之间的“对话”。
这一发现为科学家们提供了新的途径来了解大脑在人类健康和痴呆的不同情况下是如何处理记忆的,而且对阿尔茨海默氏症(老年痴呆症)的病因和治疗的研究具有启发意义。
“长期记忆的形成过程可能与我们以前想的大不一样。”布朗大学神经科学系的助理教授梅达说:“有两种可能:或者这种对话在某种程度上是信息储存的一部分,或者由海马体向新大脑皮层的信息转移并不发生在睡眠过程中。不管结果怎样,都对通常认为的新大脑皮层和海马体在睡眠过程中进行信息交流的理论提出了质疑。”
为了研究海马体与新大脑皮层的“对话”,梅达记录了老鼠大脑的电波活动。研究发现,在深度睡眠过程中,当新大脑皮层中处于兴奋状态的细胞有节奏地活动时,海马体中兴奋状态的神经的活动却是无规律的。梅达和他的团队后来发现,如果将关注的焦点由处于兴奋状态的细胞转到抑制性细胞,那么大脑两个部分就确实是在进行相同语言的对话了,而且细胞之间的活动也确实是相关联的。活动或“对话”的时间,在大脑的两个区域是一致的,海马体会有短暂的滞后,就像是其中的细胞在回应新大脑皮层的“讲话”一样。海马体和新大脑皮层之间进行同步交流的发现有两个关键性的意义:首先,在深度睡眠过程中,是新大脑皮层而不是海马体主持着大脑系统的对话。其次,是抑制性神经控制着对话。
科学家首次解答人大脑如何存储和恢复陈旧记忆
http://news.QQ.com 2004年05月10日11:02 新华网 评论(0)
来自多伦多病童医院和加州大学洛杉矶分校的科学家首次查明了大脑中负责储存和恢复陈旧记忆的一块区域。该研究发现发表在5月7日出版的《科学》杂志上。
记忆其实就是大脑神经细胞之间的连结形态。不过要储存或抛掉某些信息,却不是有意识的行为,而是由人脑中一个细小的构造——海马体(hippocampus)来处理。海马体在记忆的过程中,充当转换站的功能。当大脑皮质(cortex)中的神经元接收到各种感官或知觉讯息时,它们会把讯息传递给海马体。如果海马体有反应,神经元就会开始形成持久的网络,但如果没有通过这种认可的模式,那么脑部接收到的经验就会自动消逝。
多伦多病童医院研究所科学家、多伦多大学生理学助理教授保罗-弗兰克兰博士说,“众所周知,大脑中的海马体,其机能是处理近期记忆,但并不永久地存储记忆。我们经过研究发现,那些陈旧的、或者永久性记忆是在前扣带脑皮质(anteriorcingulatecortex,ACC)中得到存储和恢复。”
新记忆的形成过程包含着神经细胞之间的突触连接加固的过程,回忆的过程则包含了同样的神经细胞或者神经细胞网络被重新激化的过程。随着记忆的老化,神经细胞网络也逐渐改变。刚开始时,日常事件的记忆似乎主要依靠大脑中海马体的神经细胞网络来完成,然而随着时间的推移,这些记忆日益变得依靠大脑皮质来进行。
弗兰克兰博士说,“我们认为海马体和大脑皮质之间存在着活跃的交互作用,在这两个大脑区域中所进行的记忆传递处理过程可以一直持续数周,甚至在人睡觉的时候也在进行。”
研究学者是以老鼠为实验对象进行研究,其中有一只样品是转基因老鼠,已经被除去了回忆陈旧记忆的能力,以此来确定老鼠大脑前扣带脑皮质在记忆处理过程中扮演的角色。
加州大学洛杉矶分校神经生物学教授阿辛诺-斯里瓦说,“大多数人认为记忆是他们一生体验的积累,但一直以来我们对大脑如何储存和恢复记忆的问题却是迷惑不解。现在,我们已经知道了该从哪里入手,这有助于我们进一步开发出有效的药物来治疗与记忆混乱有关的大脑疾病。”
㈢ 数据信息的存储方式可以分为几类
(1)结构化数据,简单来说就是数据库。结合到典型场景中更容易理解,比如企业ERP、财务系统;医疗HIS数据库;政府行政审批;其他核心数据库等。这些应用需要哪些存储方案呢?基本包括高速存储应用需求、数据备份需求、数据共享需求以及数据容灾需求。
(2)非结构化数据库是指其字段长度可变,并且每个字段的记录又可以由可重复或不可重复的子字段构成的数据库,用它不仅可以处理结构化数据(如数字、符号等信息)而且更适合处理非结构化数据(全文文本、图像、声音、影视、超媒体等信息)。
面对海量非结构数据存储,杉岩海量对象存储MOS,提供完整解决方案,采用去中心化、分布式技术架构,支持百亿级文件及EB级容量存储,具备高效的数据检索、智能化标签和分析能力,轻松应对大数据和云时代的存储挑战,为企业发展提供智能决策。
㈣ 计算机有哪些存储结构
在计算机中存储和组织数据的方式被称之为数据结构,链表和数组是较为常见的两种结构。
1、数组
数组就像一个个紧挨着的小格子,每一个格子都有它们自己的序号,这个序号被称之为“索引”。与生活中不太相同的是,平时计数习惯以“1”开始,而在计算机中,“0”是开头的第一个数字。
数组中的数据,在计算机的存储器中,也是按顺序存储在连续的位置中。当我们寻找需要的数据时,通过格子中的索引,便可以找到数据。
2、链表
链表的存储方式有些像地址和住宅的关系,地址可以写在一张纸上,但是这并不代表住宅也紧密相邻。链表中的数据在计算机中也是分散地存储在各个地方,但是链表里面除了存储数据,还存储了下一个数据的地址,以便于找到下一个数据。
与数组不同的是,链表储存数据不像数组一样,需要提前设定大小,就像火车的车厢长度是随着乘客的数量而增加的。
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数据的链式存储结构可用链接表来表示。
其中data表示值域,用来存储节点的数值部分。Pl,p2,…,Pill(1n≥1)均为指针域,每个指针域为其对应的后继元素或前驱元素所在结点(以后简称为后继结点或前驱结点)的存储位置。
通过结点的指针域(又称为链域)可以访问到对应的后继结点或前驱结点,若一个结点中的某个指针域不需要指向其他结点,则令它的值为空(NULL)。
在数据的顺序存储中,由于每个元素的存储位置都可以通过简单计算得到,所以访问元素的时间都相同;而在数据的链接存储中。
由于每个元素的存储位置保存在它的前驱或后继结点中,所以只有当访问到其前驱结点或后继结点后才能够按指针访问到,访问任一元素的时间与该元素结点在链式存储结构中的位置有关。
㈤ 根据计算机存储器记录信息原理的不同可分为哪三类
存储器不仅可以分为三类。因为按照不同的划分方法,存储器可分为不同种类。常见的分类方法如下。
一、按存储介质划分
1、半导体存储器:用半导体器件组成的存储器。
2、磁表面存储器:用磁性材料做成的存储器。
二、按存储方式划分
1、随机存储器:任何存储单元的内容都能被随机存取,且存取时间和存储单元的物理位置无关。
2、顺序存储器:只能按某种顺序来存取,存取时间和存储单元的物理位置有关。
三、按读写功能划分
1、只读存储器(ROM):存储的内容是固定不变的,只能读出而不能写入的半导体存储器。
2、随机读写存储器(RAM):既能读出又能写入的存储器。
四、按资料保存师
1、非永久存储器:断电时信息消失的存储器。
2、永久存储器:断电后仍能保存信息的存储器。
五、按用途分类
1、主存:主存用于存储计算机运行过程中大量的程序和数据,存取速度快,存储容量小。
2、外部存储:外部存储系统程序和大数据文件及数据库存储容量,单位成本低。
3、高速缓存存储器:高速缓存存储器访问指令和数据速度快,但存储容量小。
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1、内部存储和外部存储
一般来说,内部存储是最经济但最不灵活的,因此用户必须确定未来对存储的需求是否会增长,以及是否有某种方法可以升级到具有更多代码空间的微控制器。用户通常根据成本选择能满足应用要求的内存容量最小的单片机。
2、启动存储
在较大的微控制器或基于处理器的系统中,用户可以用引导代码进行初始化。应用程序本身通常决定是否需要引导代码,以及是否需要专用的引导存储。
3、配置存储
对于现场可编程门阵列(fpga)或片上系统(SoC),存储器可以用来存储配置信息。这种存储器必须是非易失的EPROM、EEPROM或闪存。在大多数情况下,FPGA使用SPI接口,但一些较老的设备仍然使用FPGA串行接口。
4、程序存储
所有有处理器的系统都使用程序内存,但是用户必须决定内存是在处理器内部还是外部。做出此决定后,用户可以进一步确定存储的容量和类型。
5、数据存储
类似于程序存储器,数据存储器可以位于一个微控制器或一个外部设备,但有一些不同的两种情况。有时微控制器内部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失性)数据存储器,但有时它不包含内部EEPROM,在这种情况下,当需要存储大量数据时,用户可以选择外部串行EEPROM或串行闪存设备。
6、易失性和非易失性存储器
内存可以分为易失性内存(在断电后丢失数据)和非易失性内存(在断电后保留数据)。用户有时会将易失性内存与备用电池一起使用,以实现类似于非易失性设备的功能,但这可能比简单地使用非易失性内存更昂贵。
7、串行存储器和并行存储器
对于较大的应用程序,微控制器通常没有足够大的内存。必须使用外部存储器,因为外部寻址总线通常是并行的,外部程序存储器和数据存储器也将是并行的。
8、EEPROM和闪存
内存技术的成熟已经模糊了RAM和ROM之间的区别,现在有一些类型的内存(如EEPROM和闪存)结合了两者的特点。这些设备像RAM一样读写,在断电时像ROM一样保存数据。它们都是电可擦可编程的,但各有优缺点。
㈥ 简述计算机存储系统的三级存储体系概念
计算机存储器包括主存(main memory),辅存(mass storage)和寄存器(register)。主存就是平时所说的内存,计算机运行时操作系统和其它进程的代码存储在其中。辅存主要指硬盘,也包括其它辅助存储设备,如软盘,U盘,光盘等,可以存放大量数据。寄存器位于CPU内,在指令执行时起临时存放作用。
寄存器和主存、主存和辅存之间存在不停的数据传输和交流,其速度和容量就影响了计算机的性能。如果寄存器和主存之间每条指令和每个数据都进行一次传输,那么计算机的运行速度就受到限制。因此出现了高速缓冲存储器(cache memory),用于成批处理寄存器内的数据,以同主存进行交流。而且频繁使用的数据,CPU可以直接从高速缓存中读取,减少CPU的等待时间,提高系统效率。内存的容量有限,有时不能一次载入硬盘中所需的数据,这里会出现虚拟存储(virtual memory)的概念。虚拟存储是指当要接收的数据超过内存容量时,系统会在硬盘内分配足够的空间存储这些数据,再把这些数据分成很多页(page),再根据需要实时地把一定的页载入内存,这样用户感觉内存的容量就比真实的容量偏大。
另外,缓冲区(buffer)是用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据的区域,使进程之间的相互等待变少,从而使从速度慢的设备读入数据时,速度快的设备的操作进程不发生间断。
这里再顺便说下脱机(spooling)的概念。脱机是指当多个进程要求同时使用非共享资源如打印机时,系统会根据需求把所有的数据同时读取到硬盘,再在打印机上逐个打印,这样给用户的感觉就是一台打印机同时打印多个进程包含的文件。
以下引用主要区别高速缓存(cache)和缓冲区(buffer):
Cache:高速缓存,是位于CPU与主内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。由于CPU的速度远高于主内存,CPU直接从内存中存取数据要等待一定时间周期, Cache中保存着CPU刚用过或循环使用的一部分数据,当CPU再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用,这样就减少了CPU的等待时间,提高了系统的效率。Cache又分为一级Cache(L1 Cache)和二级Cache(L2 Cache),L1 Cache集成在CPU内部,L2 Cache早期一般是焊在主板上,现在也都集成在CPU内部,常见的容量有256KB或512KB L2 Cache。
Buffer:缓冲区,一个用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据的区域。通过缓冲区,可以使进程之间的相互等待变少,从而使从速度慢的设备读入数据时,速度快的设备的操作进程不发生间断。
Buffer和cache都是占用内存:
Buffer: 作为buffer cache的内存,是块设备的读写缓冲区
Cache: 作为page cache的内存, 文件系统的cache
如果cache的值很大,说明cache住的文件数很多。如果频繁访问到的文件都能被cache住,那么磁盘的读IO bi会非常小。
㈦ 什么是系统中存放数据的基本方式
1、顺序存储方式:顺序存储方式就是在一块连续的存储区域一个接着一个的存放数据。顺序存储方式把逻辑上相邻的节点存储在物理位置撒花姑娘相邻的存储单元里,节点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。顺序存储方式也称为顺序存储结构,一般采用数组或结构数组来描述。
2、链接存储方式:链接存储方式比较灵活,不要求逻辑上相邻的节点在物理位置上相邻,节点间的逻辑关系由附加的引用字段来表示。一个节点的引用字段往往指向下一个节点的存放位置。链接存储方式也成为链式存储结构。
3、索引存储方式:索引存储方式是采用附加的索引表的方式来存储节点信息的一种存储方式。索引表由若干索引项组成。索引存储方式中索引项的一般形式为(关键字、地址)。其中,关键字是能够唯一标识一个节点的数据项。索引存储方式还可以细分为如下两类。
稠密索引:这种方式中每个节点在索引表中都有一个索引项,其中索引项的地址知识节点所在的存储位置。
稀疏索引:这种方式中一组节点在索引表中只对应一个索引项。其中,索引项的地址指示一组节点的起始存储位置。
4、散列存储方式:散列存储方式是根据节点的关键字直接计算出该节点的存储地址的一种存储方式。
在实际应用中,往往需要根据具体的数据结构来决定采用哪种存储方式。同一逻辑结构采用不同的存储方法,可以得到不同的存储结构。而且者4中基本存储方法,既可以单独使用,也可以组合起来对数据结构进行存储描述。
㈧ 按照存储结构划分,索引分为哪两类各有何作用
聚集索引:对表在物理数据页中的数据排列进行排序,然后重新存储到磁盘上,表中的数据行只能以一种方式存储在磁盘上,故一个表只能有一个聚集索引。创建任何非聚集索引之前必须创建聚集索引。
非聚集索引:具有完全独立于数据行的结构,使用非聚集索引不会影响数据表中记录的实际存储顺序。
(8)知识的存储方式按照存储结构划分扩展阅读
优点
1.大大加快数据的检索速度;
2.创建唯一性索引,保证数据库表中每一行数据的唯一性;
3.加速表和表之间的连接;
4.在使用分组和排序子句进行数据检索时,可以显着减少查询中分组和排序的时间。
缺点
1.索引需要占物理空间。
2.当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候,索引也要动态的维护,降低了数据的维护速度。
㈨ 数据库的存储结构分为哪两种其含义是什么
逻辑结构、物理结构
数据库的存储结构也就是数据库存储数据的方式
逻辑存储结构主要用于描述在Oracle内部的组织和管理数据的方式;而物理存储结构则用于描述在Oracle外部,即操作系统中组织和管理数据的方式