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World File Search System布尔代数
非柯尔莫哥洛夫概率与量子技术
量子技术的发展是我们这个时代面临的最大挑战之一 [1]。我们正面临着可能产生深远社会影响的重要变化。在相干操控量子系统方面，人们已经取得了令人难以置信的进步 [2,3]。公共和私人投资推动了这些技术的发展。所有这些努力促成了许多公司的成立，这些公司将量子设备推向了商业化 [4]。特别是，量子计算机已经发展起来，可以执行传统计算机难以完成的任务 [5-9]。本文旨在强调与量子技术发展相关的一些问题，这些问题与量子概率的特殊性质有关，这些性质被认为与物理哲学有关。我们将要解决的主要问题之一是：是什么让量子计算机——更广泛地说，量子技术——如此特别？正如我们将要论证的（以及其他人已经强调的），这个问题的答案提出了关于量子理论基础的深层次问题。我们重点关注将量子概率解释为非柯尔莫哥洛夫演算。与此方法相关，量子语境性概念将发挥重要作用。首先，我们将重新讨论量子随机性的概念，它不可避免地存在于所有量子现象中。我们将论证，可以将主要的量子特征理解为实例化真正非经典概率演算的系统存在的表达。量子模拟器（即模仿量子设备的经典系统）缺乏生成真正（量子）语境性的能力。因此，随着模拟的量子比特数增长，它们会消耗可量化的指数资源（例如，参见 [ 10 ]）。与此相关，量子模拟器不能被视为真正随机性的来源。我们将量子信息论描述为当所涉及的概率是非柯尔莫哥洛夫概率时出现的信息论 [ 11 ]。量子系统可以描述为经典概率分布的集合，其相关的布尔代数以错综复杂的方式交织在一起。因此，没有一致的方式来构建全局经典概率分布。特别是，我们展示了
INSY 102. 本课程包括定义
信息学 (INFM) INFM 110. 信息学简介 (3 小时) 先决条件：INSY 102。本课程包括信息学学科的定义和概述，重点是其与组织环境中的计算机信息处理的关系。它向学生介绍了如何使用信息技术、信息表示、布尔代数、命题逻辑、关系数据库、系统设计和新开发的尖端数据管理技术解决问题。学生将开始评估这些方法对科学和社会的影响。实验室费用。INFM 120. 计算机系统简介 (3 小时) 先决条件：INFM 110；数学 130。由于计算机是信息学研究和实践中的核心技术产物，本课程将向学生介绍计算机体系结构的基础知识，并评估体系结构对信息学学科的影响。将特别关注流行的商用计算机操作系统、网络操作系统和免费软件/共享软件系统。实验室费用。 INFM 202. 图形和界面设计 (3 小时) 先决条件：INSY 102 或同等课程。本课程提供机会培养处理矢量和像素图形所需的知识和技能。它介绍了图像处理概念和方法，用于优化图形和其他多媒体组件在 Web 应用程序中的使用。作为 Web 设计生产周期中的关键步骤之一，将使用软件工具引入并完成高保真细节的原型。实验室费用。INFM 205. 健康信息学调查 (3 小时) 先决条件：INSY 102；LBST 175、180 或同等课程。医院和医疗保健信息系统 (HHIS) 中的现代信息和通信技术调查。学生将回顾健康信息学文献中描述的科学技术和方法。学生将探索 HHIS 如何改善医院医疗保健和临床流程的质量和管理，以及与共享公共卫生信息相关的安全问题。实验室费用。 INFM 210. 信息学编程概念（3 小时）先决条件：INFM 120；MATH 181。本课程介绍用于解决问题的编程语言概念，介绍几种编程语言的语法和语义。主题包括：输入/输出、变量和数据类型、表达式和运算符、正则表达式、条件语句、迭代语句、设计 I（伪代码）、对象模型、设计 II（逐步细化）、函数和数组。实验室费用。INFM 212. Web 开发（3 小时）先决条件：INFM 210。
工程与技术学院
第2节：数字逻辑布尔代数。组合和顺序电路。最小化。数字表示和计算机算术（固定和浮点）。第3节：计算机组织和架构机器指令和地址模式。alu，数据路径和控制单元。说明管道。内存层次结构：缓存，主内存和辅助存储； I/O接口（中断和DMA模式）。第4节：c中的编程和数据结构编程。递归。数组，堆栈，队列，链接列表，树，二进制搜索树，二进制堆，图。算法：搜索，排序，哈希。渐近最差的时间和空间复杂性。算法设计技术：贪婪，动态编程和分裂和概述。图形搜索，最小跨越树和最短路径。Section 5: Machine Learning: Types of Learning, Bias-Variance Trade-off, Overfitting, Underfitting, Evaluation Metrics, Supervised Learning: Regression and Classification Problems – Linear Regression, Logistic Regression, K-Nearest Neighbors, Naïve Bayes Classifier, Support Vector Machine, Decision Trees, Random Forests, Cross-validation Techniques, Unsupervised Learning: K-Means Clustering, Hierarchical聚类，降低维度 - 主成分分析（PCA）。第6节：计算正则表达式和有限自动机理论。无上下文的语法和推下自动机。普通语言和无上下文的语言，泵送引理。图灵机和不可证明的能力。运行时环境。第7节：编译器设计词汇分析，解析，语法定向翻译。中间代码生成。第8节：操作系统过程，线程，过程间通信，并发和同步。僵局。CPU计划。内存管理和虚拟内存。文件系统。第9节：数据库ER -MODEL。关系模型：关系代数，元组演算，SQL。完整性约束，正常形式。文件组织，索引（例如B和B+树）。交易和并发控制。第10节：计算机网络分层的概念。LAN Technologies（以太网）。流量和错误控制技术，切换。IPv4/ipv6，路由器和路由算法（距离向量，链接状态）。TCP/UDP和插座，拥塞控制。应用程序层协议（DNS，SMTP，POP，FTP，HTTP）。Wi-Fi的基础知识。网络安全：身份验证，公钥和私钥密码学的基础知识，数字签名和证书，防火墙。
单量子比特垫（OQP）——基于基本纠缠的量子信息加密方案
((1)) 一百多年前，1917 年，吉尔伯特·弗纳姆发明并申请了加法多表流密码的专利，即弗纳姆密码 [1]。弗纳姆发明并在他的专利中描述了一种电传打字机加密器，其中预先准备好的密钥保存在纸带上，逐个字符地与消息组合以对其进行加密。为了解密加密信息，必须使用相同的密钥，再次逐个字符组合，从而产生解密的消息。弗纳姆专利中描述的组合函数是 XOR 运算（布尔代数或二进制和模 2 的独家替代方案，本质上是经典逻辑控制非运算，即 CNOT 门，仅丢弃控制位并留下目标位以满足不可逆布尔代数要求），应用于用于对 Baudot 码 [2]（二进制编码的早期形式）中的字符进行编码的位（原始专利中的脉冲）。虽然 Vernam 在其专利技术描述中没有明确使用术语“XOR”，但他在继电器逻辑中实现了该操作。以下示例源自 Vernam 专利的描述，用 XOR 程序取代原始的电组合函数实现电传打印设备操作的逻辑：明文字符为“A”，在 Baudot 码中编码为“+ + −−− ”，密钥字符为“B”，编码为“+ −− + +”；当对明文“+ + −−− ”和密钥“+ −− + +”进行 XOR（仅当两个输入为真和假时才返回真的逻辑运算）时，得到代码“− + − + +”，在 Baudot 中读取为“G”字符；除非知道使用的密钥是字符“B”，否则无法猜测字符“G”实际上解密为字符“A”；再次对“G”(“ − + − + +”)和“B”(“+ −− + +”)进行异或，得到鲍多码“+ + −−− ”，解密后为字符“A”。在现代广义表示中，Vernam 密码对经典信息位进行操作：0 或 1。任何经典信息都可以二进制编码为 0 和 1 的序列，这当然是绝大多数当代电子设备（包括计算机和网络）运行的信息架构。让我们考虑以下示例：一条消息“Hello”，编码（UTF8）为 M=0100100001100101011011000110110001101111（每个字符 8 位，一共 40 位）。如果使用随机（无意义）密钥，例如 K=1101010110110001011101011101 001000110100，则异或加密消息（M XOR K ）将显示为 E=1001110111010100000110011011111001011011，这也没有任何意义。如果密钥是真正随机且私密的，那么没有它就无法计算原始消息是什么。只有拥有密钥 K ，才能再次将加密消息 E 与密钥 K 按位异或，以返回原始消息 M 。((2)) 在专利授予 Vernam 几年后，Joseph Mauborgne（美国陆军通信兵团上尉）对 Vernam 的发明进行了修改，将密钥改为随机密钥。这两个想法结合在一起，实现了现在著名的一次性密码本 (OTP) 经典密码。仅仅 20 年后，同样在贝尔实验室工作的 Claude Shannon 在他现在奠定基础的信息论中正式证明了一次性密码本在正确使用随机密钥实现的情况下是牢不可破的（这些证明是在 1941 年二战期间完成的，并于 1949 年解密后公布 [3]）。在同一篇论文中，香农还证明了任何牢不可破的（即理论上安全的）系统都必须具有与一次性密码本基本相同的特性：密钥必须与消息一样长并且真正随机（这也意味着密钥永远不会被全部或部分重复使用并且必须保密）。美国国家安全局 (NSA) 称 Gilbert Vernam 的专利（该专利催生了一次性密码本概念）“可能是密码学历史上最重要的专利之一”[4]。最近，2011 年人们发现，一量子比特密码本实际上是在 1882 年 Frank Miller 授予 Gilbert Vernam 专利的 35 年前发明的。[ ? ]。!!!!!XXX refbellovin-otp-history：Bellovin，Steven。“Frank Miller：一次性密码本的发明者”(PDF)。哥伦比亚大学。2017 年 10 月 20 日检索。((3)) 自从这些定义信息论安全经典密码学（称为私钥或对称密码学）的发现以来，基本密码学思想并没有发生太大变化。OQP 的主要问题是密钥分发（以确保通信方拥有对称密钥）。 20 世纪 70 年代，人们转向了一种名为非对称密码学（或公钥密码学）的新范式。2011 年，人们发现 One-Qubit Pad 实际上早在 1882 年 Frank Miller 向 Gilbert Vernam 颁发专利之前 35 年就已发明。[ ? ]。!!!!!XXX refbellovin-otp-history：Bellovin，Steven。“Frank Miller：一次性密码本的发明者”（PDF）。哥伦比亚大学。2017 年 10 月 20 日检索。((3)) 自从这些定义信息论安全经典密码学（称为私钥或对称密码学）的发现以来，基本密码学思想并没有发生太大变化。OQP 的主要问题是密钥分发（以确保通信方拥有对称密钥）。在 20 世纪 70 年代，人们转向了一种称为非对称密码学（或公钥密码学）的新范式，2011 年，人们发现 One-Qubit Pad 实际上早在 1882 年 Frank Miller 向 Gilbert Vernam 颁发专利之前 35 年就已发明。[ ? ]。!!!!!XXX refbellovin-otp-history：Bellovin，Steven。“Frank Miller：一次性密码本的发明者”（PDF）。哥伦比亚大学。2017 年 10 月 20 日检索。((3)) 自从这些定义信息论安全经典密码学（称为私钥或对称密码学）的发现以来，基本密码学思想并没有发生太大变化。OQP 的主要问题是密钥分发（以确保通信方拥有对称密钥）。在 20 世纪 70 年代，人们转向了一种称为非对称密码学（或公钥密码学）的新范式，
Ph.D.入学考试教学大纲2024年1月Ph.D.入学考试教学大纲2024年1月
1。基本电子PN连接二极管，硅的能带，内在和外部硅。硅的运输：扩散电流，漂移电流，迁移率和电阻率。载体，PN连接二极管，Zener二极管，隧道二极管，BJT，JFET，MOS电容器，MOSFET，LED，PIN，PIN和AVALANCHE PHOTO DIODE的产生和重组。二极管，BJT，MOSFET和模拟CMO的小信号等效电路。简单的二极管电路，剪裁，夹紧，整流器。晶体管的偏见和偏置稳定性； FET放大器。2。数字电子逻辑大门：或者，或者不nand，non，nor，ex-or，ex-nor;布尔代数，错误检测和校正代码，karnaugh地图，多路复用器和弹能器，BCD算术电路，编码器和解码器，触发器：S -R，J-K，J-K，T，T，D，D，Master-Slave，Edge，Edge触发； p-n连接，D/A和A/D转换器的切换模式操作。3。微处理器简介微处理器，8085/8086微处理器：体系结构和框图； 8085/8086微处理器的指令集：数据传输说明，算术说明，分支说明，循环说明； 8255 PPI芯片建筑； 8259可编程中断控制器，8237 DMA控制器。4。数字信号处理离散时间信号，离散时间系统，时间信号的采样，数字过滤器，多段数字信号处理，ADSP 2100，DSP处理器，DSP的应用，DSP IN：通信，语音处理，图像处理，生物医学和雷达5。D.C.电动机和感应电动机等7。工业驱动器的电动驱动器组件；电气驱动器的选择；电动驱动器的动力学；时间和能量的计算；瞬态操作损失；稳态稳定性和负载均衡。闭环控制相位锁定环（PLLL）控制；电动机加热和冷却的热模型；运动税和电动机等级类别。启动；制动和电动机的速度控制；象限驱动器；负载类型；过程行业使用的扭矩和相关控件；选择电动机和继电器。无刷直流电动机，步进电机，切换的不情愿马达6。电力系统一般布局和热电站的主要组件（简而言之）。可用的水电；选择用于水力发电站的地点；他们的分类；布局和主要组件（简而言之）。核电站 - 拟合能量；一般布局和主要组件（简而言之）；废物处理；核反应堆的类型（简而言之）；一般布置和主要组成部分（简而言之）；核辐射的类型及其作用。使用同步冷凝器改进系统的功率。传输系统计算电阻，电感，单导体的电容，多导体，单相和三相传输线的计算；换位;双电路线；皮肤和接近效应；广义ABCD常数；短和中线的表示和稳态分析；调节和效率；名义– T和PI电路；长线：电流 - 电压关系，双曲线解；冲浪阻抗；冲浪阻抗载荷；总电路等效表示；费兰蒂效应；电源通过传输线；一条线的反应性发电 /吸收；动力传输能力；分流和系列补偿（简而言之）。
IUS 2025春季课程计划本科
ITU至少有30天的实习是强制性的。课程目录描述在IUS：CS303数字设计：关于数字电子构建块的标准入门课程。学生将学习布尔代数的公理，数字系统和表示，逻辑门的功能，编码器，解码器，多路复用器，分流器，加法器，减法器，触发器等。课程包括简单有限状态机的分析和设计。简要研究了不同电路家族的物理实施以及数字记忆的体系结构。学生还将学习使用VHDL在可编程逻辑设备中实现数字电路。EE201模拟电子I：传导。半导体，载体，P型和-Type掺杂，漂移和扩散机制，PN连接的物理结构和行为。理想二极管，实用二极管，电气行为和电流 - 电压曲线。二极管模型。DC分析方法的二极管电路（恒定电压下降模型，带指数模型的固定点迭代）。小信号近似，二极管小信号等效和二极管电路的交流分析，直流电源设计（整流器，用滤波器电容器对拓扑分析）。Zener二极管和调节。身体耐药性和寄生能力。其他二极管类型。双极结构晶体管（BJT），早期现象，BJT操作区域，电气模型（Ebers-Moll）和特征的物理结构和行为。DC偏置和BJT电路的热稳定性。MOSFET，操作区域，特征，重要次要效应（通道长度调制，身体效应）的物理结构和行为。DC偏置和MOSFET电路的热稳定性。切换BJT和MOSFET的应用，这是数字电路中的概念用法。EE202电路II：高阶动态电路的状态和输出方程。状态过渡矩阵和属性。zerostate，零输入和总响应。正弦稳态。在JW-域中找到动态网络和系统的状态和输出方程。拟态。力量。三相系统。在S域中找到动态网络和系统的状态和输出方程。阻抗和入学。稳定性和劳斯标准。网络功能和参数。块和信号流程图。bode图。ee221面向对象的编程：数据类型，控制语句，循环，阵列，功能，指针，动态内存，抽象和封装，类，对象，构造函数，构造函数和驱动器，继承和多态性，类，类等级，超级类，超级类，亚类，互动类，界面，界面，界面，界面，虚拟方法，虚拟方法，operator，Operator opertranting，Operator，Operator opertranting。EE301模拟电子II：扩增和增益概念，Desibell概念，电压放大器 /电流放大器 /跨导电电路 /跨逆性电路模型，晶体管在扩增中的概念功能。DC分析晶体管（BJT，MOSFET）电路。BJT和MOSFET的小信号当量和末端电阻。AC分析BJT和MOSFET放大器：基本放大器阶段的增益和输入/输入电阻，分析级联（直接/电容性耦合）放大器。cascode结构，达灵顿结构。差分放大器，差分和共同模式增益，共同模式排斥比。当前来源，负载的电路。操作放大器，理想和实际行为，样品操作机的内部结构。opamp的线性和非线性应用，非理想性对行为的影响。功率放大器。eens221工程学简介：本课程是工程学深度一年级学生的方向课程。它旨在使学生适应更轻松，并告知他们有关电子产品的一般主题以及电信工程，工程道德和质量。各种教职员工向学生们发表演讲。提供了申请的示例，加上工程伦理守则，道德责任，设计中的质量问题和应用程序。ELIT113技术英语：本课程旨在通过使用引起的信息通过阅读和分析技术和学术文本以及学术和技术写作技巧来提高学生的阅读能力。学生不仅了解学术和技术英语的要求，还可以提高他们的其他语言和批判性思维能力。ELIT213学术写作简介：旨在教授组织和关键的课程学生有望通过使用适当的技术语言来广泛描述对象和机制，以对他们所研究的信息进行分类并撰写有关分类的分析组成，以引用他们在整个过程中使用的所有信息。
列出计算机的硬件组件
AKCEPT数据，执行功能，显示重新塑料并根据需要存储thoz数据或重新塑造的电子设备iz iz iz iz。它是对硬件和软件资源的紧缩，这些硬件和软件资源使thiz用户不断地提供各种功能。硬件iz的物理komponents的物理komponents，例如AZ A处理器，内存设备，监视器，键盘等，而软件IZ IZ一组会通过硬件资源适当地使用Funcion的训练或指令。Thiz Quipooter具有三个ImportInt Komponent：输入单元，中央处理单元（CPU）和输出单元。将在下面讨论：1。输入单元：附加到Thiz Compooter的输入设备的输入单元Konsist。这些设备将输入输入，并将其konvert konvert到Th Quipooter unordands的二进制语言中。一些常见的输入将AR键盘，鼠标，操纵杆，扫描仪等分离2。中央处理单元（CPU）：onz th信息iz通过输入设备输入了台式机，处理器对其进行操作。th cpu iz称其为Th Qpooter的大脑，因为它是TH钳子的控制中心。它首先从内存中指令说明，然后对其进行解释，以便知道要做什么。如果需要，请从内存或输入设备获取数据。THEFTER CPU执行或执行所需的KOMPONTAIN，ZEN要么存储TH输出，要么在输出devize上显示它。th cpu haz三个主要的komponents，对不同的funkcions负责：算术逻辑单元（ALU），控制单元（CU）和内存rezisters。算术kalkles包括加法，减法，乘法和分裂。A.算术和逻辑单元（ALU）：Alu执行数学kallations并进行逻辑策略。逻辑说明参与了两个数据项的比较，以查看一个iz iz iz更大或更小或相等。Th算术逻辑单元iz th cpu的主要功能是TH CPU的基本构建块。B.控制单元：TH控制单元Koordines和Kontrols TH数据流入和从CPU中进出，以及Kontrols Alu的所有操作，内存Rezisters以及输入/输出单元。iz还负有责任地执行存储在TH程序中的所有指令。它对提取的指令进行解码，对其进行解释并将控制信号发送到输入/输出devized，直到Alu和Memory正确地完成IZ的操作。控制单元充当计算机的中枢神经系统或大脑，为各种组件提供信号以执行指令。CPU中的内存寄存器临时存储处理器使用的数据。这些寄存器的尺寸可以变化（16位，32位，64位等）每个都有一个特定的功能，例如存储数据或说明。用户可以将这些寄存器用于存储操作数，中间结果等。累加器（ACC）是ALU内的主要寄存器，持有操作数的一个操作数。附加到CPU的内部内存都存储数据和指令，并将其分为许多具有唯一地址的存储位置。这允许计算机快速访问任何位置，而无需搜索整个内存。我们可以使用所有这些组件轻松执行任务。程序执行时，将其数据复制到内部内存，并保留在那里，直到执行结束为止。存储器单元是永久存储数据和指令的主要存储组件，以便于检索。输出设备（例如监视器，打印机和绘图器）附着以形成输出单元，将CPU转换为可读格式的二进制数据。输出单元接受来自CPU的信息，并以用户友好的格式显示。计算机的特性包括速度 - 能够每秒执行数百万计算 - 精度，勤奋，多功能性和存储容量。计算机可以精确处理复杂的任务，同时执行多个操作，存储大量数据或说明，并根据需要检索它们。总而言之，计算机已经使用了多年，并广泛传播其用法。三个基本组件是输入单元，CPU和输出单元。但是，计算机功能中还有其他关键组件。内存单元，控制单元以及算术和逻辑单元启用复杂操作。常见问题解答：什么是输入单元？输入单元可让用户输入数据并命令到计算机中。它如何工作？输入单元将用户操作或数据转换为计算机处理的电信号。什么是CPU？CPU通过执行程序指令执行大多数处理任务。其主要部分是算术逻辑单元（ALU），控制单元（CU）和寄存器。CPU如何处理数据？它从内存中获取指令，解码它们，执行指令，然后存储结果。计算机硬件包括物理组件，例如CPU，RAM，主板，存储，图形卡，声卡，计算机箱，监视器，鼠标，键盘和扬声器。软件是书面指令，可以由硬件存储和运行。硬件由软件指示执行命令或说明。两者的组合形式可用的计算系统。早期计算设备可以追溯到17世纪。法国数学家布莱斯·帕斯卡（Blaise Pascal）设计了一种基于齿轮的设备，用于增加和减法，销售约50款。阶梯式的Reckoner是由Gottfried Leibniz发明的，到1676年，可能会分裂和乘。但是，由于设计缺陷和制造局限性，它并不是很有用。类似的设备一直在使用直到1970年代。在19世纪，查尔斯·巴巴奇（Charles Babbage）设计了一种机械装置，用于计算多项式和从未构建的通用计算机。最早的计算机合并了用于输入和输出，内存，算术单元和原始编程语言的打孔卡。Alan Turing于1936年开发了通用图灵机，以建模任何类型的计算机。证明没有计算机可以解决决策问题。计算机存储是现代计算，连接硬件和软件的基础。布尔代数由乔治·布尔（George Boole）在19世纪中叶发明，构成了电路建模的基础，用于晶体管和综合电路。它包含数十亿个小晶体管。在1945年，艾伦·图灵（Alan Turing）设计了自动计算引擎，而约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）开发了冯·诺伊曼（Von Neumann）体系结构，该体系结构具有集中记忆，具有优先访问内存的CPU，以及I/O单元。此设计已成为大多数现代计算机的模板。计算机架构优先考虑成本，速度，可用性和能源效率等目标。设计人员必须了解硬件要求和计算的各个方面，包括编译器和集成电路设计。成本限制降低了利润率，由于改进的制造技术，组件的成本下降。基于冯·诺伊曼（Von Neumann）1945年的设计，最常见的指令集架构涉及CISC，RISC，向量操作或混合模式。isas是共享硬件系统，其中有点指示I/O模式。基于RISC的机器受益于使用更少的说明。这降低了复杂性并增加了注册用法。在RISC在1980年代发明后，其管道和缓存的建筑变得越来越受欢迎。他们将CISC体系结构取代了资源受限的设备，例如手机。在1986年至2003年之间，硬件性能提高了50％以上。这允许开发平板电脑和移动设备。在21世纪，绩效提高是通过利用并行性来驱动的。可以通过数据或任务并行性来实现并行性。这是由各种硬件策略（例如指导级并行性和图形处理单元）所容纳的。虚拟内存简化了程序的地址。微结构涉及高级硬件设计问题，例如CPU，内存和内存互连。内存层次结构可确保更快的内存更接近CPU，而存储器则用于存储较慢。计算机处理器会产生热量，这会影响性能和组件寿命。热管理系统，例如空气冷却器和液体冷却器，在计算机中很常见。数据中心使用更高级的冷却解决方案来维持安全的工作温度。现代计算机在性能和热量管理之间面临微妙的平衡。[31]尽管它们可能很昂贵，但可以使用更有效的模型。[32]但是，即使是最强大的处理器也具有不得超过的限制以防止过热。[33]因此，计算机将自动防止其性能，或者在必要时关闭，以保护其硬件免受过热堆积的影响。[34]对于需要创新的冷却系统才能有效运行的较小，更快的芯片尤其如此。[35]除了前面提到的组件（例如监视器和主板）外，还有其他几个关键的硬件元素构成了个人计算机。这些包括CPU，RAM，扩展卡，电源单元，光盘驱动器，硬盘驱动器，键盘，键盘，鼠标等。[36]台式计算机通常配备一个单独的监视器，键盘和鼠标，而笔记本电脑将这些组件集成到一个紧凑的情况下。[37]便携式平板电脑和笔记本电脑由于便利性和多功能性而变得越来越受欢迎。它们通常以触摸屏为主要输入设备，并且可能包括折叠键盘或外部连接以增加功能。[38]一些模型甚至允许用户分离键盘，从而有效地将其变成2英寸1片平板电脑笔记本电脑混合动力车。[39]手机将延长的电池寿命和便携性优先于原始性能。他们通常具有一系列功能，包括相机，GPS设备，扬声器和麦克风，[40]，但通常要求用户与较大的计算机相比，在功能方面做出妥协。[41]这些设备的功率和数据连接可能会因特定模型或类型而变化很大。个人计算机比大型机或超级计算机要小得多且价格便宜，这些计算机专为大规模计算而设计，可能耗资数亿美元。相比之下，个人计算机用于浏览互联网和文字处理等日常任务。微型计算机是一种计算机，在大小和价格方面介于这两个极端之间。它是在1960年代开发的，它是大型机和中型计算机的便宜替代品。超级计算机专为特定任务而设计，例如运行复杂的模拟或分析大型数据集，并且由于其高性能功能而可能非常昂贵。仓库比例计算机类似于群集计算机，但在更大的范围内，在软件中用作服务（SaaS）应用程序。他们优先考虑每次操作和电力使用成本，用于硬件和基础设施的价格超过1亿美元。虚拟硬件是模仿物理硬件功能的软件，通常用于IaaS和Paas等云计算服务。嵌入式系统的范围从非常基本到高级处理器，并且通常是根据其价格而不是性能功能来选择的。一个计算机盒包围了大多数台式计算机的组件，为内部零件提供机械支持和保护。它还有助于控制电磁干扰并防止静电放电。使用的案例类型取决于计算机的预期目的，其中一些提供了更多的扩展室或对便携性的影响保护。符合ATX标准，将AC功率转换为120至277伏在较低电压（例如12、5或3.3伏）的DC功率。计算机主板是主要组件，具有通过端口和扩展插槽连接CPU，RAM，磁盘驱动器和外围设备的集成电路的板。关键组件包括至少一个CPU，该CPU执行启用计算机功能的计算，解释RAM中的程序说明并将结果发送回相关组件。CPU通常通过散热器和风扇或冷却系统冷却。许多较新的CPU具有播放GPU和1 GHz和5 GHz之间的时钟速度。有一种增加核心增加并行性的趋势。内部总线将CPU连接到主内存，通过几行同时通信。带有多个处理器的计算机需要由Northbridge管理的互连总线，而Southbridge则管理较慢的外围设备。RAM商店基于用法积极访问层次结构中的代码和数据，其寄存器最接近CPU，其容量有限。多个缓存区域的容量比寄存器更大，但小于主内存，通过预摘要减少延迟。如果需要缓存数据，则可以从主内存中访问。缓存通常是SRAM，而主内存通常是大量的。如果计算机关闭，其永久存储或非易失性存储器通常以比常规内存更低的成本提供更高的容量，但是由于硬盘驱动器中的历史用途，这些内存需要更长的时间才能访问，而硬盘驱动器的历史用途则由更快的固态驱动器（SSD）代替。存储数据的其他选项包括USB驱动器和云存储。ROM（仅读取内存）包含计算机上电动机时运行的BIOS，而新的主板则使用统一的可扩展固件接口（UEFI）而不是BIOS。功率MOSFET控制电压调节器模块（VRM），而CMOS电池为BIOS芯片中日期和时间的CMOS存储器提供动力。可以通过扩展卡通过扩展插槽添加到计算机中，以增强功能，尽管现代计算机通常具有集成的GPU。大多数计算机还具有外部数据总线（例如USB）来连接外围设备，例如键盘，鼠标，显示器，打印机和网络接口控制器。2023年的计算机硬件的全球收入达到7051.7亿美元。电子废物管理至关重要，这是由于计算机硬件中存在的危险材料。处置未经授权的计算机是非法的，并且必须通过政府批准的设施进行回收。可以通过删除可重复使用的零件（例如RAM，图形卡和硬盘驱动器）来简化回收计算机。可以回收许多计算机硬件中使用的有价值的材料，以重复使用，降低成本和环境危害。有毒物质（例如铅，汞和镉）通常在计算机组件中发现，构成健康风险，包括智力发育，癌症和器官损害受损。电子废物的不当处理可能会导致严重的环境污染和健康问题。相比之下，回收计算机硬件被认为是环保的，因为它可以防止危险废物进入大气。存在严格的立法，以执行可持续的处置惯例，包括《欧盟和美国国家计算机回收法》的废物电气和电子设备指令。电子循环是指收集，修复，拆卸，经纪和回收电子设备的过程。像戴尔（Dell）和苹果公司（Apple）这样的公司参加了电子环保计划，以回收各种电子产品，减少电子废物并促进更可持续的未来。在捐赠或回收计算机时，请考虑对教育机构，医院和其他非营利组织进行翻新和重复使用旧计算机的组织。例如，计算机援助国际接受各种捐款，以重新利用这些目的的旧计算机。Kevin（2022）在他的书《探索计算机硬件：理解计算机硬件，组件，外围设备和网络的插图指南》中讨论了计算机硬件的主题。本书涵盖了计算机硬件及其组件的各个方面，包括网络。计算机硬件是众多资源的主题，包括教科书，例如Wang，Shuangbao Paul的计算机架构和组织。这些材料可通过Wikimedia Commons，Wikibooks和Wikiversity等各种在线平台访问。此外，可以在Wikipedia的页面上找到有关计算机硬件的信息。