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计算机系统原理分为七类：计算、通信、协调、回忆、自动化、评估和设计。
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- Advanced Mathematical Statistics 高等数理统计学
- (Generalized) Linear Models 广义线性模型
- Statistical Machine Learning 统计机器学习
- Longitudinal Data Analysis 纵向数据分析
- Foundations of Data Science 数据科学基础
电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|Instruction Execution Cycle of Sequential Processor
This chapter contains an outline of structure and functioning of stand-alone internally controlled computer with sequential processor, as well as its functioning in a collection of such machines. The internal control means that program instructions (commands) and data, encoded (commonly nowadays) as sequences of bits, are located in the internal memory (RAM) and are fetched by the processor to its specific register. A distinction between instructions and data depends on this register. If it is the instruction register (IR), the bit sequence is interpreted as instruction and taken to suitable electronic circuits where it is executed, if another register, e.g. accumulator (A), it is interpreted as data. This is the so-called stored-program architecture, devised by von Neumann (1945) with J. W. Mauchly and J. P. Eckert (in the 1940s), commonly known as the von Neumann’s architecture. The details of a single instruction execution, that is actions of the electronic circuits, are on the lower description level than principles of distributed systems, so will not be considered. Why this book begins with such architecture (a brief note on alternative concepts of data processing is in the Final Remarks)? The following are some reasons:
- Multiprocessor and multicomputer distributed system is a set of such machines:
- multiprocessor-a set of processors with common physical memory,
- multicomputer-a set of stand-alone (autonomous) computers without common physical memory, possibly with diverse architectural details (e.g. different coding of numbers); the computers are connected by means of transmission channels and endowed with distributed operating system.
- The objective of the multiprocessor and multicomputer system is to give the users impression of work on a sequential, autonomous machine of enhanced performance of algorithms (due to concurrent processing of their parts) and endowed with mechanisms for joint resource usage, for interprocess communication, for correct cooperation (in particular synchronizing some actions) between other machines, etc.
- Basic functions of distributed system are similar to those in stand-alone sequential machine (Fig. 1.1); for instance, communication mechanisms in a computer network plays similar part as input/output mechanisms in a sequential machine, but are significant extension of the latter. This extension creates many problems, absent in sequential machines, where communication proceeds only between its own internal and external components.
- The book begins with demonstrative execution of simple programs by a model of sequential von Neumann’s machine and their parallel execution by a collection of such machines, connected by communication channels. Such presentation visualizes main problems of synchronization and communication in the real distributed systems.
电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|Mutual Exclusion of Processes
In order to avoid conflicts between processes that use shared resources, some mechanisms are applied ensuring access to a resource for at most one process at a time and, after its usage, giving access to this resource for another process. Such mechanisms implement mutual exclusion of processes, that is determine the so-called critical section, being a program fragment. In exclusive execution of this fragment, a protected resource is being used. Let us consider the semaphores as such mechanism, leaving out others, like TEST\&SET, as well as algorithms of mutual exclusion, for instance the Dekker’s algorithm (published in Dijkstra 1965), probably the first correct solution to this problem. The semaphore, introduced by the Dutch scientist Dijkstra $(1965,1968)$, is a variable, that assumes integer values and is shared by cooperating programs. For further considerations, the semaphores will be limited to binary ones, that is, they will assume only values 0 and 1 . Permissible operations on semaphores are named $\mathrm{P}$ and $\mathrm{V}$, and are of the following meaning, where sem is a semaphore:
- $\mathrm{P}($ sem $)$ : if $\operatorname{sem}>0$ then sem: $=\operatorname{sem}-1$, and if sem $=0$ then suspend the process
- $\mathrm{V}($ sem $)$ sem: $=1$ and resume a certain suspended process (for instance, suspended by the longest time)
The operations are indivisible (atomic): when a certain program performs one of them, another program cannot perform none of them at the same time. Thus, they are critical sections themselves, but performed at the lower level than the user’s programs (for instance by computer hardware or in the kernel of operating system). In some programming languages, the $\mathrm{P}$ operation is named ,wait” and $\mathrm{V}-$,signal” (P and V are the first letters of Dutch words “passeren” and “vrijmaken”, meaning “to pass” and “release”). They will be treated as computer’s instructions. The operations encompass arbitrarily long piece of program where exclusive access to a resource is performed, in contrast to a hardware device, called a memory arbiter, which assures exclusive read/write of a single memory cell only. Notice that the name ,semaphore” is taken from the railway terminology, because the semaphore closes entrance of program (train) to its critical section (occupied track) if another program is executing critical section which protects the same resource. This is illustrated in Table $1.4$ (with somewhat outdated steam locomotive).
计算机系统原理代考
电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|Instruction Execution Cycle of Sequential Processor
本章概述了具有顺序处理器的独立内部控制计算机的结构和功能，以及它在此类机器集合中的功能。内部控制意味着程序指令（命令）和数据（现在通常）编码为位序列，位于内部存储器（RAM）中，并由处理器获取到其特定的寄存器。指令和数据之间的区别取决于该寄存器。如果它是指令寄存器（IR），则位序列被解释为指令并被带到合适的电子电路中执行，如果是另一个寄存器，例如累加器（A），它被解释为数据。这就是所谓的存储程序架构，由 von Neumann (1945) 与 JW Mauchly 和 JP Eckert (在 1940 年代) 共同设计，俗称冯诺依曼架构。单条指令执行的细节，即电子电路的动作，比分布式系统的原理描述层次低，所以不予考虑。为什么本书从这样的架构开始（关于数据处理的替代概念的简要说明在最后的评论中）？以下是一些原因：
- 多处理器和多计算机分布式系统是一组这样的机器：
- 多处理器——一组具有公共物理内存的处理器，
- 多计算机——一组没有公共物理内存的独立（自主）计算机，可能具有不同的架构细节（例如不同的数字编码）；计算机通过传输通道连接，并具有分布式操作系统。
- 多处理器和多计算机系统的目标是给用户一个在顺序的、自主的机器上工作的印象，该机器具有增强的算法性能（由于它们的部分的并发处理）并被赋予联合资源使用机制，用于进程间通信，用于其他机器之间的正确合作（特别是同步某些动作）等。
- 分布式系统的基本功能与单机时序机类似（图1.1）；例如，计算机网络中的通信机制与顺序机中的输入/输出机制扮演着相似的角色，但却是后者的重要扩展。这种扩展产生了许多问题，在顺序机器中不存在，其中通信仅在其自己的内部和外部组件之间进行。
- 本书首先通过冯诺依曼的顺序机器模型演示简单程序的执行，以及由通过通信通道连接的这些机器的集合并行执行它们。这样的演示可视化了真实分布式系统中同步和通信的主要问题。
电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|Mutual Exclusion of Processes
为了避免使用共享资源的进程之间的冲突，应用了一些机制来确保一次最多为一个进程访问一个资源，并且在使用该资源后，为另一个进程提供对该资源的访问权。这种机制实现了进程的互斥，即确定所谓的临界区，即程序片段。在此片段的独占执行中，正在使用受保护的资源。让我们将信号量视为这样的机制，而忽略其他机制，例如 TEST\&SET，以及互斥算法，例如 Dekker 算法（发表于 Dijkstra 1965），这可能是该问题的第一个正确解决方案。信号量，由荷兰科学家 Dijkstra 介绍(1965,1968), 是一个变量，它采用整数值并由协作程序共享。为了进一步考虑，信号量将被限制为二进制信号量，也就是说，它们将仅假定值 0 和 1 。信号量上允许的操作被命名为磷和在, 并且具有以下含义，其中 sem 是信号量：
- 磷(哪个)： 如果哪个>0然后 sem：=哪个−1, 如果 sem=0然后暂停进程
- 在(哪个)作为：=1并恢复某个暂停的进程（例如，暂停最长时间）
这些操作是不可分割的（原子的）：当某个程序执行其中一个时，另一个程序不能同时执行任何一个。因此，它们本身就是关键部分，但在比用户程序更低的级别上执行（例如通过计算机硬件或操作系统内核）。在某些编程语言中，磷操作名为，等待”和在−,signal”（P 和 V 是荷兰语单词“passeren”和“vrijmaken”的首字母，意思是“通过”和“释放”）。它们将被视为计算机的指令。这些操作包含任意长的程序片段，其中执行对资源的独占访问，与称为内存仲裁器的硬件设备相反，它确保仅对单个存储单元进行独占读/写。请注意，名称“信号量”取自铁路术语，因为如果另一个程序正在执行保护相同资源的临界区，则信号量会关闭程序（火车）到其临界区（占用轨道）的入口。这在表中说明1.4（有点过时的蒸汽机车）。
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随机过程代考
在概率论概念中，随机过程是随机变量的集合。 若一随机系统的样本点是随机函数，则称此函数为样本函数，这一随机系统全部样本函数的集合是一个随机过程。 实际应用中，样本函数的一般定义在时间域或者空间域。 随机过程的实例如股票和汇率的波动、语音信号、视频信号、体温的变化，随机运动如布朗运动、随机徘徊等等。
贝叶斯方法代考
贝叶斯统计概念及数据分析表示使用概率陈述回答有关未知参数的研究问题以及统计范式。后验分布包括关于参数的先验分布，和基于观测数据提供关于参数的信息似然模型。根据选择的先验分布和似然模型，后验分布可以解析或近似，例如，马尔科夫链蒙特卡罗 (MCMC) 方法之一。贝叶斯统计概念及数据分析使用后验分布来形成模型参数的各种摘要，包括点估计，如后验平均值、中位数、百分位数和称为可信区间的区间估计。此外，所有关于模型参数的统计检验都可以表示为基于估计后验分布的概率报表。
广义线性模型代考
广义线性模型（GLM）归属统计学领域，是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
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机器学习代写
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多元统计分析代考
基础数据: $N$ 个样本， $P$ 个变量数的单样本，组成的横列的数据表
变量定性: 分类和顺序；变量定量：数值
数学公式的角度分为: 因变量与自变量
时间序列分析代写
随机过程，是依赖于参数的一组随机变量的全体，参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现，其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值（如1秒，5分钟，12小时，7天，1年），因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中，往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录，以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进（Multiple Regression Analysis Asymptotics）属于计量经济学领域，主要是一种数学上的统计分析方法，可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系，在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中，其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括：数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发，包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统，其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题，尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题，而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问，这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展，得到了许多用户的投入。在大学环境中，它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域，MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要，工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数（M 文件）的综合集合，可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。