IGCSE 计算机科学：自动化与新兴系统

这个课题讲的是能够感知、判断并自行行动的系统，不需要有人按每一个按钮。温室风扇、自动门和植物浇水控制器都遵循同一个模式：传感器（sensor）、处理器（processor）、执行器（actuator），中间有一条规则。

在 Cambridge 0478 的 2026 至 2028 年大纲中，专题 6 包括三个部分。自动化系统是指传感器、微处理器和执行器协同工作，场景有工业、交通、农业、天气、游戏、照明和科学。

机器人技术包括机器人的定义、组成和用途。人工智能仅限于专家系统和机器学习。

它位于网络安全与负责任使用之后、算法设计之前，属于计算机科学学习指南。这里的思维方式，也就是读懂规则并追踪它的结果，与每一道算法题所需的思维相同。

开始之前需要知道什么？

你应当理解输入、处理、输出这几个概念，也要分得清模拟数据与数字数据。你还需要能读懂简单的 IF 语句。

如果 IF 语句仍然陌生，可以先花十分钟使用伪代码追踪训练器。它会逐步运行小型原创算法，并显示每个变量的变化。

一个导入示例

温室控制器每分钟读取一次温度。规则是：如果温度高于 30 °C，就开风扇，否则就关风扇。

温度传感器测量空气。处理器把每个读数与 30 比较。风扇电机是真正干活的执行器。

读数依次是 24、27、31、29、26 时，风扇状态是 OFF、OFF、ON、OFF、OFF。只有 31 高于 30。本模块的每一课都在这幅图景上增加一个概念。

应该按什么顺序学习各课？

1. 追踪传感器、处理与执行器阶段：学会这条链，并手动追踪一条规则。其他内容都依赖它。
2. 区分反馈与固定顺序：了解为什么有些系统会检查自己输出的效果，有些则不会。
3. 解释简单的决策模型：从一条规则扩展到多个输入和决策表。
4. 评估自动化系统中的数据质量：了解传感器给出错误读数时会发生什么。
5. 标注仅限 2029 的新增内容，不要套用到 2029 年前的试卷：让笔记对应正确的课程年份。

然后做综合练习，并把错题记入错题记录。

这个课题有哪些常见陷阱？

• 把处理器说成传感器。 传感器只负责测量，判断发生在处理器里。
• 把每个自动系统都叫作“反馈”。 无论发生什么都运行十分钟的定时器不是反馈。
• 忽略边界值。 “高于 30”与“30 或以上”对恰好 30 的读数处理不同。
• 相信每一个读数。 故障的传感器可能发出不可能的数值，而规则仍会照做。
• 使用错误年份的笔记。 给所学内容贴上标签，再对照你的课程大纲核对。

如何使用练习

先在纸上做每一道题。看任何答案之前，先写好追踪表。然后检查解题过程，不只看最后一行，并记下每个错误属于哪一课。

如果带反馈或杂乱数据的题目总让你乱了步骤，可以请线上一对一计算机科学补习的老师看你的追踪表，一起找出出错的那一步。