信息科学概论复习大纲

第一章

1.科学:是人类创建的关于自然和社会（因而也包括人类自身）的本质以及它们的运动规律的开放性理论知识体系，它经过长期的社会实践而被人们逐渐发现，提炼和抽象出来，又经过长期的社会实践检验而得到确立和更新。

2.知识的形成是个复杂的过程，至少需要经历两个基本的阶段，首先是在实践过程中有所发现和创新，然后是在实践过程中经历严格的检验和确证。

3.技术:也叫工艺学，是人类创造的关于如何认识自然和如何改造自然的工艺方法体系，它从实践过程中被人们逐渐总结出来，或在科学理论指导下被人们发明出来，经过实践检验而逐渐得到确认和应用

技术创造也大体要经历两个阶段:新技术的发明和新技术的检验

4.科学技术的本质:

利用外部资源，创制先进工具，扩展人力能力

5.本体论层次的信息定义:某个事物的本体论层次信息，是该事物的运动状态及其变化方式的自我表述。

认识论层次信息定义:主体关于某个事物的认识论层次信息，是指主体所表述的关于该事物的运动状态及其变化方式，包括这种状态，方式的形式，含义，效用。

第二章

1、信息的定义：

本体论层次的信息定义：某个事物的本体论层次信息，是该事物的运动状态及其变化方式的自我表述（自我呈现）。

认识论层次的信息定义：主体关于某个事物的认识论层次信息，是指主体所表述的关于该事物的运动状态及其变化方式，包括这种状态/方式的形式、含义和效用。

2、在语法、语义和语用信息三者之间，语法信息是最简单、最基础的层次；语用信息则是最完全、最实用的层次；语义信息介于其中。

3、信息的特征：（1）信息来源于物质，但又不是物质本身，因此，它从物质的运动中产生出来，又可以脱离源物质而寄生于它物质（媒体），相对独立地存在。（2）信息也来源于精神世界，但是又不限于精神领域。（3）信息与能源紧密相关，但是又与能量有质的区别。（4）信息可以被提炼成为知识，但信息本身不等于知识。（5）信息是具体的，可以被主体所感知、处理和利用。（6）信息可以被复制，可以被共享。（7）语法信息在传递和处理过程中永不增值。（8）在封闭系统中，语法信息的最大值不变。

4、信息最重要的功能：信息可以通过一定的算法被加工成知识，并针对给定的目标被激活成为求解问题的智能策略，进而按照策略求解实际的问题。这是信息的最核心，最本质的功能。信息-知识-智能（策略），这是人类智慧的生长链，或称为智慧链。

5、信息过程：1、信息获取2、信息传递3、信息处理4、信息再生5、信息施效。

6、信息科学方法论体系主要包括三个方法和两个准则：信息系统分析方法、信息系统综合方法、信息系统进化方法、功能准则、整体准则。

第三章

1.信息的表示方法

（1）信号表示

（2）符号表示

（3）机器表示

（4）语音信息表示

（5）图形图像数据表示

1）位图

2）矢量图

2.

信息融合过程分为三个层次:数据层次融合，特征层次融合，决策层融合

3.信息的组织:信息的筛选，信息的描述（外表特征的描述与标识，内容特征的描述与标识），信息的存储（数据库，记录及其组成）

4.传感器的分类：

按工作机理分类：物理型传感器、化学型传感器、生物传感器。

按构成原理分类：结构型传感器、物性型传感器、。

根据能量转换情况分类：能量控制型传感器、能量转换型传感器。

按照物理原理分类：电参量式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、力电式传感器、热电式传感器、波式传感器、射线式传感器、半导体式传感器、其他原理的传感器。

按照传感器的用途分类：位移传感器、压力传感器、振动传感器、温度传感器。

依据转换过程可逆与否分类：单向传感器、双向传感器。

根据传感器输出信号的形式分类：模拟信号传感器、数字信号传感器。

第四章

1、通信系统的组成

（1）信源（2）编码器（3）信道（4）译码器（5）信宿

2、保密安全（通信系统安全问题包括针对物理环境和针对通信链路的威胁）

（1）物理安全威胁（2）通信链路安全威胁

3、网络安全技术

（1）防火墙技术 (2)入侵检测技术（3）内网安全技术（4）安全协议（5）业务填充（6）路由控制机制（7）公证机制

解释防火墙技术：是一种允许接入外部网络，但同时又能够识别和抵抗非授权访问的安全技术。防火墙扮演的是网络中“交通警察”的角色，指挥网上信息合理有序的安全流动，同时也处理网上的各种“交通事故”。防火墙可分为外部防火墙和内部防火墙。前者是在内部网络和外部网络之间建立起一个保护层，从而防止“黑客”的侵袭，其方法是监听和限制所有进出通信，挡住外来非法信息并控制敏感信息被泄露；后者将内部网络分隔成多个局域网从而限制外部攻击造成的损失。

入侵检测技术：入侵检测系统作为一种积极主动的安全防护手段，在保护计算机网络和信息安全方面发挥着重要的作用。入侵检测是监测计算机网络和系统以发现违反安全策略事件的过程。入侵检测系统工作在计算机网络系统中的关键点上，通过实时的收集和分析计算机网络或系统中的信息，来检查是否出现违反安全策略的行为或遭到袭击的痕迹，进而达到防止攻击、预防攻击的目的。

4、信息内容安全领域的主要技术

（1）信息内容的获取技术（2）信息内容理解与识别技术（3）控制/阻断技术

（4）信息内容审计技术（5）反病毒技术

第五章

1、信号处理与信息处理的区别与联系

信号处理着重在对作为信息载体的信号（而不是信息本身）在时间域和频率域等方面进行的

加工处理过程，其主要目的是增强信号中的感兴趣部分或削弱信号中的其他部分。信息处理通常是指对获取的信息本身进行处理，使其更便于应用。信号处理主要触及信息的载体和外表——信号，信息处理则不仅触及信号，更重要的是要触及信息本身。

（1）信号处理侧重于波形上采集、降噪、放大或降低、增强、分离的处理。

（2）信息处理侧重于对内容的理解，如对音乐的理解与欣赏方面。

2、常规信息处理主要内容与方法

（1）信号运算

（2）信号变换

（3）信号滤波

（4）信号的谱分析

（5）特征提取

（6）信号检测与估值

3、智能信息处理的理论与方法

（1）人工神经网络

（2）符号逻辑智能

（3）模糊逻辑

（4）计算智能与进化计算

（5）知识发现与数据挖掘

拓展：

模糊逻辑理论着眼于可用语言和概念作为代表的脑的宏观功能，按照人为引入的隶属度函数，逻辑的处理包含有模糊性的语言信息。

遗传算法是模仿生物遗传学与自然选择机理，通过人工方式构造的一类优化搜索算法，是对生物进化过程进行的数学仿真，是进化计算的一种重要形式。

3、智能信息处理的应用

（1）智能机器

1>智能计算机 2>智能机器人

（2）智能识别

1>文字识别 2>语音识别 3>图像识别

（3）智能信息检索

1>网络信息智能搜索 2>多媒体信息检索

（4）智能信息交互

1>自然语言理解 2>机器翻译 3>语音合成 4>虚拟现实

（5）智能控制与决策

1>智能控制技术 2>智能决策

（6）智能网技术

1>智能通信技术 2>智能网技术 3>智能信息网络技术

第六章

1、基本的控制方法

（1）比例—积分—微分控制（ＰＩＤ控制）

（2）最优控制

（3）自适应控制

（4）智能控制

2、信息显示的基本方法

（1）多媒体