信息科技知识点整理

一、信息的基本知识

1.信息的概念

♦信息是用来描述各种事物的特征、变化及相互关系的数据所表达的内容。

♦信息论的创始人香农认为：

信息是能够用来消除不确定性的东西。

♦广义的信息指的是客观世界中各种事物的存在方式和他们的运动状态的反映。

通俗的说，信息就是客观世界一切事物存在和运动所能发出的各种信号和消息。

2.信息的作用

♦近代控制论创始人维纳指出（1948年）：

信息就是信息，不是物质，也不是能量。

♦信息、物质和能量构成了人类社会赖以生存和发展的三大资源。

3.信息的特征

♦(1)信息的传载性：（信息与信息载体的联系和区别）

信息的传载性是指信息可以传递，并且在传递中必须依附于某种载体。通常，语言、文字、声音、图像等都是信息的载体，用于承载语言、文字、声音、图像的物质也是信息的载体。

(2)信息的共享性

(3)信息的可处理性

(4)信息的时效性

4.信息的处理过程

♦人们把获取原始信息，对它进行加工处理，使之成为有用信息的过程统称为信息处理，包括对信息的获取、存储、加工、表达、传播、转换和使用。

♦获取→存储→加工→表达

5.常见的信息技术

♦感测技术：

就是获取信息的技术。主要是对信息进行提取、识别或检测并能通过一定的

计算方式显示计量结果。比如：电子温度计、人脸或指纹识别系统、OCR等。

♦通信技术：

就是传递信息的技术。它的主要功能是实现信息从空间一点到另一点的快速、

可靠和安全的转移，是整个信息过程中最基础的环节。

♦计算技术：

就是处理信息的技术，它包括对信息的编码、运算、判断等。

♦控制技术：

是对获取的信息进行加工和逻辑判断的基础上作出决策并对操作对象实施控

制的技术。

6.信息科技的发展及影响

♦计算机发展历经四代：

电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模和超大规模集成电路计算机♦电子计算机正向着巨型化、微型化、网络化等诸多方向发展。

7.信息技术的广泛应用和影响。

♦（1）信息技术推动社会经济发展

（2）信息技术促进政治文明和社会进步

（3）信息技术加快贸易电子化

（4）信息技术改变人们的工作、学习和生活方式

（5）信息技术对社会发展的负面影响。

♦信息技术的发展的目标：

更快（计算机和网络速度）、更强（信息处理能力）。信息技术发展预测。（P97）

8.信息科技的发展及影响

♦人类经历的5次信息技术革命：

①语言的产生与应用

②文字的创造和使用

③造纸术和印刷术的发明

③电报、电话、广播、电视的发明和普及

⑤计算机与现代通信技术的应用

♦现代意义上的信息技术正是在电信革命之后才产生和发展起来的。

♦网格计算和高性能计算机、信息安全、计算机互联网和移动计算、多媒体和虚拟现实、超大规模集成电路设计、生物信息学、人工智能等都是信息技术中有待发展的领域。

二、信息的数字化

1.信息的数字化

♦定义：把各种形式的信息转化为二进制数形式的过程就是信息的数字化/称信息的编码。♦建立数据与代码间的对应关系，需要要有统一的规则，这种规则称为编码。

编码就是将信息从一种形式或格式转换为另一种形式的过程。

编码就是用预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成数码。

2.数制之间的转换（2⎛16）

♦二进制转十六进制：

从低位（右边）开始，把每4位二进制（不足4位用0补齐）换算成1位十六进制数码♦十六进制转二进制：

从低位（右边）开始，把每1位十六进制换算成4位二进制数码

3.位与字节

♦位（bit）是计算机中最小的记忆元件字节（Byte）是存储容量的基本单位

♦1个字节由8个位组成

4.西文字符的编码

♦ASCII码：美国标准信息交换码，（英文字母、数学和标点符号的编码）为计算机提供了一种存储数据和与其他计算机及程序交换数据的方式

♦一个ASCII码用7位二进制数表示并存储，占用1个字节（字节的最高位为“0”）

5.汉字的编码

♦汉字信息交换码国标码（GB2312-80）由连续的2个字节组成，每个字节的最高位为“0”。♦区位码是国标码的另一种表现形式。区码和位码的值分别为1～94之间的十进制数。♦输入码（外码）（面向用户）

汉字的输入码是为将汉字输入计算机而形成的编码。

同一个汉字可以有不同的输入编码（音码、形码等）

机内码（内码）

汉字的机内码是计算机系统内部用于汉字的存储、处理和传输的编码。

表示及存储：（对应于国标码）

一个汉字的内码用2个字节表示并存储，并把每个字节的最高位置“1”

汉字的机内码是唯一的。

字形码（输出码）

汉字的字形码是为显示和打印输出汉字而形成的汉字编码。

表示及存储：

通常用点阵方式表示，一般的汉字系统中汉字字形点阵有16×16、24×24、48×48 6.字形码相关计算

♦字节数= 点阵行数×点阵列数/ 8

7.声音的编码

♦采样：采集模拟信号的样本称为采样。

采样频率：每秒采集的样本数量称为采样频率（Hz）

量化：把采集到的模拟量值序列转换为一个二进制数序列

♦一个音频信号在计算机中的表示存储的过程：

选择采样频率，进行采样→选择采样精度（分辨率），进行量化→形成声音文件8.声音的相关计算

♦声音文件字节数= 采样频率* 量化精度值* 声道数* 秒/ 8

♦影响数字声音波形质量的因素：采样平率、量化精度（分辨率）和记录声音的通道数9.图像的编码

♦位图图像（又称点阵图）：它是以“点”即像素作为图像组成的基本要素。

♦像素：把一幅图像按照行列分割成许多的点，这些点称为像素。

一个像素通常被视为图像的最小的完整采样。

♦图像分辨率：指图像的像素数。即图像分辨率=宽度的像素数目*高度的像素数目。

扫描、打印分辨率dpi（dots per inch）：指图像扫描及打印时每英寸可识别的点数。

♦矢量图形：是由数学方式定义的线条和曲线，它根据图象的几何特性来描绘图像。10.位图图像的相关计算

♦图像文件字节数= 图像像素总数* 颜色深度位值（所占二进制位数）/ 8

11.数据的压缩

♦数据压缩的实质：数据压缩是一种编码方式

数据压缩的作用：使数据占用的存储空间相对减少

♦有损压缩：在较小的质量损失的情况下，对文件中相同或相似数据进行大幅度的压缩。

经过压缩的数据可直接使用。

无损压缩：对压缩后的数据进行还原，还原后的数据与原来的数据完全相同。

经过压缩的数据必须还原后才能使用（解压缩）。

♦有损压缩适用：动画，声音，图像文件

无损压缩适用：程序数据和文档数据

三、计算机硬件系统

1.冯诺依曼“二进制”的设计思想

♦目前，计算机电路的硬件结构只适合呈现两种状态，如电压的高和低、磁极的正和反、电路的导通和断开等。这就决定了计算机一般采用二进制作为信息编码，即以“0”和“1”

的组合来表示数据或计算机指令。

2.冯诺依曼“存储程序”的设计思想

♦“存储程序”的设计思想：

把程序作为数据存储在存储器中，即预先把程序输入、存储在存储器内，执行时无需人为干预，计算机的控制器自动依次读取程序中的一条条指令，经过分析和解释，指挥计算机各部件自动、高速地依次完成一系列预定操作。

♦意义：

存储程序原理使计算机真正实现了自动化处理。计算机硬件不必为某一应用而专门设