信息科學(xué)導(dǎo)論

1、1,基本信息姓名：王玉華郵箱：yuhua.w@tom.com電話：13676982785辦公室：6415,第2頁,個人特點,性格淡然，隨意懶散，不勉強自己，但努力進(jìn)取喜歡直抒己見，不繞彎子（改進(jìn)中）最大的愿望：再回到教室，再能有大片的時間做自己喜歡的事情,第3頁,,喜歡看小說、網(wǎng)游教科目標(biāo)：理論結(jié)合實際，將應(yīng)用帶到課程中，加強理論的實踐效果,第4頁,信息四年，你準(zhǔn)備好了嗎？,快樂學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)快樂學(xué)習(xí)規(guī)劃提高素質(zhì)不求回報

2、的付出和感恩的心了解老師的生活你想要學(xué)什么？,第5頁,第一章 信息,信息----information英文解釋：某人被通知或告知的內(nèi)容、情報 或消息信息什么時間出現(xiàn)？唐代詩人杜牧在《寄遠(yuǎn)》詩中 塞外音書無信息，道傍車馬起塵?！?。 南唐 李中 《暮春懷故人》 夢斷美人沉信息，目穿長路倚樓臺宋 陳亮 《梅花》 欲傳春信息，不怕雪埋藏

3、《水滸傳》第四四回 宋江大喜，說道：‘只有賢弟去得快，旬日便知信息。巴金 《家》三一 二表哥的事情怎樣了？為什么連信息也不給我一個？,第6頁,寄遠(yuǎn),兩葉愁眉愁不開，獨含惆悵上層臺。 碧云空斷雁行處，紅葉已雕人未來。 塞外音書無信息，道傍車馬起塵埃。 功名待寄凌煙閣，力盡遼城不肯回,第7頁,暮春懷古人,池館寂寥三月盡，落花重疊蓋莓苔。 惜春眷戀不忍掃，感物心情無計開。 夢斷美人沈信息，目

4、穿長路倚樓臺。 瑯玕繡段安可得，流水浮云共不回。,第8頁,第一章 信息的重大變革,表達(dá)信息：語言記錄信息：文字儲存信息：紙張和印刷術(shù)傳遞信息：烽火通訊處理信息：算盤提取信息：指南針隱蔽信息：虎符或者替代物品加快信息處理：計算機和通訊技術(shù),第9頁,信息技術(shù)的革命,第一次信息技術(shù)革命：語言的使用第二次信息技術(shù)革命：文字的創(chuàng)造第三次信息技術(shù)革命：印刷的發(fā)明 第四次信息技術(shù)革命：電報、電話、廣播和電

5、 視的發(fā)明和普及應(yīng)用 第五次信息技術(shù)革命：電子計算機的普及應(yīng)用及計算機與現(xiàn)代通信技術(shù)的有機結(jié)合,第10頁,第一章 信息的定義,信息是物質(zhì)、能量、信息及其屬性的標(biāo)示信息是確定性的增加 信息是事物現(xiàn)象及其屬性標(biāo)識的集合 信息以物質(zhì)介質(zhì)為載體，傳遞和反映世界各種事物存在方式和運動狀態(tài)的表征 信息（Information）是物質(zhì)運動規(guī)律總和，信息不是物質(zhì)，也不是能量,第11頁,信息的定義,信息是客觀事物狀態(tài)和運動

6、特征的一種普遍形式，客觀世界中大量地存在、產(chǎn)生和傳遞著以這些方式表示出來的各種各樣的信息 信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)認(rèn)為：“信息是能夠用來消除不確定性的東西” 信息是事物的運動狀態(tài)和過程以及關(guān)于這種狀態(tài)和過程的知識。它的作用在于消除觀察者在相應(yīng)認(rèn)識上的不確定性，它的數(shù)值則以消除不確定性的大小，或等效地以新增知識的多少來度量。雖然有著各式各樣的傳播活動，但所有的社會傳播活動的內(nèi)容從本質(zhì)上說都是信息,第12頁,信息的定義,1、“前面有個人！”—

7、—非常含糊！ 　2、“前面有個男人！”——更具體！ 　3、“前面有個老人，是個男的！”——更具體！ 　4、“前面有個老頭，是個盲人！”——更具體！ 　5、“前面有個老頭，是個盲人！迷路了！”——更具體！ 　6、“前面有個老頭，是個盲人！迷路了！需要幫助！”——更具體！ 　7、“前面有個老頭，是個盲人！迷路了！有個警察把他送回家了！”——非常具體！,第13頁,信息的定義,下周開始， 　　長白班： 上午上班時間

8、8：00——12：00， 　　下午上班時間14：00——18：00， 　　即日生效,第14頁,第一章 人和信息,信息的接受信息的傳遞信息的存儲信息的提取和利用,第15頁,信息、情報、知識、消息及信號的區(qū)別,1、信息不等同于情報 a.軍事和文獻(xiàn)學(xué)常用詞 b.是人們對某個特定對象所見、所聞、所理 解而產(chǎn)生的知識。 c.它是一類特定的信息，不是信息的全體。,第16頁,信息、情報、知識、消息及信

9、號的區(qū)別,2、信息不等同于知識 a.知識是人們根據(jù)某種目的，從自然界收集得 來的數(shù)據(jù)中，整理、概括、提取得到有價值 的、人們所需要的信息。 b.知識信息只是人類社會中客觀存在的部分信息。 c.知識是信息，但不是信息的全體,第17頁,信息、情報、知識、消息及信號的區(qū)別,3.信息不等同于消息 a.消息是用文字、符號、數(shù)據(jù)、語言、音符、圖片、圖像等能夠被人們所感知的形式，把客觀物質(zhì)運動和主觀

10、思維活動的狀態(tài)表達(dá)出來 b.構(gòu)成消息必須具備兩個條件：一是能被人們感知和理解的，二是可以進(jìn)行傳遞和獲取的。,第18頁,信息、情報、知識、消息及信號的區(qū)別,4.消息不等同于信號 a.在各種實際通訊系統(tǒng)中，往往為了克服時間或空間的限制而進(jìn)行通訊，必須對消息進(jìn)行加工處理，使其變成適合信道傳輸?shù)奈锢砹浚@種物理量叫信號。 b.信號是信息的載體，但不是消息。,第19頁,信息的特征,普遍性 信息是事務(wù)運動的轉(zhuǎn)臺和方式，只要有事物的運動

11、，就會有其運動的狀態(tài)和方式，就存在著信息。表征性 信息不是客觀事物本身，而只是事物運動狀態(tài)和存在方式的表征。,第20頁,信息的特征,可識別性 信息是可以識別的，識別又可分為直接認(rèn)別和間接識別，直接認(rèn)別是指通過感官的識別，間接識別是指通過各種測試手段的識別。不同的信息源有不同的識別方法?？纱鎯π?信息是可以通過各種方法存儲的,第21頁,信息的特征,可擴充性 信息隨著時間的變化，將不斷擴充 可壓縮性

12、 人們對信息進(jìn)行加工、整理、概括、歸納就可使之精練，從而濃縮 可傳遞性 信息的可傳遞性是信息的本質(zhì)等征,第22頁,信息的特征,可轉(zhuǎn)換性 信息是可以由一種形態(tài)轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)可干擾性 信息是通過信道進(jìn)行傳遞的，信道既是通訊系統(tǒng)不可缺少的部分，同時又多信息傳遞有干擾和阻礙作用。特定范圍有效性 信息在特定的范圍內(nèi)是有效的，否則是無效的可傳遞性,第23頁,信息的功能,信息是人類思維的材料 思維

13、是指人腦中的信息變換，也即人腦對信息的加工處理過程。 思維三要素：思維主體、思維工具、思維材料 思維主體：是指人腦及存在于其中的意識 思維工具：邏輯（形式邏輯、歸納邏輯、數(shù)理邏輯和辯證邏輯） 思維材料：自然界、人類社會所提供的大量客觀事物的形象。,第24頁,信息的功能,信息是科學(xué)決策的依據(jù) 決策是指個人或組織為達(dá)成既定目標(biāo)，從若干個可供選擇的行動方案中挑選出最優(yōu)方案并付諸實施的過程。 決策過

14、程：發(fā)現(xiàn)問題、確定目標(biāo)、制定方案、評估選優(yōu)、實施決策、追蹤反饋等環(huán)節(jié) 相應(yīng)的技術(shù)：調(diào)查研究、預(yù)測技術(shù)、環(huán)境分析、智囊技術(shù)、決策樹技術(shù)、可行性分析、效用理論等,第25頁,信息的功能,信息是有效控制的靈魂 控制是指施控主體對受控客體的一種能動作用，這種作用能使受控客體根據(jù)實控主體的預(yù)定目標(biāo)而動作，并最終達(dá)到這一目標(biāo)。 實現(xiàn)控制的主要方法是信息反饋。 控制與可能性空間密切相關(guān)，控制過程是在事物可能性空間中進(jìn)行有

15、方向選擇的過程。沒有選擇就沒有控制，控制活動的完成離不開選擇，而信息正是選擇的基礎(chǔ)。,第26頁,信息的功能,信息是系統(tǒng)秩序的保障 系統(tǒng)是指由若干個相互作用又相互倚賴的元素組成的具有一定結(jié)構(gòu)和功能的有機整體。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)諸要素相互聯(lián)系相互作用的內(nèi)在組織形式或內(nèi)部秩序。 系統(tǒng)功能：系統(tǒng)與環(huán)境相互聯(lián)系相互作用的外在活動行數(shù)或外部秩序。,第27頁,信息的功能,信息是社會發(fā)展的資源 資源是指在人類社會生產(chǎn)和生活中用以

16、創(chuàng)造物質(zhì)財富和精神財富的達(dá)到一定數(shù)量積累的原始材料。 物質(zhì)、能量、信息 信息資源是人類對其他資源驚醒有效管理的工具,第28頁,信息的功能,信息是認(rèn)識客體的中介 中介就是信息賦予事物本身的某種自身的新的質(zhì)的規(guī)定性。 規(guī)定性包含四個方面：作為自身關(guān)系；作為自身向其他事物的轉(zhuǎn)化和過渡，作為自身與其他事物相互關(guān)聯(lián)的的方式；作為其他事物在自身中的映射著的方面。,第29頁,信息的分類,① 按照其重要性程度可分為：戰(zhàn)略信息、

17、戰(zhàn)術(shù)信息和作業(yè)信息。 ② 按照其應(yīng)用領(lǐng)域可分為：管理信息、社會信息、科技信息和軍事信息。 ③ 按照信息的加工順序可分為：一次信息、二次信息和三次信息等。 ④ 按照信息的反映形式可分為：數(shù)字信息、圖像信息和聲音信息等。 ⑤按性質(zhì)劃分，可分為定性信息和定量信息。,第30頁,信息編碼,信息編碼：是將事物或概念（編碼對象）賦予一 定規(guī)律、易于計算機和人識別處理的 符號，形成

18、代碼元素集合。代碼元素：就是賦予編碼對象的符號，即編碼對 象的代碼值。信息編碼：包含數(shù)據(jù)表達(dá)成代碼的方法、數(shù)據(jù)的代碼表述形式、代碼元素集合的賦值。,第31頁,信息編碼,信息代碼的功能：信息的標(biāo)識唯一，便于分類鑒別，防止同名同義現(xiàn)象發(fā)生信息的標(biāo)識統(tǒng)一，便于信息交換與利用，實現(xiàn)更大范圍的資源共享信息的標(biāo)識有序，便于信息的加工、排序、查詢、檢索。信息的標(biāo)識明確，可以表達(dá)特定含義。信息的標(biāo)識簡

19、潔，可以提高信息處理的效率。信息的標(biāo)識的形式與信息內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系可以人為設(shè)定， 又利于信息的安全保密,第32頁,信息編碼,信息編碼的基本原則 1.唯一性 2.合理性 3.可擴展性 4.簡潔性 5.可識別性 6.規(guī)范性 7.穩(wěn)定性,第33頁,信息編碼,代碼分類方法：按組成代碼的符號形式或按組成代碼 的符號的含義1.符號形式分類 a. 數(shù)字型代碼 b.

20、字母型代碼 c. 混合型代碼,第34頁,信息編碼,代碼分類方法：按組成代碼的符號形式或按組成代碼 的符號的含義2.符號含義分類 a. 無含義代碼 （1）順序碼 （2）無序碼 b. 有含義代碼 （1）系列順序碼 （2）數(shù)字化字 母順序碼 c. 層次碼 d.特征組合

21、碼,第35頁,編碼的校驗,編碼的正確性直接影響到整個處理工作的質(zhì)量，特別是信息在錄入、轉(zhuǎn)換、復(fù)制、傳輸?shù)倪^程中，發(fā)生錯誤的可能性更大。因此為了保證信息在交流過程中正確，在編碼時往往引入校驗位，以便對碼值進(jìn)行校驗。,第36頁,編碼的校驗,1.錯誤種類 在信息復(fù)制的過程中常發(fā)生的錯誤有以下幾種： a.誤記（如把1變成7） b.易位（如把1436變成1346） c.雙易（如把34567變成36547）

22、d.隨機（包括上述兩種或三種的錯誤）,如把1436變成1346,第37頁,編碼的校驗,2.校驗方法（模11） a.算術(shù)級數(shù)法 設(shè)原代碼為a1a2…an，其中ak∈{1,2,…,9}， k=1,2,…,n 各碼字對應(yīng)的權(quán)值分別為n+1,n,…,則原代碼的加權(quán)和為,第38頁,編碼的校驗,2.校驗方法（模11） b.幾何級數(shù)法 設(shè)原代碼為a1a2…an，其

23、中ak∈{1,2,…,9}， k=1,2,…,n 各碼字對應(yīng)的權(quán)值分別為mn,mn-1,…,則原代碼的加權(quán)和為,第39頁,編碼的校驗,2.校驗方法（模11） c.質(zhì)數(shù)法 設(shè)原代碼為a1a2…an，其中ak∈{1,2,…,9}， k=1,2,…,n 各碼字對應(yīng)的權(quán)值分別為pn,pn-1,…,p1則原代碼的加權(quán)和為,第40頁,信息元

24、素,信息元素（又稱數(shù)據(jù)元素或數(shù)據(jù)項）是最小的不可再分的單位，是一類信息的總稱。 信息元素：名詞、代詞、編號等 非信息元素：檔案中的簡歷、受獎情況等 非信息元素是可以繼續(xù)分解的,第41頁,信息元素結(jié)構(gòu),信息元素 ＝修飾詞＋基本詞＋類別詞 社會 保險 編號 修飾詞 基本詞 類別詞,,,,第42頁,信

25、息元素標(biāo)識,信息元素標(biāo)識是計算機和管理人員共同使用的共同使用的表示。信息元素標(biāo)識用限定長度的大寫字母字符串表示，字母字符可按信息元素名稱的漢語拼音抽取首字母，或者按英語單詞首字母或縮寫規(guī)則得出。 信息元素名稱 信息元素標(biāo)識（漢語） 信息元素標(biāo)識（英語） 設(shè)備數(shù)量 SBSL EQP－QTY 關(guān)鍵指示代碼 GJZSDAM

26、 KPI-CD,第43頁,信息元素的一致性,信息元素和信息元素標(biāo)識幺在組織中保持一致，或者說不允許又“同名異義”的信息元素。也不允許“同義異名”的信息元素。,第44頁,信息的構(gòu)成,（1）信息源； （2）內(nèi)容； （3）載體； （4）傳輸； （5）接受者,第45頁,信息源,信息源是指人們獲取信息的來源。或者個人為滿足其信息需要而獲得信息的來源。通常包括以下幾種：個人信息源、實物信息源、文獻(xiàn)信息源、數(shù)據(jù)庫信

27、息源、組織機構(gòu)信息源。,第46頁,信息源,1.個人信息源 人是信息的創(chuàng)造者，是最富活力的信息源。人類具有功能獨特的信息感知、傳遞、處理與存儲器官，并且在長期的社會時間活動中借助符號、語言，星辰過了獨有的信息交流方式，因而能不斷創(chuàng)造與傳播各種最新的信息。個人信息源的信息獲取方式主要是口頭交流。,第47頁,信息源,1.個人信息源 特點（1）及時性 （2）新穎性 （3）強化感知性

28、 (4）主觀隨意性 （5）瞬時性,第48頁,信息源,2.實物信息源 一切物質(zhì)實體都蘊含著豐富的信息，一切實物的發(fā)展變化都與其存在的場所密切相關(guān)。無論是自然物還是人工制品，抑或事務(wù)發(fā)生的現(xiàn)場，均可視為實物信息源。信息采集工作中長影的信息源主要是指各種無機物樣品，有機物化石或標(biāo)本，文物或人類的勞動成果樣本，各類產(chǎn)品及服務(wù)市場，實驗室以及其他有可能出現(xiàn)新的信息“火花”的場所。,第49頁,信息源,2.實物信息源

29、 特點（1）直觀性 （2）真實性 （3）隱蔽性 (4）零散性,第50頁,信息源,3.文獻(xiàn)信息源 文獻(xiàn)信息源是指用一定的記錄手段將系統(tǒng)化的信息內(nèi)容儲存在紙張、膠片、磁帶、磁盤和光盤等物質(zhì)載體上而形成的一類信息源。按照文獻(xiàn)的物質(zhì)載體形式，可以把文獻(xiàn)劃分為印刷型文獻(xiàn)、縮微型文獻(xiàn)、聲像文獻(xiàn)和機讀型文獻(xiàn)。文獻(xiàn)的基本功能一是存儲信息，二是傳播信息。,第51頁,信息源,3.文獻(xiàn)信息源

30、 特點（1）系統(tǒng)性 （2）穩(wěn)定性 （3）易用性 (4）可控性 （5）時滯性,第52頁,信息源,4.數(shù)據(jù)庫信息源 數(shù)據(jù)庫是指在一定的計算機軟硬件技術(shù)支持下，按照一定上市和結(jié)構(gòu)組織起來的，具有最小冗余度和較高獨立性的大量相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。它能以最佳的方式、最大的共享和最少的重復(fù)為多種應(yīng)用服務(wù)，因而時計算機信息管理的基本資源。按數(shù)據(jù)的形式可分為文字

31、數(shù)據(jù)庫、數(shù)值數(shù)據(jù)庫、聲像數(shù)據(jù)庫和多媒體數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的基本功能一是提高信息檢索效率，二是實現(xiàn)最大程度資源共享。,第53頁,信息源,4.數(shù)據(jù)庫信息源 特點（1）多用性 （2）動態(tài)管理性 （3）技術(shù)依賴性,第54頁,信息源,5.組織機構(gòu)信息源 組織是社會有機體充滿生命活力的細(xì)胞，作為一個開放的社會子系統(tǒng)，組織機構(gòu)幺與外界環(huán)境不斷地交換物質(zhì)流、能量流、信息流。組織機構(gòu)是社會信息的大規(guī)模集散地

32、，也是發(fā)布各種專業(yè)信息的主要源泉。主要特點（1）權(quán)威性；（2）壟斷性。,第55頁,信息源,3.文獻(xiàn)信息源 特點（1）系統(tǒng)性 （2）穩(wěn)定性 （3）易用性 (4）可控性 （5）時滯性,第56頁,信息傳播的方式,候鳥內(nèi)餡特殊聲音燈光火光驛傳電話、電腦、電報、電視、手機、網(wǎng)絡(luò),第57頁,信息傳播的3種主要形式,語言用聲音來傳遞信息 文字用書寫

33、符號來傳遞信息 繪畫用圖像來傳遞信息,第58頁,信息傳輸?shù)哪Ｊ?,輸        客體對象               標(biāo)志和符號  出      

34、0;  事物或事件            非語言的、語言的 正  確      等同  比較 不同    反饋     

35、耦合器 溝          鑒別                   信息通道 通 的     &#

36、160;  客體對象                標(biāo)志和符號  信           事物或事件    &#

37、160;                非語言的、語言 息,第59頁,信息傳輸?shù)哪Ｊ?,第一步：信息發(fā)送者獲得了某種信息，并有發(fā)送出去的意向；第二步：發(fā)送者將其意念或所得到的事實，用言語表達(dá)出來，或用某種行為表達(dá)，這時必須考慮兩個問題：接收者的社會環(huán)境及知識背景和傳送該信息的中介；

38、第三步：消息的傳送通路即配合其所選定的傳送中介而采取的不同的耦合器；第四步：信息接受者由通路接收到信息； 第五步：將所接收到的信息轉(zhuǎn)化為接收者的主觀了解；第六步：信息接收者依靠對信息所了解到的現(xiàn)象，以判斷采取反應(yīng)措施,第60頁,信息：數(shù)值、文字、語音、圖形和圖像。信息必須數(shù)字化編碼，才能傳送、存儲和處理。,信息技術(shù)：是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐，以信息的采集、存儲、加工、傳輸和應(yīng)用等處理技術(shù)為主要研究

39、方向的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)，具有典型的時代特征。,第61頁,信息處理：是指對大量信息進(jìn)行存儲、加工、分類、統(tǒng)計、查詢及報表等，通常用于辦公自動化、企業(yè)管理、物資管理、信息情報檢索和報表統(tǒng)計領(lǐng)域。,第62頁,進(jìn)位計數(shù)制進(jìn)位制中的三個要素:數(shù)位：數(shù)碼在一個數(shù)中所處的位置?；鶖?shù)：某種進(jìn)位制所包含的的數(shù)字符號（或數(shù)碼）的個數(shù)。N進(jìn)制的基數(shù)是N。 位權(quán)：在某種進(jìn)位制中，各數(shù)位的位權(quán)是以該進(jìn)位制的基數(shù)為底的冪次方。,例

40、：十進(jìn)制數(shù)9788的基數(shù)、各數(shù)位的位權(quán)分別是多少？,第63頁,常用的進(jìn)位制類型,不同進(jìn)制數(shù)的表示方法,英文表示,基數(shù),遵循原則,Decimal system,10,逢十進(jìn)一,Binary system,2,逢二進(jìn)一,Octal system,8,逢八進(jìn)一,Hexadecimal system,16,逢十六 進(jìn)一,,,,,在該數(shù)的后面加上字母D（十進(jìn)制）、B（二進(jìn)制）、O（八進(jìn)制） 、H（十六進(jìn)制）來表示。,第64頁,幾種不同的進(jìn)制數(shù)的基

41、本符號,第65頁,不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換基本原則：對整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換。,第66頁,非十進(jìn)制向十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換,非十進(jìn)制,十進(jìn)制,,方法,把各個非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開求和。,要求：弄清進(jìn)位制中的三個要素:數(shù)位 、基數(shù)、位權(quán),第67頁,舉例1,(1101.101)B = 1 ?23 + 1 ?22 + 0 ?21 + 1 ?20 + 1 ?2-1 +0 ?2-2 + 1 ?2-3= 8 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0

42、 +0.125= (13.625)D,第68頁,舉例2,(456.124)O = 4 ?82 + 5 ?81 + 6 ?80 + 1 ?8-1 +2 ?8-2 + 4 ?8-3 = 256 + 40 + 6 + 0.125 + 0.03125 + 0.0078125 = (2.1640625)D,（32CF.48)H = 3 ?163 + 2 ?162

43、 + C ?161 +F ?160 + 4 ?16-1 +8 ?16-2 = 12288 + 512 + 192 + 15 +0. 25 + 0.03125 = (13007.28125)D,第69頁,十進(jìn)制向非十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換,十進(jìn)制,非十進(jìn)制,,第70頁,十進(jìn)制向二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換,十進(jìn)制,二進(jìn)制,,第71頁,舉例,將十進(jìn)制數(shù)

44、（ 125.6875)D 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),第72頁,舉例(續(xù)),小數(shù)點 ? 整數(shù),0.6875,,小數(shù)部分0.6875轉(zhuǎn)換如下：,第73頁,舉例,將十進(jìn)制數(shù)（ 197.734375)D 轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù),第74頁,非十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換1,二進(jìn)制,八進(jìn)制,,（1）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù): 以小數(shù)點為界，向左(小數(shù)點之前)或向右(小數(shù)點之后)每3位二進(jìn)制 數(shù)用相應(yīng)的一位八進(jìn)制數(shù)取代（不足3位的二進(jìn)制數(shù)先用0補足）。 （2）八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成

45、二進(jìn)制數(shù): 以小數(shù)點為界，向左或向右每一位八進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的3位二進(jìn)制數(shù)取代；如果不足3位，則用零補足。,一位八進(jìn)制數(shù)對應(yīng)著3位二進(jìn)制數(shù)。,第75頁,非十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換舉例,將二進(jìn)制數(shù)1101101110.11011轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù),1 5 5 6 . 6 6,(001 101 101 110.110 110)B= (?)O,第76頁,非十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換舉例(續(xù)),(135.23)O=(001 011

46、101. 010 011)B,1 3 5 . 2 3,7 1 2 3 . 5 6,將八進(jìn)制數(shù)135.23和7123.56轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),(7123.56 )O =(111 001 010 011 . 101 110)B,第77頁,非十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換2,二進(jìn)制,十六進(jìn)制,,（1）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù): 以小數(shù)點為界，向左(小數(shù)點之前)或向右(小數(shù)點之后)

47、每4位二進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的一位十六進(jìn)制數(shù)取代（不足4位的二進(jìn)制數(shù)先用0補足） 。（2）十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù): 以小數(shù)點為界，向左或向右每一位十六進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)取代；如果不足4位，則用零補足。,一位十六進(jìn)制數(shù)對應(yīng)著4位二進(jìn)制數(shù)。,第78頁,非十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換舉例,將二進(jìn)制數(shù)1101101110.11011轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù),3 6 E . D 8,(0011 0110 1110.1

48、101 1000)B= (?)H,第79頁,非十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換舉例(續(xù)),將十六進(jìn)制數(shù)6A.B1和2C1D.6轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),(6A.B1)H=( 0110 1010. 1011 0001)B,6 A . B 1,(2C1D.6 )H =(0010 1100 0001 1101 . 0110)B,2 C 1 D . 6,第80頁,二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運算和邏輯運算

49、,二進(jìn)制數(shù)的運算包括算術(shù)運算和邏輯運算。算術(shù)運算即四則運算，而邏輯運算主要是對邏輯數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。,第81頁,（1）二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運算①加法運算規(guī)則0＋0＝0；0＋1＝1＋0＝1；1＋1＝10（向高位進(jìn)位）。②減法運算規(guī)則0－0＝1－1＝0；1－0＝1；0－1＝1（向高位借位）。③乘法運算規(guī)則0×0＝0；0×1＝1×0＝0；1×1＝1。④除法運算規(guī)則0÷1＝0（1÷

50、;0無意義）；1÷1＝1。,第82頁,（2）二進(jìn)制數(shù)的邏輯運算 現(xiàn)代計算機經(jīng)常處理邏輯數(shù)據(jù)，這些邏輯數(shù)據(jù)之間的運算稱為邏輯運算。二進(jìn)制數(shù)1和0在邏輯上可以代表“真（True）”與“假（False）”、“是”與“否”。計算機的邏輯運算與算術(shù)運算的主要區(qū)別是邏輯運算是按位進(jìn)行的，位與位之間不像加減運算那樣有進(jìn)位或借位的關(guān)系。,第83頁,邏輯運算主要包括3種基本運算： “或”運算（又稱邏輯加法）:運算符號用“＋”或“∨

51、”來表示。 “與”運算（又稱邏輯乘法）:運算符號用“×”或“∧”來表示。 “非”運算（又稱邏輯否定）:常在邏輯變量上方加一橫線表示。 此外還包括“異或”運算:運算符號用“ ”來表示。,第84頁,計算機中的編碼,原碼表示,原碼表示相當(dāng)于：正數(shù)的符號位是0，負(fù)數(shù)的符號位是1； 2. 數(shù)值位就是這個數(shù)的二進(jìn)制表示的數(shù)值位；,原碼表示法簡單、易懂。缺點是加法運算復(fù)雜。原碼0的表示有兩種。n位定點整數(shù)表示范

52、圍：-2 n-1+1<=X<=2 n-1-1,第85頁,原碼表示(例),以8位原碼表示下列各數(shù)：(0.25)D、 (-0.8125)D、 (228)D、 (-120)D,(0.25)D= (0.01)B=(-0.8125)D = (-0.1101)B=(228)D = (11100100)B=(-20)D = (-1100)B=,0 0100000,1 1101000,8位原碼表示范圍：-127<=X&

53、lt;=+127,10001100,第86頁,反碼表示,反碼表示相當(dāng)于：正數(shù)的符號位是0，負(fù)數(shù)的符號位是1； 2. 正數(shù)的數(shù)值位同原碼相同，負(fù)數(shù)的數(shù)值位將原碼的數(shù)值位各位取反。,n位定點整數(shù)表示范圍：-2 n-1+1<=X<=2 n-1-1反碼0的表示有兩種。,第87頁,反碼表示(例),以8位反碼表示下列各數(shù)：(0.25)D、 (-0.8125)D、 (228)D、 (-120)D,(0.25)D= (0.01)B

54、=(-0.8125)D = (-0.1101)B=(228)D = (11100100)B=(-20)D = (-1100)B=,(0 0100000)原,(1 1101000 )原,8位反碼表示范圍：-127<=X<=+127,(10001100 )原,(0 0100000)反,(1 0010111 )反,(11110011)反,第88頁,補碼表示,補碼表示相當(dāng)于：正數(shù)的符號位是0，負(fù)數(shù)的符號位是1； 2

55、. 正數(shù)的數(shù)值位同原碼相同，負(fù)數(shù)的數(shù)值位將反碼的數(shù)值位+1。,補碼表示適于加法運算。補碼0的表示只有一種。n位置定點整數(shù)表示范圍：-2 n-1<=X<=2 n-1-1,第89頁,補碼表示(例),以8位補碼表示下列各數(shù)：(0.25)D、 (-0.8125)D、 (228)D、 (-120)D,(0.25)D= (0.01)B=(-0.8125)D = (-0.1101)B=(228)D = (11100100)

56、B=(-20)D = (-1100)B=,(0 0100000)補,(1 0011000 )補,(11110100)補,第90頁,幾種碼表示的比較,,,0X,X<=0,,0<=X,X<=0,,,,X<=0,,,第91頁,字符的表示-----西文字符,ASCII,(American Standard Code for Information Interchange) 常用字符有128個，編碼從0到127

57、。,空格 20H32 ‘0’～‘9’ 30H～39H 48～57 ‘A’～‘Z’ 41H～5AH 65～90 ‘a(chǎn)’～‘z’ 61H～7AH 97～122,控制字符：0～32，127；普通字符：94個。例如：“a”字符的編碼為1100001，對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是97；,第92頁,字符的表示-----漢字編碼,漢字輸入碼,全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和智

58、能ABC等,,漢字在設(shè)備或信息處理系統(tǒng)內(nèi)部最基本的表達(dá)形式。,漢字內(nèi)碼,國標(biāo)碼(GB2312-80)及其機內(nèi)碼,機內(nèi)碼：最高位為1,第93頁,字符的表示-----漢字編碼(續(xù)),漢字 國標(biāo)碼 漢字內(nèi)碼中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 華 5942(00111011 00

59、101010)B (10111011 10101010)B,第94頁,邏輯運算主要包括3種基本運算： “或”運算（又稱邏輯加法）:運算符號用“＋”或“∨”來表示。 “與”運算（又稱邏輯乘法）:運算符號用“×”或“∧”來表示。 “非”運算（又稱邏輯否定）:常在邏輯變量上方加一橫線表示。 此外還包括“異或”運算:運算符號用“ ”來表示。,第95頁,信息化社會的特征信息化網(wǎng)絡(luò)化全球化

60、虛擬化,第96頁,算籌,祖沖之（429-500）,算籌,第97頁,算盤,第98頁,計算尺,第99頁,1642年，法國科學(xué)家帕斯卡(Pascal)發(fā)明了世界上第一臺機械式計算機——齒輪式十進(jìn)制加減法器。1678年，德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲( Leibniz )十進(jìn)制乘法機。19世紀(jì)30年代，英國科學(xué)家巴貝奇(Babbage)設(shè)計和制造了差分機和分析機。,第100頁,帕斯卡加法器,Pascal和他的齒輪式加減法器,第101頁,萊布尼茨的乘法

61、器,Leibniz和他的乘法計算機,第102頁,1847年英國數(shù)學(xué)家布爾(Boole)創(chuàng)立了布爾代數(shù)，奠定了計算機進(jìn)行邏輯運算的基礎(chǔ)。,第103頁,巴貝奇和他的差分機及分析機,Babbage和他的差分機及分析機,第104頁,穿孔卡完成了第一次大規(guī)模數(shù)據(jù)處理,霍列瑞斯和第一臺制表機,第105頁,邏輯代數(shù)奠基人——布爾,第106頁,布爾代數(shù)和集電器開關(guān)的連接—申農(nóng),第107頁,第一臺電磁式的計算機,斯蒂比茲（G. Stibitz）,朱斯（K

62、.Zuse）,第108頁,1936年英國科學(xué)家圖靈(Turing)發(fā)表了題為《論可計算數(shù)及其在判斷問題中的應(yīng)用》的著名論文，奠定了計算機的理論和模型基礎(chǔ)。,第109頁,最后一臺“史前”計算機MARK I,艾肯等人制造的這一批機電計算機是計算機發(fā)展史上短暫的一頁。有人認(rèn)為這批計算機在它們開始運行時，差不多就已經(jīng)過時了。這些機器的典型部件是普通電話繼電器。繼電器的開關(guān)速度大約是百分之一秒，這使計算機的運算速度受到了極大的限制。從另一方面來看

63、，由于在本世紀(jì)30年代已經(jīng)具備了制造電子計算機的技術(shù)能力，繼電器式計算機從一開始就注定要被電子計算機所取代。,第110頁,第一代電子計算機,1946~1957年，電子管計算機，軟件使用機器語言。其特點為體積龐大，速度低，可靠性差，造價高； 應(yīng)用：科學(xué)計算；代表機型：ENIAC、EDVAC、IBM650。,第111頁,第一臺電子計算機ENIAC,,,1946年2月，在美國陸軍部的主持下，美國賓夕法尼亞大學(xué)的艾克特(Eckert)和莫奇

64、里(Mauchly)成功地設(shè)計了世界上第一臺電子計算機，簡稱為ENIAC它占地170平方米，重28噸，耗電140kW，使用了18000個電子管，5000個繼電器，運算速度為5000次/秒。,第112頁,第二代晶體管計算機,1958~1964年，晶體管計算機，它比第一代的電子管計算機耗電省、壽命長、可靠性高、體積小。在軟件方面，高級程序設(shè)計語言出現(xiàn)，如FORTRAN、ALGOL、COBOL ，操作系統(tǒng)雛形開始形成； 應(yīng)用：主要是數(shù)據(jù)處理

65、； 代表機型：IBM7094、CDC6600。,第113頁,第二代計算機代表機型IBM7094,第114頁,第三代 集成電路計算機,1965~1971年，集成電路計算機，軟件逐步形成了操作系統(tǒng)，編譯系統(tǒng)和應(yīng)用程序三個獨立的分支體系； 應(yīng)用：科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制； 代表機型：IBM360、370、PDP-11等。,第115頁,第三代計算機代表機型IBM360,第116頁,第四代大規(guī)模計算機,1972年至今，大規(guī)模、超大規(guī)模集

66、成電路計算機，軟件有分布式系統(tǒng)、軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化、專家系統(tǒng)、Java語言等。體積小、速度快、存儲容量大以及應(yīng)用廣泛是第四代電子計算機的特點。 應(yīng)用：各個領(lǐng)域； 代表機型：IBM4300、3080，9000系列； 在該階段，出現(xiàn)了微型計算機。,第117頁,第四代計算機代表機型IBM4300,第118頁,2003年12月9日中國聯(lián)想集團為中科院建造的“深騰6800”以每秒4.183萬億次的運算速度位居第14位。,第119頁,1.1.4計

67、算機的發(fā)展趨勢,大力發(fā)展微型機；大力發(fā)展巨型機；計算機網(wǎng)絡(luò)化；計算機智能化；,第120頁,一個完整的計算機系統(tǒng)（Computer System）由硬件系統(tǒng)（Hardware System）和軟件系統(tǒng)（Software System）兩部分組成。計算機硬件是計算機的各種物理設(shè)備的總稱，是計算機完成各項工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。 “馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)”的及其特點 ：（1）計算機硬件由五個基本部分組成：運算器、控制

68、 器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備。（2）采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和程序。（3）采用存儲程序方式。,2.1計算機的硬件系統(tǒng)組成,第121頁,1.運算器2.控制器3.存儲器4.輸入設(shè)備5.輸出設(shè)備,計算機硬件的基本組成,第122頁,,計算機的工作流程圖,第123頁,基本概念指令：計算機執(zhí)行的一個基本操作。程序：完成特定功能的指令的序列。指令系統(tǒng) ：計算機所能識別的一組不同指令的集合 。工作過程 把程序和數(shù)據(jù)

69、送到計算機內(nèi)存儲器中，CPU循環(huán)執(zhí)行當(dāng)前程序指針寄存器所對應(yīng)的指令，并將計算的結(jié)果放入其指定的存儲器地址中，直至程序結(jié)束。,2.2 計算機的基本工作原理,第124頁,2.3 微型計算機的硬件組成,2.3.1 微型計算機外觀 微型計算機又稱個人計算機（Personal Computer,簡稱PC），通常微機的硬件由主機和外設(shè)組成。,第125頁,2.3.2 系統(tǒng)主板,系統(tǒng)主板（Main board）又稱母板，是一塊多層集成電路

70、板。主板的基本結(jié)構(gòu)如圖：,第126頁,2.3.3 CPU,CPU即中央處理器，是計算機系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)計算機中全部運算和控制。主要性能指標(biāo)有：,主頻、倍頻和外頻 內(nèi)存總線速度地址總線寬度 L1高速緩存（一級高速緩存）,第127頁,2.3.4存儲器,1.內(nèi)部存儲器(1) 隨機存儲器（RAM）(2) 只讀存儲器（ROM）(3) 高速緩沖存儲器（Cache）,第128頁,2. 外部存儲器,外部存儲器又稱輔助存儲器，主要用于長期存儲

71、大量數(shù)據(jù)。常用的外存有磁盤（分為軟盤和硬盤）、磁帶、光盤和USB閃速存儲器。它們通過驅(qū)動器和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)。 1.硬盤,第129頁,外部存儲器,1.光驅(qū)與光盤 光驅(qū) 刻錄機,光盤,第130頁,外部存儲器,閃速存儲器(flash memory):常用的有U盤，CF（Compact Flash）卡、SM（SmartMedia）卡、MMC（Mult