1.1

信息與信息技術1.1.1信息與主要特征1.1.2信息的作用1.1.3信息技術1.1.4信息與信息化社會自學1.信息的定義

(1)信息是不確定性的減少或消除

(2)信息是控制系統進行調節活動時，與外界相互作用、相互交換的內容(3)信息是由物理載體與語義構成的統一體

(4)信息是事物運動的狀態和狀態變化的方式1.1.1信息及主要特征2.與信息相近的概念

知識、情報、消息(1)社會性(2)傳載性(3)不滅性(4)共享性(5)時效性(6)能動性1.1.1信息及主要特征3.信息的主要特征

可以從多種角度進行分類4.信息的分類1.認知作用2.管理作用3.控制作用4.交流作用5.娛樂作用1.1.2信息在現代社會中的作用信息技術是能夠提高或擴展人類信息能力的方法和手段的總稱。1.信息技術的概念1.1.3信息技術2.網絡技術的發展以人工為主要特征的古代信息技術以電信為主要特征的近代信息技術以網絡為主要特征的現代信息技術3.信息技術的體系結構主體層次：是信息技術的核心應用層次：是信息技術的延伸外圍層次：是信息技術產生和發展的基礎1.1.3信息技術5.信息技術的功能輔人功能開發功能協同功能增效功能先導功能數字化、網絡化、高速化、智能化、個人化4.信息技術的特點1.1.3信息技術6.信息技術的影響對科研、經濟、管理的影響對教育、文化、思維的影響對生活等方面的影響對政府的影響信息的負面影響信息泛濫、信息污染信息病毒、信息犯罪信息滲透等1.2計算機基礎知識1.2.1計算機系統組成1.2.2計算機硬件系統1.2.3計算機軟件系統1.2.4計算機工作原理1.2.5計算機的分類1.2.6計算機的特點1.2.7計算機的主要應用領域1.2.8計算機發展階段與發展趨勢第一臺電子計算機：ENIAC（電子數字積分計算機）

誕生于1946年2月美國賓夕法尼亞大學初識計算機每秒5000次。重量達30噸，使用了18000多個電子管，占地170米2，耗電150千瓦/小時。1.硬件系統:

指組成計算機系統的各種物理設備的總稱，是計算機系統的物質基礎；2.軟件系統:

指運行、管理和維護計算機而編制的各種程序、數據和文檔的總稱。

計算機系統硬件系統軟件系統計算機系統的功能取決于哪一方面？初識計算機美籍匈牙利科科學家馮·諾依曼提出了了“存儲程序”的計算機方方案。⑴采用二進制數數的形式表示示數據和指令令⑵將數據和指令令同時存放在在存儲器中⑶計算機由控制制器、運算器器、存儲器、、輸入設備、、輸出設備五五大部分組成成。馮·諾依曼理論核心內容：存儲程序、程序控制

馮·諾依曼型計算機:按這一原理設計的計算機計計算機系統統組成1.馮·諾諾依曼型計計算機的組成成輸入設備輸出設備存儲器運算器控制器計計算機硬件件系統2.各部分功功能計計算機硬件件系統(1)運算器器作用：運算器器是“信息加工廠”。工作：進行算算術運算和邏邏輯運算(2)控制器器作用：整個計計算機系統神經中樞工作：取指令令、分析指令令和執行指令令(3)存儲器器作用：用于存存放程序和數數據分類：內存、、外存(4)輸入設設備作用：把程序序和數據等信信息順序送往往內存常見設備：鍵鍵盤、鼠標、、掃描儀(5)輸出設設備作用：把計算算機處理的數數據、結果等等信息按人們要求的格格式輸出常見設備：顯顯示器、打印印機、繪圖儀儀軟件系統的分分類：應用軟件系統軟件軟件系統計計算機軟件件系統特定用戶程序應用軟件包操作系統語言處理系統數據庫管理系統服務性程序控制計算機運運行，管理計計算機資源，，為應用軟件件提供支持和和服務是由一系列控控制和管理模模塊組成。對硬件的第一一級擴充，是是軟件系統最最基本的部分分1.系統軟件件定義：是指管理、、控制和維護護計算機的各各種資源，以及擴大計算算機功能和方方便用戶使用用計算機的各種程序序的集合。特性：基礎性和通用性。(1)操作系系統:簡稱（（OS）常見的有：DOS、Windows、UNIX、LINIX計計算機軟件件系統1.系統軟件件(2)工具軟軟件主要包括機器器的測試、故故障檢測和診診斷及各種開開發調試工具具軟件等。計計算機軟件件系統(3)語言處處理程序什么是計算機機語言？計算機語言機器語言由0、1代碼碼組成，能被計算機直直接識別和執執行的指令集集合。特點：占用空間小、、執行速度快快，不易學習和修修改不同類型機器的機器語言不不同，通用性差。匯編語言（符號語言）用助記符代替替機器語言中中的指令和數數據特點：易修改，保持持了速度快，，占用空間小小的特點不同類型機器的匯編語言不同同計算機語言高級語言由貼近自然語語言的“詞””和“數學公公式”組成特點：易學、易讀，，易修改通用性好，不不依賴于機器器具有很強的通用性和可移植性1.系統軟件件(2)工具軟軟件主要包括機器器的測試、故故障檢測和診診斷及各種開開發調試工具具軟件等。計計算機軟件件系統(3)語言處處理程序解釋程序：逐條翻譯并執執行高級語言言程序中的語語句匯編語言源程序目標程序高級語言源程序編譯程序匯編程序2.應用軟件件計計算機軟件件系統為解決各類實實際應用問題題而編寫的程程序。①特定用戶戶程序：②通用應用用軟件：為解決某一具具體問題而設設計的程序。。廣泛應用于幾幾乎所有的專專業領域（如：Office等等）指令、程序和和執行過程指令是對計算機進進行程序控制制的最小單位。所有的指令的的集合稱為計算機的的指令系統。機器指令格式操作碼地址碼機器執行什么操作參與操作的數據在存儲器中的存放位置程序：是為完成一項項特定任務而而用某種語言言編寫的一組指令序列列。讀取指令分析指令執行指令計計算機工作作原理IEEE于1989年提提出的一種分分類方法：1.微型(個個人)計算機機(Pc機)面向個人和家家庭2.工作站(WorkStation）3.小型計算算機:適用于中小型型部門的工作作4.主機：適用于一個計計算中心要求求5.大型計算算機：用于大型計計算機網絡中中6.巨型計算算機：稱為超級計計算機計計算機的分分類臺式機筆記本電腦掌上計算機1.運算速度度快計計算機的特特點2.計算精度度高3.具有“記記憶”和邏輯輯判斷能力4.高度自動動化，又支持持人機交互說明：具體內內容由任課教教師舉例說明明即可應用最早、最最成熟的領域域。應用最廣泛的的領域。用于各種自動動裝置、生產產過程、監視視報警等如CAD、CAM、CAI、CAE、、CAT等。1.科科學計計算（（數值值計算算）：：2.信信息處處理（（數據據處理理）：3.過過程控控制：：4.計計算機機輔助助工程程：5.人人工智智能：：6.網網絡應應用：：計算機機實現現與人人的智智能活活動有有關的的復雜雜功能能。如：專專家系系統、、機器器人等等。計計算機機的主主要應應用領領域實現硬硬件、、軟件件和信信息資資源的的共享享。網絡使使人類類進入入信息息化的的社會會根據采采用的物理器器件把計算算機的的發展展分為為四個階階段：第一代代:(1946年年-1958年)是電子管管時代特點：體積積大，，耗電電多，，運算算速度度慢，，只能使使用機機器語語言、、匯編編語言言應用：科學學計算算和軍軍事方方面計計算機機的發發展階階段第二代代:(1959年年-1964年)是晶體管管時代第三代代:(1965年年-1971年)是中小規規模集集成電電路時代特點：體積積顯著著減小小，可可靠性性提高高，運運算高達達百萬萬次/秒，，出現現高級級語言言應用：開始始在數數據處處理和和工業業控制制方面面應用特點：采用用集成成電路路，存存儲容容量、、運算算速度度、可可靠性性有較較大的的提高高；體體積、、成本本進一一步降降低；；出現現了操操作系系統應用用：文文字字處處理理和和圖圖形形處處理理方方面面得得到到應應用用計計算算機機的的發發展展過過程程根據據采采用用的物理理器器件件把計計算算機機的的發發展展分分為為四個個階階段段：第一一代代:(1946年年-1958年年)是是電子子管管時代代第四四代代:(1972年年-現現在在)是是大規規模模集集成成電路路時時代代特點點：出出現現微微處處理理器器，，有有了了微微型型計計算算機機；；使使存存儲儲容容量量、、運運算算速速度度、、可可靠靠性性、、價價格格有有大大的的突突破破；；應用用：社社會會的的各各個個領領域域計計算算機機的的發發展展過過程程第二二代代:(1959年年-1964年年)是是晶體體管管時代代第三三代代:(1965年年-1971年年)是是中小小規規模模集集成成電電路路時代代根據據采采用用的物理理器器件件把計計算算機機的的發發展展分分為為四個個階階段段：第一一代代:(1946年年-1958年年)是是電子子管管時代代計計算算機機的的發發展展趨趨勢勢拓展展計計算算機機的的應應用用領領域域，，推推進進計計算算機機的的普普及及方便便快快捷捷實實現現信信息息交交流流和和資資源源共共享享提供供有有聲聲有有色色、、圖圖文文并并茂茂的的信信息息環環境境：模模擬擬人人的的思思維維過過程程筆記本電腦1.巨巨型型化化2.微微型型化化3.網網絡絡化化4.多多媒媒體體化化5.智智能能化化體現一個個國家的的綜合科科技實力力和計算算機的技技術水平平6.非馮馮.諾依依曼體系系結構的的計算機機如：神經經網絡計計算機、、DNA計算機機、光子子計算機機等NECSX-6/64MB巨型計算機外形信息表示示與編碼碼基礎知知識1.3計計算機中中的數制制二二進制數數的常用用單位字字符編碼碼漢漢字編碼碼數數的編碼碼信息：在計算機機內部表表示成數數據，這這些數據據可以是是數數字字、字符符或漢字字，在計計算機內內都是采采用二進進制表表示.數據數值數據據字符數據據：表示大大小、正正負等：字母、、符號、、數字、、漢字數據分類類：計計算機基基本運算算1.數制制的基本本概念計計算機的的數制數碼：每種計計數制采采用的數數字符號號的集合合。如：0-9數字字是十進進制的數數碼基數：全部數數碼的個個數。如：10進制的的基數是是10位權值：數制中中每一固固定位置置對應的的單位值值。如：十進進制數121.11按權展開開為：121.11=1*102+2*101+1*100+1*10-1+1*10-2采用“逢基數進進位”的原則則二進制呢呢？逢二進一一R=20，12i-11011B(1011)2逢八進一一R=80,1……,78i-1145O(145)8逢十進一一R=100,1……,910i-1145D(145)10逢16進進一R=160,1……,9A,B,…,F16i-115EH(15E)162.常用用的進位位計數制制計計算機的的數制3.書寫寫規則常用計數數制的表表示方法法1.位(bit)二二進制數數的常用用單位2.字節節(byte)3.字(word)表示二進進制中的的一個數數位，可可以是0或1計算機中中數據的的最小單單位由8個二二進制位位組成。。是計算機機中數據據處理和和存儲容容量的基基本單位位常用單位位：KB、MB、GB、TB1KB＝＝1024B；；1MB＝1024KB；1GB＝＝1024MB指計算機機一次存存取、加加工、運運算和傳傳輸的數數據長度度一個字通通常由若若干個字字節組成成字是計算算機性能能的一個個重要標標志計算機認認識、區區分各種種字符采采用方法法為：由若干位位組成的的二進制制數代表表一個字字符字符集內內所有二二進制數數不能相相同二進制數數的位數數取決于于字符集集的規模模計算機解解決任何何問題，，都是建建立在““編碼””基礎上上的。字字符編碼碼1.ASCII碼：是美國標標準信息息交換碼碼的簡稱稱目前使用用最廣泛泛的字符編碼碼(微型機機)例如：用二進制制數寫出出“GOOD””的ASCII碼。01000111B、01001111B、01001111B、01000100B編碼規則則:由七位二進進制數組成,可可表示:ASCII碼：：實際占占用8個個二進制制位，最最高位補補0符符號編碼碼128種種字符控制字符符:前32個字字符+空空格+Del圖形字符符:可顯顯示和打打印(94個)如：十進進制數5803的8421編編碼為2.BCD碼：：專門解決決用二進進制數表表示十進進制數的的問題；；又稱為二－十進進制交換碼；；BCD的的編碼方方式很多多，其中中8421碼最最常用。。(1)8421碼用4位二二進制數數表示一一個十進進制數從左向右右的位權權依次為為8、4、2、、1表示：0～9十個數數字符符號編碼碼(2)擴擴展BCD碼和和EBCDIC碼以國家標標準局公公布的GB2312-80規規定的漢漢字交換換碼作為為標準進進行編碼碼。國標碼(7445)漢字(6763個)字符符號(682個)一級漢字(3755個)二級漢字(3008個)規定:一一個漢字字用雙7位二進進制數表表示，最最高位為為01.國標標碼與漢漢字內碼碼漢漢字編碼碼(1)國國標碼是漢字在在計算機機內部存存儲、處處理和傳傳輸用的的信息代代碼。(2)漢漢字內碼碼漢漢字編碼碼漢字內碼碼的表示示：將國標碼碼的雙字節的的最高位位置“1”，以區別別ASCII碼碼以漢字““啊”為例：國標碼為機內碼為以一串數字代表一個個漢字特點:無無重碼,記憶難難,不易易快速錄錄入.如如區位碼碼以漢字讀音為基礎確確定的編編碼。特點:易易學,重重碼多.如全拼拼和雙拼拼輸入法法以漢字的的形狀確定的編編碼特點:重重碼率低低,擊鍵鍵次數少少.如五五筆輸入入法⑴數字編編碼：⑵字音編編碼：⑶字形編編碼：⑷音形編編碼：為了從計計算機外外部輸入入漢字而而編制的的漢字編編碼。2.漢字字輸入碼碼漢漢字編碼碼以漢字的的讀音和形狀確定的編碼點陣字庫：不論漢字的筆筆劃多少，都都可在同樣大大小的方塊中中寫出，從而而把方塊分割割成許多小方方塊，組成一一個點陣，每每個小方塊就就是二進制的的一個位。字形碼用在顯示或打印輸出漢字時使用的的漢字編碼漢字點陣類型點陣占用字節數簡易型161632普及型2424提高型3232精密型96963.漢字字型型碼漢漢字編碼Windows中采用TrueType類型的的字型碼7212811524.各種編碼碼之間的關系系漢漢字編碼漢字輸入設備漢字輸入碼漢字機內碼漢字輸出碼漢字輸入管理模塊漢字庫漢字輸出設備把在機器中存存放的正、負負號數字化的的數，稱為機器數。表示機器數應應考慮的因素素：機器數的范圍圍機器數的符號號定點數和浮點點數機器數：數數的編碼1.機器數的的范圍11111111最大數取值范圍：0~255最大數：FFFFH取值范圍：0~65535數數的編碼機器數的范圍圍由硬件決定定受字長和數據類型的限制以8位寄存器器為例：以16位寄存存器為例：思考：字長為為8位計算機機無符號和有有符號整數的的表示范圍分別是多多少？2.機器數的的符號10001100數符最高位0--正數，1--負數如：-12D=(-0001100)B=10001100B01111111+12711111111-127最小數最大數數數的編碼真值數機器數以8位寄存器器為例：(1)定點數數小數點的位置置固定不動的的數。分類：整數定點小數3.定點數和和浮點數數數的編碼1S小數點符號位數值部分S符號位小數點1n設機器數為1個字節，則則5和0.5用定點數如如何表示？一般浮點數存存放形式為：：階符階碼(P)數符尾數(S)－0.25××1040000010010100000既有整數部分分又有小數部部分的數例如：－0.25×104尾數階碼數數值數據的的編碼這四部分分別表示什么含義？(2)浮點數數3.定點數和和浮點數1.4信息存儲的基基礎知識文文件文文件系統的的層次結構1.文件的概概念(1)定義文件就是存放放在某種外部部存儲介質上上、具有名字字的一組相關關信息的有序序集合(2)分類類磁盤文件：存放在外存存介質上的通通常意義上的文件設備文件：是指系統的的標準設備文文件操作系統實現對文件的的有效管理①主文件名長度度：≤8個字字符②擴展名長長度：≤3個字符③允許使用用的字符：字母（大、小小寫）、數字字、漢字；一些其他符號號（P39））(1)MS-DOS的文件命名規則則文文件稱為“8.3規則”2.文件的命命名<主名>[.擴展名]分隔符標識文件類型型按名存取①文件名長度：：②不能使用用的字符：③可以使用用漢字④不區分英英文大小寫⑤擴展名和和分隔符：：⑥不允許使使用系統保留留的設備名(2)Windows文文件命名規則≤255個ASCII碼碼字符(包括括擴展名)\/:*?““<>|擴展名可以>3個,允許許使用多個““.”文文件*：表示任意意多個字符?：表示任意意一個字符(3)文件名中的通配符符文文件文件名符合8.3規則：：文件名不變變長度大于8.3規則：主主文件名取前前6個非空格格字符；第7、8個字字符為：~和和一個數字字擴展名：若有有多個分隔符符，取最后““.”后的前前三個字符(4)長文件名向8.3文文件名的轉換換Comput~1.abc例如：M*.docA？.mp計計算機*技技術.doc1.層次型文文件系統的特特點:(1)所有有的磁盤文件件按磁盤存放放(2)每個個磁盤有一個個唯一的根結結點(3)在根根文件夾下可可以直接存放放文件，也可可以建立文件件夾(4)每個個文件夾下可可以再建立文文件夾(5)文件件是層次結構構文件系統的的末端文文件系統的的層次結構2.層次結結構的優點(1)磁盤盤上可以存放放任意數目的的文件(2)可以以合理地組織織和管理自己己的文件(3)不同同文件下的文文件（夾）可可以同名文文件件系系統統的的層層次次結結構構3.路路徑徑和和文文件件標標識識(1)盤盤符符：：說明明文文件件被被保保存存在在哪哪個個盤盤上上表示示：：磁磁盤盤名名加加““：：””號號如如D：：(2)路路徑徑：：說明明文文件件被被存存放放的的文文件件夾夾的的順順序序序序列列的的集集合合表示示：：各各文文件件夾夾名名加加上上一一個個““\””符符號號分類類：：相相對對路路徑徑和和絕絕對對路路徑徑文件件標標識識：：[驅驅動動器器：：][路路徑徑]文文件件名名文文件件系系統統的的層層次次結結構構例如如：：D:\個個人人\信信息息\student.doc1.5多媒媒體體信信息息處處理理基基礎礎知知識識多多媒媒體體技技術術的的概概念念多多媒媒體體應應用用中中的的技技術術元元素素多多媒媒體體信信息息處處理理的的關關鍵鍵多多媒媒體體的的應應用用1.媒媒體體及及分分類類(1)媒媒體體是是信信息息標標識識和和傳傳輸輸的的載載體體(2)分分類類感覺覺媒媒體體：如各各種種聲聲音音等等表示示媒媒體體：主主要要指指對對信信息息的的各各種種編編碼碼等等表現現媒媒體體：如如攝攝象象機機、、話話筒筒等等存儲儲媒媒體體：如磁磁盤盤、、光光盤盤等等傳輸輸媒媒體體：如光光纜纜等等多多媒媒體體技技術術的的概概念念①集成成性性：能對對多多種種媒媒體體進進行行綜綜合合處處理理②交互互性性：：人能能方方便便的的與與系系統統進進行行交交流流③數字字化化：各種種媒媒體體信信息息都都以以數數字字形形式式表表示示(3)多多媒媒體體的的主主要要特特征征多多媒媒體體技技術術的的概概念念2.多媒媒體及主主要特征征(1)多多媒體：：是指計算算機領域域中的感感覺媒體體(2)多多媒體計計算機：：是指能對對多媒體體進行綜綜合處理理的計算算機1.文本本2.圖形形和靜態態圖像(1)分分辨率、、圖像灰灰度(2)圖圖像文件件大小、、類型3.視頻頻4.音頻頻采樣頻率率、采樣樣精度和和聲道數數文件類型型：wmf、mid、、CD-DA、、MP35.動畫畫6.超文文本媒媒體元素素無損壓縮縮有損壓縮縮壓縮靜態態圖像的的JPEG標準準動態圖像像的MPEG標標準1.數據據壓縮技技術關關鍵技術術2.大容容量光盤盤存儲技技術3.多媒體網網絡技術術4.超大規模模集成電電路制造造技術5.多媒媒體數據據庫技術術1.多媒媒體的應應用技術術領域:(1)電電子出出版技術術(2)多多媒體體數據庫庫技術(3)可可視通通信技術術(4)網網絡多多媒體技技術(5)虛虛擬技技術2.多多媒體應應用市場場領域(1)娛娛樂與與家庭(2)教教育與與培訓(3)辦辦公與與協作(4)電電子商商務多多媒體的的應用1.6信息安全全基礎知知識信信息安全全的基本本概念信信息安全全的基本本內容安安全機制制網網絡黑客客與防火火墻自學計計算機病病毒基本本知識1.信息息安全的的特征(1)完完整性：：破壞信息息的完整整性是影影響信息息安全的的常用手手段可以保證證：誤碼碼重傳、、丟失后后續包、、改變信信息內容容(2)可可用性合法用戶戶在需要要時能否否存取所所需要的的信息(3)保保密性信息不泄泄漏給未未授權的的或實體體，并利利用的特特性(4)可可控性對信息的的傳播或或內容具具有控制制能力信信息安全全的基本本概念(3)訪訪問控制制機制(4)數數據完整整性約束束等等信信息安全全機制安全機制制：是保證信信息安全全、提供供安全服服務的技技術措施施1.安全全機制(1)加加密機制制：(2)數