第一章數據與信息

——學考復習資料主講人：雙飛燕浙教版信息技術必修一《數據與計算》數據數據與信息數據的概念信息的概念、特征數據、知識與信息的關系數據采集與編碼數據采集數字化數制編碼數據管理與安全數據管理數據安全大數據大數據的概念大數據的特征大數據思維大數據價值知識結構一、數據與信息1.數據（1）定義：數據是對客觀事物的符號表示，在計算機科學中，數據是指所有能輸入到計算機并被計算機程序處理的符號總稱，（2）表現形式：文字(數字)、圖形、圖像、音頻、視頻等。2.信息及其特征（1）定義：信息的一般定義是數據所包含的意義。在信息論中，香農給出的定義是用來消除隨機不確定的東西。（2）特征：載體依附性、時效性、共享性、可加工處理性、真偽性、價值性等。一、數據與信息3.數據、信息、知識與智慧的關系（1）數據經過解釋后產生的意義就是信息，數據是信息的載體，單純的數據是沒有意義的。（2）通過歸納、演繹、比較等手段對信息進行挖掘，將萬千信息中有價值的部分與已存在的人類知識體系相結合，形成知識。（3）智慧是在知識的基礎之上，通過認識的累積，而形成的對事物的認識、遠見，體現為一種卓越的判斷力。1.下列有關數據、信息、知識的理解不正確的是（

）A.數據是對客觀事物的符號表示，它有多種表現形式B.信息具有載體依附性，我們在試卷上所看的文字就是信息C.與物質、能源不同，信息不會因為被別人獲取而發生損耗D.知識是人類在社會實踐中所獲得的認識與經驗的總和，它可以繼承和傳遞2.關于數據.信息和信息系統，下列描述不正確的是（

）A.數據的表現形式可以是圖形符號、數字、字母等B.信息系統是指由軟件、硬件設施、通信網絡、數據和用戶構成的人機交互系統C.信息系統對信息的輸入、處理、輸出和存儲等活動，本質上是對數據的輸入、處理、輸出和存儲D.數據經過加工處理之后，才能成為信息，所以在信息系統中信息不需要數字化轉變成數據就能被存儲和傳輸B典型例題D1.數字化（1）定義：模擬信號轉變為數字信號的過程（2）設備：模數轉換器(ADC)（3）模擬信號的數字化過程：自然界的大多數信號，例如：數字、文字、圖像、聲音……二、數字化模擬信號連續變化的物理量數字信號在取值上是離散的采樣量化編碼二、數字化2.采樣、量化（1）采樣定理：當采樣頻率大于或等于被采樣信號最高頻率的兩倍時，得到的離散信號可以完整的保留原始信號的所有信息。（2）采樣頻率：1秒鐘內采樣的次數。常用單位是kHz,Hz（3）量化位數：表示采樣后的一個信號點使用的二進制位數。（4）采樣頻率越高，量化位數越多，數字化后的信號越接近實際數據。3.以下不屬于數字化信息的是（

）A.掃描儀掃描的圖片 B.膠卷沖印的照片C.文字處理軟件輸入的文字 D.數碼相機拍攝的照片2.關于模擬信號的采樣量化原理，下列說法不正確的是（

）A.對于同一模擬信號，量化越精細，與實際數據越接近B.將模擬信號轉換成數字信號一般需要經過采樣、量化與編碼C.傳感器對環境中的物理量、化學量和生物量等進行感知與測量,并轉換成電信號D.模擬信號以離散的、不連續的物理量存在典型例題BD三、進制ASCII碼漢字聲音圖像視頻條形碼二維碼……編碼二進制計算機十進制十六進制按權展開相加法短除法按權展開相加法短除法四轉一一轉四5.將十六進制數2FH的2倍轉化成二進制數，結果是( )A.1011110B B.1100000BC.1000000B D.1011100B6.將十六進制數AD轉換成8位二進制數，再將該8位二進制數從左向右按兩位一組依次分為4組，每組中的兩位相互交換，得到新的8位二進制數，則新的8位二進制數對應的十六進制數是( )A.DO B.5E C.A9 D.65典型例題AB1.概念：編碼是信息按照某種規則或格式，從一種形式轉換為另一種形式的過程。解碼是編碼的逆過程。2.字符編碼（1）ASCII碼(美國信息交換標準代碼，半角字符)，主要用于顯示現代英語和其他西歐語言，屬于機內碼。

包括128個字符(0-127)計算機用1字節存放ASCII碼，最高位為0，內碼以數字開頭。

Ord(“A”)=65D=41H=1000001B四、編碼2.字符編碼（2）漢字編碼——GB2312(國標碼，全角字符)：計算機處理漢字需要經過外碼(輸入碼)，交換碼，機內碼和字形碼多種編碼過程。GB2312屬于交換碼，用2字節表示一個漢字，內碼以字母開頭英文字符和標點符號：可能采用ASCII碼，也可能采用漢字編碼3.條形碼和二維碼相對條形碼，二維碼存儲信息量更大。四、編碼4.多媒體編碼（1）容量單位換算：1Byte=8bit；1KB=1024B；1MB=1024KB； 1GB=1024MB；1TB=1024GB（2）圖像編碼①矢量圖：矢量圖放大不失真；②位圖：基本單位是像素，放大會失真。③未壓縮BMP格式圖像的容量計算公式：水平像素*垂直像素*顏色位深度(bit)/8④常見的顏色格式：RGB/8=全彩色=24位； 256色圖=256階灰度=8位；黑白圖像=1位。⑤常見的圖像格式：.bmp(未壓縮)；.jpg(靜態圖像有損壓縮)； .gif；.png(有透明像素)四、編碼4.多媒體編碼（3）聲音編碼①未壓縮Wave格式的容量計算公式：采樣頻率(Hz)*量化位數(bit)*聲道數*時間(s)/8②常見音頻格式：.wav(未壓縮)；.mp3(有損壓縮)；.wma(微軟音頻)（4）視頻編碼①PAL制式每秒25幀，NTSC制式每秒30幀。②未壓縮avi格式視頻容量計算公式：每張圖像容量*幀數*時間(s)③常見視頻格式：.avi(可以是未壓縮，也可以是壓縮)；.mp4(有損壓縮)；.flv；.mov四、編碼7.已知一張BMP圖片的分辨率為1024X768像素,其中某個像素點顏色(白色)表達為RGB(255,255,255),則該圖片文件的容量約為（

）A.288Kb B.288KB C.2.25KB D.2.25MB8.未經壓縮的BMP圖像文件a.bmp和b.bmp，其參數分別為160萬像素、256色和40萬像素、16色，則圖像文件a.bmp與b.bmp的存儲容量之比約（

）A.4:1 B.8:1 C.16:1 D.32:1典型例題BD2.數據類型結構化數據也稱行數據，指可由二維表來進行邏輯表達和實現的數據信用卡號碼、日期、財務金額、電話號碼、地址、產品名稱等非結構化數據數據結構不規范，不完整，無法用二維表來進行邏輯呈現文本、圖片、各類報表、圖像、音頻、視頻等半結構化數據介于結構化和非結構化之間五、數據管理與安全1.數據管理三個階段：人工管理、文件管理、數據庫管理3.保護數據安全的方法保護存儲介質數據備份磁盤陣列異地容災提高數據本身安全數據加密替代加密（凱撒加密）換位加密（逆序加密）簡單異或提高數據的保密性數據校驗MD5CRC（奇偶校驗）SHA-1保證數據的完整性五、數據管理與安全9.關于數據加密與安全，下列描述正確的是（

）A.數據校驗是對數據的完整性的驗證，是提高數據安全性的手段之一B.采用數字簽名是保護數據的保密性C.對數據進行磁盤陣列、數據備份主要是為了數據的共享D.對于某個系統內的共享數據來說，對用戶下載該數據進行登錄身份驗證可有可無10.下列有關數據管理與安全的說法中,不正確的是（

）A.為防止系統停止工作時造成數據丟失，可通過容災系統來解決B.借助云計算與大數據等技術，能提高數據管理水平C.數據安全就是保障數據不被損壞D.數據的完整性可采用MD5校驗方法來驗證典型例題AC六、大數據1.概念：大數據代表著信息量大、速度快、種類繁多的信息資產，需要特定的技術和分析方法將其轉換為價值。2.特征（4v）(1)數量（Volume）：數據體量巨大(2)速度（Velocity）：速度快(3)多樣性（Variety）：數據類型多(4)價值（Value）：價值密度低六、大數據3.大數據思維(1)大數據分析全體數據而不是抽樣數據(2)對于數據不再追求精確性，而是能夠接受數據的混雜性。(3)不一定強調對事物因果關系的探求，更注重相關性。4.大數據對社會的影響(1)讓生活更便利。(2)讓決策更精準。(3)帶來新的就業需求。(4)帶來新的社會問題。11.大數據的特征可以被總結為4V特征，以下不屬于大數據的4V特征的是（

）A.種類多(Variety) B.體量大(Volume)C.風險大(Venture) D.速度快(Velocity)12.下列關于大數據的說法,正確的是（

）A.大數據具有數據體量大、處理速度快、價值密度高等特征B.大數據要分析全體數據C.數據校驗可以提高數據的保密性D.基于大數據技術，個別數據不準確會影響數據分析典型例題CC1.下列有關信息的說法，不正確的是（

）A.計算機對各類信息進行加工處理，本質上都是通過計算完成的B.數據的定期備份可以提高信息的安全性C.數字、英文字母、圖像、音頻、視頻等在計算機內部都采用二進制代碼表示D.計算機不僅能處理數字化信息，也能處理非數字化信息2.關于數據管理和安全，下列說法中不正確的是（

）A.計算機數據管理已經經歷了人工管理、文件管理和網絡管理三個階段B.磁盤陣列是為了保護數據安全采取的主動防護手段C.數據加密、數據校驗提高了數據的保密性和完整性D.保護數據安全首先需要保護存儲介質的安全隨堂演練DA3.一個時長為1分鐘,采樣頻