第一部分必修1数据与信息知识点公开课.docx

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1、第一部分数据与信息班级：姓名：一、数据、信息与知识1 .数据是对客观事物的符号表示，如图形符号、数字、字母等。2 .单纯的数据是没有意义的，经过解释后的数据才变得有意义，数据与关于数据的解释密不可分。3 .在计算机科学中，数据是指所有能输入到计算机并被计算机程序处理的符号总称，是用于输入到计算机中进行处理，具有一定意义的数字、字母、符号和模拟量等的通称。4 .数据的表现形式：文字、图形、图像、音频、视频等。5 .数据自古就有且无处不在，人们在利用数据的同时，也在产生数据。数据是科学的基础，为科学研究提供依据。6 .信息是数据经过储存、分析及解释后所产生的意义。7 .信息的特征：载体依附性(信息

2、必须依附于载体、同一信息可以依附于不同的载体)、可存储性、传递性、时效性、共享性、可加工处理性、真伪性、价值性8 .知识是人类在社会实践中所获得的认退和经至的总和，也是人类在实践中认识客观世界(包括人类自身)的成果，包括对事实、信息的描述以及在教育和实践中获得的技能。9 .知识的获得是人利用已有知识对信息进行加工，进而将新的信息纳入自己知识结构的过程。同样的信息，不同的人因理解不同，会形成不同的知识。10 .数据、信息、知识的关系：数据：一种符号表示信息：数据经过解释后所产生的意义;知识：人们利用自身经验对信息进行解读,从而形成的对事物的认知。智慧：利用知识创造性解决实际问题的能力。二、数据采

3、集与编码1 .利用传感器可以快速从自然信源中采集数据。物联网中，利用各种传感器快速地舞环境数据，并实现智能反馈。2 .互联网也是日常所需数据的主要来源。3 .数字化：将模拟信号转换为数字信号的过程。一般需要经过采样、量化与编码的过程。(1)模拟信号：连续变化的物理量，例如声波、电波。(2)数字信号：离散的、不连续的量(二进制。和1形式)，即二进制编码的信号。(3)为什么要数字化：计算机中的数据均采用码进行存储、处理和传输。4.数制的表不：十进制数IO1(101)10或I(HD二进制数101：(IO1)2或IOIB八进制数101：(IO1)8或I(Ho十六进制数IO1(101)或IO1H二进制十

4、进制十六进制0000000001100102200113301004*4(1)二进制：由。和1两个数码组成。n个二进制位最多能表示2门个不同信息。如右图所示，二22120进制1011由四个二进制位，从右到左对应二进制(；J工I/位的权值分别为2。、222、23。010155011066O11177100088100199101010A(2)十六进制：由09、A-F十六个数码组成，16216116各个数码所表示的十进制数如右图表格中所示。十/七$1六进制数的各个数位也有相对应的权值。(2卜/)16101111B110012C110113D111014EI11115F5 .数制的转换计算（1）十进

5、制二进制、八进制、十六进制100=64+32+4=2+25+22=1*2+1*2+0*24+0*23+1*22+0*21+0*2方法1：按权展开例:IOOD=1100100B方法：按权计数例1：1100100B=IOOD例2：64H=IOOD例3：3CH=60D（3）二进制T十六进制每4位二进制转为1位十六进制,例1：101001IOB=A6H例2：1011011B=5BH（4）十六进制二进制每1位十六进制转为4位二进制。例1：F7H=I111O111B方法2：除2取余、除8取余、除16取余例1：26D=I1O1OB例2：IOOD=64H例3：61D=3DH226余数16IIOo余数16|64

6、a0-61661余数2130/卜163_-13a22613-02_1_-1010-3个注：13D=DH（2）二进制、八进制、十六进制十进制1100100B=1*2+1*26+O*24+O*23+1*22+O*21+O*2o=64+32+4=26+2”=IoOD64H=6*16+4*16=96+4=IOOD3CH=3*16+12*16=48+12=60D注：CH=I2D二进制位数不足4的倍数，在前面凑足。前4位：IO1oB=IoD=AH后4位：OIIOB=6D=6H7位二进制，凑成8位，在前面补0,即OIOUOIIB前4位：0101B=5D=5H后4位：1011B=1ID=BH第1位：FH=15

7、D=1111B第2位：7H=7D=0111B6 .编码：信息按照某种规则或格式，从一种形式换为另一种形式的过程。在计算机中，文本、图形、图像、声音、视频等都以三进制编码进行存储。7 .数据的存储容量单位：b（即bit、比特、位）、B（即Byte、字节）、KB、MB、GBTB、PB-1B=8b（即每8个二进制位帚要的存储空间为1字节）1KB=1O24B1MB=1O24KB1GB=1O24MB8 .字符编码（1） ASen码：基于拉丁字母（如英文）的计算机编码系统。包含数字符号（ASCII码值为48-57）、大写英文字母（ASCII码值为65-90）、小写英文字母（ASCn码值为97-122）、英

8、文标点符号、控制符等。ASCI1码共有128个编码，编码范围为OOH7FH,即十进制的0127。ASCII码每个编码占用1字节。（2）汉字编码：分为外码（输入码）、交换码、机内码（内码）、字形码（点阵字、矢量字）在计算机内部，汉字代码都用机内码，编码范围为AOAoHFFFFH.汉字编码占用2字节。00。OOoOOh:D6DoB9FA204368696E61;SChina7S（）TThTTTASG1字符：内码数字开头,1个字节组成一个编码1汉字字符：内码字母开头，两个字节组成一个编码9 .条形码：将宽度不等的多个黑条和白条，按照一定的编码规则排列的图形标识符。二维码：用某种特定的几何图形按一定规

9、则在平面上分布的黑白相间的图形。相对于一维的条形码，二维码的信息存储量更大，功能也更强大。10 .声音编码(1)声音信号通过麦克风转换为电流信号，通过声卡上的模数转换卷将电流信号转换成一串数字信号，采样、量化后对其进行编码，这就是声音的数字化。播放声音的过程为数模接换,是将数字信号送到声卡上的数模按换播还原为模拟信号，放大后送到扬声器发声。(2)声音信号是通过采样与量化实现模拟量的数字化。采样频率越高，取得的采样值就越多,声音也越真实；量化位数越大，其采样值的精度也越高。(3)常见的音频文件类型有Wave、MP3、WMA等，其中WaVe是未经压缩格式。(4)未经压缩的音频文件的存储容量计算方法

10、为：声音存储容量;采样频率(HZ)X量化位数扁Z声道数X时长(S)(单位：位)注1立体声(即双声道)采用2个声道进行声音编码。注2：单位为“位R如果单位是“字节”，则需除以&如果单位是KB,则还需除以102411 .图像编码(1)数字图像包括矢量图形与位图图像。矢量图形：点、直线、多边形等基王数物程的几何图元表示的图像。文件大小一般比位图小，放大后不会丢失细节、不影响清晰度。位图图像：由像素点组成的图像，每个像素的颜色用二进制进行编码。位图图像颜色越丰富，每个像素的颜色编码所需的二制位数就越多，该位图的存储容量也就越大。(2)常见的位图文件类型有BMP、JPEG、GIF、PNG等，其中BMP是

11、未经压缩格式。(3)常用BMP位图图像有以下几个类别：图像类别颜色种类颜色位深度黑白2种1位16色彩色16种4位256级灰度256种8位256色彩色256种8位16位彩色2肺种16位(4)未经压缩的位图图像的存储容量计算方法为：Ift图存储容量二床平像素数直像素数X颜色位深度(单位：位)注，单位为“位Q如果单位是“字节”，则还需除以8；如果单位是KB,则还需除以102412 .视频编码(1)视频由连续的图像帧组成。PA1制式视频的帧频为25帧/秒，NTSC制式为30帧/秒。(2)常见的视频编码方式有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。(3)未经压缩的视频文件存储容量的计算方法为：视频存

12、储容量=帧图像存储容量帧频播放时间三、数据管理与安全1 .数据管理(1)数据管理是利用计算机硬件和软件技术对数据进行有效收集、存储、处理和应用的过程。数据管理已经经历了人工管理、文件管理和数据库管理三个阶段。(2)在计算机中，数据一般以文件的形式存储，通常以树形结构、文件夹目录来管理。(3)在应用软件中，通常使用数据库来管理数据。传统数据库技术是基于结构化数据开发的,特点是数据投立性、数据可共享等,是数据管理的主要方式。(4)结构化数据：二维表结构,遵循数据格式与长度规范，主要通过数据库进行存储与管理。非结构化数据：数据不规则，包括文本、文档、Hn(1网页文件、图片、图像、音频、视频等文件形式

13、的数据。半结构化数据：介于结构化数据和非结构化数据之间的数据，具有一定的结构性。2 .数据安全威胁数据安全的因素主要的防护手段驱动损坏磁盘阵列操作失误数据备份、数据校验黑客入侵数据加密、安装防火墙感染计算病毒安装防毒杀毒软件遭受自然灾害异地容灾四、数据与大数据1 .大数据：代表着信息量大、速度快、种类繁多的信息资产，需要特定的技术和分析方法将其转化为价值。2 .大数据的特征(1)数据体量巨大。存储单位需要用到EB、ZB级别，且时刻在增长中。(2)速度快。数据产生的速度快，数据处理的速度快。(3)数据类型多。大数据来源多样，数据种类和格式不可能保持一致，通常是结构化、半结构化和非结构化数据共存。(4)价值密度低。蕴含巨大的价值，但与其数据量相比，则发挥价值的部分非常小。3 .大数据思维(1)大数据分析是的全体数据，而不是抽样数据。(2)数据不再追求个别数据的精确性，允许数据的混杂性。(3)不强调事物之间的因果关系，更加注重事物之间的相关性。4 .大数据对社会的影响(1)大数据已经渗透到社会各个层面，不断提高工作效率与生活便利性。(2)大数据让决策更精准。(3)大数据带来了新的就业机会。(4)大数据带来信息泄露、数据安全、个人隐私甚至伦理道德等方面的社会问题。