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大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ) 第一章信息與計(jì)算機(jī) 第二章WindowsXP操作系統(tǒng) 第三章辦公自動(dòng)化軟件應(yīng)用 第四章多媒體應(yīng)用技術(shù) 第五章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 第六章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ) 目錄 第一章信息社會(huì)與計(jì)算機(jī) 1 1信息與信息科學(xué) 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 1 3信息在計(jì)算機(jī)中的表示與編碼 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 1 1信息與信息科學(xué) 信息與數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段計(jì)算機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用信息學(xué)科的奠基人與圖靈獎(jiǎng) 1 1 1信息 信息 其實(shí)并不是什么新奇 陌生的東西 人們?cè)谌粘Ｉ钪?及其自然不假思索地使用著信息這個(gè)字眼 它普遍存在于之自然界 人類社會(huì)和人的思想之中 從微觀世界到宏觀世界 從無(wú)機(jī)界到有機(jī)界 從植物到動(dòng)物 從機(jī)器到人 都能產(chǎn)生信息 也都能接收信息 從遠(yuǎn)古直到當(dāng)今的文明社會(huì) 信息一直都在積極發(fā)揮著人類意識(shí)到的重大作用 雖然人類自古以來(lái)就在利用信息 但是 人類認(rèn)識(shí)信息的概念和內(nèi)涵卻是近百年的事情 直到20世紀(jì)40年代末 在美國(guó)的數(shù)學(xué)家克勞特 香農(nóng)創(chuàng)建了狹義信息論以后 信息 一詞才成為一個(gè)科學(xué)的概念 但對(duì)于信息的含義 至今仍是眾說(shuō)紛紜 莫衷一是 主要原因是不同領(lǐng)域的學(xué)者從不同的角度來(lái)研究信息 這就形成了信息的多種定義 1 1信息 1 在日常生活中 人們所說(shuō)的 信息 是指音信 消息和情況 是人們?cè)诨ハ嘟涣髦幸嬖V對(duì)方的某種內(nèi)容 2 信息論創(chuàng)始人 美國(guó)科學(xué)家C Eshannon從研究通信理論出發(fā) 認(rèn)為信息是在通信的任何可逆的重新編碼或翻譯中保持不變的東西 3 控制論創(chuàng)始人 美國(guó)科學(xué)家N Wiener 維納 提出 信息是在我們適應(yīng)外部世界 并且是這種適應(yīng)為外部世界感覺(jué)到的過(guò)程中 同外部世界進(jìn)行交換的內(nèi)容的名稱 所謂控制 就是復(fù)雜的有組織的系統(tǒng)在外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí) 能夠根據(jù) 變化 進(jìn)行調(diào)整 控制的過(guò)程就是信息輸入 加工處理和輸出的過(guò)程 1 1 1信息 4 從概率的角度看 信息是用以消除不確定性的東西 即人們把關(guān)于事物的某種東西傳給對(duì)方 使之消除知識(shí)上的不確定性 5 信息是系統(tǒng)的組織程度或有序程度的標(biāo)記 該定義是通過(guò)與熱力學(xué)中的概念 熵 進(jìn)行類比推理而來(lái)的 人們常用熵來(lái)表示系統(tǒng)的無(wú)組織狀態(tài)或無(wú)序狀態(tài) 這里 信息作為與 熵 相對(duì)的概念提出來(lái) 成為 負(fù)熵 的同義詞 6 信息是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果 這個(gè)定義是從信息處理的角度講的 7 信息 概念的廣泛應(yīng)用 引起許多哲學(xué)工作者對(duì)信息本質(zhì)的探討 使 信息 從一個(gè)科學(xué)概念上升到一個(gè)哲學(xué)范疇 信息一詞來(lái)源于拉丁文 Information 從廣義上講 信息是人類一切生存活動(dòng)和自然存在所傳達(dá)的信號(hào)和消息 是人類社會(huì)所創(chuàng)造的全部知識(shí)的總和 從計(jì)算機(jī)科學(xué)的角度研究 信息可包含兩個(gè)基本含義 一是經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)處理的資料和數(shù)據(jù) 文字 聲音 影像 圖形等 二是經(jīng)過(guò)科學(xué)收集 存儲(chǔ) 分類 檢測(cè)等處理后的信息產(chǎn)品的集合 1 1信息與信息科學(xué) 信息與數(shù)據(jù)的關(guān)系 數(shù)據(jù)符號(hào)單獨(dú)表示時(shí)沒(méi)有任何含義 只有放入特定場(chǎng)合進(jìn)行解釋和加工才有意義并升華為信息 即 信息 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)處理 計(jì)算機(jī)完成 1 1信息與信息科學(xué) 1 1 2信息技術(shù) 凡是能擴(kuò)展人的信息功能的技術(shù) 都是信息技術(shù) 它主要是指利用電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通信手段實(shí)現(xiàn)獲取信息 傳遞信息 存儲(chǔ)信息 處理信息 顯示信息 分配信息等相關(guān)技術(shù) 具體來(lái)講 信息技術(shù)主要包括感測(cè)技術(shù) 通信技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù) 感測(cè)技術(shù)就是獲取信息的技術(shù) 通信技術(shù)就是傳遞信息的技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù)就是處理信息的技術(shù) 而控制技術(shù)就是利用信息的技術(shù) 感測(cè)技術(shù) 通信技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)之間相互包含 相互交叉 相互融合的 信息是人類生存的基本條件 從而我們也可以說(shuō)自從有了人類就有了信息技術(shù) 可以想象 信息技術(shù)的發(fā)展歷史是非常悠久的 迄今為止 在人類社會(huì)發(fā)展歷史上發(fā)生了五次信息技術(shù)革命 第一次信息技術(shù)革命是語(yǔ)言的使用 第二次信息技術(shù)革命是文字的創(chuàng)造 第三次信息技術(shù)革命是印刷技術(shù)的發(fā)明 第四次信息技術(shù)革命是電報(bào) 電話 廣播 電視的發(fā)明和普及應(yīng)用 第五次信息技術(shù)革命 其標(biāo)志是計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用及計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合 1 1 3信息科學(xué) 信息科學(xué)是以信息為主要研究對(duì)象 以信息的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和應(yīng)用方法為主要研究?jī)?nèi)容 以計(jì)算機(jī)等技術(shù)為主要研究工具 以擴(kuò)展人類的信息功能為主要目標(biāo)的一門新興的綜合性學(xué)科 信息科學(xué)由信息論 控制論 計(jì)算機(jī)科學(xué) 仿生學(xué) 系統(tǒng)工程與人工智能等學(xué)科互相滲透 互相結(jié)合而形成的 應(yīng)用信息科學(xué)的原理和方法研究信息的產(chǎn)生 獲取 變換 傳輸 存儲(chǔ) 處理和利用的工程技術(shù) 又稱信息工程 1 1 4信息化社會(huì)與信息素養(yǎng) 1 信息化社會(huì) 1 信息化材料 能源和信息是社會(huì)發(fā)展的三大要素 信息化是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的必然趨勢(shì) 信息化生產(chǎn)力是迄今人類最先進(jìn)的生產(chǎn)力 它要求有先進(jìn)的生產(chǎn)關(guān)系和上層建筑與之相適應(yīng) 2 信息社會(huì)信息社會(huì)是信息化的必然結(jié)果 信息社會(huì)也稱為信息化社會(huì) 一般是指社會(huì)的信息產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)且在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占據(jù)優(yōu)勢(shì) 信息技術(shù)高度發(fā)展且在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中廣泛應(yīng)用 信息資源充分開(kāi)發(fā)利用且成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基本資源 3 我國(guó)的社會(huì)信息化 2 信息素養(yǎng)在飛速發(fā)展的信息時(shí)代 信息日益成為社會(huì)各領(lǐng)域中最活躍 最具有決定意義的因素 基本的學(xué)習(xí)能力實(shí)際上體現(xiàn)為信息資源的獲取 加工 處理以及信息工具的掌握和使用等 其中還涉及信息倫理 信息意識(shí)等 1 信息論的創(chuàng)始人 香農(nóng) 史勞德 埃爾伍德 香農(nóng) ClaudeElwoodShannon 1916 2001 美國(guó)數(shù)學(xué)家 信息論的創(chuàng)始人 1940年獲麻省理工學(xué)院數(shù)學(xué)博士學(xué)位和電子工程碩士學(xué)位 1941年進(jìn)入貝爾實(shí)驗(yàn)室數(shù)學(xué)部工作 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用 2 計(jì)算機(jī)科學(xué)的奠基人 圖靈 艾倫 圖靈 A M Turing 1912 1954 是英國(guó)數(shù)學(xué)家 計(jì)算機(jī)科學(xué)的創(chuàng)始人 1936年因發(fā)表的論文 論可計(jì)算數(shù)及其在判定問(wèn)題中的應(yīng)用 而獲得史密斯獎(jiǎng) 該文提出了一種描述計(jì)算過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 即著名的理論計(jì)算機(jī)抽象模型 可以把推理化作一些簡(jiǎn)單的機(jī)械動(dòng)作 后來(lái)人們把這個(gè)模型稱之為圖靈機(jī) 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 1950年圖靈發(fā)表了 計(jì)算機(jī)和智能 的論文 為計(jì)算機(jī)科學(xué)做出了又一杰出貢獻(xiàn) 該論文闡明了計(jì)算機(jī)可以有智能的思想 并提出了測(cè)試機(jī)器是否有智能的方法 即讓一個(gè)人提出問(wèn)題 分別由其他人和計(jì)算機(jī)來(lái)回答 如果這個(gè)人辨別不出回答者是人還是機(jī)器 則可認(rèn)為這部機(jī)器有智能 這就是有名的圖靈測(cè)試 由于圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)所做出的一系列原創(chuàng)性杰出貢獻(xiàn) 他1951年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)院士 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 3 存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)之父 馮 諾依曼馮 諾依曼 JohnvonNeuman 1903 1957 是匈牙利的美籍?dāng)?shù)學(xué)家 存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)的創(chuàng)始人 1946年提出了更加完善的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)報(bào)告 電子計(jì)算機(jī)邏輯設(shè)計(jì)初探 并開(kāi)始研制存儲(chǔ)程序式的計(jì)算機(jī)EDVAC 該機(jī)在賓夕法尼亞大學(xué)的莫爾學(xué)院研制成功 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 馮 諾依曼提出并實(shí)現(xiàn)了的計(jì)算機(jī)工作模式可以簡(jiǎn)單地歸結(jié)為 存儲(chǔ)程序 順序控制 馮 諾依曼計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器 控制器 存儲(chǔ)器 輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成的存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu) 馮 諾依曼計(jì)算機(jī)它導(dǎo)致了現(xiàn)代意義上的計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展 成為后來(lái)人們?cè)O(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的主要依據(jù) 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 4 圖靈獎(jiǎng)ACM 美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì) 成立于1947年9月15日 在1966年紀(jì)念計(jì)算機(jī)誕生20周年時(shí) 決定設(shè)立計(jì)算機(jī)科學(xué)界的第一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)并命名為圖靈獎(jiǎng) 以紀(jì)念這位計(jì)算機(jī)科學(xué)之父 圖靈獎(jiǎng)每年評(píng)選并頒獎(jiǎng)一次 獎(jiǎng)金額度為25000美元 由計(jì)算機(jī)界的一些大企業(yè)提供 圖靈獎(jiǎng)被譽(yù)為計(jì)算機(jī)科學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng) 專門獎(jiǎng)勵(lì)那些在計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn) 推動(dòng)了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的杰出科學(xué)家 偏重于在計(jì)算機(jī)科學(xué)理論和軟件方面做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家 截止2003年圖靈獎(jiǎng)已經(jīng)頒發(fā)了38屆 45位計(jì)算機(jī)科學(xué)家獲此殊榮 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 2 計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想 計(jì)算機(jī)種類繁多 但基本原理是相同的 馮 諾依曼提出的三個(gè)重要的設(shè)計(jì)思想 1 采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令2 存儲(chǔ)程序的工作方式3 由運(yùn)算器 控制器 存儲(chǔ)器 輸入 輸出設(shè)備組成 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 1 計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制來(lái)表示數(shù)據(jù)和指令 數(shù)據(jù) 以器件的兩種物理狀態(tài) 如晶體管的 通 和 斷 等來(lái)表示 這種器件只能表示二進(jìn)制代碼 因此 計(jì)算機(jī)處理的所有數(shù)據(jù)都要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼 218 11011010 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 指令 是指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令 計(jì)算機(jī)中另一種重要信息 計(jì)算機(jī)的所有動(dòng)作都按一條條指令的規(guī)定來(lái)進(jìn)行 指令也用二進(jìn)制代碼表示操作碼 表征一條指令的操作特性和功能操作數(shù) 操作的對(duì)象 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 2 存儲(chǔ)程序是計(jì)算機(jī)自動(dòng)工作基礎(chǔ) 在計(jì)算機(jī)上算題前 先把解題方法分解成一個(gè)個(gè)步驟 都用計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的指令表示出來(lái) 這些指令就構(gòu)成了解題程序 把程序通過(guò)輸入設(shè)備送入計(jì)算機(jī) 以二進(jìn)制代碼形式存入存儲(chǔ)器 啟動(dòng) 程序 計(jì)算機(jī)就逐個(gè)分析執(zhí)行程序中一條條指令 從而一步一步地自動(dòng)算完題目 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 計(jì)算機(jī) 內(nèi)存 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 3 計(jì)算機(jī)由五大部件組成 計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器 控制器 存儲(chǔ)器 輸入裝置和輸出裝置五部件組成 處理結(jié)果 處理結(jié)果 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 3 計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)階段 根據(jù)電子計(jì)算機(jī)所采用的物理器件的不同 將計(jì)算機(jī)的發(fā)展分為四個(gè)階段 第一代 1946 1957 電子管5千 4萬(wàn) 次 秒 第二代 1958 1964 晶體管幾十萬(wàn) 百萬(wàn) 次 秒 第三代 1965 1970 集成電路百萬(wàn) 幾百萬(wàn) 次 秒 第四代 1971 至今 集成電路幾百萬(wàn) 幾億 次 秒 按硬件劃分計(jì)算機(jī)年代 四代 電子管 晶體管 中小規(guī)模集成電路 大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路 4 計(jì)算機(jī)分類 按處理數(shù)據(jù)的方式分類 模擬計(jì)算機(jī)和數(shù)字計(jì)算機(jī) 按應(yīng)用范圍分類 專用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī) 按規(guī)模分類 根據(jù)計(jì)算機(jī)規(guī)模和性能 可以將計(jì)算機(jī)分為以下幾類 1 巨型計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度在每秒億次以上的計(jì)算機(jī)可稱為巨型計(jì)算機(jī) 2 大型計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度在每秒幾千萬(wàn)次以上的計(jì)算機(jī)為大型計(jì)算機(jī) 3 中型計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度在每秒百萬(wàn)次以上千萬(wàn)次以下的計(jì)算機(jī)為中型計(jì)算機(jī) 與大型計(jì)算機(jī)的區(qū)別不甚明顯 通常用在國(guó)家重點(diǎn)科研機(jī)構(gòu) 重點(diǎn)理工科院校 4 小型計(jì)算機(jī)小型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度在每秒幾百萬(wàn)次左右5 工作站工作站實(shí)際上是一臺(tái)高檔微機(jī) 它的運(yùn)算速度通常比微機(jī)快 配有大容量的存儲(chǔ)器和大屏幕顯示器 并有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能 它主要用在計(jì)算機(jī)圖像處理和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等專業(yè)領(lǐng)域 6 微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)也稱為個(gè)人計(jì)算機(jī) 簡(jiǎn)稱微機(jī) PC機(jī) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展 各類機(jī)器之間的差別越來(lái)越不明顯 近幾年的高檔微機(jī) 其速度 性能甚至超過(guò)了前幾年的小型計(jì)算機(jī) 5 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 1 處理速度快計(jì)算機(jī)采用了高速電子器件和線路 并利用先進(jìn)的計(jì)算技術(shù) 使它可以有很高的運(yùn)算速度 運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)能執(zhí)行多少百萬(wàn)條指令每秒 常用單位是MIPS 例如 主頻為2GHz的Pentium4微型機(jī)的運(yùn)算速度為40億次每秒 即4000MIPS 一般的計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度可達(dá)幾百萬(wàn)次到幾億次每秒 現(xiàn)在有些高檔計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度甚至可達(dá)幾百億次至十幾太次每秒 2 運(yùn)算精度高由于計(jì)算機(jī)是根據(jù)事先編好的程序自動(dòng) 連續(xù)地工作 可以避免人工計(jì)算可能因疲勞 粗心而產(chǎn)生的各種錯(cuò)誤 例如 圓周率 的計(jì)算 歷代科學(xué)家采用人工計(jì)算只能算出小數(shù)點(diǎn)后500位 1981年日本人曾利用計(jì)算機(jī)算到小數(shù)點(diǎn)后200萬(wàn)位 而目前已計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后上億位 3 存儲(chǔ)能力強(qiáng)計(jì)算機(jī)中擁有容量很大的存儲(chǔ)設(shè)備 不僅可以存儲(chǔ)所需的數(shù)據(jù)信息 還可以存儲(chǔ)指揮計(jì)算機(jī)工作的程序 同時(shí)可以保存大量的文字 圖像 聲音等信息資料 4 邏輯能力強(qiáng)計(jì)算機(jī)的邏輯判斷能力是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化和具備人工智能的基礎(chǔ) 是計(jì)算機(jī)基本的 也是重要的功能 5 可靠性高由于采用了集成電路技術(shù) 計(jì)算機(jī)具有非常高的可靠性 可以連續(xù)無(wú)故障地運(yùn)行幾個(gè)月甚至幾年 6 計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì) 巨型化 適應(yīng)于尖端科學(xué)需要 發(fā)展高速度 大存儲(chǔ)容量和強(qiáng)功能的超大型計(jì)算機(jī) 運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百億次運(yùn)算的超級(jí)計(jì)算機(jī)1975年世界上第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī) Cray I 超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用 天氣預(yù)報(bào) 地震機(jī)理研究 石油和地質(zhì)勘探 衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計(jì)算的高科技領(lǐng)域 中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī) 國(guó)防科技大學(xué)研制的 銀河1號(hào) 銀河2號(hào) 和 銀河3號(hào) 國(guó)家職能計(jì)算機(jī)中心推出的 曙光1000 曙光200I 和 曙光3000 微型化 指高性能硬件平臺(tái) 操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和縮小化技術(shù) 多媒體化 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)綜合信息處理 包括聲 圖 文等 智能化 能自動(dòng)進(jìn)行圖像識(shí)別 語(yǔ)音識(shí)別 定理證明 研究學(xué)習(xí) 探索 聯(lián)想 推理判斷 學(xué)習(xí) 啟發(fā)和理解人的思維等 網(wǎng)絡(luò)化 通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)與通迅技術(shù)的結(jié)合 使分布在不同地區(qū)的用戶能夠共享網(wǎng)絡(luò)中的軟 硬件及信息資源 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 微型化就是進(jìn)一步提高集成度 利用高性能的超大規(guī)模集成電路研制質(zhì)量更加可靠 性能更加優(yōu)良 價(jià)格更加低廉 整機(jī)更加小巧的微型計(jì)算機(jī) 例如 腕式計(jì)算機(jī) 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 智能化是指讓計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺(jué) 行為 思維過(guò)程的機(jī)理 使計(jì)算機(jī)具備邏輯推理 學(xué)習(xí)等能力 目前 已研制出各種 機(jī)器人 有的能代替人從事各種復(fù)雜 危險(xiǎn)的勞動(dòng) 有的能與人下棋等 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 智能機(jī)器人 例如 IBM公司研制的 深藍(lán) 計(jì)算機(jī) 每秒能執(zhí)行50 100億次運(yùn)算 每秒能計(jì)算出200 300萬(wàn)步棋 1996年2月10日 超一流國(guó)際象棋大師卡斯帕羅夫以三勝兩和一負(fù)的成績(jī)戰(zhàn)勝了 深藍(lán) 但在1997年5月12日 這位歷史上最偉大的人類旗手卻敗在 深藍(lán) 計(jì)算機(jī)手下 未來(lái)計(jì)算機(jī) 1 光計(jì)算機(jī)2 生物計(jì)算機(jī)3 量子計(jì)算機(jī) 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 7 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 1 數(shù)值計(jì)算又叫科學(xué)計(jì)算 宇宙飛船 人造衛(wèi)星 航天技術(shù) 天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域中 有大量復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題 沒(méi)有計(jì)算機(jī)是難以解決的 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 2 信息處理 包括對(duì)數(shù)據(jù)資料的收集 存儲(chǔ) 加工 分類 排序 檢索和發(fā)布等一系列的工作 被管理的信息有文字 圖形 聲音圖象等 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 7 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 3 計(jì)算機(jī)輔助處理 輔助設(shè)計(jì)CAD 輔助制造CAM 輔助教學(xué)CAI 輔助測(cè)試CAT 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 7 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 4 實(shí)時(shí)控制 就是能及時(shí)地搜集 檢測(cè)數(shù)據(jù) 按最佳值自動(dòng)控制或自動(dòng)調(diào)節(jié)控制對(duì)象的控制方式 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 7 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 5 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 將個(gè)人 單位 地區(qū) 國(guó)家乃至整個(gè)世界連成一體 網(wǎng)絡(luò)上流通的信息為大眾共享 信息社會(huì)使任何地方發(fā)生的事情為社會(huì)所共知 使遠(yuǎn)程觀測(cè) 遙控 災(zāi)害預(yù)警等成為可能 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 7 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 6 人工智能 人工智力就是利用計(jì)算機(jī)模擬人腦的部分 職能 機(jī)器人和專家系統(tǒng) 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 7 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 7 虛擬現(xiàn)實(shí) 計(jì)算機(jī)模擬的虛擬環(huán)境 使人如在真實(shí)環(huán)境中一樣地感覺(jué)和動(dòng)作 可用于飛行員的訓(xùn)練等 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 7 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 8 電子商務(wù) 也稱電子貿(mào)易 主要是指借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)上交易活動(dòng) 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 7 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 小結(jié) 計(jì)算機(jī)最初的發(fā)明是進(jìn)行軍事方面的計(jì)算 現(xiàn)在 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)深入到社會(huì)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域 如大到航空航天 氣象氣候 地震預(yù)報(bào) 石油勘探 環(huán)境科學(xué) 小到學(xué)習(xí) 辦公 娛樂(lè)等 從信息論的觀點(diǎn)出發(fā) 所有這些應(yīng)用都?xì)w為信息處理 所以 有人認(rèn)為 計(jì)算機(jī)應(yīng)當(dāng)被稱作信息處理機(jī) 1 2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 1 3信息在計(jì)算機(jī)中的表示與編碼 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 3 1信息在計(jì)算機(jī)中的表示1 3 2信息編碼1 3 3數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 計(jì)算機(jī)信息處理過(guò)程 信息的采集 鍵盤輸入 語(yǔ)音輸入 手寫輸入 掃描輸入信息的表示 編碼信息的存儲(chǔ) 存儲(chǔ)器信息的組織 數(shù)據(jù)庫(kù)信息的傳輸 網(wǎng)絡(luò)信息檢索 數(shù)據(jù)庫(kù) 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 計(jì)算機(jī)最主要的功能就是處理信息 而信息在計(jì)算機(jī)中如何表示 存放 傳遞 這是首先要解決的問(wèn)題 基本要求是 信息的表示 存放和傳遞要方便 可靠 易處理 顯然 在計(jì)算機(jī)內(nèi)部 信息只有經(jīng)過(guò)數(shù)字化編碼后才能表示 存放和傳遞 所謂編碼 就是用少量的基本符號(hào) 根據(jù)簡(jiǎn)單的組合規(guī)則 以表示大量復(fù)雜的信息 二進(jìn)制是一種最簡(jiǎn)單的編碼系統(tǒng) 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 3 1信息的表示 計(jì)算機(jī)中的信息采用二進(jìn)制編碼來(lái)表示 P53二進(jìn)制表示數(shù)字容易實(shí)現(xiàn) 只有0 1 二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單 逢二進(jìn)一 二進(jìn)制編碼在物理上最容易實(shí)現(xiàn) 自然界中具有兩個(gè)固定狀態(tài)的物理量很多 例如 電流的有無(wú) 電壓的高低等 易于采用邏輯代數(shù) 1 計(jì)算機(jī)為什么采用二進(jìn)制 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 位是指二進(jìn)制數(shù)中的一個(gè)數(shù)位 是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位 稱為比特 bit 其值為0或1 2 字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)組成 它是數(shù)據(jù)多少的最小的計(jì)量單位 記為Byte或B 1Byte 8bit 數(shù)據(jù)的度量單位有 字節(jié) Byte或B 千字節(jié) KB或K 兆字節(jié) MB或M 吉字節(jié) GB或G 等 3 字 通常由一個(gè)或多個(gè)字節(jié)組成 字長(zhǎng)決定了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的效率 4 字長(zhǎng) 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理時(shí) 一次存取 加工和傳送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 2 數(shù)據(jù)的度量單位 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 5 數(shù)據(jù)度量單位的換算關(guān)系1B 8bit1 210 1024 210 220 210 220 230 1TB 210 220 230 240 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 3 數(shù)據(jù)的度量單位 知識(shí)點(diǎn)理解計(jì)算機(jī)中的信息編碼方法理解數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示方法 1 3 2信息編碼 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 二 十進(jìn)制人們習(xí)慣于使用十進(jìn)制 而在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制 這就需要把人們?cè)诔绦蛑惺褂玫氖M(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式 人們希望把這種轉(zhuǎn)換工作交由計(jì)算機(jī)來(lái)完成 這就需要一種十進(jìn)制與二進(jìn)制之間的過(guò)渡性進(jìn)位制 用來(lái)解決十進(jìn)制數(shù)的輸入問(wèn)題 這種過(guò)渡性進(jìn)位制稱作二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制 簡(jiǎn)稱為二 十進(jìn)制 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 二 十進(jìn)制編碼 BCD碼 二 十進(jìn)制在二 十進(jìn)制中 每一位十進(jìn)制數(shù)碼均用四位二進(jìn)制數(shù)碼來(lái)表示 由于四位二進(jìn)制數(shù)碼可以表示十六種 24 16 不同的狀態(tài) 而一個(gè)十進(jìn)制數(shù)的位只可能有十種不同的狀態(tài) 所以用四位二進(jìn)制數(shù)碼來(lái)表示一位十進(jìn)制碼時(shí)可以有多種組合方式 且任一種組合方式均有六種狀態(tài)是多余的 常用的二 十進(jìn)制編碼方法有8421碼 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 二 十進(jìn)制編碼 BCD碼 8421碼 8421碼是一種最簡(jiǎn)單最自然的編碼方法 四位二進(jìn)制位上的權(quán)值分別為8 4 2和1 例如十進(jìn)制數(shù)6185寫成8421碼為61850110000110000101它在形式上象二進(jìn)制數(shù) 但并不是真正的二進(jìn)制數(shù) 與十進(jìn)制數(shù)6185等價(jià)的二進(jìn)制數(shù)為1100000101001 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 二 十進(jìn)制編碼 BCD碼 使用二 十進(jìn)制編碼的好處 人們?cè)趯?shí)際使用計(jì)算機(jī)時(shí)仍然可以按習(xí)慣使用十進(jìn)制寫各種數(shù)據(jù) 使用該編碼作為過(guò)渡形式 成功解決了數(shù)制的自動(dòng)轉(zhuǎn)化問(wèn)題 1 二 十進(jìn)制編碼 BCD碼 ASCII碼 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼AmericanStandardCodeforInformationInterchange 簡(jiǎn)稱ASCII碼 本來(lái)是一個(gè)信息交換編碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 后來(lái)被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織接受 成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO646 又稱為國(guó)際5號(hào)碼 ASCII碼規(guī)定 字節(jié) 位 最高位為 7位給出128個(gè)編碼 字符分為圖形字符與控制字符兩類 圖形字符包括數(shù)字 字母 運(yùn)算符號(hào) 商用符號(hào)等 P58 2 字符編碼 ASCII碼 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 A 2 字符編碼 ASCII碼 128種字符 95個(gè)可見(jiàn)字符 33個(gè)控制碼P56 注意 ASCII碼大小 空格 0 1 9 A B Z a b z 漢字對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制 0 48 57 65 90 97 122 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 2 字符編碼 ASCII碼 計(jì)算機(jī)對(duì)漢字的處理過(guò)程分為輸入 內(nèi)部處理及輸出這三個(gè)主要環(huán)節(jié) 因此 每個(gè)漢字的編碼都包括輸入碼 交換碼 內(nèi)部碼和字形碼在計(jì)算機(jī)的漢字信息處理系統(tǒng)中 處理漢字時(shí)要進(jìn)行如下的代碼轉(zhuǎn)換 輸入碼 交換碼 內(nèi)部碼 字形碼 3 漢字編碼 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 輸入碼 輸入碼是解決漢字輸入采用的編碼 如 國(guó)標(biāo)區(qū)位碼 全拼 雙拼 五筆 智能ABC 等輸入編碼 每一種輸入碼之所以能存在 是因?yàn)楦饔衅涮攸c(diǎn) 如果有人問(wèn) 哪種輸入碼最好 回答是 你熟練掌握的那種輸入碼就是最好的 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 3 漢字編碼 國(guó)標(biāo)碼 交換碼 漢字 字?jǐn)?shù)多 字型復(fù)雜 漢字編碼 雙字節(jié) 16位 或多字節(jié)漢字編碼標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2312 80 信息交換用漢字編碼字符集 基本集 收錄漢字和圖形符號(hào) 682個(gè) 7445個(gè) 其中漢字6763個(gè) 一級(jí)常用漢字 按漢語(yǔ)拼音排列共3755 二級(jí)常用漢字 按偏旁部首排列 共3008個(gè) 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 3 漢字編碼 機(jī)內(nèi)碼 內(nèi)部碼是漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)的基本表示形式 是計(jì)算機(jī)對(duì)漢字進(jìn)行識(shí)別 存儲(chǔ) 處理和傳輸所用的編碼 內(nèi)部碼也是雙字節(jié)編碼 將國(guó)標(biāo)碼兩個(gè)字節(jié)的最高位都置為 1 即轉(zhuǎn)換成漢字的內(nèi)部碼 以漢字 大 為例 其機(jī)內(nèi)碼如下圖 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 3 漢字編碼 字形碼 輸出碼 國(guó)標(biāo)碼和機(jī)內(nèi)碼解決了漢字的編碼標(biāo)準(zhǔn)和存儲(chǔ)表示 但還沒(méi)有解決漢字的顯示和輸出問(wèn)題 字形碼是以點(diǎn)陣的形式 畫 出漢字字形的代碼 將這些點(diǎn)陣代碼存放在計(jì)算機(jī)中形成漢字點(diǎn)陣字庫(kù) 顯然 漢字字形點(diǎn)陣的行和列分得越多 描繪的漢字也就越逼真 細(xì)膩 但是存儲(chǔ)空間占用的也就越大 常用的漢字字形點(diǎn)陣有16 16 24 24 32 32 64 64 96 96 128 128 256 256點(diǎn)陣等 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 3 漢字編碼 漢字字形點(diǎn)陣中每個(gè)點(diǎn)的信息用一位二進(jìn)制碼來(lái)表示 對(duì)于16 16點(diǎn)陣的漢字字形碼 需要用32個(gè)字節(jié) 16 16 8 32 表示 24 24點(diǎn)陣的漢字字形碼 需要用72個(gè)字節(jié)表示 以 E 的8 8點(diǎn)陣字形碼為例 如下圖所示 1111111010000000100000001111111010000000100000001111111000000000 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 3 漢字編碼 各種漢字編碼的關(guān)系 漢字處理過(guò)程中各種編碼之間的關(guān)系 如下圖所示 自動(dòng)轉(zhuǎn)換 字節(jié)最高位置 1 轉(zhuǎn)換 調(diào)用漢字字庫(kù) 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 3 漢字編碼 4 Unicode編碼 因特網(wǎng)的迅速發(fā)展國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 在20世紀(jì)90年代制定的一種字符編碼標(biāo)準(zhǔn) Unicode編碼中有漢字27786個(gè)規(guī)定一個(gè)字符用2個(gè)字節(jié)編碼 5 信息的內(nèi)部表示和外部顯示 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 數(shù)字 文本 圖形圖像 聲音等各種各樣的信息都可以在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)和處理 而計(jì)算機(jī)內(nèi)表示它們的方法只有一個(gè) 就是采用二進(jìn)制編碼 不同的信息需要不同的編碼方案 如上面介紹的西文字符和中文字符的編碼 圖形圖像 聲音之類的信息編碼和處理比字符信息要復(fù)雜的多 計(jì)算機(jī)的外部信息需要經(jīng)過(guò)某種轉(zhuǎn)換變?yōu)槎M(jìn)制信息后 才能被計(jì)算機(jī)說(shuō)接收 同樣 計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息也必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后才能恢復(fù)信息的 本來(lái)面目 這種轉(zhuǎn)換通常是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的 知識(shí)點(diǎn)理解進(jìn)制數(shù)及表示方法理解不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 1 3 3數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 常用進(jìn)制 十進(jìn)制 D 二進(jìn)制 B 十六進(jìn)制 H 八進(jìn)制 O 0 9 A F 012 7 01 012 9 逢八進(jìn)一 逢十六進(jìn)一 逢二進(jìn)一 逢十進(jìn)一 基數(shù) 權(quán) 特點(diǎn) 基 進(jìn)制 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 進(jìn)制基礎(chǔ) 2 二進(jìn)制與八 十 十六進(jìn)制之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 進(jìn)制基礎(chǔ) 3 主要概念基 某種數(shù)制所使用的全部符號(hào)的集合 基數(shù) 基的個(gè)數(shù) 位 每個(gè)符號(hào)在數(shù)中的位置 權(quán) 每個(gè)數(shù)位對(duì)應(yīng)的單位值 4 不同進(jìn)制數(shù)的表示方法 數(shù) 下標(biāo)例 二進(jìn)制數(shù) 101100111 2或 101100111 B十六進(jìn)制數(shù) A4889 16或 A4889 H八進(jìn)制數(shù) 4889 8或 4889 O十進(jìn)制數(shù) 1489 10或 1489 D或1489 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 進(jìn)制基礎(chǔ) 5 不同進(jìn)制數(shù)的分解表示法數(shù) 基 權(quán)例 1101 11 2 1 23 1 22 0 21 1 20 1 2 1 1 2 2 17 8 10 1 101 7 100 8 10 1 17 8 16 1 161 7 160 8 16 1 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 進(jìn)制基礎(chǔ) 6 不同進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)化 使用計(jì)算器單擊 開(kāi)始 程序 附件 計(jì)算器 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 進(jìn)制基礎(chǔ) 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 分兩種情況進(jìn)行 整數(shù)部分和小數(shù)部分 具體規(guī)則如下 整數(shù)部分 除2取余 直到商為0 先取的余數(shù)在低位 后取的余數(shù)在高位 小數(shù)部分 乘2取整 直到值為0或達(dá)到精度要求 先取的整數(shù)在高位 后取的整數(shù)在低位 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 2 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 3 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)與轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)相似 具體規(guī)則如下 整數(shù)部分 除以8 或16 取余 直到商為0 先取的余數(shù)在低位 后取的余數(shù)在高位 小數(shù)部分 乘以8 或16 取整 直到值為0或達(dá)到精度要求 先取的整數(shù)在高位 后取的整數(shù)在低位 4 八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 只需以8 或16 為基數(shù) 按權(quán)展開(kāi)求和即可 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 5 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)的方法是 整數(shù)部分 從低位向高位每3位一組 高位不足3位用0補(bǔ)足3位 然后每組分別按權(quán)展開(kāi)求和即可 小數(shù)部分 從高位向低位每3位一組 低位不足3位用0補(bǔ)足3位 然后每組分別按權(quán)展開(kāi)求和即可 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)的方法是 整數(shù)部分 從低位向高位每四位一組 高位不足四位用0補(bǔ)足四位 然后每組分別按權(quán)展開(kāi)求和即可 小數(shù)部分 從高位向低位每四位一組 低位不足四位用0補(bǔ)足四位 然后每組分別按權(quán)展開(kāi)求和即可 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 6 八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的方法是 將八進(jìn)制數(shù) 或十六進(jìn)制數(shù) 的每一位用相應(yīng)的3位 或4位 二進(jìn)制數(shù)代替即可 計(jì)算機(jī)在進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算時(shí) 必須按一定方法確定小數(shù)點(diǎn)的位置 通常有兩種表示數(shù)的方法 一種叫做定點(diǎn)表示法 一種叫做浮點(diǎn)表示法 1 數(shù)的定點(diǎn)表示法如果在數(shù)的表示中小數(shù)點(diǎn)的位置是固定的 這種表示方法稱作定點(diǎn)表示法 采用定點(diǎn)表示法的計(jì)算機(jī)稱為定點(diǎn)計(jì)算機(jī) 簡(jiǎn)稱定點(diǎn)機(jī) 原則上說(shuō) 在定點(diǎn)表示中小數(shù)點(diǎn)位置固定在哪一位都可以 但為了方便起見(jiàn) 一般都把小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)的最高位之前 使計(jì)算機(jī)用純小數(shù)進(jìn)行運(yùn)算 3 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 n位尾數(shù)的定點(diǎn)數(shù)N的表示范圍為 N 1 2 n 所以要求參加運(yùn)算的數(shù)的絕對(duì)值都小于1 且在計(jì)算過(guò)程中也不應(yīng)出現(xiàn)大于或等于1的情況 因此 在使用定點(diǎn)機(jī)時(shí)需要選擇比例因子 把數(shù)據(jù)按一定比例縮小后才能送入計(jì)算機(jī) 計(jì)算結(jié)果也應(yīng)按相應(yīng)比例擴(kuò)大后才是實(shí)際結(jié)果 如果在計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)大于或等于1的情況 稱作溢出或超載 需要停機(jī)或中斷以處理出現(xiàn)的緊急情況或錯(cuò)誤 為了區(qū)分?jǐn)?shù)的正負(fù) 每個(gè)數(shù)前均用一個(gè)符號(hào)位Sf來(lái)表示數(shù)的正負(fù) 通常用0表示正號(hào) 用1表示負(fù)號(hào) 因此 定點(diǎn)數(shù)的形式為 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 3 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示 如果在數(shù)的表示中小數(shù)點(diǎn)的位置是可以變動(dòng)的 這種表示法稱作浮點(diǎn)表示法 采用浮點(diǎn)表示法的計(jì)算機(jī)稱作浮點(diǎn)計(jì)算機(jī) 簡(jiǎn)稱浮點(diǎn)機(jī) 一個(gè)二進(jìn)制數(shù)N可以表示為N 2J S其中J是一個(gè)二進(jìn)制整數(shù) 稱作數(shù)N的階碼 S是一個(gè)二進(jìn)制純小數(shù) 稱作數(shù)N的尾數(shù) 因此 浮點(diǎn)數(shù)分為階碼和尾數(shù)兩個(gè)部分 且均有各自的符號(hào)位 浮點(diǎn)數(shù)在浮點(diǎn)機(jī)中的表示形式為 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 3 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示 3 數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示法比較1 對(duì)于給定的字長(zhǎng)來(lái)說(shuō) 浮點(diǎn)機(jī)中數(shù)的表示范圍比定點(diǎn)機(jī)大 而定點(diǎn)機(jī)中數(shù)的表示精度比浮點(diǎn)機(jī)高 2 對(duì)于給定的二進(jìn)制數(shù)來(lái)說(shuō) 其浮點(diǎn)表示形式不惟一 如0 0010011 20 0 0010011 2 1 0 0100110 2 10 0 100100 當(dāng)尾數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置改變時(shí) 只要階碼也相應(yīng)地改變 可以保證數(shù)的值大小不變 為了保證數(shù)的精度 在浮點(diǎn)機(jī)中一般采用規(guī)格化形式 即要求尾數(shù)S的第一位數(shù)字為1 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 3 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示 4 數(shù)的運(yùn)算 原碼 反碼 補(bǔ)碼 計(jì)算機(jī)在實(shí)現(xiàn)加減乘除運(yùn)算時(shí) 其乘法可以歸結(jié)為加法和移位 除法可以歸結(jié)為減法和移位 減法可以通過(guò)對(duì)參加運(yùn)算數(shù)的編碼歸結(jié)為加法 所以我們只需討論加法問(wèn)題即可 對(duì)于數(shù)的編碼形式 通常有原碼 反碼和補(bǔ)碼三種 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 原碼 最高位為符號(hào)位 其余各位為數(shù)值本身的絕對(duì)值反碼 正數(shù) 反碼與原碼相同負(fù)數(shù) 符號(hào)位為1 其余位對(duì)原碼取反補(bǔ)碼 正數(shù) 原碼 反碼 補(bǔ)碼相同負(fù)數(shù) 最高位為1 其余位為原碼取反 再對(duì)整個(gè)數(shù)加1 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 4 數(shù)的運(yùn)算 原碼 反碼 補(bǔ)碼 負(fù)數(shù)補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 最高位不動(dòng) 其余位取反加1 例補(bǔ)碼 11111001取反 10000110加1 10000111 7 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 4 數(shù)的運(yùn)算 原碼 反碼 補(bǔ)碼 計(jì)算器使用舉例 例1 十進(jìn)制數(shù)92轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)分別是 A 01011100和5CB 01101100和61C 10101011和5DD 01011000和4F例2 在不同進(jìn)制的四個(gè)數(shù)中 最大的一個(gè)數(shù)是 A 01010011BB 67OC CFHD 78D 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 注意 將十進(jìn)制數(shù)0 625轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制 0 625取整 21 2501 20 5000 21 001 0 625 10 0 101 2 取整法 用r進(jìn)制的基數(shù)逐次去乘十進(jìn)制的小數(shù)部分 取其整數(shù) 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 小結(jié) 信息的表示與編碼是計(jì)算機(jī)信息處理的重要環(huán)節(jié) 同學(xué)們需要掌握各類信息編碼的原理 信息的組織 信息組織的層次結(jié)構(gòu)位 字節(jié) 域 記錄文件和數(shù)據(jù)庫(kù)文件的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)詳細(xì)內(nèi)容第六章介紹 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 信息的傳輸 信息傳輸?shù)闹饕緩?互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議局域網(wǎng) 城域網(wǎng) 廣域網(wǎng)詳細(xì)內(nèi)容在 第5章 中介紹 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 信息的檢索 早期的檢索方式網(wǎng)絡(luò)化 智能化檢索搜索引擎詳細(xì)內(nèi)容在 第5章 中介紹 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 全美圖書館協(xié)會(huì)與教育傳播與技術(shù)協(xié)會(huì)1998年制定的九大信息素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn) 能夠有效地獲取信息 能夠熟練地 批判地評(píng)價(jià)信息 能夠精確地 創(chuàng)造性地使用信息 獨(dú)立學(xué)習(xí) 并能探求與個(gè)人興趣有關(guān)的信息 獨(dú)立學(xué)習(xí) 能欣賞他人作品對(duì)信息創(chuàng)造性表達(dá)的內(nèi)容 獨(dú)立學(xué)習(xí) 能在信息查詢和知識(shí)創(chuàng)新中做得最好 能夠遵循信息和信息技術(shù)相關(guān)的行為規(guī)范 能夠認(rèn)識(shí)信息對(duì)民主化社會(huì)的重要性 能夠積極參與活動(dòng) 探求和創(chuàng)建信息 1 3信息在計(jì)算機(jī)中表示與編碼 1 4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念掌握硬件 硬件系統(tǒng)的概念理解硬件系統(tǒng)各組成部分之間的聯(lián)系掌握軟件 軟件系統(tǒng)的概念了解影響計(jì)算機(jī)性能主要技術(shù)指標(biāo) 1 4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 硬件系統(tǒng) 1 運(yùn)算器運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)中執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件 通常稱之為計(jì)算機(jī)的算術(shù)邏輯單元 ALU ArithmeticLogicUnit 運(yùn)算器是由加法器 寄存器和移位線路組成 運(yùn)算速度是運(yùn)算器的重要性能指標(biāo) 2 控制器控制器是計(jì)算機(jī)的指揮機(jī)關(guān) 它類似于人類的神經(jīng)中樞 大腦 負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各部件有序正常工作 控制器由指令寄存器 指令計(jì)數(shù)器 指令譯碼器和操作控制部件等部分組成 它的功能是從存儲(chǔ)器中取出指令 分析指令的功能 指令譯碼 產(chǎn)生一系列的控制信號(hào) 去控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)地工作 并控制程序的執(zhí)行順序 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 中央處理單元 CPU 把運(yùn)算器和控制器集成在一個(gè)芯片上 這樣的集成電路稱為CPU 中央處理器 主要技術(shù)指標(biāo) 主頻和字長(zhǎng) Intel公司生產(chǎn)的Pentium4 奔騰 32位微處理器 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 硬件系統(tǒng) 3 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶裝置 計(jì)算機(jī)中的各種數(shù)據(jù)和信息 包括程序 數(shù)據(jù) 中間結(jié)果和最終結(jié)果等信息都是存放在存儲(chǔ)器中的 其基本功能是在控制器的控制下按照指定的地址存入和取出信息 存儲(chǔ)器中所有存儲(chǔ)單元的總和稱為這個(gè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量的單位是KB MB GB TB與PB 如640KB 1MB等 其中1KB 1024字節(jié) 1MB 1024KB 1GB 1024MB 存儲(chǔ)器可分為內(nèi)存儲(chǔ)器 簡(jiǎn)稱內(nèi)存 外存儲(chǔ)器 簡(jiǎn)稱外存 和緩沖存儲(chǔ)器 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 硬件系統(tǒng) 內(nèi)存儲(chǔ)器 內(nèi)存 內(nèi)存是由中央處理器直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器 它存放著現(xiàn)在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù) 也可以存儲(chǔ)計(jì)算的結(jié)果或中間結(jié)果 它的存取速度快 對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)要求高 成本也高 內(nèi)存通常由兩種半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM RandomAccessMemory 和只讀存儲(chǔ)器ROM ReadOnlyMemory 組成 RAM中的信息可隨機(jī)地讀出或?qū)懭?用來(lái)存放用戶輸入的程序和數(shù)據(jù) 但在斷電后 RAM中的信息也隨之丟失 ROM中的信息只能讀出而不能寫入 斷電后 ROM中的原有內(nèi)容保持不變 在計(jì)算機(jī)重新接通電源后 ROM中的內(nèi)容仍可被讀出 因此 ROM常用來(lái)存放一些固定的程序或信息 如自檢程序 字庫(kù)等 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 硬件系統(tǒng) 外存儲(chǔ)器 外存 外存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱 外存 又叫 輔助存儲(chǔ)器 是主機(jī)的外部設(shè)備 用來(lái)存儲(chǔ)大量的暫時(shí)不參加運(yùn)算或處理的數(shù)據(jù)和程序 要使用外存中的數(shù)據(jù)和程序 必須首先把它調(diào)入內(nèi)存 然后再由CPU處理 外存儲(chǔ)器存取速度較慢 對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)要求低 造價(jià)也低 硬盤 軟盤 優(yōu)盤和光盤都是外存 在脫機(jī)情況下外存可以永久地保存信息 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 硬件系統(tǒng) 緩沖存儲(chǔ)器 緩存 緩沖存儲(chǔ)器主要用于內(nèi)存儲(chǔ)器與運(yùn)算器之間和內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器之間的速度緩沖協(xié)調(diào) 三者之間的合理搭配使用 目的也是為了得到一個(gè)良好的性能 價(jià)格比 CPU寄存器高速緩存RAM外存及虛擬存儲(chǔ) 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 硬件系統(tǒng) 4 輸入設(shè)備輸入設(shè)備是向計(jì)算機(jī)輸入程序 數(shù)據(jù)和各種信息的部件 常用的輸入設(shè)備有鍵盤 鼠標(biāo)器 圖形數(shù)字化儀 條形碼閱讀器 數(shù)碼相機(jī)以及各種模 數(shù) A D 轉(zhuǎn)換器等 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 硬件系統(tǒng) 5 輸出設(shè)備輸出設(shè)備是從計(jì)算機(jī)中輸出結(jié)果和其它信息的部件 常用的輸出設(shè)備有顯示器 打印機(jī) 繪圖儀 X Y記錄儀 各種數(shù) 模 D A 轉(zhuǎn)換器等 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 硬件系統(tǒng) 2 主板和BIOS 2 主板和BIOS BIOS和BIOS設(shè)置程序 1 BIOS和CMOSBIOS為計(jì)算機(jī)基本輸入 輸出系統(tǒng) 它是一組固化在計(jì)算機(jī)主板上的一個(gè)ROM芯片上的程序 BIOS內(nèi)容包括 計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)自檢程序 CMOS設(shè)置程序 系統(tǒng)啟動(dòng)自舉程序 基本輸入 輸出程序等 BIOS的功能是否強(qiáng)大在很大程度上決定了主板性能的優(yōu)劣 CMOS是主板上的一塊可讀寫的RAM芯片 他保存著計(jì)算機(jī)當(dāng)前的配置信息 如日期和時(shí)間 硬盤的格式和容量 內(nèi)存容量等 這些信息也是計(jì)算機(jī)加載操作系統(tǒng)之前必須知道的信息 CMOS由主板上的電池來(lái)供電 關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源后 CMOS中的信息仍能保留 由于CMOS芯片本身只是一塊存儲(chǔ)器 只具有保存數(shù)據(jù)的共呢 所以對(duì)CMOS中各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定要通過(guò)專門的程序 目前多數(shù)廠家將CMOS設(shè)置程序做在BIOS芯片中 在開(kāi)機(jī)時(shí)操作人員通過(guò)按下某個(gè)特定鍵就可進(jìn)入CMOS參數(shù)設(shè)置的手段 CMOS則是BIOS設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)的存放場(chǎng)所 2 主板和BIOS 2 BIOS設(shè)置常見(jiàn)BIOS設(shè)置程序進(jìn)入方式 1 I O接口I O接口是指輸入 輸出設(shè)備接口 I O接口是外部設(shè)備與主機(jī)之間的信息交換接口 是連接外設(shè)和主機(jī)的一個(gè) 橋梁 I O接口的外設(shè)側(cè) 主機(jī)側(cè)各有一個(gè)接口 外設(shè)側(cè)的接口稱為外部接口 它是通過(guò)各種接口電纜將其連到外設(shè)上 主機(jī)側(cè)的接口稱為內(nèi)部接口 它是通過(guò)系統(tǒng)總線和內(nèi)存 CPU相連 2 總線總線 BUS 是一組用于傳輸信息的公共信號(hào)線 在計(jì)算機(jī)中各組成部分之間的連接是靠總線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的 所有的數(shù)據(jù)和指令信息都是通過(guò)總線傳送到相關(guān)設(shè)備中去的 總線是計(jì)算機(jī)內(nèi)信息流通的總干線 通常由地址總線 數(shù)據(jù)總線和控制總線三部分組成 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 3 I O接口和系統(tǒng)總線 地址總線 AB 專門用來(lái)傳送地址信息 地址總線的位數(shù)決定了可以直接尋址的內(nèi)存范圍 數(shù)據(jù)總線 DB 用來(lái)傳送數(shù)據(jù)信息 這種傳送是雙向的 數(shù)據(jù)總線的寬度決定著字長(zhǎng) 常見(jiàn)的有早期的8位和16位以及現(xiàn)在的32位和64位 數(shù)據(jù)總線的寬度越寬 每次交換的數(shù)據(jù)位數(shù)越多 計(jì)算機(jī)的性能也就越好 控制總線 CB 用來(lái)傳送各種控制信號(hào) 如時(shí)鐘信號(hào) 讀或?qū)懶盘?hào) 中斷請(qǐng)求信號(hào)等等 主板與總線 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 硬件系統(tǒng)各部分之間的聯(lián)系P26 處理結(jié)果 1 4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 1 軟件的定義 現(xiàn)在 被普遍接受的軟件定義是 計(jì)算機(jī)軟件是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的各種程序 要處理的各類數(shù)據(jù)以及有關(guān)文檔的總稱 程序是按照事先設(shè)計(jì)的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列 數(shù)據(jù)是是程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 文檔是與程序開(kāi)發(fā)維護(hù)和使用有關(guān)的各種圖文資料 文檔是軟件的 質(zhì) 的部分 程序則是文檔代碼化的表現(xiàn)形式 相對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件而言 軟件是計(jì)算機(jī)的無(wú)形部分 但它的作用是很大的 把不裝備任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為硬件計(jì)算機(jī)或 裸機(jī) 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 2 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置 運(yùn)行所需要的通用軟件 包括操作系統(tǒng) 語(yǔ)言處理程序 實(shí)用程序 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最靠近硬件的一層 如WindowsXP DOS UNIX LINUX 3 應(yīng)用軟件 為特定的應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的專用軟件 如OfficeXP 他們處于整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最外層 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 裸機(jī) 操 作 系 統(tǒng) 應(yīng) 用 軟 戶 用 件 硬件 軟件與用戶的關(guān)系 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 硬件支持軟件 軟件支配硬件 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 1 字長(zhǎng) 字越長(zhǎng) 計(jì)算機(jī)運(yùn)算精度越高 運(yùn)行速度越快 2 存儲(chǔ)容量 主要指內(nèi)存容量 3 運(yùn)算速度 指計(jì)算機(jī)每秒鐘執(zhí)行指令條數(shù) MIPS 每秒百萬(wàn)條指令 主頻 計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率 MHz 決定運(yùn)算速度 4 外部設(shè)備的配置及擴(kuò)展能力 主要指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配接各種外部設(shè)備的可能性 靈活性和適應(yīng)性 5 軟件配置 軟件是計(jì)算機(jī)必不可少的重要組成部分 起配置是否齊全直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)性能的好壞和效率的高低 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 1 PC微機(jī)系統(tǒng)的概念 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) PC微機(jī)的硬件配置 一臺(tái)典型的多媒體PC微機(jī)的硬件配置可能如下 括號(hào)內(nèi)為參考產(chǎn)品 lCPU 如Intelcore2系列64位雙核微處理器l主板 如945主板l內(nèi)存 如2GDDR2內(nèi)存l外存儲(chǔ)器 如250GSATA硬盤l顯示器 如17英寸以上液晶顯示器l顯卡 如256M128bitDDR3顯卡 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) PC微機(jī)系統(tǒng)的概念 PC微機(jī)系統(tǒng)的硬件邏輯結(jié)構(gòu)是由運(yùn)算器 控制器 存儲(chǔ)器 輸入設(shè)備和輸出設(shè)備這五部分組成的 這五大邏輯組成部分的功能與計(jì)算機(jī)家族中的其它成員一樣 所不同的是高度的集成技術(shù)使得我們很難在物理上區(qū)分出這五大邏輯組成部分來(lái) 我們?cè)谖锢砩纤芸吹降耐?主板 CPU 內(nèi)存條 硬盤 光驅(qū) 顯示器 機(jī)箱 鍵盤 鼠標(biāo)等 微機(jī)的可選軟件非常多 依照用途的不同配置千差萬(wàn)別 一般共同配置的軟件有 操作系統(tǒng) 各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 字處理軟件 電子表格軟件 郵件處理軟件等辦公自動(dòng)化套件 查 殺計(jì)算機(jī)病毒的軟件 壓縮 解壓縮軟件 CD VCD播放軟件 Internet相關(guān)軟件等 1 5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 1 6信息安全與道德行為規(guī)范 信息安全問(wèn)題信息安全需求信息安全技術(shù)計(jì)算機(jī)病毒及其防治網(wǎng)絡(luò)用戶行為規(guī)范 1 信息安全問(wèn)題 由于信息技術(shù)本身的特殊性 尤其是信息和網(wǎng)絡(luò)無(wú)國(guó)界的特點(diǎn) 使得在整個(gè)信息化進(jìn)程中 帶來(lái)了巨大的信息安全風(fēng)險(xiǎn) 信息安全問(wèn)題涉及到國(guó)家安全 社會(huì)公共安全和公民個(gè)人安全的方方面面 信息犯罪呈越來(lái)越嚴(yán)重之趨勢(shì) 小到制造傳播計(jì)算機(jī)病毒 偽造磁卡 大到金融系統(tǒng)信息犯罪和網(wǎng)上黑客犯罪等等 已成為不可忽視的信息社會(huì)問(wèn)題 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 歸納起來(lái)主要的問(wèn)題有如下幾個(gè)方面 黑客犯罪所謂黑客是指通過(guò)計(jì)算機(jī)滲透竊取信息和破壞信息系統(tǒng)的人 病毒泛濫計(jì)算機(jī)病毒指編制或者在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能或者破壞數(shù)據(jù) 影響計(jì)算機(jī)使用并且能夠自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼 垃圾成災(zāi)信息垃圾指網(wǎng)絡(luò)色情 垃圾郵件等不容忽視的問(wèn)題 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 1 信息安全問(wèn)題 2 信息安全的概念 信息安全 沒(méi)有公認(rèn)和統(tǒng)一的定義 但國(guó)內(nèi)外對(duì)信息安全的論述大致可分為兩大類 一類是指具體的信息技術(shù)系統(tǒng)的安全 一類是指某一按特定信息體系 如一個(gè)國(guó)家的銀行信息系統(tǒng) 軍事指揮系統(tǒng)等 的安全 信息安全就是保障電子信息的有效性 保證信息數(shù)據(jù)安全的所有方式和功能不受侵犯 不管信息入侵者采用什么樣的手段 他們總是通過(guò)攻擊信息的基本屬性來(lái)達(dá)到目的 所以 信息安全在技術(shù)層次上就是要保證信息安全屬性的絕對(duì)可靠 使得信息的擁有者能放心使用 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 信息安全的基本屬性體現(xiàn)在如下六個(gè)方面 完整性 Integrity 是指維護(hù)信息的一致性 即信息在生成 存儲(chǔ) 傳輸和使用過(guò)程中不應(yīng)發(fā)生人為或非人為的非授權(quán)篡改 不被修改 破壞 插入 延遲 亂序 丟失 可用性 Availability 是指信息可被合法用戶訪問(wèn)并按需求使用的特性 保證合法用戶在需要時(shí)可以使用所需的信息 機(jī)密性 Confidentiality 是指信息不泄漏給非授權(quán)的個(gè)人或?qū)嶓w的特性 以防被非法利用 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 2 信息安全的概念 信息安全的基本屬性體現(xiàn)在如下六個(gè)方面 可控性 Controllability 是指授權(quán)機(jī)構(gòu)可以隨時(shí)控制信息的機(jī)密性 可靠性 Reliability 是指信息能夠在規(guī)定條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定操作的特性 抗否認(rèn)性 Non repudiation 也稱作不可否認(rèn)性或抗抵賴性 在信息交互過(guò)程中 確信參與者的真實(shí)同一性 即所有參與者都不可能否認(rèn)或抵賴曾經(jīng)對(duì)信息進(jìn)行的生成 簽發(fā)和接收等行為 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 2 信息安全的概念 3 信息訪問(wèn)技術(shù) 1 訪問(wèn)控制技術(shù) 2 數(shù)據(jù)加密技術(shù) 3 數(shù)字簽名技術(shù) 4 數(shù)字證書技術(shù) 5 身份認(rèn)證技術(shù) 6 防火墻技術(shù) 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 1 什么是病毒病毒是指在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能 破壞數(shù)據(jù) 影響計(jì)算機(jī)使用并且能夠自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼 每個(gè)病毒都由如下幾個(gè)部分構(gòu)成 危害部分 引發(fā)部分 潛伏部分和傳染部分 4 計(jì)算機(jī)病毒及其防治 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 2 病毒的分類 以病毒危害為區(qū)別標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算機(jī)病毒從危害性上看 可分為良性病毒和惡性病毒 以病毒傳染機(jī)理為區(qū)別標(biāo)準(zhǔn) 從病毒傳染機(jī)理可以分成系統(tǒng)引導(dǎo)型病毒和文件型病毒 以病毒開(kāi)發(fā)類型為區(qū)別標(biāo)準(zhǔn) 從病毒開(kāi)發(fā)類型上可以分為 漏洞型病毒 蠕蟲(chóng)病毒 后門病毒 木馬 黑客 病毒 腳本病毒 混合型病毒等 以病毒開(kāi)發(fā)環(huán)境為區(qū)別標(biāo)準(zhǔn) 病毒是一種特殊的程序 它也需要操作系統(tǒng)的支持 目前桌面系統(tǒng)的病毒可以分為 DOS病毒和Windows病毒 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 4 計(jì)算機(jī)病毒及其防治 3 病毒工作過(guò)程 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 4 計(jì)算機(jī)病毒及其防治 4 計(jì)算機(jī)病毒來(lái)源 從事計(jì)算機(jī)工作的人員和業(yè)余愛(ài)好者修改 生成 制造出來(lái)的病毒 軟件設(shè)計(jì)者為保護(hù)自己的軟件不被非法復(fù)制 在軟件中藏有保護(hù)性病毒 蓄意進(jìn)行破壞 旨在攻擊摧毀計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而制造的病毒 病毒研究在信息戰(zhàn)中具有重要意義 在研究中由于某種原因而流放出來(lái) 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 4 計(jì)算機(jī)病毒及其防治 5 計(jì)算機(jī)病毒傳染途徑 介質(zhì)傳播 磁盤 硬盤 軟盤 磁帶 光盤 優(yōu)盤 網(wǎng)絡(luò)通訊線路 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 4 計(jì)算機(jī)病毒及其防治 6 計(jì)算機(jī)病毒特點(diǎn) 破壞性 主要表現(xiàn)在占用CPU時(shí)間和內(nèi)存開(kāi)銷上 從而造成進(jìn)程堵塞 或刪除 修改數(shù)據(jù) 打亂屏幕顯示等 隱蔽性 病毒程序大多夾在正常程序或進(jìn)程之中 難以被發(fā)現(xiàn) 故可以有很長(zhǎng)的時(shí)間去實(shí)現(xiàn)傳染和破壞的目的 潛伏性 有的病毒侵入后不立即活動(dòng) 需要條件成熟后才產(chǎn)生作用 傳染性 對(duì)于大多數(shù)計(jì)算機(jī)病毒來(lái)說(shuō) 傳染是它的一個(gè)重要特性 它可通過(guò)修改別的程序 把自己拷貝進(jìn)去 從而達(dá)到擴(kuò)散目的 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 4 計(jì)算機(jī)病毒及其防治 7 計(jì)算機(jī)病毒對(duì)微機(jī)系統(tǒng)的影響表現(xiàn)在 破壞硬盤的主引導(dǎo)扇區(qū) 破壞磁盤文件分配表 使用戶在磁盤的信息丟失 修改或破壞文件中的數(shù)據(jù) 更改或重寫磁盤的卷標(biāo) 將非法的數(shù)據(jù)寫入DOS內(nèi)存參數(shù)區(qū) 造成死機(jī)或引起系統(tǒng)崩潰 破壞數(shù)據(jù)文件 格式化或刪除磁盤內(nèi)容 破壞計(jì)算機(jī)硬件 非法使用或占用硬件資源 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 4 計(jì)算機(jī)病毒及其防治 8 預(yù)防計(jì)算機(jī)病毒要注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié) 使用防火墻 盡可能穩(wěn)妥的保護(hù)計(jì)算機(jī)資源 定期升級(jí)防病毒軟件 備份重要文件和系統(tǒng)數(shù)據(jù) 不要運(yùn)行來(lái)歷不明的軟件 慎重對(duì)待郵件垃圾 交換的軟件及文件不要輕易使用 軟盤 優(yōu)盤傳遞數(shù)據(jù)要寫保護(hù) 不要將自己的存儲(chǔ)工具借給他人使用 計(jì)算機(jī)感染病毒要隔離殺毒 斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò) 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 4 計(jì)算機(jī)病毒及其防治 5 網(wǎng)絡(luò)用戶行為規(guī)范 基本原則 自由和自律網(wǎng)絡(luò)公共道德守則 彼此尊重 寬以待人 允許不同意見(jiàn) 保持平靜 助人為樂(lè) 幫助新手 健康 快樂(lè) 幽默 做出貢獻(xiàn) 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 網(wǎng)絡(luò)禮儀 不發(fā)送垃圾郵件 不惡意攻擊誹謗他人 不入侵別人的系統(tǒng) 不盜用別人的帳號(hào) 不在網(wǎng)上任意修改不屬于自己的信息 不散發(fā)保密信息 不轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)源不詳?shù)男畔?不在網(wǎng)上交識(shí)身世不祥的朋友 不侵犯他人的知識(shí)產(chǎn)權(quán) 1 5信息安全與道德行為規(guī)范 行為守則 5 網(wǎng)絡(luò)用戶行為規(guī)范 課堂總結(jié) 了解信息社會(huì)與計(jì)算機(jī) 明確計(jì)算機(jī)在信息社會(huì)中作為 信息處理機(jī) 的重要作用 掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 系統(tǒng)的性能指標(biāo)和數(shù)據(jù)的度量單位 了解微機(jī)系統(tǒng)的選購(gòu)和組裝 任務(wù)一 熟悉金山打字軟件 并進(jìn)行字符輸入速度測(cè)試 任務(wù)二 在E 根目錄下創(chuàng)建以你座號(hào)和名字命名的文件夾 如08張三 然后打開(kāi)Word字處理軟件 輸入字符 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書P62 3 分別取文件名D1和D2保存在你的文件夾中 任務(wù)三 訪問(wèn)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)系FTP服務(wù)器 FTP 218 5 241 13 登錄 用戶名 cxq密碼 cxq 后 將你的文件夾復(fù)制到 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 07中文 文件夾中你的班級(jí)文件夾中 實(shí)驗(yàn)一FTP作業(yè)上傳服務(wù)器的使用 書面作業(yè) 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