计算机和数字知识基础.pptx

计算机和数字知识基础,计算机文化 徐卫克 46405823,学习目标,列出引发数字革命的主要技术。 解释一体化概念并指出它是如何适用于数字设备的。 描述数字技术影响社会的几条途径。 给“计算机下定义”，并解释输入、输出、处理、存储以及存储程序的概念。 列出个人计算机、服务器、大型计算机以及超级计算机的特点。 描述PDA、便携式播放器以及智能电话的相同点与不同点。 描述微控制器的作用。 区分数据和信息以及模拟和数字。 描述数字设备是如何表现数字、文本、图像和声音的。 解释位和字节的区别，以及通用的前缀（如kilo、mega和giga）在技术上的含义。 大致理解集成电路是如何处理0和1的。 描述编译器、解释器、目标代码和源代码之间的关系。 简要解释微处理器的算术逻辑单元（ALU）和控制单元的工作原理。 举出单因素验证和双因素验证的例子。 描述黑客是如何盗取密码的。 列出创建安全的密码以及保证密码安全所要遵守的准则。,个人数字设备档案,1.1 A部分：一切数字事物 1.2 B部分：数字设备 1.3 C部分：数字数据表示 1.4 D部分：数字化处理 1.5 E部分：密码安全,1.1 A部分：一切数字事物,1.1.1 数字革命 1.1.2 一体化 1.1.3 数字社会,古希腊哲学家毕达哥拉斯早在2500多年前就说过:“一切都是数字。”25个世纪后的今天,这句话得到了崭新的诠释。时代发展到今天,移动电话、数码相机、电子邮件已越来越成为日常生活中不可缺少的一部分。我们可以在转瞬之间完成通信、购物、图书借阅等以往需要花费大量时间才能办到的事情。生活正悄然变化着,而这一切的变化都来源于数字,它正无声无息地走入我们生存的世界,并在许多人尚未察觉之前把握了现代社会的命脉。,1.1.1 数字革命,工业革命有时又称产业革命,指资本主义工业化的早期历程，即资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。是以机器生产逐步取代手工劳动，以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命,后来又空扩充到其他行业。,1.1.1 数字革命,什么是数字革命？ 数字革命是由数字技术（如计算机和因特网）所引发的社会、政治和经济改变的发展过程。随着计算机和其他数字设备的流行，以及因特网揭开全球化通信的序幕，数字革命在20世纪80年代成为社会的一个重要部分。,1.1.1 数字革命,哪些技术推动了数字革命？ 数字电子、计算机、通信网络、Web和数字化 实现数字电子技术有什么意义？,1.1.1 数字革命,计算机何时开始引人注目？ 二战时期 20世纪50年代 20世纪60年代 1976,1.1.1 数字革命,1982 20世纪90年代,1.1.1 数字革命,计算机保有量为什么会突然增长？ 计算机网络 一组通过有线或无线技术连接在一起用来共享数据和资源的计算机。,1.1.1 数字革命,网络应用 Web 电子邮件 BBS（论坛） 即时通讯（IM） Blog（微博） 在线社交网络 视频网络,1.1.1 数字革命,什么是Web？ Web（World Wide Web的简称）是可以通过因特网访问的链接起来的文档、图像和声音的集合。Web改变了历史悠久的商业模式，彻底改变了信息流程，并创造了一个全新的虚拟世界。 让手指动起来,1.1.1 数字革命,数字化怎样融入数字革命？ 数字化是将文本、数字、声音、照片和视频转化成数字设备可以处理的数据的过程。 图像 音乐 视频 电影,1.1.2 一体化,什么是一体化？ 一体化是一种将多种具有不同功能的技术整合到一个产品中的过程。,1.1.3 数字社会,数字技术如何影响自由和民主？ 信息传递速度 交流更加容易 没有网络的时代多好,1.1.3 数字社会,数字技术是否改变了人们对隐私的看法？ 手机 GPS 电脑 信用卡 公共安全和个人隐私,1.1.3 数字社会,数字技术怎样影响知识产权？ 知识产权是指对特定种类的信息、观念或陈述的所有权。它包括专利、商标和受到版权保护的材料（如音乐、照片、软件、书籍和电影等）。 复制、盗版、剽窃 开源,1.1.3 数字社会,数字技术对经济有什么影响？ 全球化是指世界范围内，由跨国商业行为不断增加，以及国家之间资金流动更加自由所引发的国家之间的经济依赖。消费者能够买到很多种类的产品，包括遍布世界各地的制造商所制造的科技产品。 数字鸿沟,1.1.3 数字社会,物联网 通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。,小结,不要为了技术而技术 数字技术对于世界的影响,1.2 B部分：数字设备,1.2.1 计算机基础知识 1.2.2 个人计算机、服务器、大型机和超级计算机 1.2.3 PDA、便携式播放器和智能电话 1.2.4 微控制器,1.2.1 计算机基础知识,什么是计算机？ 计算机是一种在存储的指令集控制下，接受输入、处理数据、存储数据并产生输出的多用途设备。,1.2.1 计算机基础知识,输入 输出 数据处理 CPU（Central Processing Unit） 中央处理器,1.2.1 计算机基础知识,计算机怎样存储数据？ 内存 存储器 文件,1.2.1 计算机基础知识,为什么计算机存储指令如此重要？ 控制计算机执行处理任务的指令集叫做计算机程序，或者简称“程序”。程序构成了软件，而软件能使计算机执行某个特定任务。在计算机运行软件时，它会执行完成任务所需的指令。,1.2.1 计算机基础知识,存储程序的理念是使一系列计算任务的指令都能加载到计算机内存中。当计算机执行其他的任务时，这些指令可以很容易地由另一组指令替换。,1.2.1 计算机基础知识,硬盘,内存,CPU,1.2.1 计算机基础知识,计算机能运行何种软件？ 应用软件 系统软件 操作系统 驱动,1.2.2 个人计算机、服务器、大型机和超级计算机,计算机是否是随意分类的？ 大型机 小型机 微型机,1.2.2 个人计算机、服务器、大型机和超级计算机,计算机是否是随意分类的？ 个人计算机 工作站 服务器 大型机 超级计算机,1.2.2 个人计算机、服务器、大型机和超级计算机,什么是个人计算机？ 个人计算机是为满足个人计算需要而设计的一种使用微处理器的计算设备。个人计算机通常能运行多种类型的应用软件，例如，文字处理、照片编辑和电子邮件等。,1.2.2 个人计算机、服务器、大型机和超级计算机,什么是工作站？ 术语“工作站”有两种意思。它可以指连接到网络的普通个人计算机。 另外“工作站”也可以指用来进行高性能任务处理的功能强大的桌面计算机，它具有很快的处理速度，能进行医学成像和计算机辅助设计等工作。,1.2.2 个人计算机、服务器、大型机和超级计算机,如何使计算机成为服务器？ 服务器的作用就是通过给网络（如因特网或家庭网络）上的计算机提供数据来提供“服务”。,1.2.2 个人计算机、服务器、大型机和超级计算机,大型计算机有什么特点？ 大型计算机（简称“大型机”）体积庞大，价格昂贵，能够同时为成百上千的用户处理数据。大型机一般应用于企业或政府部门，为大量数据提供集中式存储、处理和管理。,1.2.2 个人计算机、服务器、大型机和超级计算机,超级计算机有多强大？ 超级计算机是世界上运算速度最快的一类计算机。,1.2.3 PDA、便携式播放器和智能电话,手持设备是不是计算机？ PDA 掌上电脑 智能电话 便携式媒体播放器,1.2.3 PDA、便携式播放器和智能电话,1.2.4 微控制器,什么是微控制器？ 微控制器是指内置在其所要控制的机器中的专用微处理器。有时微控制器也叫做单片机，因为它包括许多与计算机相同的元素。,1.2.4 微控制器,微控制器如何工作？ 微处理器当真是计算机？ 为什么微控制器很重要？,1.3 C部分：数字数据表示,1.3.1 数据表示基础 1.3.2 数字、文本和图片的表示 1.3.3 位和字节的量化 1.3.4 电路和芯片,1.3.1 数据表示基础,什么是数据？ 数据是指表示人、事件、事物以及思想的符号。数据可以是名称、数字、照片中的色彩或是音乐作品中的音符。 数据和信息的区别？ 模拟和数字的区别？ 数字数据如何工作？,1.3.2 数字、文本和图片的表示,数字设备怎样表示数字？ 二进制数字系统,1.3.2 数字、文本和图片的表示,数字设备怎样表示词语和字母？ ASCII码 扩展ASCII码 EBCDIC码 Unicode吗,为什么ASCII码和扩展ASCII码还要为0、1、2、3、4、5、6、7、8和9提供编码？,1.3.2 数字、文本和图片的表示,怎样用“位”存储图像？,1.3.2 数字、文本和图片的表示,怎样用“位”存储声音？,1.3.3 位和字节的量化,怎样区分位和字节？ 1字节=8位 1Byte=8bit 传输速率一般用位表示 存储空间一般用字节表示 前缀kilo、mega和giga是什么意思？,1.3.4 电路和芯片,数字设备怎样存储和传输“位”？ 数字设备里装有什么？ 什么是计算机芯片？,1.4 D部分：数字化处理,1.4.1 程序和指令集 1.4.2 处理器逻辑,1.4.1 程序和指令集,数字设备怎样处理数据？ 谁编写程序？ 程序员 源代码,1.4.1 程序和指令集,怎样转换源代码？,1.4.1 程序和指令集,指令集 操作码 操作数,1.4.2 处理器逻辑,计算机芯片内部如何工作？ ALU,1.4.2 处理器逻辑,计算机如何执行指令？,1.4.2 处理器逻辑,控制单元有什么作用？,1.4.2 处理器逻辑,ALU什么时候开始工作？,1.5 E部分：密码安全,1.5.1 认证协议 1.5.2 密码破解 1.5.3 安全的密码,1.5.1 认证协议,什么是认证协议？ 安全专家使用术语认证协议来指任何通过使用个人所知道的、拥有的或隶属的事物确定个人身份的方法。,1.5.1 认证协议,什么是用户ID？ 用户ID是作为个人唯一标识符的一系列字符（字母、数字或特殊符号），类似于社会保障号码。 什么是密码？ 密码是用来核对用户ID的一组字符，并可以保证用户就是本人。,1.5.1 认证协议,如果忘记了密码怎么办？,1.5.2 密码破解,密码盗窃有多严重？ 黑客是如何得到密码的？ 肩窥 字典攻击 蛮力破解 嗅探 网络钓鱼,1.5.3 安全的密码,怎样创建安全的密码？ 使用包含不少于8个字符的密码。密码越长越不容易被破解。 在可能的情况下，尽量使用字母、数字和特殊字符（如$、#）相结合的密码。 如果主机是区分大小写的，那么最好使用大小写字母结合的密码。 不要使用电话号码、社会保障号码、驾驶证号码或生日等公共信息作为密码。因为黑客很容易获得这些信息以及其他个人信息（如配偶、孩子或宠物的名字）。 不要使用用户ID作为密码或是密码的一部分。对