信息学科概论复习资料期末知识点总结归纳可打印

信息学科概论复习资料信息科学与技术基础1.1.1信息的定义1.从不同的角度和不同的层次出发，对信息概念有许多不同的理解。信息论的创始人香农:凡是在一种情况下能减少不确定性的任何事物都叫做信息。信息的一个价值——减少不确定性。控制论的创始人之一维纳认为：信息是我们适应外部世界，并且使这种适应为外部世界所感到的过程中，同外部世界进行交换的内容的名称。2.信息的两方面含义在客观上信息是反映某种客观事物的现实情况。在主观上信息是可接受的、可利用的，并能指导人们的行为。3.信息的定义★★★通俗的讲，信息一般泛指包含于消息、情报、指令、数据、图像、信号等形式之中的新的知识和内容。1.1.2信息的本质1物质、能量和信息的关系信息来源于物质。信息的产生、传递、贮存和处理都离不开物质。信息离不开能量。收集、转换和传递信息都需要能量。信息流是用来管理和控制物质流和能源流的。数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式。这种特殊的表达形式可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信、翻译转换或者进行加工处理。根据这个定义，通常意义下的数字、文字、图形、声音、视频图像等都是数据。数据与信息是信息科学中常用的术语，它们之间的区别可以理解为：1.数据是计算机加工处理的对象，是未加工的对象2.而信息是数据经过加工以后能为某个目的使用的数据，是数据的内容或诠释。1.1.3信息的特点 信息的特点:是指信息区别于其它事物的本质属性。 表现在以下几方面： 1.信息与载体的不可分割性。 2.信息的传递性。 3.信息对载体的独立性。 4.信息的可逆性。 5.信息的共享性。 6.信息的时效性。 7.信息的可替性。信息科学★★★1定义 信息科学是以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机等技术为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要目标的一门新兴的综合性学科。2研究对象：信息3研究内容 信源理论和信息的获取信息的传输、存储、检索、变换和处理信号的测量、分析、处理和显示模式信息处理知识信息处理决策和控制4研究方法信息分析综合法行为功能模拟法系统整体优化法等。1.3信息技术★★★1.3.1信息技术的概念信息技术（InformationTechnology）：是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。多数人认为，完整的信息技术应包含：计算机技术+通信技术+控制技术。1.3.2信息技术的范畴（1）传感技术信息的采集技术，对应于人的感觉器官。（2）通信技术信息的传递技术，对应于人的神经系统的功能。现代通信技术主要包括数字通信、卫星通信、微波通信、光纤通信、量子通信等。(3）计算机技术信息的处理和存储技术，对应于人的思维器官。（4）控制技术信息的使用技术，对应于人的效应器官。智能控制技术当前主要包括以下几个方面：模糊控制技术专家控制技术机器学习技术1.4.1信息产业的含义信息产业是社会经济活动中专门从事信息技术开发，设备、产品的研制生产以及提供信息服务的产业部门的统称，是一个包括信息采集、生产、检测、转换、存储、传递、处理、分配、应用等门类众多的产业群。主要包括信息工业（计算机设备制造、通讯域网络设备制造以及其他信息设备制造）、信息服务业、信息开发业（软件产业、数据库开发、电子出版、其它信息产业）。1.4.2信息产业的特征（1）信息产业是具有战略性的新兴主导产业（2）信息产业是高渗透型、高催化型产业（3）信息产业是知识、智力密集型产业（4）信息产业是更新快、受科技影响大的变动型产业（5）信息产业是需要大量智力和资金投入的高投入型产业（6）信息产业是效益高的高增值型产业（7）信息产业是增长快、需求广的新型产业（8）信息产业是就业面大，对劳动者的文化层次要求高的新职业供给型产业1.4.3信息产业的发展趋势（1）合并与分离并存，既有大量的合并，又有不少的分离。（2）竞争与垄断并存。（3）新兴与衰落并存。1.6著名的信息技术学术组织、奖项ACM(美国计算机协会)IEEE-CS 中国计算机学会图灵奖(被称为“计算机界的诺贝尔奖”)IEEE-CS的计算机先驱奖 姚期智

（AndrewChi-ChihYao，1946年12月24日-），美籍华人，世界著名计算机科学家，2000年图灵奖得主，目前是清华大学教授。第2章计算机基础知识什么是计算机计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子装置。一、计算机发展概述1642BlaisePascal加法器1822差分机CharlesBabbageENIACMARKI1833分析机奠定现代计算机发展的重要人物和思想香侬是现代信息论的著名创始人。1938年，香侬在发表的论文中，首次用布尔代数进行开关电路分析，并证明布尔代数的逻辑运算可以通过继电器电路来实现。阿塔纳索夫提出了计算机的三条原则：1）以二进制的逻辑基础来实现数字运算，以保证精度；2）利用电子技术来实现控制、逻辑运算和算术运算，以保证计算速度；3）采用把计算功能和二进制数更新存储功能相分离的结构。图灵与图灵机计算机是使用相应的程序来完成任何设定好的任务。图灵机是一种思想模型它由三部分组成：一个控制器，一条可以无限延伸的带子和一个在带子上左右移动的读写头。冯·诺依曼计算机存储程序工作原理计算机的两个基本能力：一是能够存储程序，二是能够自动地执行程序。计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序的，而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。1949第一台采用冯·诺依曼体系结构的计算机（EDSAC）计算机的发展概况第一代（1946年~1958年）：电子管阶段第二代（1959年~1964年）：晶体管阶段第三代（1965年~1970年）：集成电路阶段第四代（1971年~现在）：大规模/超大规模集成电路阶段2计算机的特点高速运算能力计算精度高和可靠的判断能力具有记忆和逻辑判断能力具有自动控制能力3计算机的发展方向未来的计算机以超大规模集成电路为基础，将有一下的几个发展方向巨型化（不是体积大，而是速度高、容量大、功能强）微型化（体积缩小、重量减轻）网络化（分散的计算机联成网）智能化（计算机将具有一定的“思维能力”）二、数制及其转换1.数制的基本概念2.常用数制3.数制间的转换(1)数制在日常生活中经常要用到数制，10角为1元,60分钟为1小时,7天为一周数制就是数据的进位计数原则，是人们利用符号来计数的科学方法，又称为进位计数制，简称“数制”或“进制”。上述的进制为十进制,六十进制,七进制(2)基数所谓基数，就是数制的每位数上可能有的数码的个数。十进制数有十个数码，所以基数为10二进制数、八进制数和十六进制数的基数分别是2、8和16(1010)2或1010B（Binary）表示为二进制数;(1010)8或1010O（Octal）表示为八进制数(3)位权在一个数中，同一个数码处于不同位置则表示不同的值对于多位数，处于某一位上的“1”所标示的数值的大小，称为该位的位权。十进制整数第1位的位权为100，第1位的位权为101计算机内部采用二进制的原因可行性二进制数只有0和1两个数码，只有两种状态。具有两个状态的器件则容易实现，如开关的闭合、晶体管的截止和导通、电位电平的低和高等都可以表示数码0和1可靠性使用二进制数表示数码的电信号较少，控制过程简单，数据的处理和传输时系统稳定性高，不容易出错，所以提高了计算机系统的可靠性。简易性二进制数具有比十进制数或其它进制简单得多的运算规则，使得计算机的运算器结构大大简化，控制简单。逻辑性二进制数码1和0正好可与逻辑命题的两个值“真”（True）与“假”（False)相对应3.数制间的转换(1)二进制、八进制和十六进制的数转换为十进制非常简单，只要按权展开相加即可(10110.101)2＝1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3＝16+0+4＋2+0＋0.5+0+0.125＝(22.625)10(2)十进制的数转换为二进制、八进制或十六进制此类转换要复杂一些，整数部分和小数部分转换的方法不同通常将整数部分和纯小数部分分开，分别转换