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文檔簡介

1、 大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ) 主講:袁建紅 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院 Email: yjh_第一章 信息、信息技術(shù)與計(jì)算科學(xué)信息、信息技術(shù)與計(jì)算科學(xué) 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn) 1.1 1.1 探索信息探索信息的真諦的真諦1.2 1.2 信息科學(xué)信息科學(xué)1.3 1.3 信息技術(shù)信息技術(shù)1.4 1.4 計(jì)算與計(jì)算科學(xué)計(jì)算與計(jì)算科學(xué)1.5 1.5 計(jì)算機(jī)的信息表示與編碼計(jì)算機(jī)的信息表示與編碼下一張1.1 1.1 探索信息的真諦探索信息的真諦v已知骰子有六個(gè)面,各為1、2、3、4、5、6個(gè)點(diǎn)。擲一次骰子,六種結(jié)局(點(diǎn))的出現(xiàn)概率相等。如果告訴你某個(gè)人擲骰子的結(jié)局是單數(shù)或者雙數(shù),這就是一個(gè)信息。那么這個(gè)信息如何表示?又如何計(jì)算?信

2、息數(shù)的進(jìn)制編碼u質(zhì)量、能量和信息量是三個(gè)非常重要的量 人們很早就知道用秤或者天平計(jì)量物質(zhì)的質(zhì)量大小。然而,我們關(guān)于熱、燃料、功與能的計(jì)量問題,遲至19世紀(jì)中葉,隨著熱功當(dāng)量的明確和能量守恒定律的建立才逐漸清楚。能量一詞就是它們的總稱,而能量的計(jì)量則通過“卡、焦耳”等新單位的出現(xiàn)而得到解決。 v為闡明質(zhì)量概念做出偉大貢獻(xiàn)的是發(fā)現(xiàn)物體力學(xué)定律的牛頓(Sir Isaac Newton,1642-1727) v為闡明能量概念作出偉大貢獻(xiàn)的是熱力學(xué)第一定律的發(fā)現(xiàn)者們:邁耳(Julius Robert von Mayer,1814-1878)、焦耳(James Prescott Joule,1818-18

3、99)、赫爾姆霍茲(Hermann von Helmholtz,1821-1894)等。v 然而,關(guān)于文字、數(shù)字、圖畫、聲音的知識(shí)已有幾千年歷史了。但是它們的總稱是什么,它們?nèi)绾谓y(tǒng)一地計(jì)量,直到19世紀(jì)末還沒有被正確地提出來,更談不上如何去解決了。20世紀(jì)初期,隨著電報(bào)、電話、照片、電視、無線電、雷達(dá)等的發(fā)展,如何計(jì)量信號(hào)中信息量的問題被隱約地提上日程。1.1.1 什么是信息? l就一般意義而言,信息可以理解成消息、情報(bào)、知識(shí)、見聞、通知、報(bào)告、事實(shí)、數(shù)據(jù)等等。從不同角度對(duì)信息的理解:v1.最早對(duì)信息進(jìn)行科學(xué)定義的是哈特萊(Ralph V.L. Hartley)。他認(rèn)為,發(fā)信者所發(fā)出的信息,就

4、是他在通信符號(hào)表中選擇符號(hào)的具體方式,并主張用所選擇的自由度來度量信息。v2.1948年,信息論創(chuàng)始人,美國科學(xué)家香農(nóng)(C.E.Shannon)從研究通信理論出發(fā),第一次用數(shù)學(xué)方法定義“信息就是不確定性的消除量”。認(rèn)為信息具有使不確定性減少的能力,信息量就是不確定性減少的程度。v3.控制論創(chuàng)始人之一,美國科學(xué)家維納(N.Wiener)指出“信息就是信息,不是物質(zhì),也不是能量。”維納把人們與外界環(huán)境交換信息的過程看成是一種廣義的通信過程,試圖從信息自身具有的內(nèi)容屬性給信息定義。v4.關(guān)于信息的定義,有人提出用變異量來度量,認(rèn)為“信息就是差異”。他提出:“信息是反映事物的形式、關(guān)系和差別的東西。信

5、息是包含于客體間的差別中,而不是在客體本身中。” v5.信息是“事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和方式,也就是事物內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部聯(lián)系的狀態(tài)和方式”。v6.辭源對(duì)信息定義為:“信息就是收信者事先所不知道的報(bào)導(dǎo)。” v7.“信息是指對(duì)諸如事實(shí)、數(shù)據(jù)或觀點(diǎn)之類的知識(shí)的傳遞或描述,這些知識(shí)可以存在于任何媒體或形式之中,包括文本形式、數(shù)字形式、圖表形式、圖形形式、敘述形式或視聽形式?!?.1.2 從信息論到信息科學(xué)v信息論發(fā)展的三個(gè)階段: 狹義信息論(或經(jīng)典信息論) 通信技術(shù)問題 一般信息論 仍是通信技術(shù)問題,但增加了噪聲理論 廣義信息論 超出了通信技術(shù)的范疇1.1.3 香農(nóng)對(duì)信息的定義v但是信息到底是什么呢?申農(nóng)的狹義信

6、息論第一個(gè)給予信息以科學(xué)定義:信息是有秩序的量度,是人們對(duì)事物了解的不確定性的消除或減少。信息是對(duì)組織程度的一種測度,信息能使物質(zhì)系統(tǒng)有序性增強(qiáng),減少破壞、混亂和噪音。例如,廈門的秋天常常是秋高氣爽,因此在這個(gè)季節(jié)里如果天氣預(yù)報(bào)說:“明天白天晴”,人們習(xí)以為常,因而得到的信息量很小。但若天氣預(yù)報(bào)說:“明天白天有雪”,人們將會(huì)感到十分意外,后一條天氣預(yù)報(bào)給人們的信息量比前一條大,因?yàn)樵趶B門從來沒有過下雪的天氣。從這個(gè)例子,我們可以看出,消息出現(xiàn)的可能性越小,則此消息中攜帶的信息量就越多。反之,消息出現(xiàn)的可能性越大,則此消息中攜帶的信息量就越少。u另一方面,如果事件是必然的,即發(fā)生的概率為1,則它

7、傳遞的信息量應(yīng)為零;如果事件是不可能的,即概率為0,則它將有無窮的信息量。u如果我們得到不是由一個(gè)事件構(gòu)成而是由若干個(gè)獨(dú)立事件構(gòu)成的消息,那么我們得到的總的信息量,就是若干個(gè)獨(dú)立事件的信息量的總和。 1.1.4 信息的度量v從上例中,可以初步斷定消息中所含的信息量H 與消息出現(xiàn)的概率概率有關(guān)。或者說是概率的函數(shù)。 H=H(px) 其中,p(x)是消息出現(xiàn)的概率。 而函數(shù)H 究竟是什么我們暫時(shí)還不知道。究竟是什么我們暫時(shí)還不知道。v根據(jù)上面的描述,為了計(jì)算信息量,消息中所含的信息量H與消息出現(xiàn)的概率間的關(guān)系式應(yīng)當(dāng)反映如下規(guī)律: (1)消息中所含的信息量H是該消息出現(xiàn)的概率p(x)的函數(shù),即 H=

8、Hp(x) (2)消息出現(xiàn)的概率愈小,它所含的信息量愈大;反之信息量愈小,且當(dāng)p(x)=1時(shí),H=0。 (3)若干個(gè)互相獨(dú)立事件構(gòu)成的消息,所含信息量等于各獨(dú)立事件信息量的和,即 Hp(x1)+p(x2)=Hp(x1)+Hp(x2)v數(shù)學(xué)的分析表明并不是任何函數(shù)都具有上述三個(gè)要求的性質(zhì),而僅有僅有對(duì)數(shù)函數(shù)滿足上面提的要求。所以前面的未知函數(shù)H僅可能是對(duì)數(shù)函數(shù)log。即消息所含的信息量H 與消息出現(xiàn)的概率p(x)有如下關(guān)系:)()(1loglogxpxpHaa上式一般稱為等概率事件的信息量計(jì)算公式哈特萊首先提出采用消息出現(xiàn)概率的對(duì)數(shù)測度作為離散消息的信息度量單位。v信息量的單位的確定取決于上式中

9、對(duì)數(shù)底a的確定。當(dāng)對(duì)數(shù)以2為底時(shí),則信息量的單位為比特(bit);對(duì)數(shù)以e為底時(shí),信息量單位為奈特(nit);當(dāng)對(duì)數(shù)以10為底時(shí),信息量的單位稱為哈特萊。目前應(yīng)用最為廣泛的單位是比特。 v由于由于log22=1 Bit ,有兩個(gè)等可能性結(jié)局的抽,有兩個(gè)等可能性結(jié)局的抽樣實(shí)驗(yàn)的結(jié)局的不確定性就恰好是樣實(shí)驗(yàn)的結(jié)局的不確定性就恰好是1比特。這比特。這對(duì)應(yīng)于擲一枚硬幣,也對(duì)應(yīng)于通信過程中訊對(duì)應(yīng)于擲一枚硬幣,也對(duì)應(yīng)于通信過程中訊號(hào)僅有兩個(gè)等可能結(jié)局,例如高電位和低電號(hào)僅有兩個(gè)等可能結(jié)局,例如高電位和低電位(或者位(或者1和和0)的情況。)的情況。 由于它比以由于它比以10為底的對(duì)數(shù)表示不確定性在通信為底

10、的對(duì)數(shù)表示不確定性在通信和計(jì)算機(jī)界更好用,所以被計(jì)算機(jī)界廣泛使和計(jì)算機(jī)界更好用,所以被計(jì)算機(jī)界廣泛使用。今天用。今天“比特比特”已經(jīng)成了信息的代名詞。已經(jīng)成了信息的代名詞。而哈特利(而哈特利(10為底對(duì)數(shù))、納特(為底對(duì)數(shù))、納特(e為底對(duì)為底對(duì)數(shù))都可以用于表示不確定性的大小,僅是數(shù))都可以用于表示不確定性的大小,僅是應(yīng)用面比較小而已。應(yīng)用面比較小而已。 信息熵公式 v上述公式是對(duì)等概率事件信息量的計(jì)算公式。下面再研究非等概率事件的信息量計(jì)算。如在通信中傳輸中文或者英文時(shí)并不是每個(gè)字(符)的出現(xiàn)機(jī)會(huì)都相同。例如, 據(jù)統(tǒng)計(jì),A、B、C、DZ的概率分別是的概率分別是0.0668、0.01179、

11、0.02260、0.03100 .和和0.00063在其他的抽樣實(shí)驗(yàn)也會(huì)出現(xiàn)各個(gè)概率不相同的情況。v設(shè)離散信息源是由n個(gè)符號(hào)組成的集合,稱為符號(hào)集。符號(hào)集中的每一個(gè)符號(hào) xi 在消息中分別按概率p(xi)獨(dú)立出現(xiàn),又設(shè)符號(hào)集中各符號(hào)出現(xiàn)的概率為 :則 x1x2xn所包含的信息量分別為 -log2p(x1)、-log2p(x2) 、-log2p(xn) 。則每個(gè)符號(hào)所含信息量的統(tǒng)計(jì)平均值,即平均信息量為: H(x)=-p(xi)*log2p(xi) (i=1,2,3,.,n) Xi表示第i個(gè)狀態(tài)(共n個(gè)狀態(tài));P(Xi)代表出現(xiàn)第i個(gè)狀態(tài)時(shí)的概率; H(x)為消除不確定性所需的信息量。單位為比特

12、(bit)。 v在申農(nóng)尋信息量定名稱時(shí),數(shù)學(xué)家馮.諾依曼建議稱為熵,理由是不定性函數(shù)在統(tǒng)計(jì)力學(xué)中已經(jīng)用在熵下面了。在熱力學(xué)中熵是物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的一個(gè)函數(shù),它表示微觀粒子之間無規(guī)則的排列程度,即表示系統(tǒng)的紊亂度 舉例一、拋擲硬幣:v由于拋擲硬幣只有兩種可能: 出現(xiàn)A面的概率 出現(xiàn)B面的概率 0.5 0.5 所以平均信息量: H(x)= P(X1)log2(1/P(X1)+P(X2)log2(1/P(X2) =0.5*log2(1/0.5)+0.5*log2(1/0.5) =0.5*log22+0.5*log22 =1 bit舉例二 試驗(yàn)二v設(shè)有一個(gè)試驗(yàn),可能有兩種結(jié)果: 出現(xiàn)A面的概率 出現(xiàn)B面的

13、概率 0.99 0.01 所以平均信息量: H(x)= P(X1)log2(1/P(X1)+P(X2)log2(1/P(X2) =0.99*log2(1/0.99)+0.01*log2(1/0.01) =0.0808 bit舉例3:拋擲骰子v骰子共有六個(gè)面,每面的點(diǎn)數(shù)分別為1-6點(diǎn),每面出現(xiàn)的概率相等,均為1/6,所以平均信息量為 H(x)=1/6*log2(6)+ 1/6*log2(6)+ 1/6*log2(6) = log2(6) = 2.6bitv例四:如果通訊時(shí)規(guī)定僅可以傳英文字母和空格,而且已經(jīng)調(diào)查了英文文獻(xiàn)中每個(gè)字符的出現(xiàn)概率為: 空格空格0.1817 A0.0668 B0.011

14、79 C0.02260 D0.03100 . Z0.00063v則可以用公式(8.2)計(jì)算出每收到一個(gè)英文訊號(hào)消除的不確定程度H是4.0651比特 。v這里要注意有兩個(gè)計(jì)算信息量的公式,一是對(duì)等概率事件,一是對(duì)非等概率事件的平均信息量。如例一,若問“出現(xiàn)A面”這句話的信息量,則用公式一計(jì)算:H(x)=-log2(1/2)=1(比特)。對(duì)例三,若計(jì)算“出現(xiàn)一點(diǎn)”這個(gè)事件的信息量:H(x)= )=-log2(1/6)=2.6bit.而對(duì)例二與例四,是非等概率事件,必需用求平均信息量公式計(jì)算。v回憶開始提出的問題: 由于單數(shù)與雙數(shù)的概率都是二分之一,所以:H(x)= -log2(1/2)=1bit1

15、.1.5 數(shù)據(jù)、消息、信號(hào)與信息的區(qū)別 v信息與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)與信息是計(jì)算機(jī)科學(xué)中常用的兩個(gè)術(shù)語。數(shù)據(jù)是描述客觀事實(shí)、概念的一組文字、數(shù)字或符號(hào)。它不僅包括數(shù)值數(shù)據(jù),還包括非數(shù)值數(shù)據(jù)。例如學(xué)籍登記表中的姓名、性別、通訊地址等也叫數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是信息的素材,根據(jù)不同的使用目的和使用對(duì)象,可以從原始數(shù)據(jù)中經(jīng)過加工取出不同的信息。雖然一切信息都是從數(shù)據(jù)中提取,但并非一切數(shù)據(jù)都能產(chǎn)生消除不確定性且服務(wù)于一定目的的信息 v信息與消息信息是消息的內(nèi)核,信息是能給人帶來新知識(shí)的消息。對(duì)特定的接收者,一則消息可能包含豐富的信息,也可能沒有信息。v信息與信號(hào) 信息通過信號(hào)來傳遞。信號(hào)是信息的攜帶者,但并不是信息本身。同一

16、種信息既可以用這種信號(hào)表示,也可以用另一種信號(hào)表示。例如,在十字路口既可以用警察的手勢也可以用紅綠燈作為信號(hào),表示是否可通行的信息。 1.2 1.2 信息科學(xué)信息科學(xué) v“科學(xué)”(Science)與“技術(shù)”(Technology) “科學(xué)”是指探知事物的本質(zhì)、特征、內(nèi)在規(guī)律以及與其他事物的聯(lián)系, 是關(guān)于自然、社會(huì)和思維的發(fā)展與變化規(guī)律的知識(shí)體系;“技術(shù)”則是運(yùn)用科學(xué)規(guī)律解決實(shí)現(xiàn)某一目的的手段和方法,泛指根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)原理而發(fā)展形成的各種工藝操作方法、技能和技巧。v工程(Engineering)是指將科學(xué)原理應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)部門中去而形成的各門學(xué)科的總稱。1.2.1 信息科學(xué)的產(chǎn)生與定

17、義信息和控制是信息科學(xué)的基礎(chǔ)和核心。20世紀(jì)60年代中,由于出現(xiàn)復(fù)雜的工程大系統(tǒng)需要用計(jì)算機(jī)來控制生產(chǎn)過程,系統(tǒng)辨識(shí)成為重要研究課題。20世紀(jì)70年代以來,電視、數(shù)據(jù)通信、遙感和生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展,向信息科學(xué)提出大量的研究課題。關(guān)于什么是信息科學(xué)(Information science),有著不同的定義:v定義1:信息科學(xué)是研究信息的產(chǎn)生、獲取、變換、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示、識(shí)別和利用的科學(xué),是一門結(jié)合了數(shù)學(xué)、物理、天文、生物和人文等基礎(chǔ)學(xué)科的新興與綜合性學(xué)科。v定義2: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)用方法為主要研究內(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)

18、的一門新興的綜合性學(xué)科。信息科學(xué)是以信息為基本研究對(duì)象,以信息的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和應(yīng)用方法為主要研究內(nèi)容,這是信息科學(xué)有別于一切傳統(tǒng)科學(xué)最基本的特征。1.2.2 信息科學(xué)的研究內(nèi)容與體系v將信息科學(xué)研究的基本內(nèi)容歸納為五個(gè)方面:v(1)探討信息的基本概念和本質(zhì)。v(2)研究信息的數(shù)值度量方法。v(3)闡明信息感知、識(shí)別、變換、傳遞、存儲(chǔ)、檢索、處理、再生、表示、施效(控制)等過程的一般規(guī)律。v(4)揭示利用信息來描述系統(tǒng)和優(yōu)化系統(tǒng)的方法和原理。v(5)尋求通過加工信息來生成智能的機(jī)制和途徑。信息科學(xué)的研究范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了香農(nóng)的信息論的領(lǐng)域而深入到了控制科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、復(fù)雜性科學(xué)、人工智能理論、認(rèn)知科

19、學(xué)等領(lǐng)域。從信息科學(xué)的研究內(nèi)容來劃分,我們可以將信息科學(xué)的基本科學(xué)體系分為三個(gè)層次:v(1)信息科學(xué)的哲學(xué)層次;v(2)信息科學(xué)的基礎(chǔ)理論層次;v(3)信息科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次;信息科學(xué)以香農(nóng)創(chuàng)立的信息論為理論基礎(chǔ),以現(xiàn)代科學(xué)方法論作為主要研究方法、以研究信息及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為主要內(nèi)容、以擴(kuò)展人的信息功能作為主要研究目標(biāo)的一門科學(xué)。1.31.3 信息技術(shù)信息技術(shù)1.3.11.3.1 信息技術(shù)的發(fā)展與定義信息技術(shù)的發(fā)展與定義 信息技術(shù)是人類開發(fā)和利用信息資源的所信息技術(shù)是人類開發(fā)和利用信息資源的所有手段的總和;信息技術(shù)既包括有關(guān)信息的有手段的總和;信息技術(shù)既包括有關(guān)信息的產(chǎn)生、收集、表示、檢測、處理和

20、存儲(chǔ)等方產(chǎn)生、收集、表示、檢測、處理和存儲(chǔ)等方面的技術(shù),也包括有關(guān)信息的傳遞、變換、面的技術(shù),也包括有關(guān)信息的傳遞、變換、顯示、識(shí)別、提取、控制和利用等方面的技顯示、識(shí)別、提取、控制和利用等方面的技術(shù)術(shù)。u迄今為止,人類社會(huì)已經(jīng)發(fā)生過四次信息技迄今為止,人類社會(huì)已經(jīng)發(fā)生過四次信息技術(shù)革命:術(shù)革命: 第一次革命第一次革命是人類創(chuàng)造了語言和文字,接是人類創(chuàng)造了語言和文字,接著現(xiàn)出了文獻(xiàn)。著現(xiàn)出了文獻(xiàn)。 第二次革命第二次革命是造紙和印刷術(shù)的出現(xiàn)。是造紙和印刷術(shù)的出現(xiàn)。 第三次革命第三次革命是電報(bào)、電話、電視及其他通是電報(bào)、電話、電視及其他通訊技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用。訊技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用。 第四次革命第四次革

21、命是電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通訊技術(shù)是電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通訊技術(shù)在信息工作中的應(yīng)用。在信息工作中的應(yīng)用。 人們對(duì)信息技術(shù)的定義,因其使用的目的、范圍、層次不同而有不同的表述:v定義1:信息技術(shù)是指有關(guān)信息的收集、識(shí)別、提取、變換、存貯、傳遞、處理、檢索、檢測、分析和利用等的技術(shù)。v定義2:現(xiàn)代信息技術(shù)“以計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和通信技術(shù)為特征”。v定義3:信息技術(shù)是指在計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)支持下用以獲取、加工、存儲(chǔ)、變換、顯示和傳輸文字、數(shù)值、圖像以及聲音信息,包括提供設(shè)備和提供信息服務(wù)兩大方面的方法與設(shè)備的總稱。v定義4:信息技術(shù)指“應(yīng)用在信息加工和處理中的科學(xué),技術(shù)與工程的訓(xùn)練方法和管理技巧;上述方法和

22、技巧的應(yīng)用;計(jì)算機(jī)及其與人、機(jī)的相互作用,與人相應(yīng)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化等諸種事物。v定義5:信息技術(shù)包括信息傳遞過程中的各個(gè)方面,即信息的產(chǎn)生、收集、交換、存儲(chǔ)、傳輸、顯示、識(shí)別、提取、控制、加工和利用等技術(shù)。v定義6:從技術(shù)的本質(zhì)意義上講,信息技術(shù)就是能夠擴(kuò)展人的信息器官功能的一類技術(shù)。1.3.2 1.3.2 擴(kuò)展人類信息器官功能的信息技術(shù)擴(kuò)展人類信息器官功能的信息技術(shù)v人類的信息器官與功能: 感覺器官: 視、聽、觸等感覺器官 傳導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò): 導(dǎo)入、導(dǎo)出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 思維器官: 記憶、聯(lián)想、分析和決策等 效應(yīng)器官: 操作(手)、行走(腳)、語言(口) 等器官。1.3.2 1.3.2 擴(kuò)展人類信息器

23、官功能的信息技術(shù)擴(kuò)展人類信息器官功能的信息技術(shù)v信息技術(shù)的“四基元”: 感測技術(shù):感覺器官功能的延長。 通信技術(shù):傳導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能的延長。 計(jì)算機(jī)和智能技術(shù):思維器官功能的延長。 控制技術(shù):效應(yīng)器官功能的延長。1.3.3 信息技術(shù)的核心技術(shù) 信息技術(shù)主要包括:信息技術(shù)主要包括: 計(jì)算機(jī)與智能技術(shù)(計(jì)算機(jī)與智能技術(shù)(人的思維器官處理信息和決人的思維器官處理信息和決 策的功能的擴(kuò)展策的功能的擴(kuò)展) 通信技術(shù)(通信技術(shù)(擴(kuò)展人的神經(jīng)系統(tǒng)傳遞信息的功能擴(kuò)展人的神經(jīng)系統(tǒng)傳遞信息的功能) 傳感技術(shù)(傳感技術(shù)(擴(kuò)展人的感覺器官收集信息的功能擴(kuò)展人的感覺器官收集信息的功能) 控制技術(shù)(控制技術(shù)(擴(kuò)展了人對(duì)信息

24、的控制和使用能力擴(kuò)展了人對(duì)信息的控制和使用能力)u計(jì)算機(jī)技術(shù) 通信技術(shù)通信技術(shù)通信就是一定時(shí)空距離的信息的傳遞和交流;通信技術(shù)則是指理通信的手段和方法. (一現(xiàn)代通信方式 從信息的傳播媒體看,現(xiàn)代通信方式可分為有線通信和無線通信兩大類,有線通信包括金屬電纜傳輸、光纖傳輸?shù)?無線通信包括微波傳輸、移動(dòng)通信、衛(wèi)星傳輸?shù)取?(二通信網(wǎng)絡(luò)與信息高速公路 對(duì)于通信來講,通信網(wǎng)絡(luò)等基本設(shè)施的建設(shè)是極其重要的一環(huán)。通信網(wǎng)絡(luò)由主干網(wǎng)和接入網(wǎng)組成,主干網(wǎng)使用光纖、衛(wèi)星等光域通信技術(shù),接入網(wǎng)通過電話線或光纜與最終用戶相連。 信息高速公路源于1993年美國克林頓政府提出的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃,又稱信息高速公路計(jì)劃。

25、 u傳感技術(shù) 傳感技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大支柱。 傳感技術(shù)是關(guān)于從自然信息源獲取信息,并對(duì)之進(jìn)行處理(變換)和識(shí)別的一門多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù),它涉及傳感器(又稱換能器)、信息處理和識(shí)別的規(guī)劃設(shè)計(jì)、開發(fā)、制建造、測試、應(yīng)用及評(píng)價(jià)改進(jìn)等活動(dòng)。u控制技術(shù) 1.3.4 信息技術(shù)主要支撐技術(shù)微電子技術(shù)v微電子技術(shù)是指設(shè)計(jì)、制造和使用微小型電子元器件和電路,實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)功能的新型技術(shù)。它是現(xiàn)代信息科技的基礎(chǔ),主要包括半導(dǎo)體技術(shù)、集成電路技術(shù)等,核心和代表是集成電路技術(shù)。v 微電子技術(shù)是二十世紀(jì)下半葉才發(fā)展起來的。1947年,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功了第一支半導(dǎo)體晶體管。1

26、958年,出現(xiàn)世界上第一塊集成電路。70年代從元件數(shù)小于1000個(gè)的中、小規(guī)模集成電路發(fā)展到1000以上的大規(guī)模集成電路,80年代以來又發(fā)展到10萬個(gè)以上的超大規(guī)模集成電路,現(xiàn)正朝著上億個(gè)集成元件的特大集成電路發(fā)展。目前,微電子技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出三微四最的特征,三微指尺寸微米級(jí)、功耗微瓦級(jí)、速度毫微秒級(jí),四最指最佳方案、最潔凈環(huán)境、最低成本和最精細(xì)工藝。1.4 1.4 計(jì)算與計(jì)算科學(xué)計(jì)算與計(jì)算科學(xué)v1.4.1 探索計(jì)算之源計(jì)算:即符號(hào)串的變換 從一個(gè)已知的符號(hào)串開始,按一定的規(guī)則,一步步改變符號(hào)串,經(jīng)有限步驟之后得到一個(gè)滿足預(yù)先規(guī)定的符號(hào)串,這種變換過程就是計(jì)算。如1+1變換成2,這就是一個(gè)計(jì)算

27、。按這種定義,定理證明、文字翻譯等也都是計(jì)算。算法:求解某類問題的通用法則或方法,即符號(hào)串變換的規(guī)則。一個(gè)問題是不是可計(jì)算的,與該問題是不是具有相應(yīng)的算法是完全一致的。v1.4.2 計(jì)算模型與圖靈機(jī) 圖靈機(jī)計(jì)算模型控制器100001111111 圖靈機(jī)是一種抽象計(jì)算模型,用來精確定義可計(jì)算函數(shù)。圖靈機(jī)由一個(gè)控制器,一條可以無限延伸的帶子和一個(gè)在帶子上左右移動(dòng)的讀寫頭組成。這個(gè)概念如此簡單的機(jī)器,理論上卻可以計(jì)算任何直觀可計(jì)算函數(shù)。圖靈在設(shè)計(jì)了上述模型后提出,凡可計(jì)算的函數(shù)都可用這樣的機(jī)器來實(shí)現(xiàn),這就是著名的圖靈論題。圖靈機(jī)為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)提供了重要的依據(jù):帶子存儲(chǔ)設(shè)備命令相當(dāng)于一組預(yù)先設(shè)計(jì)、

28、存儲(chǔ)好的程序控制器決定讀寫頭的每一步操作 v阿蘭圖靈(Alan Turing) 返回目錄返回目錄1.4.3 計(jì)算思維計(jì)算思維就是通過約簡、嵌入、劃分和仿真的方法,把一個(gè)看來困難的問題重新闡釋成一個(gè)我們知道問題怎樣解決的思維方法。周以真教授總結(jié)了計(jì)算思維的6大特征:v(1)概念化,不是程序化;v(2)根本的,不是刻板的技能;v(3)是人的,不是計(jì)算機(jī)的思維方式;v(4)數(shù)學(xué)和工程思維的互補(bǔ)和融合;v(5)是思想,不是人造物;v(6)面向所有的人,所有地方。v周以真教授認(rèn)為:計(jì)算思維是每個(gè)人的基本技能,不僅僅屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)家。v計(jì)算思維涉及運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類的行

29、為。1.4.4 計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究領(lǐng)域計(jì)算學(xué)科的研究包括從算法與可計(jì)算性的研究到根據(jù)可計(jì)算硬件和軟件的實(shí)際實(shí)現(xiàn)問題的研究。計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究領(lǐng)域可以概括為以下七個(gè)方面:v1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究v2.程序設(shè)計(jì)科學(xué)與方法論的研究v3.軟件工程基礎(chǔ)理論的研究v4.人工智能與知識(shí)處理的研究v5.網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫及各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的研究v6.理論計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究v7.計(jì)算機(jī)科學(xué)史的研究1.5 計(jì)算機(jī)的信息表示與編碼 1.5.1 1.5.1 信息在計(jì)算機(jī)中的表示信息在計(jì)算機(jī)中的表示v計(jì)算機(jī)既可以處理數(shù)字信息和文字信息,也可以處理圖形、聲音、圖像等,但歸根結(jié)底,一切信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的表現(xiàn)形式,也

30、就是說,一切信息都以0和1兩個(gè)數(shù)字進(jìn)行各種組合來表示。所以說,二進(jìn)二進(jìn)制是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的基本方式制是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的基本方式。計(jì)算機(jī)中為什么要用二進(jìn)制 v計(jì)算機(jī)中的數(shù)為什么不用我們熟悉的十進(jìn)制表示,而要采用二進(jìn)制呢?這是因?yàn)閿?shù)在計(jì)算機(jī)中是以電子器件的物理狀態(tài)來表示的,采用二進(jìn)制數(shù)便于物理元件的實(shí)現(xiàn)便于物理元件的實(shí)現(xiàn);可以用這兩個(gè)代碼表示任何數(shù),運(yùn)算簡單;二進(jìn)制數(shù)使用器材少,節(jié)省存儲(chǔ)空間;便于實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算,易于求補(bǔ)碼,因此,計(jì)算機(jī)中的數(shù)通常采用二進(jìn)制(0和1)表示。 位的概念位的概念v數(shù)據(jù)的最小單位是二進(jìn)制數(shù)的一位數(shù),簡稱位 (bit,比特比特)。一個(gè)位只能表示兩種狀態(tài):0和1。v

31、位是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位位是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位。字節(jié)的概念字節(jié)的概念v通常將8個(gè)比特位組成一個(gè)字節(jié)(byte,拜特,拜特),作為計(jì)算機(jī)容量的基本單位,例如存儲(chǔ)器的容量就是用字節(jié)來計(jì)算和表示的,Byte也可以簡寫為大寫的英文字母“B”。1024個(gè)字節(jié)稱為1KB,1024KB稱為1MB,1024MB稱為1GB,1024GB稱為1TB。v一般地,一個(gè)英文符可用一字節(jié)表示,一個(gè)漢字可用兩字節(jié)表示。字的概念字的概念v數(shù)據(jù)的另一個(gè)單位是計(jì)算機(jī)的字(word),它是計(jì)算機(jī)作為一個(gè)整體進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸和處理的單位。計(jì)算機(jī)中常用“字長”來表示數(shù)據(jù)的長度,通常地說,“字長”就是“字”的長度。1個(gè)“字”

32、由若干個(gè)字節(jié)(8位二進(jìn)制為1字節(jié))組成。字長決定了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的效率,因此是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。1.5.2 信息的編碼信息的編碼v由于計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1兩個(gè)數(shù)字符號(hào),但是輸入到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)是由字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)以及各種專用符號(hào)等組成的,因此必須對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。所謂字符編碼就是規(guī)定用怎樣的二進(jìn)制碼來表示字母、數(shù)字以及各種專用符號(hào)。由于這是一個(gè)涉及世界范圍內(nèi)有關(guān)信息表示、交換、處理、存儲(chǔ)的基本問題,因此都以國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)的形式頒布施行。v在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,有兩種重要的字符編碼方式:EBCDIC和ASCII。前者主要用于IBM的大型主機(jī),后者則用于小型機(jī)和微型機(jī)。下面我們就著重

33、介紹ASCII編碼。vASCII碼(American Standard Code for Information Interchange)碼即美國信息交換碼,是計(jì)算機(jī)處理西文字符所采用的編碼,用7位二進(jìn)制表示一個(gè)字符。這樣從000 0000到111 1111共可表示128個(gè)符號(hào),最高位為0.v所表示的字符包括:000 0000-001 1111 共32個(gè)字符為控制字符。010 0000-010 1111 為特殊字符,如空格,!/等011 0000-011 1001 為0-9十個(gè)數(shù)字100 0001-101 1010 為A-Z;110 0001-111 1010 為a-z;例如,字符!1Aa在計(jì)

34、算機(jī)中用Ascii碼表示為:字符 二 十六 十 0000 0111 7 7 響鈴 0000 1101 D 13 回車 ! 0010 0001 21 33 1 0011 0001 31 49 A 0100 0001 41 65 a 0110 0001 61 97中文信息編碼及標(biāo)準(zhǔn)中文信息編碼及標(biāo)準(zhǔn)v漢字編碼即GB2312-80編碼,是計(jì)算機(jī)處理漢字采用的編碼,它規(guī)定每個(gè)漢字由兩個(gè)7位二進(jìn)制編碼表示,又稱國標(biāo)碼或漢字交換碼,其收集漢字、圖形符號(hào)7455個(gè),漢字占6763個(gè)(一級(jí)3755按拼音字母排列,二級(jí)3008按部首排列)。vBIG5碼(又稱大5碼)是針對(duì)繁體漢字的漢字編碼。中文信息編碼及標(biāo)準(zhǔn)中

35、文信息編碼及標(biāo)準(zhǔn)v按照國標(biāo)規(guī)定,漢字編碼有94行94列,行號(hào)稱區(qū)號(hào),列號(hào)稱位號(hào),區(qū)號(hào)與位號(hào)(十進(jìn)制)構(gòu)成了區(qū)位碼區(qū)位碼。如“啊”的區(qū)位碼為1601,而“春”的區(qū)位碼為2026v國標(biāo)碼國標(biāo)碼:又稱交換碼,它是在不同的漢字處理系統(tǒng)之間進(jìn)行漢字交換時(shí)所使用的編碼。與區(qū)位碼的關(guān)系為:區(qū)位碼H2020H。 漢字處理原理漢字處理原理v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。v輸入碼:用來輸入漢字。有區(qū)位碼、拼音、五筆等;不同的方案有不同的輸入碼。v交換碼:國標(biāo)碼。區(qū)位碼H2020Hv內(nèi)碼:用來存儲(chǔ)、處理漢字;一般用兩字節(jié)表示。每字節(jié)的最高位為1,以與ASCII碼區(qū)別。區(qū)位碼H A0A0H

36、v輸出碼:(屏幕顯示、打印)用點(diǎn)陣表示。輸入碼v輸入漢字時(shí)所使用的編碼稱謂輸入碼。亦稱外碼。輸入碼的種類很多,目前常用的有“全拼”、“智能ABC”、“微軟拼音”、“五筆字型”、“自然碼”、“區(qū)位碼”等。輸入碼舉例:漢字“漢” 拼音:“han ” 五筆字型:“icy”內(nèi)碼 內(nèi)碼是計(jì)算機(jī)內(nèi)部對(duì)漢字信息進(jìn)行各種加工、處理的代碼。一般用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字的內(nèi)碼,兩個(gè)字節(jié)最高位全取“1”。內(nèi)碼與區(qū)位碼的關(guān)系為:區(qū)位碼A0A0H,如: 啊 漢 區(qū)位碼 1001 1A1A(十六進(jìn)制) 國標(biāo)碼 3021 3A3A(十六進(jìn)制)內(nèi)碼 B0A1 BABA(十六進(jìn)制)設(shè)字符串“A5啊漢”,在內(nèi)存中為:0100000

37、1 A00110101 5 10110000 啊1010000110111010 漢10111010輸出碼輸出碼即漢字字形碼,其表現(xiàn)形式有:(1)鉛字形式:適合打字機(jī)和印刷機(jī)(2)點(diǎn)陣形式:適合計(jì)算機(jī)的漢字處理 輸出碼是一個(gè)用二進(jìn)制數(shù)表示的漢字點(diǎn)陣。一般地,英文字符用88以上的點(diǎn)陣顯示,漢字則至少需要1616的點(diǎn)陣顯示。一般來說,表現(xiàn)漢字時(shí)使用的點(diǎn)陣數(shù)越高,漢字字形的質(zhì)量也越好。例:“漢”字的的16點(diǎn)陣輸出碼01000000 0000100000110111 1111110000010000 0000100010000010 0000100001100010 0001000000100010

38、0010000000001001 0001000000010001 0010000000100000 1010000011100000 0100000000100000 1010000000100001 0001000000100010 0000100000100100 0000111000001000 0000010000000000 00000000十六進(jìn)制:40 08 37 FC 10 08 82 08 62 10 22 20 09 10 11 20 20 A0 E0 40 20 A0 21 10 22 08 24 0E 08 04 00 00 共32字節(jié)v漢字庫:所有漢字,包括各種字體

39、、字形的輸出碼組成一個(gè)漢字庫。一般,屏幕顯示用16X16點(diǎn)陣,而打印用24X24,或者是48X48點(diǎn)陣。v顯示漢字時(shí),首先要根據(jù)該漢字的機(jī)內(nèi)碼計(jì)算出該漢字在漢字庫中的地址碼,再由地址碼、字模長度計(jì)算出該漢字字模在字庫中的起始位稱值,再將該字字模顯示到屏幕上。v國家標(biāo)準(zhǔn)GB18030-2000信息交換用漢字編碼字符集基本集的擴(kuò)充是未來我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須遵循的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)之一。v信息時(shí)代的信息時(shí)代的“書同文、字同碼書同文、字同碼”Unicode Unicode 碼碼 標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼只可表示128個(gè)字符,擴(kuò)展ASCII碼可表示256個(gè)字符,漢字碼用2字節(jié)表示,所以可表示216個(gè)字符。為了統(tǒng)一表示各國

40、的字符,采用32位對(duì)字符進(jìn)行統(tǒng)一編碼,可表示范圍為232個(gè)字符。可以表示國際上主要文字,實(shí)現(xiàn)“書同文、字同碼”。 1.5.3 數(shù)制的基及其表示v人們通常使用的數(shù)制是十進(jìn)制。 我們把以位串表示整數(shù)、實(shí)數(shù)數(shù)值的方法稱為計(jì)數(shù)。例如,把數(shù)字1、2、3并排寫為:123,就表示一百二十三。這表明各位數(shù)字所表示的值不僅與該數(shù)字有關(guān),而且與它們所在位置有關(guān)。例如在數(shù)123中,百位上的1表示1個(gè)100,十位上的2表示2個(gè)10,個(gè)位上的3表示3個(gè)1,每個(gè)數(shù)位被賦以一定的值稱為位權(quán)。向左移動(dòng)一位數(shù)字,權(quán)就增長10倍。最右邊的權(quán)定義為1,向左邊依次為10,100等。每個(gè)數(shù)位的數(shù)字所表示的值是這個(gè)數(shù)字與它的位權(quán)乘積,這

41、種表示方法叫做位記數(shù)法。我們把相鄰位的權(quán)之比叫做基數(shù),例如十進(jìn)制數(shù)的基數(shù)為10 據(jù)此,我們就很容易寫出各種數(shù)制的特點(diǎn)v 有十個(gè)不同的數(shù)字0,1,2,3,4,5,6,7,8,9v 逢十進(jìn)一v 任一個(gè)十進(jìn)制數(shù)都可寫成按位權(quán)的展開式例如,734.58可寫成734.58=7102+3101+4100+510-1 +810-2 十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù) v 有兩個(gè)不同的數(shù)字0,1v 逢二進(jìn)一v 任一個(gè)二進(jìn)制數(shù)都可寫成按位權(quán)的展開式例如,1101.01可寫成1101.01=123+122+021+120+02-1 +12-2十六進(jìn)制 v 有十六個(gè)不同的數(shù)字0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C

42、,D,E,F(xiàn),其中A,B,C,D,E,F(xiàn)分別對(duì)應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)的10,11,12,13,14,15v 逢十六進(jìn)一v 任一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)都可寫成按位權(quán)的展開式例如,十六進(jìn)制數(shù)369.47可寫成369.47=3162+6161+9160+416-1+716-2R進(jìn)制數(shù) v 有R個(gè)不同的數(shù)字0,1,2,R-1v 逢R進(jìn)一v 任一個(gè)R進(jìn)制數(shù)都可寫成按位權(quán)的展開式.v各數(shù)制的數(shù)分別加不同的角標(biāo)以示區(qū)別:v二進(jìn)制:B(Binary),如(11101)Bv八進(jìn)制:O(Octal),如(35)Ov十六進(jìn)制:H(Hexadecimal), 如(1D)H表1.1 各進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)表 十 0 1 2 3 4 5 6 7 8

43、910111213141516八 0 1 2 3 4 5 6 7 101112131415161720十六0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F10二011011 1001011101111000100110101011110011011110111110000數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 v(1)任意進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換)任意進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換v轉(zhuǎn)換規(guī)則是:采用基數(shù)重復(fù)相乘法,即把數(shù)把數(shù)的各位按權(quán)展開用十進(jìn)制規(guī)則求和即可的各位按權(quán)展開用十進(jìn)制規(guī)則求和即可。例1:把二進(jìn)制數(shù)11011.101轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)(11011.101)2 =124+123+022+121+120+12-

44、1 +02-2+12-3=(27.625)10v例2:把八進(jìn)制數(shù)153.124轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)(153.124)8=182+581+380+18-1 +28-2+48-3=(107.1640625)10v例3:把十六進(jìn)制數(shù)CF.48轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)(CF.48)16=12161+15160+416-1 +816-2=(207.28125)10(2)十進(jìn)制數(shù)到任意進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 v十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法是:整數(shù)部分整數(shù)部分采用除除2逆向取余法逆向取余法,小數(shù)部分小數(shù)部分采用乘乘2正向取整法正向取整法來得到。v對(duì)小數(shù)部分轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的規(guī)則是對(duì)小數(shù)部分轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的規(guī)則是: 用小數(shù)乘積的整數(shù)

45、部分作為二進(jìn)制小數(shù)的第一位; 再用上次乘積的小數(shù)部分乘2,取新乘積的整數(shù)部分作為二進(jìn)制小數(shù)的第二位。 以此類推,直至乘積為0或滿足要求的精度為止。v例4:將十進(jìn)制數(shù)0.375轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù) 0.375 x 2 0.75 x 2 1.5 x 2 1.0 所以(0.375)10 = (0.011)2對(duì)整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換規(guī)則是對(duì)整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換規(guī)則是v 用2去除給出的十進(jìn)制數(shù),把所得余數(shù)作為二進(jìn)制數(shù)的最低位;v 將剛才得到的商再除以2,余數(shù)作為二進(jìn)制數(shù)的次低位;v 以此類推,直到商為0結(jié)束。v例5:(47)10=(101111 )2 二進(jìn)制2|47 2|23 .12|11.1 2| 5.12| 2.12|

46、 1.0 | 0.1 同理,用除8逆向取余和乘8正向取整的方法可以實(shí)現(xiàn)由十進(jìn)制數(shù)向八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換;用除16逆向取余和乘16正向取整的方法可以實(shí)現(xiàn)由十進(jìn)制數(shù)向十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。 83=( 123 )88 83 8 10 -38 1 -2 0 -1 (3)二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 v八進(jìn)制換二進(jìn)制 一位換三位法:將八進(jìn)制數(shù)的每位寫成三位二進(jìn)制數(shù)即可。 例6:把八進(jìn)制數(shù)367.124轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) (367.124)8=(011 110 111.001 010 100)2v二進(jìn)制數(shù)換八進(jìn)制數(shù) 三位換一位法:從小數(shù)點(diǎn)開始分別向左和向右每三位一組,不足三位補(bǔ)0,每組轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。v例7

47、:把二進(jìn)制數(shù)10100101.00111101轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)為: (010 100 101.001 111 010)2=(245.172)8v十六進(jìn)制換二進(jìn)制 一位換四位法:將十六進(jìn)制數(shù)的每位寫成四位二進(jìn)制數(shù)即可。例例:( 2 F 0 . 3 C )H = (0010 1111 0000 . 0011 1100)Bv二進(jìn)制數(shù)換十六進(jìn)制數(shù) 四位換一位法:從小數(shù)點(diǎn)開始分別向左和向右每四位一組,不足三位補(bǔ)0,每組轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。v例:(10100101.00111101)2= 1010,0101.0011,1101 =(A5.3D)16v而八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間,只需先轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),就可以互相轉(zhuǎn)換了。v例: 將八進(jìn)制數(shù)367.124 轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)(367.124)8=011 110 111.001 010 100=1111 0111.0010 1010=(F7.2A)16v在各種數(shù)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí),要

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