信息技術基礎知識

信息技術基礎知識第一頁，共九十一頁，2022年，8月28日第一章信息技術基礎知識【教學目的與要求】

了解信息的概念及特征，掌握計算機系統(tǒng)的組成，計算機的特點、應用、分類和發(fā)展趨勢,信息的表示、存儲,多媒體的基礎知識，了解信息安全的基礎知識。第二頁，共九十一頁，2022年，8月28日第一章信息技術基礎知識【教學重點】1.計算機基礎知識

2.信息表示及編碼基礎知識

3.信息存儲基礎知識【教學難點】

信息表示及編碼基礎知識第三頁，共九十一頁，2022年，8月28日第一章信息技術基礎知識信息與信息技術1計算機基礎知識2信息表示及編碼知識3信息存儲的基礎知識4多媒體信息處理15信息安全基礎知識6第四頁，共九十一頁，2022年，8月28日1.1信息與信息技術信息的定義（1）信息是不確定性的減少或消除?！戕r（Shannon）1948年（2）信息是控制系統(tǒng)進行調節(jié)活動時，與外界相互作用、相互交換的內容?！S納（N．Wiener）1950年（3）信息是事物運動的狀態(tài)和狀態(tài)變化的方式?！娏x信第五頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息在空間中的傳遞被稱為通信。信息在時間上的傳遞被稱為存儲。信息的主要特征真正意義上的信息離不開社會。

社會性不滅性傳載性共享性信息不因為被使用而消失。信息源發(fā)出信息后，自身信息量不減少。信息作為一種資源，在同一時間或不同時間可以共同享用。時效性能動性如果不能反映事物的最新變化狀態(tài)，信息的效用就會降低。第六頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息的分類

按內容分

社會信息與非社會信息按存在形式分

內儲信息和外化信息按狀態(tài)分

動態(tài)信息和靜態(tài)信息按外化結果分

記錄信息和無記錄信息第七頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息的分類

按符號種類語言信息和非語言信息。

按信息流通方式可傳遞的和不作傳遞信息。按信息論方法

未知信息和冗余信息。按價值觀念

有害信息和無害信息。第八頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息在現代社會中的作用認知作用管理作用控制作用交流作用娛樂作用第九頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術信息技術(簡稱IT)就是能夠提高或擴展人類信息能力的方法和手段的總稱。完成信息產生、獲取、檢索、識別、變換、處理、控制、分析、顯示及利用的技術。

第十頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術信息技術的發(fā)展時期古代信息技術---以人工為主要特征近代信息技術---以電信為主要特征現代信息技術---以網絡為主要特征第十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的體系主體層次應用層次外圍層次核心部分延伸部分基礎部分

直接地、具體地增強或延長人類信息器官，提高或擴展人類信息能力的技術，包括信息獲取技術、信息存儲技術、信息處理技術、信息傳輸技術、信息控制技術。

指主體層次的信息技術在工業(yè)、農業(yè)、國防、科學研究、文化教育等各個領域應用時生成的具體的實用信息技術。主要是指與信息技術產生和發(fā)展相關的各類技術。第十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息化社會的技術構架現代網絡技術計算機技術通信技術電子技術、光學技術信息化社會第十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的特點數字化中0011101000110101第十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的特點網絡化第十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的特點個人化無論何人(who)任何地方（where）任何時候(when)與其他任何人（whom)任何通信（what）第十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的特點數字化網絡化個人化智能化高速化第十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的功能協(xié)同功能醫(yī)生會診第十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的功能增效功能天氣預報第十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的功能輔人功能開發(fā)功能協(xié)同功能開發(fā)功能增效功能先導功能第二十頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的影響（積極影響）對科研的影響電子郵件、網上交談交流，提高科研工作效率。對經濟的影響如金融無紙化交易，促進票證及時傳輸等。對管理的影響如虛擬辦公、電子商務等，加強管理科學化。第二十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的影響（積極影響）對教育的影響電化教學、輔助教學、遠程教育等，促進教學改革對文化的影響如電子文化、傳媒文化等。對生活的影響如電子購物、電子金融、電子書刊、遠程醫(yī)療等。第二十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的影響（積極影響）對科研的影響對經濟的影響對管理的影響對教育的影響對文化的影響對思維的影響對思維的影響對政府的影響第二十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息技術的影響（負面影響）信息污染信息泛濫信息病毒信息犯罪信息滲透第二十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日1.2計算機基礎知識計算機發(fā)展史第二十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的發(fā)展ENIAC1642BlaisePascal加法器CharlesBabbage1822差分機計算機時代第一臺計算機第二十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日第一臺電子計算機（ENIAC）18000個電子管占地170平方米重達30噸耗電150千瓦保存80個字節(jié)5000次加/秒價值40萬美元第二十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日第一代：電子管計算機（46~57)邏輯元件電子管工作速度幾千～幾萬次／秒軟件機器語言或匯編語言應用科學計算代表機型ENIAC特點體積龐大，運算速度低，成本高計算機發(fā)展階段第二十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日第二代：晶體管計算機(58~64)邏輯元件晶體管工作速度幾十萬次／秒軟件高級算法語言應用事務管理及工業(yè)控制代表機型IBM7000系列優(yōu)點體積小，壽命長，速度快能耗少，可靠性高計算機發(fā)展階段第二十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日第三代：集成電路計算機(64~70)邏輯元件中小規(guī)模集成電（硅）工作速度幾十萬～幾千萬次/秒軟件高級算法語言、操作系統(tǒng)應用計算、管理及控制代表機型IBMSystem/360優(yōu)點體積更小、速度更快、能耗更小、壽命更長ＳＳＩ

ＭＳＩ計算機發(fā)展階段第三十頁，共九十一頁，2022年，8月28日第四代：大規(guī)模集成電路計算機邏輯元件（超）大規(guī)模集成電路內存半導體存儲器外存磁盤和光盤工作速度幾百萬～幾千萬次／秒軟件操作系統(tǒng)和應用軟件應用以計算機網絡為特征微型計算機屬于第四代計算機

Intel

PENTIUMＬＳＩ

ＶＬＳＩ計算機發(fā)展階段第三十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機發(fā)展趨勢巨型化

微型化

網絡化智能化多媒體多極化第三十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日Altair8800計算機發(fā)展——微型化計算機不再是單一的計算機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器。第三十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機發(fā)展——巨型化超級計算機運算速度可達每秒幾百億次運算應用領域 天氣預報、地震機理研究、 石油和地質勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學計算的高科技領域。實例

1975年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”

國防科技大學研制“銀河1號”、“銀河2號”、“銀河3號”CRAY-Ⅱ銀河Ⅱ第三十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機發(fā)展——網絡化計算機網絡計算機技術與通信技術結合的產物。計算機網絡發(fā)展動力使用遠程資源，共享程序、數據和信息資源，網絡用戶的通訊和合作。第三十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機發(fā)展——智能化“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機械’來”。 ——笛卡爾（1637）第一代機器人

機械手（1962年出現）第二代機器人

具有“感覺”的機器人第三代機器人

裝有啟發(fā)式計算機的“智能機器人”DeepblueGarryKasparov第三十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的特點運算速度快——每秒幾百億次幾千億次計算精度高——可使用足夠多的二進制位數來獲得所要求的數據精度具有邏輯判斷能力——這是區(qū)別于其它任何機器的一個特點第三十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的特點存儲容量大——提供大容量的存儲器來存儲程序和數據自動化程度高——可以按照人們事先編制好的程序自動連續(xù)地進行各種操作第三十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機分類按規(guī)模按應用按工作原理計算機可從這些方面分類第三十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日按工作原理分類

分為：電子數字計算機和電子模擬計算機按應用分類

分為：通用計算機和專用計算機計算機分類第四十頁，共九十一頁，2022年，8月28日國外較流行的分法：巨型機、小巨型機、大型機、小型機、工作站和個人計算機（PC）六大類。我國的分法：巨型機、大型機、中型機、小型機、單片機和微型機六大類計算機分類按規(guī)模劃分第四十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的應用領域科學計算(數值計算)

計算機在處理計算量大、時間性強的數值計算中尤其表現出巨大威力。傳統(tǒng)領域第四十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的應用領域數據處理(非數值計算)

對大批量的信息進行收集、分類、排序、傳送、存儲以及打印報表和圖形等。在辦公自動化、事務管理和情報檢索等領域應用十分廣泛。傳統(tǒng)領域第四十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的應用領域過程控制在生產過程中對現場數數據進行巡回檢測并由計算機進行自動調節(jié)和控制。（工業(yè)自動化及現代化的武器系統(tǒng)等）傳統(tǒng)領域第四十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的應用領域計算機輔助系統(tǒng)

計算機輔助設計ComputerAidedDesign

利用計算機的圖形功能做各種設計工作。

計算機輔助制造ComputerAidedManufacture

利用計算機管理、控制生產設備及其操作。

計算機輔助教學ComputerAssistedInstruction

利用多媒體計算機的圖、文、聲功能實施教學現代領域第四十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的應用領域計算機輔助系統(tǒng)計算機集成制造系統(tǒng)

ComputerIntegratedManufacturingSystem

計算機輔助測試ComputerAidedTest計算機模擬ComputerSimulation現代領域第四十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的應用領域辦公自動化OA休閑娛樂人工智能用計算機來模擬人的智能，包括：模式識別、景物分析、自然語言理解和生成、專家系統(tǒng)、博弈、機器人?，F代領域第四十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機系統(tǒng)組成與工作原理系統(tǒng)組成工作原理第四十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機系統(tǒng)組成第四十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機硬件系統(tǒng)馮.諾依曼提出“存儲程序”方案。1.采用二進制數的形式表示數據和指令。2.將指令和數據存放在存儲器中。3.由控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備5大部分組成計算機。

第五十頁，共九十一頁，2022年，8月28日（外）存儲器（內）存儲器中央處理器（CPU）控制器輸入設備輸出設備數據流地址控制流運算器計算機硬件組成第五十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機工作原理計算機的兩個基本能力：存儲程序自動執(zhí)行程序

第五十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機工作原理計算機利用“存儲器”（內存）來存放所要執(zhí)行的程序，CPU依次從存儲器中取出程序中的每一條指令，并加以分析和執(zhí)行，直至完成全部指令任務為止。

第五十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機軟件系統(tǒng) 軟件是微機的靈魂。應用軟件各類系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)裸機計算機軟件？第五十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日軟件系統(tǒng)的分類軟件系統(tǒng)應用軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)數據庫管理系統(tǒng)應用軟件包用戶程序軟件系統(tǒng)？第五十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日信息表示及編碼基礎知識計算機信息表示第五十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的語言基數

在一種數制中，只能使用一組固定大數字符號表示數目的大小，這種數字符號稱為該數制的數碼。每種數制中數碼的個數稱為基數。

二進制基數：2十進制基數：10第五十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的語言十進制

12.34＝1×101＋2×100＋3×10-1＋4×10-2二進制101.1每一個數位賦予的值，稱為“權”，位權的值等于基數的若干次冪。位權值＝1×22＋0×21＋1×20＋1×2-1第五十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日二進制概念128瓦32瓦64瓦16瓦8瓦4瓦1瓦2瓦11111000信息復制的精確性運算規(guī)則簡單（R(R+1)/2）電子線路制造計算機成為可能第五十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的數制數制基數數碼二進制201八進制801234567十進制100123456789十六進制160123456789ABCDEF計算機常見的數制第六十頁，共九十一頁，2022年，8月28日數制基權表示數碼特點10o，101，102，…十進制數0~910逢十進一二進制數0~122o，21，22，…逢二進一八進制數0~788o，81，82，…逢八進一十六進制數0~9,A~F,a~f1616o，161，162，…逢十六進一十進制：4956=4103+9102+5101+610o二進制：1011=123+022+121+12o十六進制：81AE=8163+1162+10161+1416o八進制：4275=483+282+781+58o計算機的數制第六十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日十進制二進制計算機的數制5922921427232120(59)10=(111011)2110111111011余余余余余余第六十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日二進制八進制從右向左，每3位一組(不足3位左補0)八進制二進制用3位二進制數代替每一位八進制數例(1101001)2=(001,101,001)2=(151)8例(246)8=(010,100,110)2=(10100110)2000~0001~1010~2011~3100~4101~5110~6111~7計算機的數制第六十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日二進制十六進制從右向左，每4位一組(不足4位左補0)計算機的數制例

2=(0011,0101,0111,1101)2=(357D)160000~00001~10010~20011~30100~40101~50110~60111~71000~81001~91010~A1011~B1100~C1101~D1110~E1111~F第六十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日十六進制二進制用4位二進制數代替每一位十六進制數計算機的數制例

(4B9E)16=(0100,1011,1001,1110)220000~00001~10010~20011~30100~40101~50110~60111~71000~81001~91010~A1011~B1100~C1101~D1110~E1111~F第六十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日字符編碼ASCII碼是美國信息交換標準代碼。(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)包括0~9十個數字，大小寫英文字母及專用符號等95種可打印字符。Computer01000011011011110110110101110000011101010111010001100101011100107654321第六十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日國標碼：國家標準信息交換用漢字編碼。國標碼采用雙字節(jié)的編碼方式。國標碼收入6763個漢字，682個西文字符、圖符，構成

94×94的矩陣。（每一行為“區(qū)”，每一列為“位”：國標區(qū)位碼）機內碼1國標碼第一字節(jié)1國標碼第二字節(jié)輸入碼輸出碼（字形碼）漢字編碼第六十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日顯示輸出打印輸出機內碼向字形碼轉換機內碼輸入碼向機內碼轉換字符代碼化（輸入）數字碼拼音碼字形碼漢字編碼第六十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日數的編碼計算機中的數據都以二進制形式表示，這個二進制數稱作“機器數”。機器數相關因素“范圍”、“符號”、“小數點位”第六十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日數的編碼機器數的范圍：由硬件（CPU中的寄存器）決定。機器數的符號：機器數最高位為符號位。D7D6D5D4D3D2 D1 D0符號位小數點位第七十頁，共九十一頁，2022年，8月28日數的編碼定點數：小數點位置不變浮點數：用科學計數法表示階符階碼尾符尾數第七十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日1.4信息存儲的基礎知識文件系統(tǒng)第七十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的信息存儲概念文件：存放在某種外部存儲介質（軟盤、硬盤、光盤）、具有名字的一組相關信息的有序集合。

文件名由主文件名和擴展名兩部分組成，且兩部分之間用圓點“.”分隔，其一般格式是：<主文件名>[.擴展名]第七十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日計算機的信息存儲

文件系統(tǒng)的特點所有的磁盤文件都是按磁盤存放的每一磁盤都有一個惟一的根結點在根結點下可存放文件或文件夾（目錄）每個文件夾（目錄）下可存放文件或文件夾文件是層次結構文件系統(tǒng)的末端第七十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日多媒體信息處理多媒體技術集文字、聲音、圖形、圖象、事像及計算機技術于一體的綜合技術。第七十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日多媒體信息處理媒體感覺媒體語言、聲音、音樂、圖形、圖象、文字等。表示媒體將感覺媒體數字化，如語言編碼、文本編碼、數字編碼表現媒體感覺媒體與計算機之間的界面，如鍵盤、打印機等第七十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日多媒體信息處理媒體存儲媒體磁盤、磁帶、光盤、