第一章 数据与信息 复习提纲 浙教版（2019）高中 信息技术必修一

第一章1.1数据数据定义：数据是对客观事物的符号表示。表现形式：文字、符号、图形、图像、声音、视频等。单纯的数据是没有意义的，经过解释的数据才有意义。科学研究离不开数据，数据的客观性为科学研究提供可靠的依据。1.2数据、信息与知识信息的载体：语言、文字、图像、声音、视频、动画。 信息的特征：载体依附性、价值性、时效性、共享性、可加工处理性、真伪性。信息的价值包括显性价值和隐性价值。知识是人类在社会实践中所获得的知识和经验的总和。智慧：是一种更高层次的综合能力，主要表现为收集、加工、应用、传播知识的能力，以及对事物发展的前瞻性看法。1.3数据采集与编码数据采集方式：传感器和网络爬虫。传感器获取来自自然信源的数据。网络爬虫可在短时间内获取大量网络数据。信号数据可用于表示任何信息，如符号、文字、语音、图像等，从表现形式上可归结为两类：模拟信号和数字信号。模拟信号：以连续变化的物理量存在，如水银温度表呈现的温度值，电流表指针指向的电流值等。平时我们听到的声音、看到的电视图像都是模拟信号。数字信号：取值上是离散的，不连续的信号。在信息技术中，这种信号表示的数据是指可被计算机存储、处理的二进制数据。从模拟信号转换到数字信号一般要经过采样、量化和编码这样三个过程，最终变成由一连串由0和1来代表的脉冲数字信号。采样——连续时间（空间）域上的模拟信号转换到离散时间（空间）域上的离散信号。对于同一模拟信号，采样的时间间隔越小，采集到的信号样本数量越多。每一秒的采样样本数叫做采样频率，单位用赫兹（Hz）表示。相同时间内，采样频率越高，采集的样本数量越多。模拟信号转为数字信号会引起失真，影响信号保真度的因素是采样频率和量化位数。量化：将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。连续信号经过采样成为离散信号，离散信号经过量化后可用数值表示。将采样到的信号用数字表示出来，即将模拟信号的波形转换为数字。编码：用二进制数表示每个采样的量化值（十进制数）。进制之间的关系十进制转二进制除二取余，逆排余数二进制转十进制按权展开，相加求和二进制转十六进制四位变一位，不足位补0，8421法十六进制转二进制一位变四位，不足位补0，8421法十六转十进制（低频）按权展开，相加求和（权值是16）十转十六（低频）短除法，除16取余，逆排余数二进制末尾去掉0，转换成十进制是原数的一半。二进制末尾加0，是原数的两倍。十进制8二进制10004100十六进制0-9,A-F以0-F作为一个循环。（10以上换成字母）编码：信息按照某种规则或格式，从一种形式转换为另一种形式的过程。计算机中存储容量最小单位是比特（bit），1位二进制数码表示1个bit。计算机中以8bit为一个基本单位，称为字节（Byte）。常见的字符编码有ASCII、Uniode以及各种汉字编码。ASCII码（信息交换标准代码）一共128个，内码在比较时，最大值一定是小于128。ASCII码十六进制0（30）-9（39）A41–Z5Aa61–z7A注意：49（I）后是4A(J)到4F(O)之后才进入50(P)的循环。十六进制以0-F作为一个完整循环。（2）汉字编码每个字母或者数字都用1个字节的编码表示。内码单位是1B.首位大于等于8，内码需要两个两个写。注意：全角模式下，一个字母、数字或者标点符号也会占两个字节。声音编码：在音频信号数字化过程中，声音的保真度不仅受到采样频率的影响，也依赖于量化值。量化值一般用二进制数表示，其二进制位数决定了量化的精度，也称作量化位数。量化位数越大，量化精度也越高。音频文件的存储容量计算公式：存储容量=采样频率(Hz)X量化位数(bit)X声道数X时长(s)/8做题注意KHz需要x1000.此外注意内存单位转换。图像编码：数字图像包括矢量图形与位图图像。矢量图：用点、直线或者多边形等几何图表示的图像。特点：内存小，放大不失真。位图图像：又称栅格图或点阵图，像素是组成位图图像的基本单位。位图放大会失真。考试注意色和位的区别。位深可以直接使用，多少色需要转换为2的次方形式才可使用。如256色是8位，16色为4位。图像存储容量计算公式：存储容量=水平像素X垂直像素X颜色位深度/8视频编码：静态的图像连续播放就形成视频。PAL制式：25帧NTSC制式：30帧视频存储容量＝水平像素×垂直像素×每个像素所需位数×帧频×时间/8比较内存大小的时候，可以尝试使用比例法。1.4数据管理与安全数据管理：利用计算机硬件和软件技术对数据进行有效收集、存储、处理和应用的过程。数据管理的阶段：人工管理、文件管理、数据库管理计算机管理文件方式：树形目录结构Windows：文件夹结构化数据：也称作行数据。是由二维表结构来进行逻辑表达和实现的数据，严格地遵据格式与长度规范，主要通过关系型数据库进行存储和管理。非结构化数据：是数据结构不规则或不完整，没有预定义的数据模型，是不方便用数据库维逻辑表来表现的数据。包括各类格式的办公文档、文本、图片、网页、音频、视频等。半结构化数据：介于结构化数据和非结构化数据之间的数据，具有一定的结构性。威胁数据安全的因素：硬盘驱动器损坏、操作失误、黑客入侵、感染计算机病毒、遭受自然灾害数据防护手段：异地容灾、数据备份、磁盘列阵提高数据本身安全的方法：数据加密和数据校验。数据加密可以提高保密性。数据校验保证完整性。可采用MD5,CRC,SHA-1等。1.5数据与大数据大数据：代表信息量大、速度快、种类繁多的信息资产，需要特定的技术和分析方法将其转化为价值。大数据的特征：数据体量大（volume）速度快（Velocity）：数据产生速度快，处理速度快。数