第1章數(shù)據(jù)與信息知識點梳理高考信息技術(shù)二輪復(fù)習(xí)知識點梳理

第一章數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)來源不同，決定了數(shù)據(jù)的多樣性。大小不一、數(shù)量不同的繩結(jié)也是“數(shù)據(jù)”。數(shù)據(jù)需要經(jīng)過一定的處理，才能從中提取有意義、有價值的內(nèi)容。數(shù)據(jù)是對客觀事物的符號表示,如圖形符號、數(shù)字、字母等，其中，數(shù)字是最簡單的一種數(shù)據(jù)。單純的數(shù)據(jù)是沒有意義的，因為數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式還不能完全表達(dá)其內(nèi)容，經(jīng)過解釋，數(shù)據(jù)才變得有意義，數(shù)據(jù)和關(guān)于數(shù)據(jù)的解釋是密不可分的。在計算機科學(xué)中，數(shù)據(jù)是指所有能輸入到計算機并被計算機程序處理的符號總稱，是用于輸入到計算機中進(jìn)行處理，具有一定意義的數(shù)字、字母、符號和模擬量等的通稱。

6.信息自古就有，人類的生活一直與信息密切相關(guān)。7.信息的定義：信息是用來消除隨機不確定性的東西。8.信息的特征：載體依附性、時效性、共享性、可加工處理性、真?zhèn)涡浴r值性。9.信息不能獨立存在，必須依附于一定的載體。載體遭到破壞、載體上的信息也會丟失，同一信息也可以依附于不同的載體，因此人們獲取信息的途徑與方法也可以不同。信息依附于載體也體現(xiàn)了信息的可存儲性與傳遞性10.信息往往反映的是事物某一特定時間的狀態(tài)，它會隨著時間的推移而變化11.信息是可以共享的，同一種信息可以同時被不同的接收者獲取，人們也可以重復(fù)利用信息。12.與物質(zhì)、能源不同的是，信息不會因為被別人獲取而發(fā)生損耗。13.信息是可以加工處理的，正是因為此性質(zhì)，所以信息具有真?zhèn)涡浴?4.信息具有價值性，信息的價值包括顯性價值與隱性價值，信息的價值也是相對的，對于不同的人群、不同的時間，其價值可能有所不同。15.知識是人類在社會實踐中所獲得的認(rèn)識和經(jīng)驗的總和，也是人類在實踐中認(rèn)識客觀世界（包括人類本身）的成果，它包括對事實、信息的描述以及在教育和實踐中獲得的技能。16.知識是可以繼承和傳遞的。17.數(shù)據(jù)可以是數(shù)字、文字、圖像、符號等，單獨的數(shù)據(jù)本身沒有意義。將數(shù)據(jù)放到某個語境中，或在某個真實場景中使用，數(shù)據(jù)才有意義。18.信息是數(shù)據(jù)經(jīng)過儲存、分析及解釋后所產(chǎn)生的意義，通常在某一特定情景脈絡(luò)下的具體呈現(xiàn)。19.將萬千信息中有價值的部分沉淀下來，與已存在的人類知識體系相結(jié)合，形成知識。20.與數(shù)據(jù)和信息相比，知識更接近行動，它與決策相關(guān)，人們可以通過搜索引擎獲取海量信息（不是海量知識）21.知識的獲得，是人利用自身已有的知識對信息進(jìn)行加工，進(jìn)而將新的信息納入自己的知識結(jié)構(gòu)的過程?！耙话賯€人心中有一百個哈姆雷特”即人們接收同樣的信息后，所構(gòu)建的知識也是有區(qū)別的。22.智慧是一種更高層次的綜合能力，主要表現(xiàn)為收集、加工、應(yīng)用、傳播知識的能力，以及對事物發(fā)展的前瞻性看法。它是在知識的基礎(chǔ)之上，通過認(rèn)識的積累，而形成的對事物的認(rèn)識、遠(yuǎn)見，體現(xiàn)為一種卓越的判斷力。23.數(shù)據(jù)、信息、知識、智慧的關(guān)系圖如下：傳感器是一種能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。信息可用模擬信號和數(shù)字信號表達(dá)。模擬信號以連續(xù)變化的物理量存在。數(shù)字信號在取值上是離散的、不連續(xù)的信號，在信息技術(shù)中，這種信號表示的數(shù)據(jù)是指可被計算機存儲、處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)模擬信號和數(shù)字信號可相互轉(zhuǎn)換（將模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號的操作稱為數(shù)字化）。如將語音通過麥克風(fēng)存儲到計算機（模擬信號轉(zhuǎn)數(shù)字信號）、將計算機中的音樂通過喇叭播放出來（數(shù)字信號轉(zhuǎn)模擬信號）。計算機內(nèi)部存儲的都是數(shù)字信號，數(shù)字信號人一般無法直接感受、需要通過設(shè)備將數(shù)字信號轉(zhuǎn)為模擬信號，人才能感受到。自然界中的信號都是模擬信號。數(shù)字化是信息社會的技術(shù)基礎(chǔ)。將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號一般需要經(jīng)過采樣、量化、編碼。在信號處理領(lǐng)域，采樣是將信號從連續(xù)時間（空間）域上的模擬信號轉(zhuǎn)換到離散（空間）域上的離散信號的過程，通常通過采樣器實現(xiàn)。對于同一模擬信號，采樣的時間間隔越小，采集到的信號樣本數(shù)量越多，每秒的采樣樣本數(shù)叫做采樣頻率，單位用Hz表示?！鞠聢D為采樣的圖】將模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，會引起失真，影響信號保真度的一個因素是采樣頻率。一般而言，在對于模擬信號采樣時提高采樣頻率能提高保真度。在數(shù)字信號處理領(lǐng)域，量化指將信號的連續(xù)取值近似為有限個離散值的過程。連續(xù)信號經(jīng)過采樣成為離散信號，離散信號經(jīng)過量化后可用數(shù)值表示?！鞠聢D為量化的圖】采樣在橫坐標(biāo)上操作、量化在縱坐標(biāo)上操作量化就是將采樣到的信號用數(shù)字表示出來。數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部是以二進(jìn)制方式進(jìn)行存儲和處理的。生活中常用的是十進(jìn)制。在日常使用中，一般可以用字母來標(biāo)識進(jìn)制。【詳見下表】進(jìn)制位二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制標(biāo)識BODH任一進(jìn)制（R）的進(jìn)制碼為0到R1,例如：10進(jìn)制的進(jìn)制碼為09。進(jìn)制碼。進(jìn)制轉(zhuǎn)換（十進(jìn)制轉(zhuǎn)R進(jìn)制）十進(jìn)制轉(zhuǎn)為R進(jìn)制一般采用除R取余法。十進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制：例如十進(jìn)制170轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：采用短除法，最后將余數(shù)倒著連起來。得到結(jié)果AA十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制：例如十進(jìn)制17轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：采用短除法，最后將余數(shù)倒著連起來。得到結(jié)果10001R進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制采用按權(quán)相加法二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制：例如二進(jìn)制1010111轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制：采用按權(quán)相加法，把每一位數(shù)乘以他的權(quán)值最后相加得到十進(jìn)制數(shù)得到結(jié)果：87十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制：例如十六進(jìn)制數(shù)123ABC轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)：采用按權(quán)相加法，把每一位數(shù)乘以他的權(quán)值最后相加得到十進(jìn)制數(shù)得到結(jié)果：1194684編碼是信息按照某種規(guī)則或格式，從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式的過程。解碼是編碼的逆過程。40.計算機對信息進(jìn)行存儲、加工、傳遞等處理，實際上是對信息的載體一數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式可以是文本、圖形、圖像、聲音、視頻等，但不管是哪種形式的數(shù)據(jù)，最終存儲在計算機中的都是經(jīng)過一定規(guī)則編碼后的二進(jìn)制數(shù)字。41.常見的字符編碼有ASCII、Unicode及各種漢字編碼。42.基本的ASCII碼共有128個，用l個字節(jié)中的低7位編碼。二進(jìn)制范圍為00000000,....,01111111,即十六進(jìn)制的00~7F（即存儲用8bit、表示用7bit)43.計算機中容量最小單位為比特（bit),基本單位為字節(jié)(Byte)。8bit=1Byte，【進(jìn)制轉(zhuǎn)換表如下】8bit=1Byte1024KByte=1MByte1024GByte=1TByte1024Byte=1KByte1024MByte=1GByte44.計算機中的漢字也是采用二進(jìn)制進(jìn)行編碼的。漢字編碼分為外碼、交換碼、機內(nèi)碼和字形碼。其中外碼也叫輸入碼，是用來將漢字輸入到計算機中的一組鍵盤符號。常用的輸入碼有拼音碼、五筆字形碼等,計算機的輸入碼不是唯一的。45.每一個漢字都有確定的二進(jìn)制代碼，在計算機內(nèi)部漢字代碼都用機內(nèi)碼，在磁盤上記錄漢字代碼也使用機內(nèi)碼.46.計算機中一個漢字占用兩個字節(jié)例如：”中”字的內(nèi)碼是D6D0一個AscII碼字符占用1字節(jié)，例如：”a”的內(nèi)碼為6147條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和白條，按照一定的編碼規(guī)則排列，用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識符。我國普遍采用的EAN13條形碼。Base64編碼是計算機中常見的一種編碼方式，規(guī)則是把3個字節(jié)(24位）的數(shù)據(jù)按6位1組分成4組(24/6=4)，然后將每組數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，將這些十進(jìn)制數(shù)所對應(yīng)的字符連接，即為Base64編碼。如下圖二維條碼／二維碼(2dimensionalbarcode)是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面上（二維方向）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息。相對于一維的條形碼，二維碼的信息存儲量更大，功能也更加強大。不隨意掃描非官方的二維碼或安裝未經(jīng)驗證的應(yīng)用，是信息社會的基本常識。音頻信號數(shù)字化過程中，聲音的保真度不僅受到采樣頻率的影響，也依賴于量化值。量化值一般用二進(jìn)制數(shù)表示，其二進(jìn)制位數(shù)決定了量化的精度，也稱作量化位數(shù)。量化位數(shù)越大，量化精度也越高。Wave格式音頻文件的存儲容量可以通過下面的公式進(jìn)行計算：存儲容量＝采樣頻率(Hz)x量化位數(shù)(bit)X聲道數(shù)x時長(s)/8（單位：Byte）其他壓縮后的音頻文件（mp3、aac）等容量計算公式：存儲容量＝采樣頻率(Hz)x量化位數(shù)(bit)X聲道數(shù)x時長(s)/8x壓縮比（單位：位）數(shù)字圖像包括矢量圖形與位圖圖像。矢量圖形保存的文件大小一般比位圖要小，并且文件大小與圖形的大小無關(guān)，在圖像處理軟件中任意放大矢量圖形，不會失真。位圖圖像又稱柵格圖或點陣圖，像素是組成位圖圖像的基本單位。點越多，圖像越真實，越能體現(xiàn)細(xì)節(jié)，同時也需要更多的存儲空間。位圖放大后會失真圖像的量化是指要使用多大范圍的數(shù)值來表示圖像采樣之后每個像素的顏色信息。一般用二進(jìn)制數(shù)來表示其長度也稱為顏色的位深度。如256種顏色的圖像，它的位深度為8位。（顏色位數(shù)具體詳見第7頁第82條）圖像容量計算（BMP格式）：存儲容量＝總像素（水平像素*垂直像素）x顏色位深度/8（單位：Byte）視頻容量計算（AVI格式）：存儲容量＝單圖片容量*幀頻*時長（s）（單位：Byte）靜態(tài)的圖像連續(xù)播放就形成視頻。PAL制式的視頻每秒播放25幀圖像，而NTSC制式的視頻每秒播放30幀圖像。數(shù)據(jù)管理是利用計算機硬件和軟件技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收集、存儲、處理和應(yīng)用的過程。計算機數(shù)據(jù)的管理已經(jīng)經(jīng)歷了人工管理、文件管理和數(shù)據(jù)庫管理三個階段。日常使用的計算機中，數(shù)據(jù)一般以文件的形式存儲。根據(jù)編碼規(guī)則的不同，文件的格式也不相同，用以區(qū)分不同類型的存儲數(shù)據(jù)，如文本、圖像、音頻等。計算機一般采用樹形目錄結(jié)構(gòu)來管理文件結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也稱作行數(shù)據(jù)，是由二維表結(jié)構(gòu)來進(jìn)行邏輯表達(dá)和實現(xiàn)的數(shù)據(jù)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不規(guī)則或不完整，沒有預(yù)定義的數(shù)據(jù)模型，是不方便用數(shù)據(jù)庫二維邏輯表來表現(xiàn)的數(shù)據(jù)。如：辦公文檔、文本、圖片、XML、HTML、各類報表、圖像、音頻、視頻等。半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，就是介于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)，具有一定的結(jié)構(gòu)性。(大數(shù)據(jù)分析的是結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化共存的數(shù)據(jù)）威脅數(shù)據(jù)安全的因素有很多，如硬盤驅(qū)動器損壞、操作失誤、黑客入侵、感染計算機病毒、遭受自然災(zāi)害等，都有可能造成計算機中數(shù)據(jù)的損壞。數(shù)據(jù)存儲在特定的介質(zhì)上，保護數(shù)據(jù)的安全也需要保護存儲數(shù)據(jù)的介質(zhì)。對于政府和企業(yè)的數(shù)據(jù)，目前主要采用主動防護的手段，如通過磁盤陣列、數(shù)據(jù)備份、異地容災(zāi)等手段，保證數(shù)據(jù)的安全。數(shù)據(jù)加密：是指通過加密算法和加密密鑰將明文轉(zhuǎn)變?yōu)槊芪模饷軇t是通過解密算法和解密密鑰將密文恢復(fù)為明文。數(shù)據(jù)校驗：是為了保證數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行的一種驗證操作。常見的數(shù)據(jù)校驗方法有MD5、CRC、SHA1等。文件可以通過MD5校驗方法判斷的文件是否完整容災(zāi)系統(tǒng)是指在相隔較遠(yuǎn)的異地，建立兩套或多套功能相同的IT系統(tǒng)，互相之間可以進(jìn)行健康狀態(tài)監(jiān)視和功能切換，當(dāng)一處系統(tǒng)因意外（如火災(zāi)、地震等）停止工作時，整個應(yīng)用系統(tǒng)可以切換到另一處，使得該系統(tǒng)可以繼續(xù)正常工作。數(shù)據(jù)量大并不一定就是大數(shù)據(jù)，用傳統(tǒng)算法和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以處理的海量數(shù)據(jù)不能算大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)概念的數(shù)據(jù)一般具有數(shù)據(jù)規(guī)模大、處理速度快、數(shù)據(jù)類型多、價值密度低四個特征，可以用4個V來概括，即數(shù)量(Volume)、速度(Velocity)、多樣(Variety)和價值(Value)。數(shù)量（數(shù)據(jù)體量巨大）：大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)體量巨大，大數(shù)據(jù)收集和分析的數(shù)據(jù)量非常大速度（速度快）：大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生速度非?？?、處理速度也非?？於鄻樱〝?shù)據(jù)類型多）：大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)來源多，各種結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)共存是大數(shù)據(jù)的普遍現(xiàn)象價值（價值密度低）：大數(shù)據(jù)的價值密度低。價值密度的高低與數(shù)據(jù)總量成反比(1)大數(shù)據(jù)要分析的是全體數(shù)據(jù)，而不是抽樣數(shù)據(jù)，(2)對于數(shù)據(jù)不再追求精確性，而是能夠接受數(shù)據(jù)的混雜性。(3)不一定強調(diào)對事物因果關(guān)系的探求，而是更加注重它們的相關(guān)性大數(shù)據(jù)對社會的影響：(1)大數(shù)據(jù)讓決策更精確(2)大數(shù)據(jù)帶來新的就業(yè)需求81.常見文件格式（后綴）一覽表文件類型后綴說明音頻