大学IT第五版中国石油大学出版社.ppt
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1、网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,大学IT(第五版)中国石油大学出版社,第1章 IT概论,本章内容信息科技信息经济信息与信息社会信息的数据表示信息科技应用,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.1 信息与信息社会,1.1.1 信息定义1.1.2 信息的特征1.1.3 信息社会,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.1.1 信息定义,信息是一个动态概念,不同的应用领域、不同的学者对信息有不同的定义。,信控制论创始人维纳:信息就是信息,既非物质,也非能量;信息论创使人香农:信息是用来消除随机不确定性的东西;钟义信教授:信息是关于事物运动的状态和规律,或者说是关于事物运动的知识;李衍达院
2、士:信息反映的是事物的状态、特性和变化;逆香农信息定义:信息是确定性的增加;逆维纳信息定义:信息就是信息,是事物属性标识的集合。,一般认为:信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.1.2 信息的特征,1.信息的特征 广泛性客观世界充满着信息;人类离不开信息;知识、书本是有用信息的积累,人类依靠知识改造自然,适应自然,依靠知识促进社会的发展与进步。抽象性信息是组成客观世界并促进社会发展的最基本的三大要素之一。物质、能量和信息是构成世界的三大要素。物质是一种资源,它提供各种各样的材料;能量是一种资源,它提供各种形式的动力;
3、信息也是一种资源,它提供知识和智慧。,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.1.2 信息的特征,2.信息独特的性质信息不同于物质和能量,有其独特的性质。信息具有共享性、独立性、形式多样性、本质性、普遍性和无限性。共享性信息的共享性是指同一信源可供给多个信宿,信源发出信息后,其自身的信息并不减少,也就是说,信息可以被多次使用而不会损耗和消失。信息的这种特性是信息不同于物质和能量的最重要的特征。独立性信息可以脱离它所反映的事物而被保存和传播。信息可以与它所反映的事物分离而独立存在。我们也可以保存信息,使它摆脱产生它的时间和空间的限制。当然,我们讲信息的独立性,并不意味着信息可以凭空产生。,网页
4、设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.1.2 信息的特征,2.信息独特的性质 形式多样性信息的保存、表现与传播必须有一定的载体,载体的形式可以是多样的,信息的形式可用其载体形式表征。但是不存在没有载体的信息。信息是物质运动的反映,它也必须依附于物质运动而存在。这注定了信息必须借助于某种载体而存在、传播和表现。本质性相对于物质和能量,信息更能表现事物的内在规律和本质内涵。信息的获取、传播与保存更有利于人们认识和掌握客观事物的规律。信息的交流对人类的认知,对人类依据客观条件做出科学决策等起着至关重要的作用。,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.1.2 信息的特征,2.信息独特的性质 普遍性宇
5、宙中所有事物都有信息。宇宙中所有事物都是物质,都在运动着。信息是物质运动的反映,因而所有事物都有信息。无限性信息是可以无限增长的资源。随着社会的进步、科技的发展,能被人们所感知的信息越来越多。,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.1.2 信息的特征,3.信息与数据、知识的联系 数据与信息数据(data)是信息的载体;信息则是数据的内涵,是对数据语义的解释。数据表示信息,而信息只有通过数据形式表示出来才能被人们理解和接受。从信息处理角度看,任何事物的属性都是通过数据来表示的。用数据符号表示信息,其形式通常有三种:数值型数据、字符型数据、特殊型数据。知识与信息信息不同于知识,但可以说知识是信
6、息,信息是所有知识的来源。信息与知识两者具有极其密切的联系,又有重要的区别。信息是知识的原材料;知识是由信息提炼出来的抽象产物。这既是知识与信息之间的本质联系,也是它们之间的本质区别。,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.1.3 信息社会,物质是多样的,物质的运动也是多样的。信息是 物质运动的反映,这决定了信息也是无所不在 的,也是多种多样的。这个世界是信息的,我们 的世界是信息世界。,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.2 信息的数据表示,1.2.1 数据的有效表示1.2.2 常见数据的表示1.2.3 数据压缩,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.2.1 数据的有效表示,进
7、制所谓进制也称计数制,是用一组固定符号和统一规则来表示数值的方法。所谓r进制,即逢r进位。一个数制所包含的数字符号的个数称为基数。十进制含09十个数字符号,其基数为10;二进制基数为2,只有0、1两个数字;十六进制基数为16,即09和AF(分别表示1015)对于任一r进制的数n,记作:(n)r。“位权”也是进制中的一个重要概念,它是指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中,处于不同数位的数码代表的数值不同。比特比特来自英文字母bit,是二进制位(binary digit)的缩略写法。比特代表一个位,只有两个可能状态,常用“0”或“1”表示。比特是计算机能处理的数据的最小单位。,网页设计技术(第
8、二版)中国铁道出版社,1.2.2 常见数据的表示,1.数值数据的编码表示在计算机内用于存储数据的逻辑部件有两种可能状态,即高电位和低电位两种状态,我们不妨把它们看成是1状态和0状态,那么十进制数字在计算机中存储,实际上也是用二进制存储。但二进制无法表示负数,人们就找了替代方案,用0和1的序列来表示负数。这种替代方案也使用0和1,因而称为二进制编码。,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.2.2 常见数据的表示,四种数制的对应表示,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,2.字符数据的编码表示计算机还涉及各种字符,这些字符也无法直接在计算机中表示和存储。人们同样用一系列0和1串表示字符,称为字
9、符编码。字符编码主要是ASCII码,它是American Standard Code for Information Interchange(美国标准信息交换代码)的缩写。,1.2.2 常见数据的表示,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.2.2 常见数据的表示,3.汉字的编码表示 汉字交换码一般用连续的两个字节(16个二进制位)来表示一个汉字。GB2312-80信息交换用汉字编码字符集基本集,标 准编码简称国标码。GB2312-80收录了6763个汉字,以及682个符号,共7445个字符。汉字机内码国标码GB2312不能直接在计算机中使用,因为它没有考虑与基本的信息交换代码ASCII码的
10、冲突。为了能区分汉字与ASCII码,在计算机内部表示汉字时把交换码(国标码)两个字节最高位改为1,称为机内码。,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,3.汉字的编码表示,1.2.2 常见数据的表示,汉字字形码汉字字形码实际上就是用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上所需要的图形数据。汉字字形码记录汉字的外形,是汉字的输出形式。通常有两种方法点阵法和矢量法,分别对应两种字形编码点阵码和矢量码。点阵码是一种用点阵表示汉字字形的编码,它把汉字按字形排列成点阵,一个1616点阵的汉字要占用32个字节,一个3232点阵的汉字则要占用128个字节。汉字输入码将汉字通过键盘输入到计算机中采用的代码称为汉字输入码
11、,也称为汉字外部码(外码)汉字输入码可分为流水码、音码、形码和音形结合码四种。,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,4.图形和视频表示图形在计算机中也必须表示成“0”和“1”串,才能存储和传输。图形分为两种:位图和矢量图。位图计算机屏幕是由一个个像素组成的,像素的黑白不同则组成了一幅幅计算机黑白画面。因而我们存储黑白位图时,只需存储计算机屏幕上所有像素的黑白即可,可以用“1”代表白,“0”代表黑。分辨率800600的屏幕有480 000个像素,即需要480 000个比特来存储一个黑白位图。,1.2.2 常见数据的表示,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,4.图形和视频表示,位图灰度图像用不
12、同程度的灰色来表示位图,这种图像看起来像黑白照片,比黑白位图真实。灰度的级别越多,图像越真实。计算机常用256级灰度显示图像,每个像素可以选择256级灰度中的任何一种,但是这也增加了存储所需的容量。计算机存储256级灰度需要8比特,而黑白图像仅需一个比特。位图彩色图像现在图像更多是彩色的,有16色、256色和24位图像(真彩色图像)等,像素分别可以选择16种、256种和224种色彩,每个像素需要4个比特、8个比特和24个比特来存储,因而所需存储容量分别是黑白图像的4倍、8倍和24倍。,1.2.2 常见数据的表示,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,4.图形和视频表示,矢量图矢量图由一系列可重
13、构图像的指令组成。在创建矢量图时,计算机把不同颜色的线和图形转换成能够重构的指令,计算机存储的是指令而非真正的图像。矢量图的优点矢量图的存储空间比位图小,其大小决定于图像的复杂性。图像越复杂,指令越多,存储空间就越大。使用矢量图像软件可以方便地修改图像。位图放大后,细节就会令人感觉很“粗”,而矢量图放大后细节仍然精细。,1.2.2 常见数据的表示,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,4.图形和视频表示,数字视频数字视频是由一系列的帧组成,每一帧都是一幅静止的位图图片,视频每秒钟显示30帧图片。位图是静态的,而视频是动态的,这是由于人眼看到每一幅图像时会产生视觉暂留。如果在视觉暂留退去之前显示
14、下一幅图片,人们就会感觉到动态的效果。,1.2.2 常见数据的表示,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.2.2 常见数据的表示,5.声音表示处理声音的方式有两种:模拟方式和数字方式。音频信号是一种模拟量,当声音传递到话筒时,话筒就将声音引起的振动转换为电信号,并用不同的电压值表示声音的大小,即用电压波动来模拟声波,这种表示声音的电信号称为模拟音频。模/数转换:音频信号是一种模拟量,而在计算机中,所有的信息都是以二进制的数字形式表示的,因此,声音在存储到计算机中时必须要经过模拟量到数字量的转换(即A/D转换),这就是音频媒体的数字化,转换成数字量的音频就称为数字音频,如图:,网页设计技术(
15、第二版)中国铁道出版社,1.2.3 数据压缩,数据压缩有两种:磁盘压缩和文件压缩。磁盘压缩磁盘压缩是把文件压缩后放到磁盘的一个特定部分,当作一个分离的磁盘。当使用被压缩的文件时,计算机会自动处理,将文件打开并释放到原始大小。当文件存储到这个部分时,计算机会自动压缩文件。文件压缩文件压缩是把一个或多个文件压缩成一个单独的较小文件。文本文件的压缩是因为文本文件中有大量的空格和重复的词组,采用自适应模式替换等方法就可以大幅度减少文本的大小,图像通常也包括可以压缩的数据,如同一种颜色的大块区域。视频压缩可以通过减少每秒钟播放的帧数来减少数据存储容量,但这也会影响视频播放的平滑程度。压缩软件:WinRA
16、R,Winzip,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.3 信息科技,1.3.1 信息科学1.3.2 信息技术,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.3 信息科技,信息科技指的是包括计算机科学在内的,信息获取、信息传播、信息处理、信息存储和信息利用所涉及的,以信息为主要研究对象的所有科学和技术。,网页设计技术(第二版)中国铁道出版社,1.3.1 信息科学,信息科学主要包括信息论和计算科学两部分,二者是信息科技大厦的基石。信息论香农是信息论的创始人,信息论源于统计理论和电信技术的发展。信息论主要研究的问题:信源的描述,信息的定量度量、分析与计算;信道的描述,信道传输的定量度量、分析与计算
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