高中信息技術PPT

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1、課題：信息及其特征 一、 信息 人類生活離不開信息。 烽火告急 信鴿傳書 結繩記事 古代信息傳播技術 定義 1：信息是指數(shù)據(jù)、信號、消息中所包含的意義。 電視上有重大新聞的消息，報紙上有足球比賽結果的消息， 這些消息都是信息。同學們還能說說哪些是信息呢？例如電 視、報刊、雜志中的各類消息是信息。紅綠信號燈顯示時所 代表的含義是信息。 定義 2：信息也被理解為事物的運動狀態(tài)和關于事物運動 狀態(tài)的描述。 世界上的萬事萬物都在不停地運動、變化，萬事萬物里都 有信息。例如春暖花開傳遞著春天到了的信息，大雁南飛傳 遞著秋天來臨的信息。 定義 3：信息也指對消息接受者來說是預先不知道的東西， 具有“不確定

2、性”。 如廣播天氣預報時，收聽者預先不知道天氣情況，那么對 于急需了解天氣狀況的收聽者來說天氣預報就是很重要的信 息。天氣預報越詳細，信息量就越大，不確定性就越小。 從以上這些定義中，同學們可以發(fā)現(xiàn)信息是一種很難簡單 地加以描述的東西，它不是一個實體。因此，關于信息的定 義也是多種多樣，同學們可以從不同的角度與層面去理解、 認識。 二、信息的載體和形態(tài) 從古到今，信息的傳遞方式在不斷的發(fā)生變化，從文字、 電報、電話到當今的電子郵件，信息傳遞方式越來越便捷。 那么我來考考大家，古代人們點燃的烽火是信息嗎？電子郵 件是信息嗎？ 點燃的烽火本身不是信息，它里面包含的意義即有外敵 入侵才是信息，點燃的

3、烽火只是信息的載體。而信息必須通 過載體才能呈現(xiàn)。接下來，我們就來了解一下信息和載體的 關系。 、信息必須通過載體才能體現(xiàn)，而載體本身不是信息。 例如十字路口我們知道紅燈停，綠燈行，但紅綠燈不是信息， 它所包含的意義是紅燈停、綠燈行，這才是信息。 、同樣的信息可以加載于不同的載體之上。例如要告 訴某人一件事，寫信給他，信息的載體就是文字和紙張；打 電話給他，信息的載體就是語言和電波；發(fā)電子郵件給他， 信息的載體就是文字和因特網(wǎng)?？梢姡畔⒖梢杂胁煌妮d 體呈現(xiàn)，相同的信息可以用多種不同的載體來表示和傳播。 載體也稱為信息的表現(xiàn)形式。那么信息常見的表現(xiàn)形式 有哪些呢？有語言、文字、聲音、圖像和視

4、頻等。大部分的 信息都是通過這些載體來呈現(xiàn)的。 信息的概念： 信息不是指事物本身，而是指用來表現(xiàn)事物特 征的一種普遍形式；信息是事物運動的狀態(tài)和 方式的反應，人們可通過感官或儀器從外部世 界感知、獲取信息。 信息的界定： 信息就是我們在適應外部世界和控制外部世界的 過程中，與外部世界進行交換的內(nèi)容的名稱。 信息、物質、能量構成人類社會發(fā)展的三大基礎 1、無所不在的信息 2、信息的傳輸 a. 信息傳輸?shù)幕具^程 ： 信源 編碼 信宿 譯碼 信道 信息 信息 信號 信號 信源：信息的發(fā)布者 信宿：信息的接受者 信道：信息的通道 信息可以空間傳輸， （通信） 也可在時間傳輸。 （存儲） b. 信息傳

5、輸?shù)奶攸c 信息的價值體現(xiàn)在它的存儲、傳輸、運用等環(huán)節(jié)中 。 信息與物質、能量的本質差別主要體現(xiàn)在傳遞過程 。 物質、能量 ： 傳遞（運輸）時，從某點發(fā)出物質或能量后， 其自身的數(shù)量就減少。傳遞過程服從質量守恒或能 量守恒定律。 信息： 信源發(fā)出后，其自身的信息不減少，而且同一 信息可同時供給多個信宿。（這一特性稱為信息共 享性。） 信息雖反映了事物的狀態(tài)和 運動方式，但并不是事物的本身， 所以它不能單獨存在。而信息的 存儲、傳輸必需借助某種符號， 而符號又必需依附某種載體 。 信息的載體稱為媒體 c. 載體與媒體： 三、信息的特征 知道了什么是信息，再讓我們來總結一下信息的特征，以便 更深刻的

6、認識信息的內(nèi)涵。 1、信息必須依附于載體。信息的表示、傳播、存儲必須 依附于某種載體，載體就是承載信息的事物。不存在沒有載體 的信息。 2、信息是可以被存儲、保留、加工和處理的。信息可以 脫離它所反映的事物被存儲和保留。信息是可以加工和處理的。 經(jīng)過加工、處理，特別是經(jīng)過人的分析、綜合和提煉，使信息 具有更高的使用價值。例如在 EXCEL表中輸入每位同學語文考 試成績后，通過函數(shù)統(tǒng)計得到班級平均分、標準差和學生排名 等信息就是經(jīng)過加工處理更具價值的信息。 3、信息是可以傳遞和共享的。電視中播放的節(jié)目供許多 人一起分享。黑板上的板書所蘊含的信息也是大家共享的。信 息可以被重復使用而不會像物質和能

7、源那樣產(chǎn)生損耗。例如電 視臺每晚播放的新聞可以重復播放，并不會因為重播而導致信 息的損失。 4、信息具有時效性。有些信息一旦過期就沒什么價值了。 如昨天的氣象信息對今天的出行而言通常就是沒有用的。 以上就是關于信息的一些具體特征。 下面，我們一起來探 討一下有關信息重要性和特征的話題。 1、載體依附性 海報、論壇、廣播、會議等形式發(fā)布通知。 海報、論壇等 以文字形式呈現(xiàn)信息；廣播、會議等以聲音形式呈現(xiàn)信息； 信 息依賴文字、聲音、視頻等媒體呈現(xiàn)，依賴海報、紙張、光盤、 u 盤、磁帶等介質存儲，這些信息賴以存在的媒體和介質成為信息 的 載體。信息是不能獨立存在的，它總是以某種形式（如聲音，文 字

8、 、圖像、視頻等）表現(xiàn)出來，并依附在一定的載體上，信息的這 個 特征稱為 載體依附性 。 注意： （ 1）不存在沒有載體的信息。 （ 2）同一個信息可以依附于不同的載體， 不同信息可以依附于同一個載體。交通信息既可 通過信號燈顯示，也可以警察的手勢來傳遞；同 樣一則新聞我們在電視上聽到了，在報紙上也看 到了。 2、共享性 英國現(xiàn)實主義戲劇家蕭伯納所說：“兩個 人在一起交換蘋果與兩個人在一起交換思 想完全不一樣。兩個人交換蘋果，每個人 手上還有一個蘋果；但是兩個人在一起交 換了思想，每個人就同時有兩個人的思 想?！?3、時效性 從前，有兩家人是鄰居，王家賣油、張家賣日歷。王 家媳婦每次賣油時都會

9、偷偷省下一小勺油，到年底時， 就積攢了一罐油，再賣掉它，就有了過年的錢。而張 家媳婦看在眼里十分羨慕，也學王家媳婦的樣子，每 個月也都偷偷省下一本日歷，可等到年底卻沒換到錢？ 為什么？ 聽聽小故事 油代表的是物質，而日歷 代表了信息，信息的效用會隨著時間的 推移逐漸降低，漸漸失去效用。 4、價值性 信息是有價值的，就像不能沒有空 氣和水一樣，人類也離不開信息。因 此人們常說，物質、能量和信息是構 成世界的三大要素 ,但往往信息的價值 也是相對的。 首先，信息具有時效性，一些信息 會隨著時間的推移而失去效用；其次， 對于不同的信息接收者，信息的價值 是不同的。 汶川地震前，四川省綿竹市西南鎮(zhèn)檀木

10、村出現(xiàn)了 大規(guī)模的蟾蜍遷徙：數(shù)十萬只大小蟾蜍浩浩蕩蕩地 在一制藥廠附近的公路上行走，很多被過往車輛壓 死，被行人踩死。大量出現(xiàn)的蟾蜍，使一些村民認 為會有不好的兆頭出現(xiàn)。當?shù)亓謽I(yè)部門對此解釋說， 這是蟾蜍正常的遷徙，并對大量蟾蜍的產(chǎn)生做了科 學的解釋。 由于人們沒有正確地利用 這條信息，造成了很大的 悲劇 信息的價值性 5、可偽性 關于日本地震，網(wǎng)上散布謠言核暴炸 會污染到水質，造成很多地方食鹽的 暫時性短缺。 中獎短信：尊敬的用戶您好，恭喜你 的號已榮獲 58000元與三星電腦一臺是 中央電視臺 【 非常 6+1】 欄目的 3、信息的處理 信息可以進行整理、分類、編輯等處理，也 可以從一種形

11、式變換為另一種形式，或從一種載 體轉移到另一種載體，并經(jīng)過收集、存儲、處理、 傳輸、應用等環(huán)節(jié)，使原有信息體現(xiàn)其價值，實 現(xiàn)增值。 獲取原始信息、對其進行加工整理，使之成 為有用信息的過程稱為 信息處理 。 a. 信息處理的意義 b. 信息處理的基本過程 輸入 存儲 處理 輸出 （采集） （保存） （加工） （傳送） 六次信息革命 特征 第一次 語言的形成 第二次 文字的創(chuàng)造 第三次 造紙術和印刷術的發(fā)明應用 第四次 電報、電話的發(fā)明及應用 第五次 計算機技術與通訊技術的應用和發(fā)展 第六次 多媒體和網(wǎng)絡化的發(fā)展應用 廣東汕頭華僑中學技術組 二、 信息的基本特征 例子 (分類 ) 主要內(nèi)容 主要

12、的信息特征 幾點啟示 例 1：體育盛事 (體育 ) 即使路途遙遠，人們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^電 視節(jié)目觀看體育賽事。 信息的可 傳遞性 。 信息可以在時空之間 實現(xiàn)傳遞。 例 2：分享銷售 的經(jīng)驗與技巧 (經(jīng)濟 ) 公司設立了每季度一次的銷售方案評 獎，每位銷售人員積極參與，樂于分 享，形成良好的企業(yè)文化氛圍，銷售 業(yè)績攀升。 信息的可 共享性 。 彼此分享成功的經(jīng)驗 和技巧，這是學習和 進步的表現(xiàn)。 例 3：啤酒與尿 布 (經(jīng)濟 ) 超市老板敏銳地從計算機自動收款系 統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，啤酒與尿布的 銷售量同時增長，于是改變銷售策略， 結果銷售量大增。 信息是 可以處理 的， 如果運用得當，則可 以增

13、值。 善于從凌亂的信息中 尋找它們之間的聯(lián)系， 會有意料不到的收獲。 例 4：象棋比賽 (生活 ) 看到已經(jīng)失效過時的 “ 象棋比賽 ” 通 知，想?yún)①愐矝]機會了。 信息的 時效性 問題。 信息的時效性能決定 其使用價值。 例 5： 赤壁之戰(zhàn) (戰(zhàn)爭 ) 蔣干偷 “ 書 ” ，曹操斬將；龐統(tǒng)謀略， 曹船相接；黃蓋詐降，曹軍大敗。 信息 真?zhèn)涡?，具有真 實與虛假之分。 真真假假，可能誤事 害人，也可能是智慧 的高度體現(xiàn)。 信息特征實例 Eg2.“結繩計數(shù)”“烽火告急”“信鴿傳書”“學富 五車”，其中“信鴿”“竹簡”是信息么？ Eg1.名著 三國演義 在圖書館被人們借了又借， 這體現(xiàn)了信息什么特

14、性？ Eg3.南海觀光游輪突然故障下沉，求救信號沒有回 應，憑中國移動手機微弱信號，拯救了一船游客的 性命！ 信息價值性 載體依附性 信息共享性。 我們了解了信息無處不在，信息的特征。我們說過 信息必須依附于一定的載體存在的，那么信息本身 是看不見摸不著的。人們通常用表示信息的符號組 合叫做信息的代碼。比如說身份證號碼， 330501199609281242，通過前六位可以知道居民的 戶籍所在地，接下來的八位是出生年月日，而最后 的四位是序列號及校驗碼。從這個可以看出，每個 代碼都有它特別的意義。比如說，十字路口的路燈， 紅燈表示停，綠燈表示行等等。那么，在計算機領 域中，代碼是特指的，是指由

15、 0和 1組成的數(shù)字代碼。 對于計算機而言，它只認識由 0和 1組成的代碼，其 他的符號它一概不認識。那么，為什么要想將其他 的符號代碼給計算機處理，就必須要將符號轉換成 由 0和 1組成的代碼。那么這個由 0和 1組成的代碼， 到底是什么呢 由萊布尼茲提出二進制。馮。諾依曼提出在計算機中采用 二進制代碼 (一 )十進制的特點 十進制有 0、 1、 2、 3到 9的基數(shù)，逢十進一，就變成 10。 每個數(shù)碼在不同的數(shù)位上，對應的權值不同。這句話什么 意思呢？ 456， 4表示 4個 100， 5表示 5個 10，而 6表示 6個 1， 那么， 4所對應的權值就是 100， 5所對應的權值是 10

16、， 6所 對應的權值是 1。這是十進制的特點。 （二）二進制的特點 二進制只有 0和 1，也就是基數(shù)是 0和 1，在所有的二進制數(shù) 當中，只會出現(xiàn) 0和 1，而不會出現(xiàn)其他的符號，比如說 （ 11010） 2、（ 0101110） 2（ 1011111） 2，。大家可以看 到，所有的二進制數(shù)都用括號括起來，并且下面標了一個 2，這是為了避免與十進制數(shù)相混淆 事實上，我們現(xiàn)在使用的電子計算機大多屬于馮 諾依曼型計算機，其主 要特征是計算機內(nèi)的信息，包括數(shù)據(jù)和程序都采用 二進制 代碼表示。 那么，什么是二進制代碼呢？同學們可以聯(lián)系我們熟悉的十進制代 碼來理解。 十進制代碼有 0-9十個基本數(shù)碼，采

17、用逢十進一的進位規(guī)則，每個數(shù) 碼在不同數(shù)位上有不同的權值。所謂權值就是數(shù)碼在不同位置上的倍率 值。 例如 56789這個數(shù)是怎么讀的呢？五萬六千七百八十九?！叭f”就是 右起第五位的倍率值，也就是 10的 4次方；同樣，“千”就是右起第四位 的倍率值，也就是 10的 3次方，以此類推?？梢娛M制數(shù)碼的權值可以表 示為 10的 i-1次方（ i表示位置）。通過權值可以反映一個數(shù)碼在一個數(shù)中 的實際數(shù)位。 參照十進制代碼的特點，二進制代碼的特點就是用 0-1兩個基本數(shù)碼， 采用逢二進一的進位規(guī)則，每個數(shù)碼在不同數(shù)位上的權值是 2的 i-1次方 （ i表示位置）。其大小也可以用權值計算。 1.2 數(shù)制

18、與數(shù)制轉換 1.2.1 二進制及二進制的運算規(guī)則 2、 采用二進制的原因 電路簡單 計算機是由邏輯電路組成的，邏輯電路只有兩種狀態(tài)：如開關的接通和斷 開、晶體管的飽和與截止、電壓的高電平與低電平等 。 運算簡單 二進制運算法則簡單 工作可靠 二進制運算規(guī)則簡單、狀態(tài)少，數(shù)字的存儲、傳輸和處理不易出錯 邏輯性強 二進制的 0和 1正好與邏輯代數(shù)的“真”與“假”相匹配 。 P5表 1.2.2進位制轉換 1.2 數(shù)制與數(shù)制轉換 1.2.2 八進制與十六進制 1、八進制 八進制有八個數(shù)碼： 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7；進位基數(shù)為 8；加法運算 為“ 逢八進一 ”；減法運算為“ 借一為

19、八 ”。 八進制的數(shù)按權展開表示法 ： D=Qn-1.8n-1+Qn-2.8n-2+Q 0.80+Q-1.8-1+Q -m.8-m 如： (317)8=3 82 1 81 7 80 (207)10 1.2 數(shù)制與數(shù)制轉換 1.2.2 八進制與十六進制 2、十六進制 十六進制有 16個數(shù)碼： 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 A、 B、 C、 D、 E、 F；進位基數(shù)為 16；加法運算為“ 逢十六進一 ”；減法運算為“ 借一為 十 六 ”。 其中： A 10、 B 11、 C 12、 D 13、 E 14、 F 15 十六進制的數(shù)按權展開表示法 ： D=Qn-1.16n

20、-1+Qn-2.16n-2+Q 0.160+Q-1.16-1+Q -m.16-m 如： (3C4)16=3 162 12 161 4 160 (964)10 1.2 數(shù)制與數(shù)制轉換 1.2.2 八進制與十六進制 各進制數(shù)的區(qū)別表示： 十進制 ：在數(shù)字后加 D或不加字母， 512D或 512； 二進制 ：在數(shù)字后加 B， 1011B； 八進制 ：在數(shù)字后加 Q， 126Q； 十六進制 ：在數(shù)字后加 H， A804H； 1.2 數(shù)制與數(shù)制轉換 1.2.3 各進制數(shù)之間的轉換 1、二進制數(shù)與十進制數(shù) 的相互轉換 二進制數(shù)轉換為十進制數(shù)： 將二進制數(shù)按權展開相加即可。 二進制的數(shù)按權展開的表示法： D

21、=Dn-1.2n-1+Dn-2.2n-2+D 0.20+D-1.2-1+D -m.2-m 如： (1011.01)2= 1 23+0 22+1 21+1 20+0 2-1+1 2-2 = 8+0+2+1+0.25 =(11.25)10 1.2 數(shù)制與數(shù)制轉換 1.2.3 各進制數(shù)之間的轉換 1、二進制數(shù)與十進制數(shù) 的相互轉換 十進制數(shù)轉換為二進制數(shù)： 整數(shù)的轉換 將十進制數(shù)反復除以 2，直至商為 0，然后把第一次相除得到的余數(shù)作為 最低位 K0，最后一次得到的余數(shù)作為最高位 Kn 1，將每次相除所得的余 數(shù)按次序排列起來， Kn-1Kn-2K 0，即為所求的二進制數(shù)。 1.2 數(shù)制與數(shù)制轉換

22、1.2.3 各進制數(shù)之間的轉換 1、二進制數(shù)與十進制數(shù) 的相互轉換 十進制數(shù)轉換為二進制數(shù)： 整數(shù)的轉換 例：將 (121)10轉換為二進制數(shù) 2 121 余數(shù)為 1 (K0) 60 余數(shù)為 0 (K1) 2 30 2 余數(shù)為 0 (K2) 15 余數(shù)為 1 (K3) 2 7 余數(shù)為 1 (K4) 2 3 余數(shù)為 1 (K5) 2 1 余數(shù)為 1 (K6) 2 0 低位 高位 (121)10=K6K5K4K3K2K1K0=(1111001)2 1.2 數(shù)制與數(shù)制轉換 1.2.3 各進制數(shù)之間的轉換 1、二進制數(shù)與十進制數(shù) 的相互轉換 十進制數(shù)轉換為二進制數(shù)： 純小數(shù)的轉換 乘二取整法： 將十進

23、制的小數(shù)乘以 2，取乘積的整數(shù)部分，作為相應二進 制小數(shù)點后最高位 K-1，然后反復取小數(shù)部分乘以 2取整數(shù)部分，得到 K-2K-3K -m，直至乘積的小數(shù)部分為零或二進制小數(shù)點后的位數(shù)達到精 度為止，所得的序列 0.K-1K-2K-3K -m就是轉換后得到的二進制小數(shù)。 1.2 數(shù)制與數(shù)制轉換 1.2.3 各進制數(shù)之間的轉換 1、二進制數(shù)與十進制數(shù) 的相互轉換 十進制數(shù)轉換為二進制數(shù)： 純小數(shù)的轉換 例：將 (0.8125)10轉換為二進制數(shù)： 0.8125 2 1.6250 整數(shù)部分為 1 (K-1) 0.6250 2 1.2500 整數(shù)部分為 1 (K-2) 0.2500 2 0.500

24、0 整數(shù)部分為 0 (K-3) 0.5000 2 1.0000 整數(shù)部分為 1 (K-4) (0.8125)10=0.K-1K-2K-3K-4=(0.1101)2 高位 低位 1.2 數(shù)制與數(shù)制轉換 1.2.3 各進制數(shù)之間的轉換 1、二進制數(shù)與十進制數(shù) 的相互轉換 十進制數(shù)轉換為二進制數(shù)： 對于既有整數(shù)又有小數(shù)的十進制數(shù)，可將其整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉 換成二進制數(shù)，然后加起來即可。 例：將 (25.25)10轉換為二進制數(shù)： 整數(shù)部分： (25)10 (11001)2 小數(shù)部分： (0.25)10=(0.01)2 故 : ( 25.25)10=(11001.01)2 1.3 信息在計算機內(nèi)

25、部的表示 1.3.1 數(shù)值信息在計算機內(nèi)部的表示 1、機器數(shù)與真值 計算機內(nèi)部的數(shù)值均用二進制來表示。通常用一個數(shù)的最高位作為符號位： 0表示正數(shù)， 1表示負數(shù)； 如： 18= 00010010 18=10010010 機器數(shù)：在計算機內(nèi)部使用的、連同符號位一起數(shù)字化的數(shù)字。 真值：機器數(shù)表示的真實值； 如：機器數(shù) 10110101 53(十進制 ) 或 0110101； 機器數(shù) 00101010 42(十進制 ) 或 0101010 可見，在機器數(shù)中，用 0、 1取代了真值的正負號。 ASCII編碼的作用就是給英文字母、數(shù)字、 標點、字符轉換成計算機能識別的二進 制數(shù)規(guī)定了一個大家都認可并遵

26、守的標 準。下圖就是 ASCII編碼表。 從 ASCII編碼表中我們可以觀察到 ASCII編碼規(guī)定了哪 些字符的二進制代碼？有 94個字符（包括 10個數(shù)字符 號、 26個大寫英文字母、 26個小寫英文字母、標點符 號和其他常用符號）和 34個控制符，共含 128個字符。 這 128個字符的編碼從 0-127，相對應的二進制 0000000- 1111111的二進制代碼，每個編碼用到 7個二進制位， 但實際存儲時卻用了 8個二進制位，并將最高位置 0， 如 A的 ASCII編碼是 65，對應的二進制就是 01000001， 那么為什么要增加這個看似無用的二進制位呢？這是 因為計算機軟、硬件處理

27、的基本單位是字節(jié)， 1個字節(jié) 由 8個二進制位組成。也就是說計算機在存儲數(shù)據(jù)時是 以 8位二進制位為單位存儲的，因此，即使 ASCII編碼 只用到 7位二進制位，但在實際存儲時要占 8位，即 1個 字節(jié)。 儲容量單位 1、比特 (Bit)：又稱“位”，是計算機最小的數(shù)據(jù)單位 ,二進制數(shù)的一位所包含 的 信息就是 1比特 ,如二進制數(shù) 0101就是 4比特 . 。 2、字節(jié)（ Byte)：計算機中用來表示存儲空間大小的最基本的容量單位；，用 字母“ B”表示，為 8位二進制位。 3、千字節(jié) (KB)： 1024個字節(jié)（ Byte)； 4、兆字節(jié) (MB)： 1024個千字節(jié) (KB)； 5、吉字

28、節(jié) (GB)： 1024個兆字節(jié) (MB)； 轉換關系： 1字節(jié) (B)=8比特 (Bit) 1KB=210B=1024B 1MB=220B=210KB=1024KB 1GB=230B=210MB=1024MB 1TB=240B=210GB=1024GB 了解字符在計算機內(nèi)的表示方法后，很自然會產(chǎn)生一個 問題：究竟怎樣區(qū)分數(shù)值和字符呢？例如，內(nèi)存中有一 個字節(jié)的內(nèi)容是 01000001，它究竟表示的是 A這個字母， 還是 65這個數(shù)值，或是其他？如果面對一個孤立的字節(jié)， 確實無法區(qū)分，但存放和使用這個數(shù)據(jù)的軟件，會以其 他方式保存這些數(shù)碼所屬的數(shù)碼類型的信息，指明這個 數(shù)據(jù)是數(shù)值類型，或是字符

29、類型，或是其他類型。 ASCII碼是一種通用的字符編碼，包含了大小寫英 文字母、數(shù)字等 128個字符?？梢?ASCII碼解決了西文字 符的編碼問題。漢字與西文字符一樣，在計算機內(nèi)也是 以二進制代碼的形式表示的。那么漢字又是如何編碼的 呢？計算機內(nèi)部又該如何表示數(shù)量遠遠超出 ASCII碼的 漢字以及更復雜的聲音、圖像等信息的？ SCII碼是一種通用的字符編碼，包含了大小寫 英文字母、數(shù)字等 128個字符?？梢?ASCII碼解 決了西文字符的編碼問題。漢字與西文字符一 樣，在計算機內(nèi)也是以二進制代碼的形式表示 的。那么漢字又是如何編碼的呢？計算機內(nèi)部 又該如何表示數(shù)量遠遠超出 ASCII碼的漢字以

30、 及更復雜的聲音、圖像等信息的？ 漢字在計算機內(nèi)部也是以二進制代碼形式表示的，這些代碼， 稱為漢字編碼。 從 1975開始，我國就進行了大規(guī)模的漢字統(tǒng)計工作，并在 1981年制定國家標準 GB2312-80。標準中確定將 6763個常用漢 字和 682個非漢字圖形符號（包括外文字母、數(shù)字和符號）規(guī) 定它們的二進制代碼，作為漢字編碼。這套編碼稱為漢字信息 交換碼，簡稱國標碼。在這套編碼中涉及到了六千多個漢字加 六百多個圖形符號，用一個字節(jié)存儲顯然不夠，因為 1個字節(jié) 只有 8位二進制位，只能表示 2的 8次方，即 256個編碼。那么該 用幾個字節(jié)呢？ 2個字節(jié)可以嗎？讓我們來計算一下， 2個字節(jié)

31、 有 16個二進制位，可以表示 2的 16次方，即 65536種不同組合， 顯然足夠表示所有字符。因此國標碼規(guī)定用 2個字節(jié)表示 1個漢 字，每個字節(jié)只用低 7位，最高位為 0。 國標碼對漢字進行了編碼，但漢字在計算機系統(tǒng)內(nèi)部進行 存儲、加工處理、傳輸?shù)裙ぷ鲿r使用的代碼是漢字機內(nèi)碼或稱 漢字內(nèi)碼。目前使用最廣泛的是一種由兩個字節(jié)組成的內(nèi)碼， 這種格式的內(nèi)碼是將國標碼 GB2312-80的兩個字節(jié)的最高位分 別置為 1而得到的。其最大的優(yōu)點是表現(xiàn)形式簡單，同時解決 了中西文內(nèi)碼存在的二義性問題。 一、 漢字編碼 1、漢字輸入碼 與漢字編碼不同，漢字輸入碼是解決如何利 用西文標準鍵盤來快捷地輸入漢

32、字的編碼，它規(guī) 定了鍵盤按鍵與漢字的對應關系，與二進制無關， 如果我們的鍵盤上每個按鍵就是一個漢字，我們 就不需要輸入碼了。常用的漢字輸入碼有拼音輸 入法、五筆字型輸入法等。 2、漢字字形碼 漢字輸入碼可以幫助我們將漢字輸入電腦， 但如果要在電腦上顯示某個漢字，則還需要一套 記錄每個漢字字形的編碼，這就是漢字字形碼。 字形碼是字庫中存儲的漢字字形編碼，一般 采用點陣和矢量方式。 象形文字 公元前 5000至 4000年左右，有了埃及象形 文字 1799年，法國古文字學家們發(fā)掘出一塊黑 石碑。碑文用 3種文字寫成，分別是希臘文、 古埃及象形文字和后期的埃及文字。法國 古代語學者研究并設法釋讀了古

33、埃及的象 形文字。 象形文字 漢字雖然還保留象形文字的特征，但由于 漢字除了象形以外，還有其他構成文字的 方式；而漢字經(jīng)過數(shù)千年的演變，已跟原 來的形象相去甚遠，所以不屬于象形文字， 而屬于形、音、義相結合的“表意文字”。 2. 漢字的 0、 1編碼 智能 ABC 全 拼 五筆字型 自 然 碼 外碼 鍵 盤 管 理 程 序 碼表 機內(nèi)碼 字 庫 檢 索 程 序 字庫 字模 顯 示 驅 動 程 序 控制 信號 漢字編碼方案 GB2312-1980和 GB2312-1990，共收錄 6763個簡體漢字、 682個符號，其中漢字分為兩級：一級字 3755，以拼音排序，二級字 3008，以偏旁排序。

34、BIG5編碼，是目前臺灣、香港地區(qū)普遍使用的一種繁體漢字的編碼標 準，包括 440個符號，一級漢字 5401個、二級漢字 7652個，共計 13053個 漢字。 GBK編碼 漢字內(nèi)碼擴展規(guī)范 （俗稱大字符集），兼容 GB2312， 共收錄漢字 21003個、符號 883個，并提供 1894個造字碼位，簡、繁體字 融于一庫。 Unicode編碼 (Universal Multiple Octet Coded Character Set)，國際標準組 織 ISO的標準， V2.0于 1996公布，內(nèi)容包含符號 6811個，漢字 20902個， 韓文拼音 11172個，造字區(qū) 6400個，保留 20

35、249個，共計 65534個。 GB 18030-20002000年 3月國家信息產(chǎn)業(yè)部和質量技術監(jiān)督局在北 京聯(lián)合發(fā)布的 信息技術和信息交換用漢字編碼字符集、基本集的擴 充 ，收錄了 27484個漢字，還收錄了藏、蒙、維等主要少數(shù)民族的文 字。 該標準于 2000年 12月 31日強制執(zhí)行。 GB 18030-2000 作為 GBK for Unicode 漢字的輸入 漢字外碼 按排列順序形成的漢字編碼（流水碼）： 如區(qū)位碼； 按讀音規(guī)則形成的漢字編碼（音碼），如 全拼、簡拼、雙拼等； 按字形形成的漢字編碼（形碼），如 五筆字型、鄭碼等； 按音、形結合形成的漢字編碼（音形碼），如 自然碼、智

36、能 ABC。 漢字的字模 漢字字模的 原理與西文 字符的字模 基本相同， 只是由于漢 字筆畫復雜， 為了表達清 晰，要比西 文字符須要 更多的點陣。 圖 1.34 一個 24 24點陣的漢字字模示 例 漢字系統(tǒng)的工作過程 用一種輸入方法從鍵盤輸入漢字。 鍵盤管理程序按照碼表將外碼變換成 機內(nèi)碼。 機內(nèi)碼經(jīng)字庫模檢索程序查對應的點 陣信息在字模庫的地址，從字庫取出字 模。 字模送顯示驅動程序，產(chǎn)生顯示控制 信號。 顯示器按照字模點陣將漢字字形在屏 幕上顯示出來。 王永民與五筆字型 出生河南南陽農(nóng)民家庭，家境貧寒，父母扒房供 其讀書 從小立大志：“翻開物理課本、化學課本，為什 么都是外國人的名字和

37、人頭像？中國人為什么不 能有自己的發(fā)明創(chuàng)造，然后把自己印進課本 去？”，考入中國科技大學 1982年五筆字型漢字輸入法和時任河南省副省長、 河南省科委主任的羅干 1978至 1983年，發(fā)明“五筆字型”，提出“形碼 設計三原理”，首創(chuàng)“漢字字根周期表”，發(fā)明 25鍵 4碼高效漢字輸入法和字詞兼容技術。在世 界上，首破電腦漢字輸入每分鐘 100字大關，獲 中、美、英三國專利。 王永民現(xiàn)任中國科協(xié)委員、中國民營科技實業(yè)家 協(xié)會副理事長、北京王碼電腦總公司總裁 例如，以 8 8點陣記錄“人”字字形為 例 說明：每格即 1個點，共 8 8=64點， 若白色為 0，黑色為 1，則對于這個“人” 字，需記

38、錄為右側二進制形式。這就是 使用點陣法將字形與二進制對應的方法。 如果將這些點再細分成 16 16點陣，顯 示的“人”字是不是會更精細一些呢？ 是的，但需要用到的二進制位也會更多。 因此，點越多文字越精細，占用的存儲 空間也越大 現(xiàn)實世界中各種各樣的信息，通常是連續(xù)變化的“模 擬量”，計算機如果要存儲、處理它們，首先要將它 們 數(shù)字化 ，即將它們變成一系列二進制數(shù)據(jù)形式的 “數(shù)字量”。 模擬量怎樣才能轉換成數(shù)字量呢？基本的方法是以 很小的時間間隔不斷測得模擬量在這些瞬間的樣品 （幅度）值（ 采樣 ），并以某種數(shù)值（ 量化 ）形式加 以保存，通過“采樣”和“量化”就可以實現(xiàn)模擬量 的數(shù)字化，這個

39、過程稱為“模數(shù)轉換（ A/D轉換）”。 而反之，將數(shù)字信號轉換成模擬信號的過程稱為“數(shù) 模轉換（ D/A轉換）” 多媒體信息編碼 生活中有各種各樣的物理量，通常我們需要先將這些物 理量的變化轉換成電流或電壓的變化形式，然后再通過 對獲得的電流或電壓波形進行采樣和量化，變?yōu)閿?shù)字形 式的數(shù)據(jù)，計算機就可以存儲和處理這些信息了。而將 物理量進行能量方式的轉換，變成電流或電壓的工作是 由傳感器完成的。常見的傳感器有話筒、溫度傳感器、 光敏傳感器、紅外傳感器、距離傳感器等。右圖中的就 是聲音、光敏和紅外線傳感器。 同學們能說出生活中哪些設備用到了哪類傳感器嗎？ 例如電視遙控器就用到了紅外傳感器，當你按下

40、遙控器 的按鈕時，就向接收設備發(fā)出了紅外信號，接收設備中 的紅外傳感器就會將接收到的紅外信號轉換成電流或電 壓信號，進而執(zhí)行某項操作。又如，很多辦公樓都有自 動移門，采用的也是紅外線傳感器，當你靠近門時，通 過紅外線反射，傳感器就會將接收到的信號轉換成電流 或電壓，進而開啟移門。相反，當你離開時，門就會自 動關閉。 聲音是振動產(chǎn)生的波，它是一種模擬信息，話筒以及相關電路可以把聲波轉換成電 壓的波形，但這仍然是一種連續(xù)平滑變化的模擬信號。只有通過采樣和量化，模擬 信號才能轉換成數(shù)字信號。例如，在錄制聲音的過程中， 聲源的聲音是一種模擬量， 話筒是傳感器，聲卡則對采樣和量化所得的聲音信號進行編碼，

41、最后形成數(shù)字化的 聲音文件。 數(shù)字化聲音的質量取決于采樣頻率和量化分級的細密程度。采樣頻率越高，量化分 辨率越高，所得數(shù)字化聲音的保真程度也越好，但是它的數(shù)據(jù)量也會越大。 聲音文件大小的計算公式：采樣頻率 量化位數(shù) 聲道 時間。如一般 CD格式音 樂采用 44.1kHz的采樣頻率， 16位量化分辨率，立體聲雙聲道，你能計算出每秒的數(shù) 據(jù)量是多少嗎？數(shù)據(jù)量為 44100 （ 16/2） 2 = 176400字節(jié)，每分鐘的數(shù)據(jù)量約為 10MB。 四、聲音、圖像和視頻信息的數(shù)字化 數(shù)字化聲音的質量取決于采樣頻率和量化分級的細密程度。采 樣頻率越高，量化分辨率越高，所得數(shù)字化聲音的保真程度也 越好，但

42、是它的數(shù)據(jù)量也會越大。 聲音文件大小的計算公式：采樣頻率 量化位數(shù) 聲道 時 間。如一般 CD格式音樂采用 44.1kHz的采樣頻率， 16位量化分 辨率，立體聲雙聲道，你能計算出每秒的數(shù)據(jù)量是多少嗎？數(shù) 據(jù)量為 44100 （ 16/2） 2 = 176400字節(jié)，每分鐘的數(shù)據(jù)量約 為 10MB。 2、圖像數(shù)字化 圖像和視頻可以通過掃描儀、數(shù)碼相機和攝像頭等設備實現(xiàn) 數(shù)字化。圖像數(shù)字化的基本思想是把一幅圖像看成由許許多多 的點組成，這些點被稱為像素，它們按縱橫排列起來構成一幅 畫。每個像素有深淺不同的顏色，像素越多，排列越緊密，分 辨率越高，圖像就越清晰。如下圖中， 3幅圖像的像素分別為：

43、50 50， 100 100和 800 800。你覺得哪一幅最清晰呢？ 顯然 是像素最多、分辨率最高的 800 800的圖片。 50*50 100*100 800800 1.2.4 圖像的 0、 1編碼 （ 1）圖像類型 矢量圖（ vector graphice）法：用一些基本的幾 何元素（直線、弧線、圓、矩形等）以及填充 色塊等描述圖像，并用一組指令表述。這種圖 像一般稱為圖形或合成圖像。 位圖（ bitmapped graphics）法：用點陣描述圖 像，并用一組 0、 1碼數(shù)據(jù)描述。這種圖像也稱 為位圖。 （ 2）圖像處理過程 離散處理 采樣 量化 1. 圖像的離散化 離散化后的圖像被看

44、成一個由 M N的像 素（ picture-elements， piel）點陣組成的圖。 每個像點都是一個單 色的小方塊，放大了 就是馬賽克。圖像中 像素點的密度稱為圖 像分辨率（ image resolution），單位為 dpi（ dots per inch， 每英寸像點數(shù)）。 2. 采樣與量化 采樣（ sampling）就是在每個小塊中取它的顏色參數(shù)，將它 的顏色進行分解，計算出紅、黃、藍（ R、 G、 B）三種基色 分量的亮度值。將每個采樣點的每個分量進行 0、 1編碼，就 稱為量化。 目前，像素深度有如下一些標準類型： 黑白圖（ Black & White）。顏色深度為 1，只有黑白

45、兩色。 灰度圖 (Ggay & Scale)。顏色深度為 8， 256個灰度等級。 8色圖 (RGB 8-Color)。顏色深度為 3，用 3基色產(chǎn)生 8種顏色。 索引 16色圖 (Indexed 16-Color)。顏色深度為 4，建立調(diào)色板， 提供 16種顏色。 索引 256色圖 (Indexed 256-Color)。顏色深度為 16，建立調(diào)色板， 提供 256種顏色。 真彩色圖 (RGB True Color)。顏色深度為 24，提供 16 777 216 種顏色，大大超出人眼分辨顏色的極限（ 16 000種）。顏色深 度也可以是 32，更為真實。 3. 位圖圖像的存儲 一幅數(shù)字圖像，

46、常用一個文件存儲，存儲 空間為： 文件字節(jié)數(shù) =（位圖寬度 位圖高度 位圖顏色 深度） /8 1.2.5 聲音的 0、 1編碼 1. 聲音數(shù)據(jù)的編碼過程 采樣。采樣就是每隔一定的時間，測取連續(xù) 波上的一個振幅值。 量化。量化就是用一個二進制尺子計量采樣 得到的每個脈沖。 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 1011 1101 1110 1111 1111 1110 1110 1011 0100 0001 0000 0000 0001 0010 0100 2. 兩

47、個技術參數(shù) 采樣頻率 采樣頻率定律 采樣頻率與信號頻率之 間有一定的關系，根據(jù) 奈奎斯特理論，只要采 樣頻率高于信號最高頻 率的兩倍，就能把數(shù)字 信號表示的信號還原成 為原來的連續(xù)信號。 電話語音信號頻率為 3.4kHZ，采樣頻率為 8kHZ即可滿足電話服務 質量 測量精度 圖像文件大小計算：分辨率 顏色位數(shù)。如一幅彩色圖像的分辨率為 1024 768， 采用 24位顏色，那么為了記錄這幅圖像需要多大的存儲空間呢？數(shù)據(jù)存儲空間為 1024 768 （ 24/8） =2359296個字節(jié)。如果存儲畫面為 800 600像素的黑白兩色 圖像，又至少需要多少字節(jié)呢？因為一個黑白兩色的像素只需用一個二

48、進制數(shù)位 表示，所以存儲空間為 800 600 / 8=60000個字節(jié)。 3、視頻數(shù)字化 視頻是由連續(xù)的圖像幀組成。我國使用的 PAL制式的視頻每秒顯示 25幀。 如果有一段 10秒鐘長的分辨率為 720 576的 PAL制式的彩色視頻，它包含約 300M（ 720 576 3 25 10）字節(jié)的數(shù)據(jù)。 五、數(shù)據(jù)壓縮 聲音、圖像和視頻在經(jīng)過數(shù)字化后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很大，為了提高存儲、處理和 傳輸這些信息的效率，可以對數(shù)據(jù)進行壓縮。例如用數(shù)碼相機拍下一張較高像素 值的照片，其文件大小往往有幾兆，如果你要同時將幾張這樣的照片一起通過郵 件發(fā)給你的朋友， 就相當麻煩，一方面郵箱對上傳文件都有一定的大小

49、限制，另 一方面太大的文件上傳起來也非常地緩慢。那么用什么方法解決呢？我們可以利 用數(shù)據(jù)壓縮技術將這些照片壓縮成較小的文件，同時又不會對照片質量造成太大 影響。 不同的數(shù)據(jù)采用不同的壓縮方式，如靜態(tài)圖像常用的壓縮格式是 JPG，音樂信息 常用的壓縮格式是 MP3， VCD和 DVD影片分別使用 MPEG-1和 MPEG-2壓縮標準來 壓縮存儲。 另外，同學們知道嗎？壓縮又分為有損壓縮和無損壓縮，有損壓縮會丟棄一些 數(shù)據(jù)，常用于聲音和視頻文件，如網(wǎng)上的在線視頻都是經(jīng)過壓縮的視頻文件，雖 然圖像質量不是很清晰，但換來的是流暢的畫面，這也大大改善了因網(wǎng)速慢而造 成的畫面不連貫的問題。無損壓縮算法一般

50、都有嚴格的校驗功能，以使經(jīng)過壓縮 后的數(shù)據(jù)能完整準確地還原 0世紀 40年代以來，以 信息技術 （ Information Technology）為代 表的新技術革命對人類社會的發(fā)展進程產(chǎn)生了重大影響，信息 技術本身也取得了長足的進步。早期的計算機在工廠和實驗室 里被視為貴重儀器設備，需要由專業(yè)技術人員小心翼翼地“服 侍”，如今計算機已進入尋常百姓家。信息技術的飛速發(fā)展， 改變了我們的生活方式，移動電話等個人移動通信設備使人們 能夠隨時隨地傳遞信息，聯(lián)絡感情，把握商機；廣播電視的出 現(xiàn)和迅猛發(fā)展使人們能夠毫不費力地獲取各種新聞和娛樂信息； 計算機更是使人們的生活發(fā)生了巨變。目前，因特網(wǎng)已經(jīng)連接

51、 到全球各地，入網(wǎng)的計算機可以與世界各地聯(lián)系，獲取各種信 息資源。迅猛發(fā)展的因特網(wǎng)可以將政府機關、企業(yè)、科研機構、 財政金融、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育等部門的工作和個人的工作、 學習、生活、娛樂聯(lián)系起來，實現(xiàn)網(wǎng)上學習、網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上 購物、網(wǎng)上醫(yī)療 ?！靶畔⒏咚俟贰钡慕ǔ蓪⒔o全球的經(jīng) 濟、政治、文化和社會生活帶來更加巨大的變化，將極大地改 變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的生活方式。 一、什么是信息技術 雖然我們在生活中常會提到“信息技術”這個詞語，我們這 門課程也是“信息技術”課程，但究竟什么是信息技術目前 還沒有一個統(tǒng)一的定義，一般認為，信息技術是應用信息科 學的原理和方法，對信息進行采集、處理、傳輸、存儲、表 達

52、和使用的技術。信息技術是以 微電子技術 、通信技術、計 算機技術和 傳感技術 等各種科學技術為基礎發(fā)展起來的。 什么是微電子技術呢？微電子技術是研究如何利用半導體 器件的微觀特性以及一些特殊工藝，在一個微小體積中制成 具有一種或多種功能完整的電路或器件，簡單的說，微電子 技術就是使電子元器件和電子設備微型化的技術，其核心是 集成電路技術。因此微電子技術通常也被稱為集成電路技術。 世界上第一臺電子管計算機占地 167平方米，重量達 30頓，是 一個名副其實的“龐然大物”。而如今，計算機已經(jīng)發(fā)展成 為不足幾公斤的微型計算機，其性能遠遠超過了它們的祖宗， 變化何其神速。微電子技術的迅猛發(fā)展促進和推動

53、了計算機 技術、通信技術等信息技術的快速發(fā)展 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 計算機的發(fā)展 1、計算機的出現(xiàn)與分代 1946年第一臺電子計算機 ENIAC(電子數(shù)字積分計算機）誕生于美 國賓夕法尼亞大學。 占地面積： 170平方米；重 30余頓；耗電 140千瓦；運算速度 5000次 /秒； 使用了 18000多個電子管、 1500多個繼電器、 10000多只 電容和 7000多個電阻。 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.1 計算機的發(fā)展 1、計算機的出現(xiàn)與分代 計算機的發(fā)展分代是根據(jù)電子元器件的發(fā)展而劃分： 【 電子管 (1946-1957)】 【 晶體管 1957-1964】 【

54、 集成電路 1965-1970】 【 大規(guī)模集成電路 1971】 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.1 計算機的發(fā)展 1、計算機的出現(xiàn)與分代 計算機的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）： （ 1） 第一代：電子管計算機時代（ 19461957年） 采用電子管作為運算和邏輯元件，使用機器語言和匯編語言。運算次數(shù) 達到 500030000次 /秒。 IBM705電子計算機 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.1 計算機的發(fā)展 1、計算機的出現(xiàn)與分代 計算機的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）： （ 2） 第二代：晶體管計算機時代（ 19571964年） 采用晶體管作為運算和邏輯元件，具有

55、主存儲器和外存儲器，使用高級 編程語言（ FORTRAN、 COBOL）。運算次數(shù)達到幾萬次 幾十萬次 / 秒。并被廣泛應用于數(shù)據(jù)處理領域。 CDC6600電子計算機 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.1 計算機的發(fā)展 1、計算機的出現(xiàn)與分代 計算機的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）： （ 3） 第三代：中、小規(guī)模集成電路計算機時代（ 19651970年） 采用集成電路代替分立元件，采用半導體存儲器，中央處理器采用微程 序技術；擁有較完善的操作系統(tǒng)；出現(xiàn)了并行技術、多處理機、虛擬存 儲系統(tǒng)等技術。運算速度達到幾十萬次 幾百萬次。 IBM360 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.

56、1 計算機的發(fā)展 1、計算機的出現(xiàn)與分代 計算機的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）： （ 4） 第四代：大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路計算機時代（ 1971） 采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路為主要功能部件，采用更高集成度的半 導體存儲器，出現(xiàn)了磁盤、光盤、鼠標、圖像掃描儀、數(shù)碼照相機和高 分辨率彩色顯示器以及高質量的打印機和繪圖儀。 IBM-PC 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.1 計算機的發(fā)展 2、微型機的發(fā)展階段 20世紀 70年代后，出現(xiàn)了微處理器和微型計算機。 微處理器（ Microprocessor）：以單片大規(guī)模集成電路制成的具有運 算和控 制功能的處理器。 以微處理器作

57、為 中央處理器 (CPU)的計算機通稱為 微型計算機 。 第一階段（ 1971-1972） ：計算機指令長為 4位或 8位。采用機器語言或匯編語 言。 第二階段（ 1973-1977）： 計算機指令長為 8位。集成度較高，采用匯編語言 和高級編程語言，并出現(xiàn)了操作系統(tǒng)。 第三階段（ 1978-1981）： 計算機指令長為 16位。具有豐富的指令系統(tǒng)、多種 數(shù)據(jù)處理方式。 第四階段（ 1981-）： 90年代出現(xiàn)了由 32位微處理器構成的微型機。 2001年出 現(xiàn)了 64位微處理器 (Itanium)。 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.2 計算機的分類 分類標準：計算機的速度、存儲量、

58、同時容納的用戶數(shù)以及價格。 (1)、巨型計算機 也稱為超級計算機，其占地最大，價格最貴，功能最強，其運算速度最 快，每秒萬億次。目前多用于軍事、氣象預報、科學研究等領域。 銀河巨型計算機 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.2 計算機的分類 (2)、大型計算機 速度低于巨型機，容量稍小于巨型機，價格低于巨型機。能夠支持上百個用 戶工作，一般用于處理中度復雜的問題。 IBM大型計算機 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.2 計算機的分類 (3)、小型計算機 容量小于大型機，價格較便宜，同時容納 3060多個用戶。隨著計算機硬件 的發(fā)展，已有用微型機代替小型機的發(fā)展趨勢。 小型機 1.

59、1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.2 計算機的分類 (4)、微型計算機 又稱“個人計算機”（ PC），俗稱“電腦”。價格便宜，功能齊全，廣泛 應用于 家庭、學校、辦公等。 主要類型有臺式的、筆記本式等。目前市場上主要 流 流行的是“雙核” CPU 的計算機。 微型機 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.2 計算機的分類 (5)、工作站 是一種高檔的微型機，介于小型機和微型機之間。 與普通 PC機的區(qū)別是：配有高分辨率大屏幕、容量很大的內(nèi)存儲器存和外 存 儲器、有較強的信息處理和高性能的圖形圖像以及聯(lián)網(wǎng)功能。適用于 CAD/CAM等。 網(wǎng)絡中的“工作站”泛指聯(lián)網(wǎng)用戶的結點，以區(qū)別于網(wǎng)絡

60、服務器，常由一般 的 PC機充當 。 工作站 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.3 計算機的特點 (1)、處理速度快 (2)、計算精度高 (3)、具有記憶能力 (4)、具有邏輯判斷能力 (5)、支持人機交互 第一章 計算機基礎知識 1.1 計算機的發(fā)展、分類與應用 1.1.5 計算機的發(fā)展趨勢 (1)、高度集成化 (2)、網(wǎng)絡化 (3)、智能化 、智能機器人 、專家系統(tǒng) 、模式識別 、多媒體技術 、面向對象的程序設計方法 通信技術是傳遞信息的技術，它的主要功能是實現(xiàn)信 息快速、可靠、安全的轉移，消除人們交流信息的空 間和時間障礙。許多技術都屬于這個范疇，廣播技術 也是其中之一。 計算機

61、技術是處理、存儲信息的技術，它具有明 顯的綜合特性，與電子工程、應用物理、機械工程、 現(xiàn)代通信技術和數(shù)學等緊密結合。計算機技術在許多 學科和工業(yè)技術的基礎上產(chǎn)生和發(fā)展，又在幾乎所有 科學技術和國民經(jīng)濟領域中得到廣泛應用。 傳感技術是指對信息的感知、采集和能量形式的 轉換技術。它包括信息識別、信息提取、信息檢測等 技術。它幾乎可以擴展人類所有感覺器官的傳感功能。 傳感技術、測量技術與通信技術相結合而產(chǎn)生的遙感 技術，更使人感知信息的能力得到進一步的加強。 二、信息技術發(fā)展歷程 雖然信息技術真正作為一門科學被系統(tǒng)的加以研究、 開發(fā)和利用還是最近幾十年的事情，但它的雛形其實 早已存在，接下來我們分別

62、從古代、近代和現(xiàn)代來了 解信息技術的發(fā)展狀況： 1、古代信息技術 古代的信息技術水平較低，早期信息表達主要采 用手勢、聲音、和各種形體動作；信息記載依賴甲骨、 竹簡等；傳遞信息主要靠動物和人力等。但在其發(fā)展 過程中也有一些在推動信息交流上有著重要意義的創(chuàng) 造發(fā) 明，如語言和文字的出現(xiàn)，造紙術的問世，印刷 術的誕生等都促進了知識和文化的廣泛傳播。 2、近代信息技術 近代的信息技術在工業(yè)革命的影響下也同樣產(chǎn)生了一 系列的成果，如機械計算機的誕生、電報和電話、攝 影技術、電影技術、廣播和電視技術等。 3、現(xiàn)代信息技術 現(xiàn)代的信息技術發(fā)展則是以微電子和 光電子技術 為基礎，以計算機和通 信技術為支撐，

63、并在與其他高新技術相互促進下得以更快地發(fā)展。 微電子技術是指以大規(guī)模集成電路為核心的電子電路微小型化技術的總 稱。隨著微電子技術的發(fā)展，芯片中器件結構越來越??；數(shù)量越來越多；且 針對性越來越強。 光電子技術是以光電子學的原理和光器件為基礎的面向信息、通信、材 料加工和能量傳輸?shù)鹊膽眉夹g。其中，光通信是當今光電子技術中發(fā)展最 快、應用最廣的一個領域，它的應用大大提高了通信的速度和效率。光存儲 技術對信息的存取方式產(chǎn)生了重大影響，如 VCD、 DVD光盤就是光存儲的 一種載體。 電子計算機是 20世紀最重大的發(fā)明之一，它的出現(xiàn)改變了我們這個世界。 世界范圍的計算機相互連接構成了計算機網(wǎng)絡，為實現(xiàn)

64、資源共享和信息交換 創(chuàng)造了條件，大大提高了計算機的使用效率。 現(xiàn)代通信技術是指用現(xiàn)代科學技術手段來實現(xiàn)信息傳遞的一門技術學科。 隨著計算機技術和通信技術的融合，使得通信領域中各個分支均得到迅猛的 發(fā)展。 1、量子計算機 根據(jù)摩爾定律每隔 18個月左右，微處理器的集成度 就增加一倍，但元件尺寸的減小是有限度的，當集成 電路的線寬縮小到納米或幾個原子大小時，器件中的 協(xié)載流子的運動將出現(xiàn)量子波動特性，器件中的晶體 管開關元件將無法正常工作。目前的集成電路技術就 已經(jīng)接近這個極限。 為了突破這個極限，科學家們開始研制新型的量子 元器件，如單電子電容和單電子晶體管等。不過迄今 為止，世界上還沒有真正意

65、義上的量子計算機。但是， 世界各地的許多實驗室正在以巨大的熱情追尋著這個 夢想。 2、生物計算機 所謂生物計算機就是用生物芯片制成的計算機，那么什么是生物芯片？生物芯片 是利用一種生物工程產(chǎn)生的蛋白質分子制造的芯片。這種蛋白質分子具有開關特性， 類同人腦的細胞分子結構，存儲信息的空間僅占百億億分之一，能量消耗僅相當于 普通計算機的十億分之一，運算速度要比當今最新一代的計算機快 10萬倍，如讓幾 萬億個 DNA分子在某種酶的作用下進行化學反應就能使生物計算機同時運行幾十億 次。同時，生物芯片一旦出現(xiàn)故障，可以進行自我修復，所以具有自愈能力。生物 計算機具有生物活性，能夠和人體的組織有機地結合起來

66、，尤其是能夠與大腦和神 經(jīng)系統(tǒng)相連。這樣，生物計算機就可直接接受大腦的綜合指揮，成為人腦的輔助裝 置或擴充部分，并能由人體細胞吸收營養(yǎng)補充能量，因而不需要外界能源。它將成 為能植入人體內(nèi)，成為幫助人類學習、思考、創(chuàng)造、發(fā)明的最理想的伙伴。 3、網(wǎng)格計算 網(wǎng)格計算（ Grid）即一種將許多不同的計算機上的各種資源（ CPU處理、存儲空 間或者數(shù)據(jù)）匯集起來，并將其應用到一個復雜的應用網(wǎng)絡中，共同完成一項任務， 如測試藥物的功效，或者探索宇宙的奧秘。 4、機器人技術 機器人技術是計算機、通信、感測、控制等技術的綜合應用。本田公司的人形機 器人 ASIMO是第一代交互式機器人，它能夠優(yōu)雅地向來訪者問候，但沒辦法自己思 考?？几瘢?Cog）是誕生在麻省理工學院人工智能實驗室里的一個鋁制機器人，對 它的實驗目標是賦予考格相當于三歲小孩的思考能力。機器人研究的終極目標是讓 機器人能夠領會人的指示，對不斷變化的環(huán)境做出反應，并與人進行自然的交流。 5、數(shù)字地球和智能化社區(qū) 所謂數(shù)字地球就是將地球各處的資源、環(huán)境和生態(tài)等各 方面的信息與它們所在的地理位置聯(lián)系起來，采用數(shù)字博物 館的方式把它們組織起來，