《大学计算机》信息技术概论思维导图

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简述《大学计算机》中信息技术概论的内容

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大学计算机信息技术概论

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思维导图大纲

大学计算机思维导图模板大纲

第一章信息技术概论

1.信息的定义与特征

定义

信息有多种多样的含义，至今并没有统一的定义。

日常生活中比较笼统和模糊的理解是

语言、文字，图画、照片等所表达的内容、事实或消息

读书、听课、交谈等所学习和了解的知识，方法和情况

为了做判断，订计划或解决问题等所需要的数据和资料

比较正式也比较抽象一些的描述是

信息是事物运动状态和特征的反映

信息就是信息，它不是物质也不是能量

信息与物质、能量是客观世界的三大构成要素

国际标准化组织(International Standards Organization,ISO)对信息的定义是信息是对人有用的数据，这些数据将可能影响到人们的行为与决策。

特征

普遍性

动态性

时效性

多样性

可传递性

可共享性

快速增长性(信息爆炸)

信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动

信息的收集(如信息的感知、测量、获取，输入等)

信息的传递(如邮寄、电报、电话、广播等)

信息的加工(如信息的分类、计算、分析、转换等）

信息的存储(如书写，摄影，录音，录像等)

信息的施用(如控制、显示、指挥、管理等)

人工信息处理的不足

算不快

记不住

传不远

看(听)不清

2.信息技术

信息技术(Information Technology, IT)是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称，是用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一类技术。

基本的信息技术包括以下4种

扩展感觉器官功能的感测(即获取)与识别技术。

扩展神经系统功能的通信技术。

扩展大脑功能的计算(即处理)与存储技术。

扩展效应器官功能的控制与显示技术。

现代信息技术的特征

三大特征

采用微电子和光电子器件

以数字技术(计算机)为基础

以软件为核心

内容

计算机，集成电路、通信、广播、遥感遥测、自动控制、机器人等

3.信息社会

信息社会也称信息化社会，是脱离工业化社会以后，信息起主要作用的社会。

特点

在信息社会中，信息、知识成为重要的生产力要素，和物质，能量一起构成社会赖以生存的三大资源。

信息社会是以信息经济，知识经济为主导的经济，它有别于农业社会是以农业经济为主导，工业社会是以工业经济为主导的经济。

在信息社会，劳动者的知识成为基本要求。

科技与人文在信息、知识的作用下更加紧密地结合起来。

人类生活不断趋向和谐，社会可持续发展。

4.计算机的诞生与发展

对计算机诞生和发展做出重大贡献的两个人阿伦·图灵(Alan Turing)冯·诺依曼(John Von Neumman）

在人类文明的发展过程中，人类通过自己的聪明才智不断发明和创造各种计算工具。从13世纪中国的算盘到17世纪英国的计算尺，再到电子计算机，人类的计算工具经历了阶梯式的发展。

计算机的发展大大超出人们预料

由于集成电路技术的发展和微处理器的出现，计算机发展速度之快，大大超出人们的预料

性能不断提高

体积不断变小

功耗不断降低

价格越来越便宜

软件越来越丰富

使用越来越容易

应用领域越来越普遍

计算机数量不断增加

上述趋势不仅仍在继续，而且节奏进一步加快

已不再沿用“第x代计算机”的说法

正在研究开发智能化的计算机系统，它以知识处理为核心，可以模拟或部分替代入的智能活动，具有自然的人机通信能力

未来可能的新型计算机

目前计算机用的几乎都是半导体集成电路，但现在人们也在努力研究基于其他材料的计算机，如

人工智能计算机

巨型计算机

多处理机

激光计算机

超导计算机

生物晶体计算机（DNA计算机）

量子计算

计算机的应用领域

科学计算

信息处理

过程控制

计算机辅助工程

人工智能

网络通信

视听娱乐

5.数字技术基础

比特与二进制

比特是计算机专业术语，是信息量单位，是由英文bit音译而来。同时也是二进制数字中的位，信息量的度量单位，为信息村的最小单位。只有0和1两种取值。

各种进制数间的转换规则

其它进制转化为十进制按权展开求和

十进制转化为其它进制

整数部分除以基数逆序取余，直到商为零。

小数部分乘以基数顺序取整，直到小数为零。

比特的运算

算术运算

比特的三种基本逻辑运算

比特的取值“0”和“1”可表示两种不同的状态(例如电位的高低、开关的断开/接通)

比特的运算使用逻辑代数，它有3种基本逻辑运算

逻辑加(也称“或”运算，用符号“OR”、“V”或“+”表示)

取反(也称“丰”运算，用符号“N0T”或上横杠表示)

罗辑乘(也称“与”运算，用符号“AND”、“^”或“·”表示，也可省略)

数值信息

整数（定点数）

无符号整教

带符号整数

优缺点分析

原码表示法

优点与日常使用的千一进制表m方法一致，简单直观

缺点加法与减法运算规则不统一增加了成本整数0有“00000000”和“10000000”两种表示形式，不方便

补码表示法

优点加法与减法运算规则统一没有“-0”，可表示的数比原码多一个

缺点不直观，人使用不方便

结论：带符号整数在计算机内不采用“原码”而釆用“补码”的形式表示！

实教（浮点数）

6.数字媒体及应用

西文字符-ASCII码

ASCII(American Standard Code for Information Interchange)码，即美国标准信息交换代码。规定了常川的数字、字符的编码。标准ASCII码是7位二进制编码，所以最多可以表示128个字符。在这种编码方案中，用八位二进制(一个字节)来存放一个字符，字符的最高位为0。

图像在计算机中如何表示?

把图像离散成为M列、N行，这个过程称为图像的取样

经过取样之后，图像就分解成为M*N个取样点，每个取样点称为图像的一个像素。

如果是黑白图像，每个像素只有2个值黑(0)/白(1)，所以每个像素用一个二进位表示

因此，一幅黑白图像可使用一个矩阵表示

灰度图像，像和彩色图像的表示比较复杂些(参见第5章)

7.微电子技术基础

集成电路