信息技术的由来及其发展.ppt
信息技术基础 2003.9,第一章 信息技术基础知识 .信息与信息技术 .信息及其主要特征 1.信息的定义P2 信息是消除不确定性的东西或关于某事物状态的描述。,.信息及其主要特征,三种影响较大的信息定义P12 （1）信息是不确定性的减少或消除 （2）信息是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用、相互交换的内容 （3）信息是事物运动的状态和状态化的方式。,.信息及其主要特征,2.信息的主要特征P23 （1）社会性（2）传载性（3）不灭性 （4）共享性（5）时效性（6）能动性 3.信息的分类P3,1.1.2信息在现代社会中的作用P34,1.认知 2.管理 3.控制 4.交流 5.娱乐,1.1.3信息技术,1.信息技术的概念 信息技术是能够提高或扩展人类信息能力的方法和手段的总称。 2.信息技术发展的三个阶段 （1）古代人工 （2）近代电信 （3）现代网络,1.1.3信息技术,3.信息技术的体系 （1）主体层次核心部分 信息获取技术传感、遥测、遥感技术 信息存储技术光盘、数据库、超文本和纳米技术。 信息处理技术计算机技术、人工智能技术。 信息传输技术通信技术、多媒体技术、虚拟现实技术和网络技术。 信息控制技术人机接口。自动控制和机器人技术。,1.1.3信息技术,（2）应用层次在各领域的应用 （3）外围层次与信息技术相关的各类技术。 4.信息技术的特点5个 数字化、网络化、高速化、智能化、个人化。,1.1.3信息技术,5.信息技术的功能5个 辅人、开发、协同、增效、先导功能。 6.信息技术的影响 积极影响：主要是对科研、经济、管理、教育、文化、思维、生活、政府的影响。 负面影响：信息泛滥、污染、病毒、犯罪、渗透。,1.1.4信息化与信息化社会,1.信息化 2.信息化社会包括4方面： 社会的信息化 工厂自动化 办公自动化 家庭自动化,1.1.4信息化与信息化社会,信息化社会的主要特征P12 （1）信息、知识、智力日益成为社会发展决定力量。 （2）信息技术、信息产业、信息经济日益成为科技、经济、社会发展的主导因素。 （3）信息劳动者、脑力劳动者、知识分子的作用日益增大。 （4）信息网络成为社会发展的基础设施。,1.1.4信息化与信息化社会,4.我国的信息化建设 中国数据通信网： 中国公用分组交换数据网（CHINAPAC） 中国公用数字数据网（CHINDDN） 中国公用帧中继网（CHINAFRN） 金字系列工程：金桥、金关、金卡、金税、金农、金智、金宏、金信、金卫、金贸工程。,1.2计算机基础知识P14 结合P60-P80 2.12.3的内容,1.2.1计算机系统组成 冯·诺依曼型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。 1.2.2计算机硬件系统(五部分) 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。,硬件系统,中央处理机（CPU）,运算器,控制器,存储器,内存储器,外存储器,只读存储器（ROM) 随机存储器（RAM） 高速缓冲存储器（Cache）,磁盘 磁带 光盘,硬盘（HARD DISK） 软盘（FLOPPYDISK）,输入设备 (键盘/鼠标/扫描仪/数码相机),计算机硬件系统构成P15/P63-76,输出设备 (打印机/显示器/绘图仪),输入/输出设备,1.2.2计算机硬件系统,1.2.3计算机软件系统,软件,系统软件,应用软件,操作系统DOS、Windows、UNIX、Linux等 语言处理程序Fortran、Basic、Pasical、C等 数据库管理系统FoxPro、Access、Oracle等 工具软件（服务性程序）,软件包 用户程序,常用应用软件 （文字处理、辅助设计、图形 图像、网页制作、网络通信等）,1.2.4计算机工作原理,将程序和数据存储在内存中，在控制器的控制下逐条取指令、分析和执行指令完成相应的操作。 指令是一组代码，规定由计算机执行的一步操作。 计算机能识别和执行的全部指令的集合叫做指令系统。,1.2.5计算机的分类,1.个人计算机（微型计算机/多媒体计算机）P19/81 2.工作站 3.小型计算机 4.主机 5.小巨型计算机 6.巨型计算机,1.2.6计算机的特点,1.运算速度快 2.计算精度高 3.具有超强的记忆和逻辑判断功能 4.能自动运行且支持人机交互,1.2.7计算机的主要应用领域,1.科学计算 2.信息处理 3.过程控制 4.计算机的辅助工程 5.人工智能 6.网络应用,1.2.8计算机的发展阶段,按制造计算机所用的元器件将计算机分为四代： 第一代（1946-1958）电子管计算机 第二代（1959-1964）晶体管计算机 第三代（1965-1970）中小规模集成电路计算机 第四代（1971-现在）大规模、超大规模集成电路计算机,第一台计算机的诞生 世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功，取名ENIAC（埃尼阿克） ，由美国陆军阿伯丁实验室出资，宾州大学莫尔学院的莫奇莱(John W Mauchly)教授和埃克特(J Presper Eckert)博士等人设计制造。ENIAC是电子数值积分计算机(Electronic Numerical Integrator And Calculator)的缩写。这台计算机使用了18800个电子管，占地170平方米,重达30吨，耗电140千瓦，耗资40多万美元。ENIAC每秒可进行5000次加法或减法运算 。,ENIAC-世界上第一台计算机,1.2.9计算机的发展趋势,1.微型化 2.巨型化 3.网络化 4.智能化 5.多媒体技术 6.非冯·诺依曼体系结构的计算机,1.3信息的表示及编码基础知识,1.3.1计算机的数制 1.基数 2.进制 3.位权值 4.计算机中常用的数制P24-25 二进制、八进制、十六进制、二进制,5.书写规则,二、八、十六进制化为十进制,规则：按“权”展开 例： (1999.8)10=1103+9 102+9 101+9 100+8 10-1 “权”,(1101.1)2=123+1 22+0 21+1 20+1 2-1,二、八、十六进制化为十进制,例1:将二进制数101.01转换成十进制数。 (101.1)2=1 22+0 21+1 20+1 2-1 =（5.5)10,例2:将八进制数34. 6转换成十进制数。 (34.6)8=3 81+4 80+6 8-1 =（28.75)10,例3:将十六进制数2AB. 6转换成十进制数 (2AB.6)8=2 162+10 161+11 160 +6 16-1 =（683.375)10,二、八、十六进制化为十进制,十进制化为二进制,十进制整数化为二进制整数 规则：除二取余，直到商为零为止，倒排 例：将十进制数86转化为二进制 2 | 86 0 2 | 43 1 2 | 21 1 2 | 10 0 2 | 5 1 2 | 2 0 2 | 1 1 所以,(86)10=(1010110)2 0,十进制化为二进制,十进制小数化为二进制小数 规则：乘二取整，直到小数部分为零或给定 的精度为止，顺排 例：将十进制数0.875转化为二进制数 0.875 2 1.75 0.75 2 1.5 0.5 2 1.0 所以(0.875)10=(0.111)2,八进制化为二进制,规则：每一个八进制数改写成等值 的三位二进制数，次序不变 例：（17.36)8 = (001 111 .011 110)2 = (1111.01111)2,十六进制化为二进制,规则：每一个位十六进制数改写成等 值的四位二进制数，次序不变 例：（3A8C.D6)16 = (0011 1010 1000 1100.1101 0110)2 = (11101010001100.1101011)2,二进制化为八进制,规则：每三位二进制数改写成等值 的一位八进制数，次序不变 例： (11001111.01111)2 = (11 001 111 .011 110)2 =（317.36)8,二进制化为十六进制,规则：每四位二进制数改写成等值 的一位十六进制数，次序不变 例： (11001111.01111)2 = (1100 1111 .0111 1000)2 = (CF.78)16,1.3.2二进制数的常用单位,1.位（bit比特） 是二进制数中的一个数位，可以是0或1 2.字节（Byte简写为B） 8位二进制组成一组，称作一个字节。 KB千字节、MB兆字节、GB千兆字节 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 3.字（Word)是指计算机一次存取、加工、运算和传输的数据长度。 字长是一个字所含二进制数的位数。,1.3.3字符编码,1.ASCII码（美国标准信息交换码） 包括32个通用控制字符、10个十进制数码、52个英文大小写字母和34个专用符号，共128个元素。 2.BCD码又称二十进制编码，专门解决二进制数转换为十进制数的问题。,1.3.4汉字编码,1.国标码和汉字内码 国标码即GB2312-80编码。收集了7445个图形字符，其中汉字字符6763个（常用一级汉字3755个，次常用汉字3008个），其他图形符号682个。 汉字内码是汉字在计算机内部存储、处理和传输用的信息代码。,1.3.4汉字编码,2.汉字输入码（外码） （1）数字编码（区位码） （2）拼音码 （3）形码 （4）音形码 3.汉字字形码（与每个汉字对应一串字节）,1.3.4汉字编码,4.各种编码之间的关系,输入 设备,汉字输入 管理模块,汉字库,输出 设备,汉字 输入码,汉字 机内码,汉字 输出码,汉字,汉字,1.3.5数的编码,1.机器数的范围 当使用8位寄存器时，机器数的范围为0255 当使用16位寄存器时，机器数的范围为065535 2.机器数符号P30 3.定点数和浮点数P30,3.定点数和浮点数,在计算机中表示小数主要是涉及到小数点的定位问题， 一般分为两类：小数点的固定和不固定。 （1）定点数小数点是固定的。 （2）浮点数小数点不固定。,1.4信息存储的基本知识,1.4.1.文件 文件的命名 （1）MS-DOS“8.3”规约。 不能含有空格、逗号。 （2）Windows95/98255西方字符 不能使用/、：、*、？、 不能使用系统保留的设备名CON、AUX、COM1COM4、PRN、LPT1LPT4、NUL （3）通配符 *和？ （4）长文件名向“8.3”文件名的转换,1.4.2文件系统的层次结构,1.层次型文件系统的特点 所有的磁盘文件都是按磁盘存放 每一个磁盘都有一个惟一的根文件夹 根文件夹可直接存放文件 根文件夹下可有若干文件夹 每个文件夹下，可再建文件夹，也可直接存放文件 文件是层次结构文件系统的末端,1.4.2文件系统的层次结构,2. 层次文件系统的特点 （1）用户在磁盘上可以存放任意个目标文件 （2）用户可以合理地组织和管理自己的文件 （3）不同文件夹下的文件可以重名,1.4.2文件系统的层次结构,3.路径和文件标识P37 （1）磁盘和盘符 （2）路径分为绝对路径和相对路径,1.5多媒体信息处理基础知识,1.5.1多媒体技术的概念 1.媒体及其分类 媒体是信息标识和传输的载体。 媒体分为五类：感觉、表示、表现、存储、传输媒体。 2.多媒体及其主要特征 多媒体是指计算机领域中的感觉媒体。它有三大特征：集成性、交互性、数字化。 1.5.2多媒体的媒体元素 文本、超文本、图形、图像、声音、动画、视频。,1.5多媒体信息处理基础知识,1.5.3多媒体信息处理的关键技术 1.数据压缩技术 2.大容量光盘存储技术 3.多媒体网络技术 4.超大规模集成电路制造技术 5.多媒体数据库技术,1.5多媒体信息处理基础知识,1.5.4多媒体的应用 1.多媒体应用技术领域 电子出版、多媒体数据库、可视通信、网络多媒体、虚拟现实技术。 2.多媒体应用市场领域 娱乐与家庭、教育与培训、办公与协作、电子商务。,1.6信息安全基础知识 P49/P87-89,1.信息安全的基本特征 完整性、可用性、保密性、可控性。 2.信息安全的基本内容 实体安全、运行安全、信息资产安全、人员安全 3.信息安全机制 加密、数字签名、访问控制、数据完整性、认证交换、业务流分析、路由控制、公证机制。 4.安全服务 对象认证、访问控制、数据保密性、数据完整性、抗抵赖安全服务。,1.6信息安全基础知识 P49/P87-89,5.黑客Hackr的类型 技术挑战性、戏谑取趣性、捣乱破坏性黑客。 6.防火墙的组成 网络策略、身份认证工具、包过滤、应用网关。 7.计算机病毒的主要特征P88 传染性、隐蔽性、寄生性、潜伏性、不可预见性、破坏性。,1.6信息安全基础知识 P49/P87-89,8.计算机病毒的预防 不要随便使用外来的可擦写存储介质 不使用来历不明的程序或盗版软件 对重要的系统盘、数据盘经常备份 安装防病毒卡或防毒软件 定期查杀病毒 遵守网络软件的使用规定 网络环境设置病毒防火墙,第3章 计算机网络基础知识,3.1计算机网络的基本概念P95 3.1.1计算机网络的定义与分类 3.1.2计算机网络的组成资源子网和通信子网 3.1.2计算机网络的主要功能P97 数据通信、资源共享（数据、软件、硬件）负荷均衡和颁处理、提高系统的可靠性和可用性,3.2网络通信协议P99,3.2.1计算机网络协议P99 3.2.2开放系统互联参考模型OSI/RM简介P100 掌握7个层次,3.3局域网基本技术,3.3.1局域网的特点 3.3.2局域网的组成 计算机网络由硬件系统、网络软件系统和数据通信系统组成。 3.3.3网络拓扑结构P108 主要有星型、总线型、环型、树型、网状拓扑等。,3.3.4局域网组网常用技术 1.交换式以太网 2.异步传输模式 3.光纤分布数据接口 4.100BASET快速以太网 5.千兆位以太网,3.4因特网基本技术,3.4.1分组交换技术 3.4.2TCP/IP协议P113 1.什么是TCP/IP 2. TCP/IP协议模型 3.常用TCP/IP协议族 网络互联协议IP、传输控制协议TCP、用户数据报协议UDP、远程终端访问Telnet、文件传输协议FTP、简单邮件传输协议SMTP、域名服务DNS,3.4.33.4.4 IP地址与域名P117-120 IP地址用4组十进制数字来表示，每组数字取值范围为0255，组与组之间用圆点“·”作为分隔符。P120 域名与IP地址对应 (ping命令) 顶级域名（6+7）P120 3.4.5Client/Server(简称C/S,客户机/服务器)计算模式,3.5网络接入基本技术,宽带互联网分为骨干网和接入网两部分 ADSL P123 HFC 123 ISP P127 Windows98接入因特网的方法(重点掌握) 1.局域网 2.拨号,
