第一章信息技术概论(2-25).ppt
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1、计算机信息技术,张洁玉 zhjy_ 信管教研室,2019/9/4,2,关于分级教学,学生计算机基础的差异给教学带来难题 分级之后 A班增加了几个应用软件的学习:PhotoShop、Flash、Access和MATLAB B班的教学内容跟没有分级前的教学内容相同,教材之外增加Windows、Word、Excel基本操作的介绍 期末考试试卷相同 分级教学只是为了有针对性的进行教学,教学质量不会打折 下学期VB不分级,2019/9/4,3,关于教学内容安排,教学内容和进度 113周:计算机信息技术教程 1416周:Visual Basic程序设计教程 17周复习 适当阅读课外参考书 考试内容包含计算
2、机应用基础和VB程序设计,2019/9/4,4,关于教学内容安排,第1章 信息技术概论 第2章 计算机硬件系统 第3章 计算机软件系统 第4章 计算机网络 PHOTOSHOP软件介绍 FLASH软件介绍 第6章 数据库原理 Access数据库介绍 第5章 数字媒体及应用 MATLAB软件介绍 第7章 医院信息系统 第8章 医药数据挖掘与分析,第1章 Visual Basic 简介 第2章 常用控件及界面设计,计算机应用基础:,程序设计:,2019/9/4,5,关于上机安排,第三周(单周)/第四周(双周)开始上机 上机时间、地点 带好实验指导书(计算机信息技术实践教程) 课前预习 自备存储设备(
3、U盘/移动硬盘/mp3/带存储卡 的手机) 上机实验成绩及出勤率作为平时成绩的主要参考,第一章 信息技术概论,2019/9/4,7,信息技术改变我们的生活,你在网上购物吗?淘宝、当当、卓越、京东 你有QQ号吧?有几个? 你有E-mail吗?有几个? 你用iphone还是Android? 你在什么网站听音乐? 你在什么网站看视频? 你有微博吗?有多少粉丝? ,2019/9/4,8,2019/9/4,9,2019/9/4,10,2019/9/4,11,2019/9/4,12,,单位“,2019/9/4,13,2019/9/4,14,2019/9/4,15,2019/9/4,16,2019/9/4,
4、17,2019/9/4,18,现代信息技术的发展趋势,未来的计算机技术 如光子计算机、生物计算机等 网络技术进一步发展 如物联网 感测技术(如自动门,感应水龙头) 虚拟现实技术 如2013年春晚 如旅游业、医学、军事模拟战场 人工智能技术 如生物识别技术 人脸识别、虹膜识别、指纹识别、掌纹识别、静脉识别、 签名识别、DNA识别等,2019/9/4,19,教学内容,信息与信息技术,1,计算机的发展和应用,2,数字技术基础,3,通信技术基础,4,微电子技术基础,5,信息标准化,6,2019/9/4,20,1.1 信息与信息技术,1.1.1 数据与信息 1.1.2 信息技术与信息产业 1.1.3 医
5、药信息化及其发展,2019/9/4,21,信息(information)是什么?,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 信息与物质、能量是客观世界的三大构成要素。,美国哈佛大学的研究小组提出了著名的资源三角形:没有物质,什么也不存在;没有能量,什么也不会发生;没有信息,任何事物都没有意义。,2019/9/4,22,数据与信息,国际标准化组织
6、(International Standards Organization,ISO)对“信息”下的定义是:“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。ISO对“数据”下的定义是:“数据是对事实、概念或指令的一种特殊的表达形式,这种特殊的表达形式可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信、翻译转换或者进行加工处理。” 数据是信息的源泉,信息是知识的基础。这些概念都是相对的。 例如,护士测量到的患者39的体温,对急诊室来讲是允许挂急诊号的信息,但对处理急诊的临床医生来讲,体温39仅是医生处理患者信息中的一个数据;再如,一张化验报告,对化验室来讲是经过处理数据后获得的信息,对临床
7、医生来讲是分析疾病的数据。,根据ISO定义,“信息”与“数据”的关系是 。 (A)信息是指对人们有用的数据 (B)数据是指对人们有用的信息 (C)信息包含数据 (D)信息仅指加工后的数值数据,2019/9/4,23,信息有哪些性质,普遍性:凡有事物的地方,就必然存在信息,信息广泛存在 动态性:事物是在不断运动变化之中的,信息也必然随时间而改变 时效性:由于信息的动态性,信息的使用价值会随着时间而衰减 多样性:语言、文字、声音、图片等都是信息的表现形式(也称为信息的载体或媒体) 可传递性:信息可通过媒介在人-人,人-物,物-物之间传递,信息传递才能发挥信息的作用 可共享性:信息与物质,能量显著不
8、同的是,同一信息在同一时间可被多个主体共有,信息能无限地进行复制和传递,不因使用而有损耗 快速增长性:随着社会的发展,信息在快速增长!(信息爆炸),2019/9/4,24,什么是信息处理,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、网络等 ) 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),2019/9/4,25,人工进行信息处理的过程,人工信息处理的不足: 算不快 记不住 传不远 看(听)不清,2019/9/4,26,什么是
9、信息技术,信息技术(Information Technology,或 Information & Communication Technology,简称IT或ICT )指的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门技术。内容包括:,2019/9/4,27,信息技术的发展历史,语言的形成和使用 文字的创造和使用 造纸技术的出现 印刷技术的发明 电报和电话通信 广播、电视 雷达、卫星 计算机 因特网 ,第1次信息技术革命(3500050000年之前),(20世纪4060年代),第4次信息技术革命,(19世纪3020世纪40年代),第2次信息技术革命(大约3500年之前),201
10、9/9/4,28,什么是信息产业,信息产业是指信息设备生产制造,以及利用这些设备进行信息采集、储存、传递、处理、制作与服务的所有行业与部门的总和.,2019/9/4,29,1.2 计算机的发展及应用,1.2.1 计算机的特点及其发展简史 1.2.2 中国计算机发展历程 1.2.3 计算机与生命科学 1.2.4 新医改下卫生信息化发展趋势与计算 机新技术,2019/9/4,30,过去的计算工具,随着生产的发展和社会的进步,计算工具的发展过程从简单到复杂、从低级到高级 计算工具相继出现,如: 算盘 计算尺 手摇计算器 电动计算器,我国研制第1颗原子弹时使用的飞鱼牌手摇计算机,2019/9/4,31
11、,1946年,宾夕法尼亚大学诞生了第一台数字电子计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator) 重量:30余吨 占地:170平方米 构件:一万七千多个电子管;六千多个开关 耗电:140千瓦 造价:40余万美元 速度:每秒运行5000次加法,2019/9/4,32,计算机的发展分代,计算机的发展分代是根据电子元器件的发展而划分的:,【电子管(1946-1957)】,【晶体管1957-1964】,【集成电路 1965-1970】,【大规模集成电路 1971】,2019/9/4,33,第1代数字电子计算机,时间:约1946-1957
12、使用的元器件:电子管 速度:几十几万次/秒 内存:磁鼓(体积巨大),千字 外设:磁带 机器语言或汇编语言编程,美国于20世纪50年代生产的IBM704型电子管计算机,磁鼓存储器,2019/9/4,34,第2代数字电子计算机,时间:约1957-1964 使用的元器件:晶体管 速度:几十万次/秒, 内存:磁芯(体积减小),十万字 外设:磁盘 高级语言编程,2019/9/4,35,安装在美国宇航局的IBM 7090计算机,290万美元。内存容量:128KB;存取周期:2微妙,2019/9/4,36,第3代数字电子计算机,时间:约1965-1973 使用的元器件:中小规模集成电路( SSI/MSI ,
13、 Small Scale Integration/Midium Scale Integration) 速度:几十万次几百万次/秒 内存:半导体存储器 软件:高级语言, OS, DBMS,2019/9/4,37,1965年IBM推出的System 360大型主机,被美国航天局用于首次载人登月任务,第3代数字电子计算机,2019/9/4,38,存储容量为5MB的硬盘,(27Kg重),第3代数字电子计算机,2019/9/4,39,第4代数字电子计算机,时间:从1974年起 使用的元器件:大规模(LSI)和超大规模集成电路(VLSI) -速度:几百万次亿次/秒 -内存:半导体存储器 -软件工程,分布式
14、处理等,2019/9/4,40,第14代计算机的对比,2019/9/4,41,计算机的应用,科学计算 数据处理 自动控制 计算机辅助设计、辅助制造 CAD(Computer Aided Design 计算机辅助设计) CAI(Computer Aided Instruction 计算机辅助教学) CAM(Computer Aided Made 计算机辅助制造) CAE(Computer Aided Engineering 计算机辅助工程) CADD(Computer Aided Drug Design 计算机辅助新药设计) 人工智能 计算机仿真 ,2019/9/4,42,1.3 数字技术基础,
15、1.3.1 比特与二进制数及运算 1.3.2 信息在计算机中的表示,2019/9/4,43,什么是比特?,比特(bit,binary digit的缩写)中文翻译为“二进位数字”、“二进位” 或简称为 “位” 比特只有 2 种取值:0和1 如同DNA是人体组织的最小单位、原子是物质的最小组成单位一样,比特是组成数字信息的最小单位 数值、文字、符号、图像、声音、命令都可以使用比特来表示,2019/9/4,44,比特在计算机中如何表示?,在计算机中表示与存储二进位的方法: 电路的高电平状态或低电平状态(CPU) 电容的充电状态或放电状态(RAM) 两种不同的磁化状态(磁盘) 光盘面上的凹凸状态(光盘
16、) ,2019/9/4,45,存储容量的计量单位,8个比特1个字节(byte,用大写B表示) 计算机内存储器容量的计量单位: KB: 1 KB=210字节=1024 B (千字节) MB: 1 MB=220字节=1024 KB(兆字节) GB: 1 GB=230字节=1024 MB(吉字节、千兆字节) TB: 1 TB=240字节=1024 GB(太字节、兆兆字节) 外存储器容量经常使用10的幂次(十进制)来计算: 1MB103 KB 1 000 KB 1GB106 KB 1 000 000 KB 1TB 109 KB = 1 000 000 000 KB,2019/9/4,46,为什么?,现
17、象:厂商标注160GB的硬盘实际容量只有149.01GB,存储容量的计量单位,2019/9/4,47,不同进位制使用场合:,内存、cache、半导体存储器芯片的容量均使用二进制: 512MB的内存条( 1M2201024KB ) 256KB 的cache(1K 2101024B) 文件和文件夹的大小使用二进制 外存储器(硬盘、DVD光盘、U盘、存储卡等)容量: 厂商标注的容量使用十进制 操作系统显示的容量使用二进制,存储容量的计量单位,2019/9/4,48,频率、数据传输速率等使用十进制计量: CPU主频 2.6GHz(1G109) 数据传输速率 100Mbps(1M106) 数据传输速率表
18、示每秒钟可传输的二进制位数目,常用单位是: 比特/秒(b/s),也称“bps”。如 2400 bps(2400b/s) 千比特/秒(kb/s),1kb/s=103比特秒=1 000 b/s 兆比特/秒(Mb/s),1Mb/s=106比特秒=1 000 kb/s 吉比特/秒(Gb/s),1Gb/s=109比特秒=1 000 Mb/s 太比特/秒(Tb/s),1Tb/s=1012比特秒=1 000 Gb/s,存储容量的计量单位,2019/9/4,49,比特(二进制数)的算术运算,1位二进制数的加、减法运算规则:,2个多位二进制数的加、减法运算举例:,2019/9/4,50,比特的三种基本逻辑运算,
19、比特有3种基本逻辑运算: 逻辑加(也称“或”运算,用符号“OR”、 “”或“”表示) 逻辑乘(也称“与”运算,用符号“AND”、 “”或“ ”表示,也可省略) 取反(也称“非”运算,用符号“NOT”或 上横杠“”表示),2019/9/4,51,逻辑运算的规则,逻辑加: F = A B A: 0 0 1 1 B: 0 1 0 1 F: 0 1 1 1 逻辑乘: F = A B A: 0 0 1 1 B: 0 1 0 1 F: 0 0 0 1 取反: F = NOT A A: NOT 0 NOT 1 F: 1 0,两个多位的二进制信息进行逻辑运算时,按位独立进行,即每一位都不受其它位的影响:,20
20、19/9/4,52,数值间的转换,数制的概念 十进制D (Decimal): 数字为0-9,各位的权值是10的整数次幂,基数为10,逢10进1 二进制B (Binary): 数字为0和1,各位的权值是2的整数次幂,基数为2,逢2进1 计算机中的数据全部用二进制表示,但为了表示方便,在计算机科学中,通常还会采用 八进制O(Octal):基数为8,数字为0-7 十六进制H(Hexadecimal):基数为16, 数字为0-9,A-F,2019/9/4,53,不同进位制数的比较,数值间的转换,2019/9/4,54,(一)十进制 二进制,1.十进制整数转换为二进制整数除2取余 (余数反向排列):,数
21、值间的转换,(29)10 =(11101)2,被除数 商(除数为2) 余数 29 14 1 14 7 0 7 3 1 3 1 1 1 0 1,2019/9/4,55,(一)十进制 二进制,数值间的转换,注意:十进制小数(如0.55)在转换时会出现二进制无穷小数,这时只能取近似值(二进制小数点后的位数达到精度为止),2.十进制小数转换为二进制小数乘2取整 (整数顺序排列):,(0.6875)10 =(0.1011)2,被乘数 结果 整数部分 0.55 *2 1.10 1 0.10 *2 0.20 0 0.20 *2 0.40 0 0.40 *2 0.80 0 0.80 *2 1.60 1 0.6
22、0 *2 1.20 1,2019/9/4,56,3. 实数转换:将十进制实数的整数和小数部分拆开 分别转换,最后再将转换结果合并,步骤如下: 整数部分: 除2取余 小数部分: 乘2取整 合并结果 如: (29.6875)10=(11101. 1011)2,数值间的转换,(一)十进制 二进制,2019/9/4,57,十进制 八进制: 整数部分除8取余法 小数部分乘8取整法 十进制 十六进制: 整数部分除16取余法 小数部分乘16取整法,(二)十进制 八进制/十六进制,数值间的转换,2019/9/4,58,例2-4:将(367.64)10转换成16进制 被除数 商(除数为16) 余数 367 22
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