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思考题答案第一章1.信息、消息、信号和数据各自的含义联系及区别信号（信息载体）信号是表示消息的物理量，如电信号可以通过幅度、频率、相位的变化来表示不同的消息。消息是客观物质运动或主观思维活动，以及事件发生状态的一种反映，它通过语言、文字、图像和数据等不同形式具体描述。消息可分为离散消息和连续消息。信息，指音讯、消息、通讯系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容。人通过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别不同事物，得以认识和改造世界。数据就是数值，也就是我们通过观察、实验或计算得出的结果。数据有很多种，最简单的就是数字。数据也可以是文字、图像、声音等。数据可以用于科学研究、设计、查证等。比如你拉一车建材到施工现场那么，你拉的这个过程可以叫做信号传输，拉的货物是数据，等你到了施工地后，经过施工（信号处理）随后得到的成品就是信息2.科学技术工程的联系及区别科学：它指发现、积累并公认的普遍真理或普遍定理的运用，已系统化和公式化了的知识。科学是对已知世界通过大众可理解的数据计算、文字解释、语言说明、形象展示的一种总结、归纳和认证；科学不是认识世界的唯一渠道，可其具有公允性与一致性，其为探索客观世界最可靠的实践方法。技术：一项技术是关于某一领域有效的科学（理论和研究方法）的全部，以及在该领域为实现公共或个体目标而解决设计问题的规则的全部工程：是科学和数学的某种应用，通过这一应用，使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程，是以最短的时间和最少的人力、物力做出高效、可靠且对人类有用的东西。将自然科学的理论应用到具体工农业生产部门中形成的各学科的总称。科学和技术是相互依存、相互促进的。伴随人类社会发展的历史进程，人们在开展兴趣驱动的自由探索式研究的同时，源自经济社会发展重大需求的创新驱动式研究日趋增长。正是这种需求导向的应用性基础研究，极大地推动了科学、技术、工程之间,科技与经济社会发展之间的相互衔接、相互促进，其内在的统一与协调发展已经成为当今“大科学”的一个基本特征。工程和技术是相辅相成的。技术是工程活动的基本要素，是手段性活动。在工程活动中有技术的发明和创造，但这些技术发明和创造是工程活动的一个组成部分，为工程的总体目的服务。技术可以是知识形态的，也可以是实物形态的，当从知识形态向实物形态转化时就是工程活动。科学与工程是相互影响的。科学是工程的理论基础和必须遵循的原则。科学发展的日新月异推动了工程集成建造模式的创新。3.信息科学是研究信息运动规律和应用方法的科学，是由信息论、控制论、计算机理论、人工智能理论和系统论相互渗透、相互结合而成的一门新兴综合性科学。其支柱为信息论、系统论和控制论。4.信息技术（InformationTechnology，缩写IT），是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术（InformationandCommunicationsTechnology,ICT）。主要包括传感技术、计算机与智能技术、通信技术和控制技术。第二章1.2.图像获取指的是将物体成像的过程，将模拟图像转换成数字图像的工作，通常可由扫描仪来完成。分辨率也称解像度，单位长度上像素的数量，常用单位是dpi（像素点/英寸）。扫描仪个数字化的输入设备，产生比特图的拷贝，用以电子化地加工处理。模拟图像个以连续形式存储的数据。如在海边用传统相机拍摄的照片、35mm幻灯片、透射片或反射片就是模拟图像。数字图像用二进制数字处理的数据（如通和断），如用数码相机拍摄的数字照片。矢量图形种可以任意缩放但不损失细节的图形文件。位图图像种以像素或点的格式进行存储的图像文件。光栅图像处理器是一种软硬件合一的设备，能将图形文件转换成输出所需的一系列点的数据。3.分辨率是用于度量位图图像内数据量多少的一个参数，通常表示成dpi(dotperinch,每英寸点)。简单地说，摄像头的分辨率是指摄像头解析图象的能力，也即摄像头的影像传感器的像素数。最高分辨率就是指摄像头能最高分辨图像的能力的大小，即摄像头的最高像素数。现在市面上较多的30万像素CMOS的分辨率为640×480，50万像素CMOS的分辨率为800×600。分辨率的两个数字表示的是图片在长和宽上占的点数的单位，一张数码图片的长宽比通常是4：3。在实际应用中，如果将摄像头用于网络聊天或者视频会议，那么分辨率越高则需要的网络带宽就越大。因此消费者在这方面应该注意，应根据自己的需要选择一款像素适合自己的产品。4.5.信息感知是指信息用户对信息感觉和知觉的总称，它是信息用户吸收和利用信息的开端。在信息世界里，人们无时无刻都在接受信息的刺激。但人们不可能对所有信息刺激都做出反应。这就是信息感知的选择性。6.电信号的形式是多种多样的，可以从不同的角度进行分类。根据信号的随机性可以分为确定信号和随机信号；根据信号的周期性可分为周期信号和非周期信号；根据信号的连续性可以分为连续时间信号和离散信号；在电子线路中将信号分为模拟信号和数字信号。模拟信号模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化，如广播的声音信号，或图像信号等。数字信号数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。三、2.ASCII，美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统。它主要用于显示现代英语，而其扩展版本EASCII则可以部分支持其他西欧语言，并等同于国际标准ISO/IEC646。由于万维网使得ASCII广为通用，直到2007年12月，逐渐被Unicode取代。ASCII码使用指定的7位或8位二进制数组合来表示128或256种可能的字符。标准ASCII码也叫基础ASCII码，使用7位二进制数来表示所有的大写和小写字母，数字0到9、标点符号，以及在美式英语中使用的特殊控制字符。3.①整字输入法：前一阶段，一般是将三四千个常用汉字排列在一个具有三四百个键位的大键盘上。大多是将这些汉字按XY坐标排列在一张字表上，通常叫“字表法”，或“笔触字表法”。比如，X25行和Y90列交叉的字为“国”，当电笔点到字表上的“国”字时，机器自动将该字的代码2590输入。键盘上或字表中字按部首或按音序或按字义联想而排列。不常用的字作为盘外字或表外字，另行编码处理。②字形分解法：将汉字的形体分解成笔画或部件，按一定顺序输进机器。笔画一般分成8种：横一、竖（丨）、撇（丿）、点（丶）、折（□）、弯（□）、叉十、方（口）。部件一般归纳出一二百个。由于一般键盘上只有42个键（包括数字和标点），容纳不下这么多部件，因而有人设计中键盘，也有人利用部件形体上的相似点或出现概率的不同，而把100多个部件分布在26个字母键上。③字形为主、字音为辅的编码法：这种编码法与字形分解法的不同在于还要利用某些字音信息。如有的方案为了简化编码规则，缩短码长，在字形码上附加字音码，有的方案为了采用标准英文电传机，将分解归纳出来的字素通过关系字的读音转化为拉丁字母。④全拼音输入法：绝大多数是以现行的汉语拼音方案为基础进行设计。关键问题是区分同音字，因而有的方案提出“以词定字”的方法，还有的方案提出“拼音-汉字转换法”，即“汉语拼音输入──机内软件变换（实为查机器词表）──汉字输出”系统。⑤拼音为主、字形为辅的编码法：一般在拼音码前面或后面再添加一些字形码。拼音码有用现行汉语拼音方案或稍加简化的，还有的为了缩短码长而把声母和韵母都用单字母或单字键表示的“双拼方案”或“双打方案”。如F键既表声母F，又表韵母ang，连击两下，便是Fang“方”字。区分同音字的字形码也多种多样。除了大部分采用偏旁部首的信息外，还有采用起末笔或采用语义类别的。上述各种编码法，各有短长。例如，字表法的特点是一字一格（键），无重码，直观性好，操作简单。缺点是需特制键盘，速度较慢。字形分解法的好处是按形取码，不涉及字音，因而不认识的字（包括生僻字、古字）也同样可以编码输入；但汉字形体结构非常复杂，写法也有许多差异，分解标准不易统一，因而不少方案规则较多。拼音输入法（包括拼音－汉字转换法）的优点是操作简捷，可以“盲打”，不受汉字简化、字形改变的影响，符合拼音化方向，并且还便于作进一步信息处理；缺点是不认识的字无法输入；另外，如果不加字形码或不用以词定字法或显式选择法，同音字较难处理。4.2.1波形编码基本原理是在时间轴上对模拟话音信号按照一定的速率来抽样，然后将幅度样本分层量化，并使用代码来表示。在接收端将收到的数字序列经过解码恢复到原模拟信号，保持原始语音的波形形状。话音质量高，编码速率高。如PCM编码类（a率或u率PCM、ADPCM、ADM)，编码速率为64－16kb/s，语音质量好。波形编码的目的在于尽可能精确地再现原来的语音波形，并以波形的保真度即自然度为其质量的主要度量指标，但波形编码所需的码速率较高。2.2参数编码根据语音信号产生的数学模型，通过对语音信号特征参数的提取后进行编码（将特征参数变换成数字代码进行传输）。在接收端将特征参数，结合数学模型，恢复语音，力图使重建语音保持尽可能高的可懂度，重建语音信号的波形同原始语音信号的波形可能会有相当大的区别。如线性预测（LPC）编码类。编码速率低，2.4-1.2kb/s，自然度低，对环境噪声敏感。这种语音编码的主要质量指标是可懂度，参量编码可以将语音编码以后的速率压得很低。2.3混合编码(Hybridcoding)将波形编码与参数编码相结合，在2.4-1.2kb/s速率上能够得到高质量的合成语音。混合编码把波形编码的高质量和参量编码的高效性融为一体，在参量编码的基础上附加一定的波形编码特征，实现在可懂度的基础上适当地改善自然度的目的。用于移动通信中的语音编码一般都是混合编码。选择混合编码时，要使比特率、质量、复杂度和处理时延这4个参量及其关系达到综合最佳化。5.失量图可以无限放大.而且不会失真.而位图而不能.位图由像素组成.而失量图由失量线组成.6.信息特征提取：特征提取是计算机视觉和图像处理中的一个概念。它指的是使用计算机提取图像信息，决定每个图像的点是否属于一个图像特征。特征提取的结果是把图像上的点分为不同的子集，这些子集往往属于孤立的点、连续的曲线或者连续的区域。信息融合机器学习：信息融合(informationfusion）起初被称为数据融合(datafusion），起源于1973年美国国防部资助开发的声纳信号处理系统，其概念在20世纪70年代就出现在一些文献中。在20世纪90年代，随着信息技术的广泛发展，具有更广义化概念的“信息融合”被提出来。在美国研发成功声纳信号处理系统之后，信息融合技术在军事应用中受到了越来越广泛的青睐。20世纪80年代，为了满足军事领域中作战的需要，多传感器数据融合MSDF(Multi-sensorDataFusion）技术应运而生。1988年，美国将C3I(Command，Control，CommicationandIntelligence）系统中的数据融合技术列为国防部重点开发的二十项关键技术之一信息检索：（InformationRetrieval）是用户进行信息查询和获取的主要方式，是查找信息的方法和手段。狭义的信息检索仅指信息查询（InformationSearch）。即用户根据需要，采用一定的方法，借助检索工具，从信息集合中找出所需要信息的查找过程。广义的信息检索是信息按一定的方式进行加工、整理、组织部存储起来，再根据信息用户特定的需要将相关信息准确的查找出来的过程。又称信息的存储于检索。一般情况下，信息检索指的就是广义的信息检索。四．1.信息存储是将经过加工整理序化后的信息按照一定的格式和顺序存储在特定的载体中的一种信息活动。其目的是为了便于信息管理