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一、第一章信息论创始人——香农，信息就是不确定性的消除量控制论创始人之一——维纳揭示信息的特质信息的主要特征：载体依附性，价值性，时效性，共享性，可度量性信息论发展阶段：狭义信息论，一般信息论，广义信息论随机事件所含的信息量为自信息量-log2P（x），自信息量越大，不确定性越大，事件发生的概率越大,它发生后提供的信息量越小信息熵信息科学体系的三个层次：信息哲学层，基础理论层，技术应用层现代通信技术：数字，卫星，微波，光纤图灵机：带子，命令，控制器维纳首先提出采用二进制编码形式，确保计算机的可靠性，稳定性及高速性Bit是最小信息单位，byte（字节）最常用，也是计算机存储容量的基本单1byte=8bit任意一个图形字符都次用两个字节表示与*或+抑或输入相同为1，不同为0第五章数据库组成：数据库，DBMS数据库管理系统（核心）功能：描述管理维护，数据库应用系统，数据库用户数据库系统的特点：可实现数据共享，可减少数据冗余，可实施标准化，可实施标准化，可保证数据安全，可保证数据完整性三级模式：外模式，概念模式，内模式E-R图关系模型的性质22111()loglog(12)nniiiiiiHXpxpxpxpx（）（）（）（）(1)关系中每个属性值是不可分解的。也就是表中元组分量必须是原子的。(2)关系中每个元组代表一个实体，因此不允许存在两个完全相同的元组。(3)元组的顺序无关紧要，可以任意交换，不会改变关系的意义。(4)关系中各列的属性值取自同一个域，故一列中的各个分量具有相同性质。(5)列的次序可以任意交换，不改变关系的实际意义，但不能重复。关系模型的三种基本运算：选择，投影，连接关系完整性：实体，参照，用户定义数据库系统设计：需求分析、概念数据库设计、逻辑数据库设计、数据库创建与维护第六章算法的特征：可行性，确定性，有穷性，输入，输出算法的表示：自然语言，程序流程图，伪代码，计算机程序设计语言算法设计的基本方法：列举，归纳，递归，分治，回溯算法的评价：正确性，可读性，健壮性，复杂性程序设计语言：机器语言，汇编语言，高级语言程序设计的一般过程：问题描述，算法设计，代码编制，调试运行，编写程序文档二、第二章冯·诺依曼型计算机：存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备现代计算机发展的四个阶段：采用电子管计算机的第一代计算机1946-1957；采用晶体管的第二代电子计算机1958-1965；采用集成电路的第三代计算机1965-1970；使用超大规模集成电路的第四代计算机超级计算机:高性能计算机，天河一号微型计算机系统组成CPU内部结构：控制器，运算器，寄存器CPU一条指令执行过程：取指令——分析指令（译码）——执行指令用二进制位的位数bit来表示CPU字长计算机总线：数据总线：用来传送数据信息，是双向的（输入和输出）地址总线：传送CPU发出的地址信息，是单向的；地址总线的宽度决定了CPU的最大寻址能力控制总线：发送控制信号、时序信号和状态信号主存储器简称主存或内存，存储单元的总数是2的方幂1KiB（Kilobyte）=1024B，2^10字节，“千字节”1MiB（Megabyte）=1024KiB，2^20字节，“兆字节”1GiB（Gigabyte）=1024MiB，2^30字节，“吉字节”1TiB（Terabyte）=1024GiB，2^40字节，“太字节”1PiB（Petabyte）=1024TiB，2^50字节，“拍字节”1EiB（Exabyte）=1024PiB，2^60字节，“艾字节”1ZiB（Zettabyte）=1024EiB,2^70字节，“Z字节”1YiB（Yottabyte）=1024ZiB,2^80字节，“Y字节”主存储器的分类：只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）ROM：随时可以读取，不可擦写和更改，非易失性；储存固定的系统软件和数据RAM：数据是易失性，存放操作系统奇偶校验：奇校验时，校验位按如下规则设定：假如每字节的数据位中“1”的个数为奇数，则校验位为“0”，若为偶数，则校验位为“1”，即使得包括校验位“1”的总数为奇数，其计算过程如表22所示。而偶校验是在每个字节后增加一个附加位，使得“1”的总数为偶数第三章软件的定义：（软件=程序+文档+配置数据）1)能够完成预定功能和性能的可执行的指令(计算机程序)；2)使得程序能够适当地操作信息的数据结构；3)描述程序的操作和使用的文档。软件的性质：1．表现形式不同；2.生产方式不同；3.维护方式不同；4.软件的复杂性和规模不断增加；5.软件的本质是数字存在。21世纪的软件技术发展特点：网络化，服务化，融合化软件系统的分层：计算机硬件（最底层）——系统软件（操作系统，目录服务软件，网络系统软件）——支持软件——应用软件（最顶层）操作系统的定义：管理软硬件资源、控制程序执行，改善人机界面，合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。操作系统引导过程：硬盘——操作系统——RAM、ROM处理机（CPU）管理：中断处理（处理中断事件）；处理器调度（对进程和线程的管理）；进程要完成其任务要一定的资源，包括CPU时间、内存、文件，I/O设备8位数据原有数据中1的个数奇校验位增加校验位后字节0000000000000000000101000103010100010011001100411100110011111111070111111100进程的三种状态：执行态，就绪态，等待态一个进程可以含有一个或多个线程存储管理的主要功能：存储分配，共享，保护，扩充高速缓存（Cache）：解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾RAM：CPU能够直接访问的存储器虚拟存储器：假象的特大存储器，逻辑上扩充了内存容量设备管理主要任务是控制设备和CPU之间进行I/O操作操作系统的分类：个人计算机操作系统，网络操作系统，分布式操作系统，嵌入式操作系统三、第四章感觉媒体:直接作用于人的感官，使人能直接产生感觉的一类媒体如。声音、图像、文字表示媒体:为了能更有效地加工、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的一种中间媒体。如：语言编码、条形码、图像编码等显示媒体:感觉媒体和用于通信的电信号之间转换用的一类媒体，可分为输入显示媒体（如键盘、扫描仪等）和输出显示媒体（如显示器、打印机等存储媒体:是指用于存储表示媒体的物理介质，如磁盘、磁带、光盘等传输媒体:用于将表示媒体从一处传递到另一处的物理传输介质，如电缆、光缆及其他通信信道。关系多媒体技术的特性：多样性，集成性，交互性多媒体的关键技术：大同量数据存储技术；多媒体数据压缩编码和解码技术；虚拟现实技术VR；多媒体数据库技术；智能多媒体技术；多媒体信息检索多媒体计算机系统的层次结构：硬件系统—软件系统—多媒体API—创作工具及软件—多媒体应用系统光盘的类型：1.只读型（用压模或化学刻写方法，不能写入或修改数据CD-ROM）；2.一次可写光盘：CD-R，有机染料，只可以写入一次，不可抹去，随时追加数据3.多次可擦写光盘：CD-RW，磁光（借助激光）和相变（晶体非晶体，激光的热力作用下）两种存储技术音频数字化过程：采样，量化，编码数字化音频文件的存储容量：数字音频的质量取决于采样频率、量化位数、声道数三个因素。采样频率、量化位数、声道数的值越大，形成的数字音频文件也就越大。存储量（字节）=采样频率（Hz）×量化位数/8×声道数×时间（秒）音频格式：WAV,CD-DA,MP3,VOC,WMA,RA,RM,AIF,MIDI颜色模型：RGB模型（计算机屏幕）：自然界常见的各种颜色，都可以由红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三种颜色光按不同比例相配而成。CMYK（打印）模型：CMY模型（Cyan、Magenta、Yellow）是采用青、粉红、黄色三种基本颜色按一定比例合成颜色的方法。图像数字化过程：图像的采样，图像的量化，编码图像存储容量（字节）=分辨率×颜色深度/8图像的格式：BMP,JPEG,GIF,PSD,TIFF,PNG,WMF,PCD,PCX,MPT,MAC第七章通信系统模型：信源——编码——通信信道——解码——信宿数字通信系统优点：1.信号状态有限，抗干扰能力强，可实现低误码率，中继再生可以避免噪声积累，利于长距离传输；2.由信道纠错编码技术可进一步降低误码率；3.易于进行加密处理；4.易于进行压缩，以减少冗余度，提高信道利用率；5.易于不同种类的信源数据，共用数字通信系统；6.便于计算机与网络通信。基带传输系统与数字信号的传递特点有关，可以以半双工方式支持双向信号流，在同一条线路上实现数据的发送和接受，一般用于短距离的数据传输频带传输：利用模拟信道，远距离，传输二进制数据，信号仅仅能进行单向传输数字通信系统的性能指标：有效性，可靠性码元传输速率：通常又可称为码元速率，是指单位时间（每秒钟）内传输码元的数目，用符号RB来表示。信息传输速率（R）：信息传输速率可简称信息速率，又可称为比特率等误码率误信率奈奎斯特定理：C—最大数据传输速率（信道容量），B—带宽（bit/s）理论值有噪信道编码定理（香农第二定理）：W—带宽，S-平均信号强度，N-平均噪声强度，通常信噪比S/N并不直接给出，一般用10log10（S/N）单位为分贝。网络的形成和发展：远程终端联机阶段，计算机网络阶段，计算机网络互联阶段，信息高速公路阶段网络的功能：数据通信，资源共享，提高计算机的可靠性和可用性，分布式处理计算机网络分类：局域网，广域网，城域网网络传输介质：有线传输介质（双绞线，同轴电缆，光纤），无线传输介质（无线电波，微波，红外线）信道差错控制方法：前向纠错方式（FEC），检错重发方式（ARQ），混合纠错方式（HEC）OSI参考模型及协议：物理层-数据链路层-网络层-传输层-会话层-表示层-应用层局域网结构：星型结构，环型结构，总线型结构局域网工作模式：客户机/服务器模式（C/S模式）；浏览器/服务器(B/S)模式；对等模式局域网互连设备：中继器，集线器，网桥，交换机与交换网络，路由器，网关，*1994年加入互联网TCP／IP四层协议：网络接口层—互联网层—传输层—应用层IP地址是一个32位的二进制数，通常采用x.x.x.x表示，每个x代表8位搜索引擎的结构：搜索软件，索引软件，检索软件搜索引擎的功能：收集信息资源建立索引数据库；提供网络的导航和检索服务第八章信息安全的含义：信息的可靠性，可用性，保密性，完整性，不可抵赖性，可控性信心安全的保障体系：保护，检测，响应，恢复计算机病毒：指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。凡能够影响计算机使用，破坏计算机数据的程序统称为计算机病毒。病毒传播途径：存储介质传播，网络传播计算机病毒的特征：传染性，非授权性，隐蔽性，潜伏性，破坏性病毒工作原理：驻入内存，判断传染文件，传染计算机病毒的预防措施：及时修补系统和应用软件安全漏洞；在网络环境中应用防火墙；重要资料，必须备份；及时、可靠升级反病毒产品；可移动存储设备防毒；尊重知识产权，使用正版软件；若硬盘资料已遭到破坏，不必绝望防火墙：是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法，它实际上是一种隔离技术。防火墙功能：防火墙是网络安全的屏障；防火墙可以强化网络安全策略；防火墙能有效地记录网络上的活动；防止内部网受到侵害防火墙准则：一切未被允许的就是禁止的；一切未被禁止的就是允许的移位密码的应用实例——恺撒密码：加密算法可表示为：C=EK(P)=(p+k)mod26解密算法可表示为：P=DK(C)=(c-k)mod26（明文P，密文C）