资源简介

第一章知识点梳理
姓名： 班级：
【第一节：感知数据】
数据及其演变：
早在远古时代，为了记数，居住在洞穴中的原始人就用石器或骨器在 ，这些图案就是最原始的“数据”；后来，人们发明了 的方式来记事或记数；随着 ，数据以更加明确的形式被记录下来； ，使得数据的记录与传输变得便捷高效； 的发明使得保存真实的图像变得更加便捷；直到 世纪，爱迪生发明了 ，才得以将声音记录下来；20世纪40年代诞生了 ，成为了数据处理的主要工具； 的发展，加速了数据的传输与处理；随着移动网络与传感器的普及， 进入了人们生活的方方面面。
数据与生活
相比于生活中的传统数据，在互联网时代，人们生活中的数据形式也在发生改变， ， ， 等技术陆续融入生活。数据的 技术迅速发展，数据的 也越来越多样化，给人们的生活习惯带来了巨大的改变。
人们在 的同时，自身的行为也在 。
互联网加速了数据的 ，通过与传统行业的深度融合，发展成了一种新的社会经济形态—— ，给传统行业注入了活力。
数据与科学
科学研究离不开 。科学强调证据，而 正好为科学研究提供了可靠的依据。
世界上最大的粒子物理学实验室： （简称： ）。
【第二节：数据、信息与知识】
数据
数据是对 ，如 等，其中数字是最简单的一种 ，但数据不等于 。
在计算机科学中，数据是指 ，是用于 到计算机中进行处理，具有一定意义的 等的通称。
数据的表现形式可以是 。
单纯的数据是 的，因为数据的表现形式还不能完全表达其内容，经过解释，数据才变得有意义，数据和 是密不可分的。
信息
信息是指数据、 和 中所表达的 。
信息是数据经过 、 及 后产生的意义。
信息的特征：
（1） ：信息是不能独立存在的，必须 。如果存储信息的载体遭到破坏，那么其承载的信息就消失。同一信息也可以 ，因此人们获取信息的途径与方法也可以不同。但信息可以脱离 被存储和传播，这体现了信息的 性。
（2）时效性：信息往往反映的是 ，他会随着时间的推移而变化，但超过时效的信息 （选填：一定/不一定）没有价值。
（3） ：信息是可以共享的，同一种信息可以同时被不同的接受者获取，人们也可以 。与 、 不同的是，信息 （选填：会/不会）因为被别人获取而发生损耗。
（4） ：信息是可以加工处理的，信息经过加工、处理、分析后，可以更好地被人们所使用。这一特征使信息具有 。
（5） ：信息的价值包括显性价值与隐形价值， 指的是信息内容本身具有价值，一般可被人们直接了解或体会； 指的是初信息内容外的价值，包括与信息紧密相关的所有价值。信息的价值也是 ，对于不同的人群、不同的时间，其价值可能有所不同。
知识
知识是 的总和，也是 的成果，它包括对 、 的描述以及在教育和实践中获得的技能。
知识是可以 和 的。知识的获得，使人们利用自身已有的知识对信息进行 ，进而新的信息纳入自己的知识结构的过程。
智慧
智慧是一种更高层次的综合能力，主要表现为 、 、 、 的能力，以及对事物发展的 。它是在 的基础之上，通过认识的累积，而形成的对事物的认识、远见，体现为一种卓越的判断力。
关系
当人们孤立地看3.14时，它仅仅是一个 ；当人们在讨论圆的特性时，3.14是圆周率的近似值，这是 ；当人们用3.14乘以半径的平方来计算圆的面积时，这就是 ；当人们用圆的面积的计算公式求解圆形花坛所需草皮面积时，这是 。
【第三节 数据采集与编码】
数据采集
在开展研究时，研究工作者往往需要收集大量的数据。
早期一般是通过观察、实验等 得到数据，并将其记录下来，数据量较小时，可以用 进行处理。
现在，互联网、物联网的发展使得数据的获取方式变多、获取速度变快。传感器随时获取来自 的数据（传感器是一种能 的器件或装置，通常由 和 组成），网络 可在短时间内获取大量 数据（网络爬虫是一种按照一定规则， 的程序或脚本）。
数字化
信息可以用 和 表达。
以连续变化的物理量存在，大部分存在于 。
数字信号在取值上是 、 的信号，在信息技术中，这种信号表示的数据是指可被计算机存储、处理的 数据。
模拟信号与数字信号可相互转换，如将语音通过计算机的麦克风、声卡等设备存储在计算机中，这一过程实现了 转换为 ，简称 ；反之则是 ，其中用到的主要设备是 转换器（ADC）。
数字化指的就是将 转换成 的过程。从某种意义上说，
是信息社会的技术基础。
将模拟信号转换成数字信号一般需要经过 、 和 。
采样：采样是将信号从 的模拟信号转换到 的离散信号的过程。对于同一模拟信号，采样的 越小，采集到的信号样本数量越多。
叫作采样频率，单位用 （ ）表示，在相同的时间内，采样频率越好，采集的样本数量 。
量化：在数字信号处理领域，量化指将信号的 近似为有限个 的过程。就是将采样到的信号用 表示出来，即将模拟信号的波形转换为数字，量化的过程是先将整个幅度划分成 的集合，把落入某个范围内的样值 ，并赋予相同的 。连续信号经过 成为离散信号，离散信号经过 后可用数值表示。
数制
（1）基本信息
进制 二进制 十进制 十六进制
进位规则
基本数码
位权（权值）
进制表示
请在下列括号中填写合适的标识符使等式成立：
1（ ）+1（ ）=2（ ） 1（ ）+1（ ）=2（ ）
1（ ）+1（ ）=10（ ） 9（ ）+1（ ）=10（ ）
9（ ）+1（ ）=A（ ） F（ ）+1（ ）=10（ ）
（2）相互转换
二进制→十进制：按权展开再相加（X进制→十进制：按权展开再相加）
十进制→二进制：除二取余倒记（十进制→X进制：除X取余倒记）
二进制与十六进制之间的转换(8421法)
字符编码
（1）存储容量单位
计算机中存储容量的最小单位是 （ ） ， 二进制数码表示 个bit，但由于1bit所能表示的值太小，实际上计算机中以 个bit为一个基本单位，即 （ ）常见的单位还有KB,MB,GB等，他们的换算关系如下：
ASCII码
ASCII（American Standard Code for Information Interchange, ）是一套基于拉丁字母的计算机编码系统，主要用于显示 和其他西欧语言。
ASCII码共有 个，占 字节，利用1个字节的后 位表示，共有
种编码，二进制编码范围为 ~ ，其中数字“0”的十进制编码为 ，大写字母“A”的十进制编码为 ，小写字母“a”的十进制编码为 。大小写字母之间的十进制编码差值为 ，十六进制差值为 。
（3）汉字编码
汉字编码：分为 四种。其中，外码也叫 ，是用来将汉字 到计算机的一组键盘符号，形式 （选填：唯一/不唯一）；GB2312属于 码，又称 码，它用 字节表示一个汉字；机内码又称 码，在计算机内部汉字代码都用 ；字形码则是用于汉字的 。
（4）内码查看
为了便于查看，使用ultraedit软件看到的内码用 进制表示，查看内码时需要先进行划线分组，划线规则是： ，如图，字符“牛”对应的内码是 ，字符“1”对应的内码为 ，根据字符规则可以推算，字符“10”的内码为 。
多媒体编码
（1）条形码
条形码（barcode）是将宽度不等的多个黑条和白条，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的 ，条形码技术最早产生于 。
我国普遍采用的是 条形码。这种条形码由 位数字组成，前3位数字表示国家代码，其中“690”表示 ，最后一位叫 ，用来检查扫描到的数字是否有错误，这个数字由前12位数字按一定规律计算得到。
（2）二维码
二维条码/二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何图形按照一定规律在平面上（二维方向）分布的 详见的图形记录数据符号信息，二维码在为人们的生活提供便利的同时，也带来了一定的安全隐患，不随意扫描 或安装 ，是信息社会的基本常识。
（3）声音编码
声音的频率一般以 表示，记为 ，指每秒周期性振动的次数，人耳可以感知到的声音频率范围为 ~ ， 是用来表示声音强度的单位，记为dB。
将模拟声音数字化需要经过 、 和 三个过程。
常见的声音文件类型有 （不压缩）、 （有损压缩）、 （微软自带）。
（4）图像编码
组成 文件大小相对 放大效果 常见格式
位图
矢量图
常见的位图图像文件格式： （不压缩，容量大）， （有损压缩，容量相对小）， （背景可透明，可静态可动态）， （背景可透明）。
色位关系： ，例如：黑白2色= 位，16色= 位，256色= 位，RGB颜色模式= 位。
（5）视频编码
视频是由静态图像 形成的。彩色电视制式，PAL制式 帧/秒，即每秒播放 帧图像，NTSC制式 帧/秒，即每秒播放 帧图像。
（6）数据压缩
由于数据量大，不便于存储与传输，往往需要对其进行压缩，压缩分为 压缩和无损压缩：无损压缩指的是压缩后的文件可完全还原，如常见的压缩（打包）软件rar格式，zip格式都属于无损压缩； 指的是压缩后的文件无法完全还原，如声音的压缩格式 ，图像的压缩格式 ，视频的压缩格式 ，都属于有损压缩。
压缩比= : ，因此，压缩比一定比1 （选填：大/小）
【第四节 数据管理与安全】
数据管理
数据管理是利用计算机硬件和软件技术对数据进行有效 、 、 和
的过程，其目的在于 。
计算机数据的管理已经经历了 、 和 三个阶段。
在人们日常使用的计算机中，数据一般以 的形式存储。根据编码规则的不同，文件格式也不同，用以区分不同类型的存储数据，在windows操作系统中，用 来表示某些特定的文件类型。常见文件格式对应扩展名如下表：
计算机一般采用 结构来管理文件，在windows系统中，则采用了更为形象的 来管理文件。
每个应用程序都有自己的数据文件，数据可能在多个文件中重复出现，造成 。同时数据文件之间的相互关联，需要大量的人工干预，给数据的 和 造成不便，这些问题直到 的出现才得以解决。传统数据库技术基于 数据开发，凭借其数据 、 等特点，已经成为现代社会数据管理的主要方式。随着数据采集技术的提高，数据量急剧增长，大量 、 数据被源源不断地采集起来，对于这些数据，已经很难用传统的 进行管理。现在，借助 、 等技术，数据管理水平正不断提高。
分类 数据特点 常见文件
结构化数据
非结构化数据
半结构化数据
数据安全
威胁数据安全的因素有很多，如 、 、 、
、 等，都有可能造成计算机中数据的损坏。
保护数据安全需要保护 。主要采用主动防护的手段，如 、数据备份、 等手段，保证数据的安全。
对于数据安全，不仅仅要做好防护上的安全，还应提高 ，如通过数据加密、 等方法来提高数据的 和完整性。 ，指通过加密算法和加密密钥将明文变成 ，而解密则是通过 将密文变成明文。数据校验，是为保证数据的 进行的一种验证操作，常见的数据校验方法有 、 、 等。
【第五节 数据与大数据】
大数据的概念
大数据代表着 的信息资产，需要特定的技术和分析方法将其转换为价值。大数据的本质是 。
大数据的特征
① 。即 （Volume），大数据收集和分析的数据量非常大，现在传感器、互联网、智能终端等每天都在源源不断地产生海量数据。
② 。即 （Velocity），有两种含义，一是指 。二是指 ，在信息社会中，数据往往 变化，数据的价值也会随着时间的推移而变化，只有高效率的数据护理技术才能充分发挥数据的价值。
③ 。即 （Variety），大数据的数据来源多，既有 ，也有 。正因为大数据来自多种数据源，其数据 不可能保持一致，各种 、 和 数据共存是大数据的普遍现象。
④ 。即 （Vaule），大数据蕴含着巨大的价值，但因其数据量庞大，可能发挥价值的仅是其中非常小的部分，价值密度相对 。价值密度的高低与数据总量的大小成 。
大数据思维
大数据是一场变革，改变的不仅仅是数据，还有人们的思维。
首先，大数据要分析的是 ，而不是 。
其次，对于数据不在追求 ，而是能够接受数据的 。在大数据处理过程中，数据的来源多种多样，这些数据可以是 、 、也可以是
。当数据量大到一定程度时，个别数据的不准确就显得 。
再次，不一定强调对事物 ，而是更加注重他们的 。
大数据对社会的影响
大数据让生活 ；大数据让决策 ；大数据带来新的 ；大数据带来新的 ，如信息泄露、 等方面社会问题。

展开更多......

收起↑