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第二章 信息系统的组成与功能
一、信息系统及其组成
信息时代中的信息及信息系统与人们的生活密切相关，信息系统已渗透到社会生活的各个领域。它们都在信息系统的支持下运作，而云计算、大数据和人工智能等前沿技术，将使信息系统为我们打造智慧新生活。
（一）信息系统的定义
一般来说，信息系统是一个由人、硬件、软件、网络和数据资源等构成的人机交互系统。
人
信息系统中的人是指信息系统的用户。
用户是信息系统的使用者、维护者、管理者和设计者。
用户在信息系统的使用过程中，应自觉遵守信息社会中的道德准则和法律法规，养成规范的信息系统操作习惯，树立信息安全意识。
硬件
硬件是信息系统的物质基础，包括计算机硬件和网络平台。
计算机硬件是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。它是信息系统的运行平台，指超级计算机、大型主机、中型计算机、微型计算机和移动终端等。
网络平台是信息传递的载体和用户接入的基础。
软件
信息系统的软件是帮助终端用户使用硬件、将数据资源转化成各类信息产品的资源,用于完成数据的输人、处理、存储、控制以及输出等信息系统的活动。
软件包括系统软件和应用软件。
网络
信息系统中的网络是指将各个孤立的设备进行物理连接，实现人与人、人与计算机、计算机与计算机之间进行信息交换，从而达到资源共享和通信的目的。
通信与网络技术是信息技术发展较快的领域之一，是现代信息系统的重要技术基础，分布式信息管理与信息的实时传递、发布和共享，都需要通信与网络的支持。
数据资源
数据资源是指人类社会信息活动中积累起来的以信息为核心的各类信息活动要素（信息技术、设备、设施、信息生产者等）的信息。
数据资源的组织、存储和处理是信息系统的主要设计目标和内容。
（二）信息系统中的“流”
在信息系统的工作过程中伴随着各种“流”，信息系统就是一个处理信息、描述信息流动过程的。
流 具体说明
数据流 信息系统在工作过程中需要对数据进行传递，形成了“数据流”
事物流 信息系统在工作过程中需要对事务进行传递，形成了“事务流”
物流 在一些信息系统中，还会发生实物流动，形成了“物流”
资金流 在一些信息系统中，还会发生资金流动，形成了“资金流”
信息流 信息系统的“信息流”伴随以上各种流的流动，既是其他各种流的表现和描述，又是用于掌握、指挥和控制其他流运行的软资源。
二、信息系统的功能
信息系统已经成为个体和组织在信息社会生活、生产中必不可少的- -个系统要素，联系着人、硬件、软件、网络和数据资源。信息系统的主要目的和功能是对信息进行输人、处理、存储、控制、传输和输出，以支持组织做出快速合理的决策。
（一）信息系统的输入功能
信息系统的输入功能是指把系统所需要的数据或信息收集并记录下来，整理成信息系统要求的规范格式和形式，作为信息系统的输入数据。
例如密码规范设置用大小写、数字、特殊符号组合的至少三种来保证信息的安全。
（二）信息系统的处理功能
信息系统的处理功能是指对输入或条件做出的系统响应或者转换，包括对信息的传输、加工和存储。
信息加工的范围很广，可以是信息查询、检索、分析、计算、综合、提炼、优化、预测、评价等。
（三）信息系统的存储功能
信息系统的存储功能是指将获得的或加工后的信息和数据保存起来，以备将来应用。信息存储要考虑存储量、存储介质、存储格式、存储时间和存储安全等问题。
一般地，现代信息系统大多会采用数据库存 储信息，效率更高而且更可靠。数据库服务器就充当了存储数据的角色。
数据存储安全是指采取措施防止信息被窃取、篡改或破坏，通常的安全方式有加密与认证、数据备份和灾难恢复等。
验证码的功能：
1.防止恶意破解密码、刷票、论坛灌水、刷页。
2.有效防止某个黑客对某一个特定注册用户用特定程序暴力破解方式进行不断的登录尝试。虽然登录麻烦一点，但是对网友的密码安全来说这个功能还是很有必要，也很重要。
（四）信息系统的控制功能
信息系统的控制功能是指对构成系统的各种信息处理设备进行控制和管理，对整个信息加工、处理、传输、输出等环节通过各种程序进行控制。
通常，信息管理者负责信息系统的运行和协调，使系统具有一个控制回路，可以自我调整并适应变化的环境。
（五）信息系统的传输与输出功能
信息系统的传输与输出功能是指把经过信息处理生成的有用信息进行传递，并以合适的方式呈现出来。
信息系统的输出结果应该是方便易懂，直观形象，符合用户习惯的。同时，信息系统的输出也可以作为其他信息系统的输入，实现对信息的深加工。
三、信息系统中的计算机和移动终端
信息系统中的计算机与移动终端是信息系统基础设施的重要组成部分之一。
（一）计算机和移动终端的作用
名称 特点 功能 设备
计算机 存储 高速运算 数据存储、加工、计算、分类和整理 信息管理和设备控制 个人计算机 超级计算机 网络计算机 ……
移动终端 移动性 便携化体积 移动通信能力 人机交互 移动办公 定位、信息处理 指纹、身份证等扫描 …… 手机 笔记本电脑 平板电脑、 车载电脑 ……
（二）计算机的工作原理
计算机系统本身就是基本、重要的信息系统，也是其他信息系统的重要组成元素。
计算机的发展
硬件物理器件的变革历程：
电子管晶体管集成电路大规模集成电路超大规模集成电路。
超级计算机：2016年，中国自行研制“神威·太湖之光”。
计算机工作的基本原理
我们现在所使用的计算机都是基于冯.诺依曼体系设计与制造的。计算机的基本工作原理是存储程序和程序控制。
计算机的系统架构
计算机系统有硬件系统和软件系统两大部分组成。两者之间相互依存，互为补充。
硬件
硬件是计算机系统的物理装置，即由电子线路、元器件和机械部件等构成的具体装置，是看得见、摸得着的实体。
计算机硬件 说明 类比
运算器 组合为中央处理器（CPU 大脑
控制器
存储器 用于存储程序、数据和文件 海马体
输入设备 向计算机输入数据和信息的设备。 五感
输出设备 用于数据的输出。它把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。 动作语言表情等
软件
计算机软件 说明
系统 软件 操作系统 对各种软硬件资源的管理控制。
诊断程序 诊断计算机软硬件的故障。
语言处理程序 把用户编写的程序翻译成机器语言。
应用软件 直接面向用户的具体软件。
计算机的主要性能指标
字长：计算机一次所能直接处理的一组二进制数的位数。
CUP时钟频率（主频）：CPU在单位时间内发出的脉冲数。
内存存储容量和频率：可运行的程序大小和程序运行效率。
外存存储容量和读写速度：计算机系统的存取数据、文件的能力。
（三）移动终端的工作原理
移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备，主要用于实现人机交互，其移动性主要体现在移动通信能力和便携化体积，包括手机、平板电脑、笔记本电脑、车载电脑等。
硬件与软件
移动终端从计算机技术的角度来看，移动终端所包含的软硬件结构和计算机相仿，一样具有中央处理器、存储器、输入输出等设备，是一台具备通信功能的微型计算机设备。
项目 PC终端 移动终端
输入 鼠标键盘 触摸屏（各种操作）
摄像头、麦克风 、各种传感器
输出 显示尺寸大 显示让位于便携
网络 网线（稳定） WiFi或者移动互联网
操作系统 Windows MacOS …… 安卓 iOS 鸿蒙
续航 不考虑 考虑
内存 目前最大64GB 目前最大12GB
… … …
移动互联网
移动互联网是移动网络与互联网融合的产物，用户可以使用手机、平板电脑等移动终端，通过移动网接入互联网，随时随地享用互联网的服务，体现了“无处不在的网络，无处不在的业务”的思想。
移动互联网的结构可分为三个层次，即应用层、网络层和终端层。
层次结构 功能 说明
应用层 是移动互联网的终点和归宿，它为用户提供各种不同的应用与服务。 为用户提供各种APP应用
网络层 融合多种技术的宽带无线网络。 WiFi,2G,3G,4G,5G
终端层 采用无限通信网络技术接入互联网的移动终端。
云计算
云计算通过互联网以服务的形式将计算资源提供给用户。其通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户
云计算是分布式处理的一个典型应用，其本质是分布式的计算和存储。云计算是分布式计算、并行计算、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。

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