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第一章 认识数据与大数据
1.1数据、信息与知识
这位同学的体重是60kg
今天的气温是25℃
这件衬衫的价格是49元
数据的概念
数据的概念：
数据是描述事物的符号记录，是信息的载体。
数据的特征
基本信息
姓名
年龄
性别
身体状况
心率
血压
肺活量
身份证示意图
火车票
22053014
交通方式 所需时间
飞机 约2h20m
高铁 约5h30m
自驾车 约14h
1.数据可用于描述事物。
2.数据是信息的载体。
3.数据是可加工，可处理的。
大数据的特征
名片
位置
转账
收藏
语音
照片
文件
2
巨量性、多样性
价值性、迅变性
从数据到信息
信息的概念
信息的概念：
信息是数据所表示的意义。
数 据
信 息
加工、处理、赋予含义
信息的特征
1.依附性：信息必须依附一定的载体表现出来。
2.传递性：一传十，十传百。
3.共享性：电视节目可以被多人同时收看。
4.时效性：天气预报、交通信息。
5.价值（相对）性：台风预警。
6.真伪性：眼见为实，耳听为虚。
数据、信息与知识的关系
数据 信息 知识
处理
内化
1.2数字化与编码
数字化的概念、过程
数字化是将复杂多样的事物属性或特征转化为计算机可以处理对象的过程。（二进制代码）
1.采样：在时间轴上对信号数字化
2.量化：在幅度轴上对信号数字化
3.编码：把量化后的样本值变成相应的二进制代码
二进制与数码转换
数据在计算机内部都是以二进制方式进行存储和处理的。
二进制与十进制
数制 十进制 二进制
基数 10 2
数码 0~9 0、1
位权 100、101、102...... 20、21......
进位规则 逢十进一 逢二进一
二进制与十进制
1 2 5
102 101 100
十进制数：
位权：
125=1×102+2×101+5×100
1 0 1
22 21 20
二进制数：
位权：
(101)2=1×22+0×21+1×20
二进制与十进制
十进制转二进制
十进制转二进制：除2反向取余法
除2取余，直到商为0止，将所得余数逆序排序。
(10)10 =
(1010)2
10
2
5
2
2
1
0
2
2
余数
0
1
0
1
二进制与十进制
二进制转十进制
二进制转十进制：按权展开求和法
按权展开求和，二进制的权值为 2n
即（10110)2 = (22)10
4 3 2 1 0
1X24+0X23+1X22+1X21+0X20=(22)10
（10110)2=
练一练
1.与二进制数（101100）等值的十进制数是
2.十进制数71转换成二进制数是
3.十进制数56转换成二进制数是
(1000111)2
44
(111000)2
“8421”法
原理就是一种凑数法，按2的n次方的值列出来，根据不同的情况进行“凑数”。
8 4 2 1
23 22 21 20
1. (101100)2=(44)10
2. (71)10= (1000111)2
3. (56)10=(111000)2
八进制和十六进制
数制 十进制 二进制 八进制 十六进制
基数 10 2 8 16
数码 0~9 0、1 0~7 0~9、A~F
位权 10的若干次幂 2的若干次幂 8的若干次幂 16的若干次幂
进位 规则 逢十进一 逢二进一 逢八进一 逢十六进一
不同进制的下标数字表示及字母表示
数制 十进制 二进制 八进制 十六进制
数字表示 (5)10 (101)2 (6)8 (1E)16
字母表示 5D 101B 6O 1EH
数据编码
计算机作为数据处理的一种工具，无论处理的是字符、图像、声音，还是其他形式的内容，都需要转换成二进制形式的编码，这样才能处理。
英文字符编码
ASCII编码
0~9存储单位 换算关系
B（byte），字节 1B=8b（bit，位）
KB（kilobyte），千字节 1KB=1024B
MB（megabyte），兆字节 1MB=1024KB
GB（gigabyte），吉字节 1GB=1024MB
TB（terabyte），太字节 1TB=1024GB
PB（petabyte），拍字节 1PB=1024TB
EB（exabyte），艾字节 1EB=1024PB
计算机中常见的存储单位与换算关系
计算机处理字符的过程
声音编码
音频所占的存储容量 = 采样频率 × 量化位数 (b)× 声道数 × 时长/8（单位：字节）
一首时长为100s的双声道音乐，采样频率为44.1kHz，量化位数为16，计算该音乐的音频所占的存储容量。
音频所占的存储容量 = 44100×16×2×100/8 = 17640000B
17640000/1024/1024 ≈ 17MB
图像编码
图像所占的存储容量 = 水平像素数 × 垂直像素数 × 颜色深度(b)/8
图像尺寸为90×72像素，颜色深度为1，计算该图像所占的存储容量。
图像所占的存储容量 = 90×72×1/8 = 810B
常见的文件格式
类型 格式
视频文件 avi、mov、mp4
图像文件 bmp、jpeg、jpg、png、gif
音频文件 wav、mp3
文字 txt、doc、docx
表格 xls、xlsx
练一练
1.2023年广西高考考生规模达61万人，其中，报名参加统考人数突破44万人，比去年增加4万人，组织考试工作人员4.1万余人。在这则新闻中出现的“61万”、“44万”、“4万”、“4.1万”属于是（ ）。
A.信息 B.数据 C.知识 D.智慧
2.圆周率π的近似值是3.14，从数据、信息和知识的角度分析，以下描述错误的是（ ）。
A.孤立的看，3.14仅仅是一个数据
B.3.14是圆周率的近似值，这是信息
C.用3.14乘以半径的平方来计算圆的面积，这是知识
D.数据就是信息，信息积累就拥有知识
B
D
3.中央气象台发布2023年第9号台风“苏拉”和第11号台风“海葵”预警，广东、广西、福建及可能受影响的省份积极应对，落实各项防御措施，从而避免了大量的人员和财物的损失，确保了人民生命财产的安全。从信息的角度来看，最能体现信息的哪些特征（ ）。
A.共享性、传递性 B.真伪性、增值性
C.载体依附性、真伪性 D.时效性、价值性
4.图书馆通常会根据读者需求和学科需求，综合得出图书种类、出版社要求、购买数量、财务预算等结果。这属于数据处理过程中的（ ）。
A．数据采集 B．数据加工 C．数据整理 D．数据分析
5.十进制整数 96 转换成二进制数的结果是（ ）
A. 1010010 B. 1100100 C. 1010000 D. 1100000
D
D
D
6.字母“h”的ASCII码二进制数是1101000，十进制数是104；那么字母“k”的ASCII码二进制数和十进制数分别是（ ）
A.1101001、107 B. 1101000、106 C. 1101000、108 D. 1101011、107
7.已知某BMP图像文件的总像素量为1024×768像素，颜色位深度为16位，则该图像文件的存储容量约为（　　）
A. 1.5MB B. 125KB C. 1.5KB D. 1.25MB
8.录制一段时长10秒、采样频率为22.05KHz、量化位数为8位、双声道立体声的WAVE格式音频，需要的磁盘存储空间大约是（　　）
A. 215KB B. 430.7KB C. 1.7MB D. 3.4MB
D
A
B

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