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(共23张PPT)
数据
讲授人：ZB
时间：2024.09
目录
CONTENT
01
数据与信息基础
02
数据的表示与编码
03
数据的组织与管理
04
数据的处理与分析
04
数据的传播与应用
Part
数据与信息基础
01
数据是客观世界中各种信息的载体，通常以数字、文字、声音、图像等形式存在
数据可以是结构化的，如数据库中的信息；也可以是非结构化的，如图片、音频等
数据本身没有意义，只有通过处理和解释才能转化为有价值的信息
数据的定义
数据可以分为数值型、文本型、多媒体型等
数值型数据包括整数、浮点数等；文本型数据包括字符串等；多媒体型数据包括图像、音频、视频等
数据类型决定了数据处理的算法和存储方式
数据的类型
数据可以通过二进制、十六进制等多种进制表示
在计算机中，数据通常以二进制形式存储和处理
不同的数据类型有不同的编码方式，如ASCII码、Unicode码等
数据的表示方法
数据是信息的原材料，信息是经过加工处理的数据
信息具有明确的意义和目的，能够对人们的行为和决策产生影响
数据转化为信息需要经过收集、处理、分析和解释等过程
数据与信息的关系
01
02
03
04
数据的概念
信息处理的基本过程
信息处理包括输入、处理、输出三个基本阶段
输入阶段是收集和获取数据；处理阶段是分析、加工和转换数据；输出阶段是呈现结果
信息处理的效率和质量取决于处理过程的优化程度
信息处理的技术手段
信息处理技术包括计算机硬件、软件、网络等
计算机硬件提供数据处理的能力；软件提供处理的方法和工具；网络实现数据的传输和共享
人工智能技术为信息处理提供了智能化支持
信息处理的重要性
信息处理能够提高工作效率，减少人力成本
信息处理有助于决策的科学性和准确性
信息处理促进了信息化社会的形成和发展
信息处理的伦理与法律
信息处理需要遵守相关的伦理规范，如保护个人隐私、防止信息滥用等
法律法规对信息处理过程中的数据安全、知识产权等方面进行了规定
信息处理者应具备良好的职业道德和法律责任意识
信息处理原理
存储设备概述
存储设备是用于存储数据和信息的硬件设备
存储设备包括硬盘、固态硬盘、U盘、光盘等
存储设备的性能指标包括容量、速度、可靠性等
数据存储的原理
数据存储是将数据以物理形式保存在存储介质上
数据存储涉及编码、组织、检索等过程
数据存储需要确保数据的完整性和安全性
数据存储的介质
数据存储介质包括磁性介质、光学介质、半导体介质等
磁性介质如硬盘；光学介质如光盘；半导体介质如固态硬盘
存储介质的选择取决于数据存储的需求和成本
数据存储的优化
数据存储优化包括提高存储效率、降低存储成本等
常用的优化技术有数据压缩、数据备份、数据加密等
数据存储优化有助于提升计算机系统的整体性能
计算机中的数据存储
Part
数据的表示与编码
02
”
算法概述：数学原理和逻辑实现
通用算法：递归、循环
例子：编写程序实现数制转换
八进制、十六进制等数制
转换方法：分别按位权展开求和
例子：十六进制数 1A3 转换为十进制数 419
计算机内部使用二进制
日常使用十进制
特定场景使用十六进制，如内存地址表示
二进制转十进制：按位权展开求和
十进制转二进制：除以2取余，逆序排列
例子：将二进制数 1101 转换为十进制数 13
二进制与十进制的转换
数制的应用场景
其他数制及其转换
数制转换的算法
数制与转换
ASCII编码
7位编码，表示128个字符
包括英文字母、数字、标点符号等
例子：字符 A 的ASCII码为 65
Unicode编码
16位或32位编码，表示全球字符
支持多种语言文字
例子：汉字 中 的Unicode码为 4E2D
编码标准的发展
从ASCII到Unicode的演变
为适应国际化需求
例子：UTF- 8、UTF- 16等编码格式
编码转换与兼容性
转换方法：编码转换算法
兼容性问题：不同编码间的转换可能导致乱码
例子：从GB2312到UTF- 8的转换
字符编码
数据压缩的优缺点
优点：节省存储空间，加快数据传输
缺点：可能损失数据质量，增加解压缩时间
例子：图像压缩可能导致画质下降
减少数据占用空间的技术
有损压缩与无损压缩
例子：压缩文件、视频、音频
数据压缩的基本概念
Huffman编码
Lempel- Ziv- Welch (LZW) 算法
例子：ZIP、RAR压缩格式
常见数据压缩方法
数据压缩的应用
网络通信：减少带宽占用
存储系统：提高存储效率
媒体播放：降低播放对硬件的要求
数据压缩
Part
数据的组织与管理
03
文件管理器的作用
管理计算机中的文件和目录
提供文件操作如复制、移动、删除等
界面化显示文件和目录结构
文件系统的类型
FAT、NTFS、ext3 等不同文件系统类型
每种文件系统有特定的存储特点和限制
文件系统的选择影响存储效率和安全性
文件系统的维护
文件与目录结构
文件是存储数据的基本单位
目录用于组织和管理文件
文件夹和子文件夹形成层级结构
定期检查文件系统错误
磁盘碎片整理提高访问效率
使用磁盘清理工具释放空间
文件系统
数据库的基本概念
数据库是存储和组织数据的仓库
表、记录、字段构成数据库的基本元素
关系型数据库通过表格关联数据
数据库管理系统
管理数据库的软件系统
提供数据库的建立、查询、更新等功能
常见 DBMS 有 MySQL、Oracle、SQL Server 等
数据的增删改查（CRUD）操作
SQL 语言用于与数据库交互
数据库应用在网站、企业信息管理等多个领域
数据库的操作与应用
层次模型、网状模型、关系模型等数据库模型
数据库架构分为物理层、逻辑层、视图层
模式定义数据库的逻辑结构
数据库的模型与结构
数据库基础
数据安全的重要性
保护数据不被未授权访问
防止数据泄露、篡改和丢失
维护企业和个人隐私安全
01
数据加密技术
使用算法将数据转换成密文
加密技术包括对称加密、非对称加密等
数字签名确保数据完整性和验证身份
02
数据备份与恢复
定期备份重要数据以防止数据丢失
备份可以是完全备份、增量备份或差异备份
恢复操作用于将备份的数据还原到原始状态
03
数据安全策略
制定数据访问控制策略
使用防火墙和防病毒软件保护数据
定期进行数据安全审计
04
数据安全
Part
数据的处理与分析
04
Python的Scrapy框架用于网络爬虫
第三方API服务如Google Maps API
专业的数据采集仪器如气象站
遵守《中华人民共和国网络安全法》
遵循《中华人民共和国个人信息保护法》
注意数据跨境传输的法律限制
使用网络爬虫技术从网站上抓取数据
通过数据接口API获取数据
利用传感器或仪器直接收集数据
确保数据来源的合法性
注意数据采集过程中的隐私保护
保证数据采集的时效性和准确性
数据采集工具
数据采集的法律法规
数据采集的方法
数据采集的注意事项
数据采集
删除重复数据
填充或删除缺失值
纠正错误的记录
数据清洗
01
合并来自不同来源的数据集
统一数据字段，以便于分析
创建数据仓库，便于数据管理
数据整合
03
将非结构化数据转换为结构化数据
数据类型转换，如字符串转数字
数据标准化，统一数据格式
数据转换
02
Excel的数据处理功能
SQL数据库管理系统
Python的Pandas库
数据处理的软件工具
04
数据处理
数据分析的工具
描述性统计分析
相关性分析
聚类与分类分析
商业智能报告生成
客户行为分析
预测模型构建
使用Excel进行基础数据分析
利用SPSS进行高级统计分析
应用Python的NumPy和SciPy库进行复杂数学计算
结果的可视化展示
分析结果的业务含义解释
分析结果的决策支持作用
数据分析的方法
数据分析的结果解释
数据分析的应用
01
02
04
02
数据分析
Part
数据的传播与应用
05
数据通信的基本概念
数据通信指的是在两点或多点之间进行数据信息的传输过程
它包括数据传输、信号调制、错误检测和修正等环节
数据通信是实现信息社会的基础设施之一
数据通信的模型
常见的数据通信模型包括OSI七层模型和TCP/IP四层模型
模型定义了通信过程中的不同层次和协议标准
各层之间通过接口进行通信，保证了数据传输的顺利进行
数据通信的协议
通信协议规定了数据通信的规则和标准
常见的协议有HTTP、FTP、TCP、IP等
协议确保了不同设备和网络之间能够有效通信
数据通信的安全
数据通信安全涉及加密、认证、完整性保护等技术
加密技术如SSL/TLS保护数据传输过程中的安全
安全协议如IPSec用于保障网络层的安全
数据通信基础
网络数据传输的设备
网络设备包括路由器、交换机、集线器等
路由器用于连接不同网络并进行数据转发
交换机用于局域网内设备的数据交换
03
网络数据传输的原理
网络数据传输基于分组交换和电路交换两种方式
分组交换将数据分割为多个数据包进行传输
电路交换在通信双方间建立固定的数据通道
02
网络数据传输的优化
网络传输优化包括压缩、缓存、负载均衡等技术
压缩技术减少数据传输量，提高传输效率
负载均衡技术提高网络的并发处理能力
04
网络的基本结构
网络结构包括物理层、数据链路层、网络层等
不同的网络结构适用于不同的应用场景
网络结构的设计需要考虑扩展性、可靠性和安全性
01
网络数据传输
电子商务通过互联网实现商品交易和服务
数据分析用于用户行为分析和个性化推荐
云计算技术支撑电子商务平台的弹性扩展
智能家居通过物联网技术连接家庭设备
数据应用实现家庭自动化和智能化管理
用户可以通过智能手机远程控制家居设备
教育信息化利用信息技术改善教学和学习过程
数据分析帮助制定个性化教学计划
网络教学平台实现资源共享和远程教育
医疗健康领域利用数据提高疾病预防和治疗效果
电子病历系统实现患者信息的数字化管理
远程医疗技术提供医疗资源的远程共享
电子商务中的数据应用
智能家居中的数据应用
教育信息化中的数据应用
医疗健康中的数据应用
数据应用案例
谢谢大家
讲授人：ZB
时间：2024.09

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