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第1章 IT概论 中国石油大学出版社 本章概要 作为信息时代的主角，信息越来越受到人们的重视。那么，什么是信息，它有什么特征，又有什么作用呢？本章将围绕这些问题介绍信息、信息科学和信息技术及其相关知识，从不同层次给出信息论的总体框架。学完本章，你将能够： 描述信息的概念和特征，了解信息社会； 了解数据的表示和常见信息的表示； 说明信息科学和信息技术概况； 了解信息经济中几种业务模式； 了解信息系统及其作用。 本章要点 1.1 信息与信息社会 1.1.1 信息定义 一般认为：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。 1.1.2 信息的特征 1. 信息的特征 具有两个明显的特征：广泛性与抽象性 2. 信息独特的性质 信息不同于物质和能量，有其独特的性质。信息具有共享性、独立性、形式多样性、本质性、普遍性和无限性。 3. 信息与数据、知识的联系 1）数据与信息 2）知识与信息 1.1.3 信息社会 物质是多样的，物质的运动也是多样的。信息是物质运动的反映，这决定了信息也是无所不在的，也是多种多样的。这个世界是信息的，我们的世界是信息世界。 1.2 信息的数据表示 1.2.1 数据的有效表示 1. 进制 所谓r进制，即逢r进位。一个数制所包含的数字符号的个数称为基数。 十进制含0～9十个数字符号，其基数为10；二进制基数为2，只有0、1两个数字；十六进制基数为16，即0～9和A～F（分别表示10～15） 对于任一r进制的数n，记作：（n）r “位权”也是进制中的一个重要概念，它是指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同 2. 比特 比特来自英文字母bit，是二进制位（binary digit）的缩略写法。比特代表一个位，只有两个可能状态，常用“0”或“1”表示 比特是计算机能处理的数据的最小单位。 1.2.2 常见数据的表示 1. 数值数据的编码表示 在计算机内用于存储数据的逻辑部件有两种可能状态，即高电位和低电位两种状态，我们不妨把它们看成是1状态和0状态，那么十进制数字在计算机中存储，实际上也是用二进制存储。但二进制无法表示负数，人们就找了替代方案，用0和1的序列来表示负数。这种替代方案也使用0和1，因而称为二进制编码。 四种数制表示 2. 字符数据的编码表示 计算机还涉及各种字符，这些字符也无法直接在计算机中表示和存储。人们同样用一系列0和1串表示字符，这称为字符编码 字符编码主要是ASCII码，它是American Standard Code for Information Interchange（美国标准信息交换代码）的缩写 3. 汉字的编码表示 （1）汉字交换码 一般用连续的两个字节（16个二进制位）来表示一个汉字。 GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集基本集》，该标准编码简称国标码 GB2312-80收录了6 763个汉字，以及682个符号，共7 445个字符 3. 汉字的编码表示 （2）汉字机内码 国标码GB2312不能直接在计算机中使用，因为它没有考虑与基本的信息交换代码ASCII码的冲突。为了能区分汉字与ASCII码，在计算机内部表示汉字时把交换码（国标码）两个字节最高位改为1，称为机内码。 3. 汉字的编码表示 （3）汉字字形码 汉字字形码实际上就是用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上所需要的图形数据。汉字字形码记录汉字的外形，是汉字的输出形式。通常有两种方法——点阵法和矢量法，分别对应两种字形编码——点阵码和矢量码。 点阵码是一种用点阵表示汉字字形的编码，它把汉字按字形排列成点阵，一个16×16点阵的汉字要占用32个字节，一个32×32点阵的汉字则要占用128个字节 3. 汉字的编码表示 汉字输入码 将汉字通过键盘输入到计算机中采用的代码称为汉字输入码，也称为汉字外部码（外码） 根据编码规则，这些汉字输入码可分为流水码、音码、形码和音形结合码四种。 4. 图形和视频表示 图形在计算机中也必须表示成“0”和“1”串，才能存储和传输。 图形分为两种：位图和矢量图 计算机屏幕是由一个个像素组成的，像素的黑白不同则组成了一幅幅计算机黑白画面。因而我们存储黑白位图时，只需存储计算机屏幕上所有像素的黑白即可，可以用“1”代表白，“0”代表黑 分辨率800×600的屏幕有480 000个像素，即需要480 000个比特来存储一个黑白位图 位图 灰阶图像 用不同程度的灰色来表示位图，这种图像看起来像黑白照片，比黑白位图真实。灰度的级别越多，图像越真实。计算机常用256级灰度显示图像，每个像素可以选择2