1.数据、信息、数据处理、人工智能 知识点梳理- 2023届浙教版（2019）高考信息技术专题复习（必修）

第一章 数据、信息、大数据、人工智能 一、数据与信息 1.数据是对客观事物的符号表示，其中数字是最简单的数据，单纯的数据是没有意义的，经过解释，数据才变得有意义。 2.在计算机科学中，数据是指所有能输入到计算机并被计算机程序处理的符号总称，其表现形式可以是文字、图形、图像、音频、视频等。 3.信息是数据所表示的意义，可以用来消除随机不确定性（香农）。 4.信息的特征： (1)载体依附性：信息的存储和传播必须依附于载体，且同一信息可以依附于不同载体。如果载体遭到破环，载体承载的信息就会消失。信息可以脱离她所反映的事物被保存和传播。 (2)时效性：信息往往反映的是事物某一特定时间内的状态，它会随着时间的推移而变化。 (3)共享性：信息是可以共享的，但信息不会因为传播交换而发生损耗。 (4)可加工处理性、真伪性：信息经过加工处理后可以更好的被使用。这一特征使信息具有真伪性。 (5)价值性：信息具有价值，信息的价值和效用因人而异。 5.知识是人类在社会实践中获得的认识和经验的总和，也是人类在实践中认识客观世界(包括人类自身)的成果，它包括对事实、信息的描述以及在教育和实践中获得的技能。知识是可以继承和传递的，通过继承前人的研究成果，知识可以一代一代的传承下去。 6.智慧是一种更高层次的能力，主要体现为收集、加工、应用、传播知识的能力，以及对事物发展的前瞻性看法。它是在知识的基础之上，通过认识的积累，而形成的对事物的认识、远见，体现为一种卓越的判断力。 二、数字化 1.模拟信号：模拟信号是在时间和数值上均连续变化的信号，自然界中大多数信号都是以模拟量形式存在。 2.数字信号：数字信号在时间和数值上都离散的、不连续的信号，且数字信号的数值总是一个最小量的整数倍。这种信号表示的数据可以被计算机存储、处理。 3.模拟信号和数字信号可以相互转换，例如用录音设备采集到的声音最初为模拟信号，经过模数转换器（ADC）后转为数字信号，并以二进制的方式存储在计算机中。同样，存储在计算机中的音频文件可以通过数模转换器（DAC）转为模拟信号，并通过扬声器播放出来。 4.将模拟信号转为数字信号的过程称为数字化，一般需要经过采样、量化、编码三个步骤。 (1)采样：在信号处理领域，采样是将信号从连续时间（空间）域上的模拟信号转换到离散时间（空间）域上的离散信号的过程，通过采样器实现。每秒采样的样本数叫做采样频率，单位用赫兹（Hz）表示。 (2)采样定理：将模拟信号转成数字信号时，会引起失真。根据采样定理：当采样频率大于或等于被采样信号最高频率的两倍时，得到的离散信号可以完整的保留原始信号的所有信息。它确定了信号带宽的上限，也确定了捕获连续信号时所允许的采样频率下限。 (3)量化：在数字信号处理领域，量化指将信号的连续取值近似为有限个近似离散值的过程。量化主要参数是量化位数，单位是比特(bit)；量化位数越多，划分的越精细，量化结果与实际数据也越接近。 三、二进制与进制转换 1.数据在计算机内部是以二进制的方式存储和处理的。在信息技术中，人们常用二进制(B)、八进制(O)、十进制(D)、十六进制(H)来表示信息。 2.进制转换（仅考虑整数） (1)十进制转二进制：采用除2反向取余法，即将十进制整数除以2，得到商和余数，用商数再除以2，依次类推直到商数为0为止，将每次得到的余数按照逆序排列，即为换算的二进制结果。 (2)十进制转十六进制：除16反向取余，十进制转其他(R)进制同理采用“除R反向取余法”。 (3)二进制转十进制：常用方法是按权展开求和。 例：将二进制数的10011转换成十进制。 二进制中每位数字的权是以2为底的幂，按权展开后得： (10011)2 = 1×24 + 0×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 = 16+0+0+2+1=(19)10 其他(R)进制转十进制的方法类似。 (4)二进制与十六进制互转：十六进制的基数为16，逢十六进一，1位十六进制可以用4位二进制表示，同时4位二进制也可以转为1位十六进制。 四、字符编码 1.ASCII码（美国信息交换标准码）：现今最通用的单字节编码系统，由数字、英文字母、标点符号、运算符和控制字符等共128个字符组成，用一个字节中的低7位编码（范围：00H—7FH）。ASCII码表详见附录。 2.汉字编码：计算机中处理汉字需要经过外码，交换码，机内码和字形码等多种编码转换。其中外码也叫输入码，常用的有拼音码，五笔字形码等。我国在1980年公布了国家标准GB2312，1个汉字使用2个字节表示。我国目前使用的国家标准是GB18030—2005，与GB2312兼容。另一种在互联网上广泛使用的是UTF-8，与ASCII码兼容。 3.Unicode：1991年，国际标准化组织和Unicode组织联合制定统一