必修一 第一章 数据与信息-普通高中春招考试备考教材 信息技术（第六版）

必修一　数据与计算 考点知识要求 ● 在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式。 ● 在运用数字化工具的学习活动中，理解数据、信息与知识的相互关系，认识数据对人们 日常生活的影响。 ● 针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。 ● 通过典型的应用实例，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。 ● 根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告，理解对数据进行 保护的意义。 ● 从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰当的描述方法和控制结构表示简单 算法。 ● 掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。通过解决实际 问题，体验程序设计的基本流程，感受算法的效率，掌握程序调试与运行的方法。 ● 通过人工智能典型案例的剖析，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，认识人工智 能在信息社会中的重要作用。 第一章　数据与信息 一、数据及其特征 1.数据的定义 数据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 2.数据的基本特征 ①　　　　：在计算机中，数据以二进制的形式存储和加工。 ②　　　　：语义是将数据符号解释为客观世界的事物。 ③　　　　：数据是分散的记录，分别记录不同客观事物的运行状态。 ④　　　　：数据记录的形式是多样的、可看的、可听的、可感知的，如图形、图像、视频、 音频、文本等。 1 二、数据编码 计算机中的信息是用二进制表示的，因为物理上容易实现、可靠性强、运算简单、通用性 强。在计算机中只能识别二进制数码信息，因此，一切字母、数字、符号、图像、声音等信息都 必须用二进制特定编码来表示，信息才能传送、存储和处理。 1.模拟信号与数字信号 （1）模拟信号 模拟信号是指　　　　 　　　　　　　　　　　　。 优点：当达到相同的效果，模拟信号处理比数字信号处理更简单；模拟信号的信息密度 更高；由于不存在量化误差，它可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述。 缺点：保密性差；抗干扰能力弱。 （2）数字信号 数字信号是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。 优点：加强了通信的保密性；提高了抗干扰能力；传输差错可以控制，从而改善了传输质 量；便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理；可构建综合数字通信网，传递 各种消息，增强通信系统的功能。 缺点：占用频带较宽，技术要求复杂，进行模/数转换时会带来量化误差。 2.编码的基本方式 （1）文字编码 单字节码：　　　　　　　　　　　　 　　　　。 双字节码：　　　　　　　　　　　　 。 英文字符编码：标准的　　　　编码（美国信息交换标准代码）使用 8 个二进制数（最高 位为 0）来表示 128 个符号，包括英文大小写字母、标点符号、数字和特殊控制符。 中文字符编码：　　　　的前 128 个字符与 ASCII 编码相同，为了满足国内在计算机中 使用汉字的需要，中国国家标准总局发布了一系列的汉字字符集国家标准编码，统称为 GB 码，或国标码。 Unicode 编码：世界上存在多种编码方式，如果有一种编码，将世界上所有的符号都纳入 其中，无论是英文、日文，还是中文等，大家都使用这个编码表，就不会出现编码不匹配的现 象。每个符号对应一个唯一的编码，乱码问题就不存在了。这就是 Unicode 编码。 （2）图像编码 位图文件：最小单位为　　　　，位图也称点阵图。 图像量化位数：也称图像颜色深度，是指图像中每个像素点记录颜色所用二进制数的 位数。 BMP 位图文件的大小（单位：字节 B）=　　　　　　　　　　　　 。 2 必修一　数据与计算　 其中，颜色数=2n，n为量化位数。 图像分辨率决定清晰度，量化位数决定了色彩的鲜艳程度，量化位数为 1 的图是黑白 图，量化位数为 24 的图为真彩色图。 （3）声音编码 声音编码的过程：　　　　　　　　　　　　 。 根据安奎斯特采样定理，采样频率高于信号的最高频率的两倍，此采样信息包含了原信 号的全部信息，常用采样频率：44.1 kHz（CD 音质）、22.05 kHz、11.025 kHz。 国际声音量化等级分为 256 个，即 28=256，用 8 位二进制数即可表示，最高位表示符号， 正数为 0，负数为 1。 在量化过程中，向下取最接近的量化等级的数值。 WAV 格式声音存储空间（单位：字节 B）=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　（实际声音文件的大小要加上 44 字节的头文件）。 （4）压缩 压缩分为有损压缩（不能还原）、无损压缩（能还原）。 三、信息及其特征 1.信息的定义 信息是经过加工处理的、具有意义的数据。 2.信息的基本特征 ①　　　　：只要有事物运动，有数据存在，就会有信息存在。 ②　　　　：信息的传递打破了时间和空间的限制。 ③　　　　：信息作为一种资源，通过交流可以在不同个体或群体间共享。 ④　　　　：各种信息必须依附一定的图像、文字、声音等符号才能够表现出来，为人们 所接收，并按照某种需要进行处理和存储；信息经过分析和处理，会产生新的信息，使信息得 到增值。 ⑤　　　　：信息不是一成不变的，会随着客观事物的变化而变化。 ⑥　　　　：人们接收到的信息，并不都是对事物的真实反映。 ⑦　　　　：信息作为一种特殊的资源，具有相应的使用价值，但信息使用价值的大小 是相对的。 随堂练习 一、单项选择题 1. 下列关于数据的说法，正确的是（　　）。 A. 数据需要计算机记录，所以数据是在计算机产生之后才诞生的 B. 刻画着图案的远古时代的石器是数据 3 C. 每天的天气预报、股市行情，主要体现了信息的时效性 D. 新闻经过各大媒体报道后迅速为大众所知，主要体现了信息的价值性 2.（11011）2、（35）16、（51）10中最大的是（　　）。 A.（11011）2 B.（51）10 C.（35）16 D. 一样大 3. 下列说法错误的是（　　）。 A. 模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息 B. 温度、湿度、压力、长度、电流、电压等是模拟信号 C. 通常又把模拟信号称为连续信号，它在一定的时间范围内可以有无限多个不同 的值 D. 自然界中各种事物的变化，既有模拟信号，也有数字信号 4. 已知字母“d”的十进制 ASCII 码为 100，则字母“g”的 ASCII 码的二进制值为（　　）。 A.01111000 B.01100111 C.01011000 D.01000011 5. 下列属于汉字编码的是（　　）。 A.ASCII 码 B.GBK 字库 C. 摩尔斯码 D.MD5 码 6. 一张使用了 256 种颜色的计算机位图，其颜色位深度是（　　）。 A.256 B.2 C.8 D.16 7. 下列说法错误的是（　　）。 A. 编码是数据存储及表现的基础，也是人们认识世界的基础 B. 文字、图像、声音等类型的数据可以经过编码进行存储和传输 C. 视频等数据文件可以被编码成数据文件 D. 程序设计不属于编码 8. 下列信息来源最可靠的是（　　）。 A. 朋友圈里发布的信息 B. 朋友告诉你的消息 C. 手机上收到的短信 D. 政府网站上看到的消息 9.“红灯停，绿灯行”主要反映的是信息的（　　）。 A. 传递性 B. 时效性 C. 真伪性 D. 价值相对性 10. 从信息的一般特征来说，下列说法不正确的是（　　）。 A. 直播体现信息具有时效性 B. 同一个信息只可以依附于一个载体 C. 信息具有共享性，可以被多个接收者接收而不产生损耗 4 必修一　数据与计算　 D. 信息可以脱离它所反映的事物被保存和传播 二、判断题 11. 数据和信息是不可分离的，数据是信息的表达，信息是数据的内涵。 （　　） 12. 数字、文字是数据，图形、图像、声音和视频不是数据。 （　　） 13. 数据的基本特征包括二进制、语义性、分散性、多样性与感知性。 （　　） 14. 计算机可以处理的信息包含文字、图像、声音等，这些可以识别的符号都称为数据， 所以信息即数据。 （　　） 15. 在自然界中，我们可以感知的，在时间和幅值上都是连续的物理量称为模拟信号。 （　　） 16. 模拟信号比数字信号更易于传输。 （　　） 17. 根据计算位图文件大小的公式：位图文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分 辨率×图像量化位数/8，可知其单位是位（b）。 （　　） 18. 将声音数据化，就是把声音进行数据采样和数据量化就行了。 （　　） 19. 同一条信息对不同的人具有不同的价值。 （　　） 20. 古人将文字、符号刻在龟甲上以传后人，这主要体现了信息的载体依附性特征。 （　　） 三、应用题 21. 如图所示是一个“大”字的 8×8 信息编码点阵图，假设空方块用“0”表示，黑方块用 “1”表示，试分析并回答下列问题。 （1）点阵图第 3 行从左向右用“0”和“1”表示的信息编码是　　　　　。 （2）该字的表示方法是点阵图还是矢量图？　　　　　 （3）只修改一行编码就可以将原图的“大”字改成“人”字，应修改第　　　　　行，修改 后的编码是　　　　　。 22. 某单位为了提高员工的业务能力，让业务人员把自己在工作实践中的经验和技巧与 大家一起分享，设立了每季度一次的工作方案评奖，每个业务人员都拿出自己的经验之作参 加评奖。单位把所有的方案汇集起来装订成册，发给大家学习。几个季度下来，单位的业绩 取得突破，也形成了良好的学习和探讨业务的氛围。这里面体现了信息的哪些特征？ 5 必修一 数据与计算 第一章 数据与信息 一、数据及其特征 1、数据是现实世界客观事物的符号记录，是信息的载体，是计算机加工的对象。 2、数据的基本特征 1．二进制 2．语义性 3．分散性 4．多样性与感知性 二、数据编码 1、模拟信号与数字信号 （1）用连续变化的物理量所表达的信息。 （2）离散时间信号的数字化表示。 2、编码的基本方式 （1）文字编码 ASCII、莫尔斯码 国标码（GBK），统一码（Unicode） ASCII GB2312 （2）图像编码 像素（光栅点） BMP位图文件的大小（单位字节B）=文件头（14）+信息头(40)+ 颜色表项(颜色总数*4，24位无颜色表项）+图像分辨率*图像量化位数÷8 （3）声音编码 采样、量化、编码。 WAV格式声音存储空间（字节B）=采样频率（Hz单位）*量化位数*声道数*时间（秒）÷8 三、信息及其特征 2、信息的基本特征 (1)．普遍性 (2)．传递性 (3)．共享性 (4)．依附性和可处理性 (5)．时效性 (6)．真伪性 (7)．价值相对性 四、随堂练习 （一）单项选择题 1-5 CCDBB 6-10CDDAB （二）判断题 11-15✔✖✔✖✔ 16-20 ✖✖✖✔✔ （三）应用题 21.（1）001000100 （2）点阵图 （3）6 000010000 22.普遍性、依附性和可处理性、共享性、传递性、价值相对性 学科网（北京）股份有限公司 $$