第1章信息与计算科学(第3讲主要介绍其中的信息表示)摘要.ppt

第一章 信息与计算科学 主要解决的问题 信息、数据、信号的区别？ * ? 信息-p2 信息的主要特征、器官与技术、核心技术与支撑技术 计算模型与图灵机-p22 信息在计算机中的表示-p27 小数点的位置—定点数和浮点数p28倒数第3段最后一行，内容补充 机器数p28倒数第3段—内容补充学生了解即可 设计补码的原因说明 非数值信息—英文的编码-p28—表1.17位ASCII编码 非数值信息—中文编码-p29 数制-28 计算机逻辑运算与门电路-p29 1.5.2 逻辑与运算—p30 1.5.3 逻辑非运算-p30 1.5.4 异或运算—p31 阿兰·图灵(Alan Turing) 4次信息技术革命-p10 数制及其转换-(2 ?10)-P33 数制及其转换-(10 ?2)-p32 数制及其转换-(2 ?16)P33 1.4 计算机的信息表示与编码 自信息度量-p6—对数换底公式p7-先看p7上例1-1，例1-2中的例子 平均自信息度量（即信息熵）-p8 英文信息编码-p24—见表1.1 7位ASCII编码 阿拉伯数字、英文信息编码-p24 中文编码、unicode码-p25 信息论的补充练习 数据、信号、消息、信息的区别-p6在计算机系统中 科学、技术与工程的区别 *第1章 *第1章 作业 重点 预习 信息的真谛 信息科学 计算科学 信息表示 信息技术？其核心技术？ ? 英文/汉字/数字在机中表示？ * ? 翻译也属计算？图灵机是真机？ ? 常用的数制？数制间转换？ * ? 目录 信息 加绿色星号者为必讲的内容。 信息？香农度量信息？ * ? 科学与技术的区别？ * ? 消息、知识、见闻、通知、事实、数据等[一般]p2 信息就是不确定性的消除量[香农:通信、公式]p3 信息论发展的三个阶段p5： 狭义(经典)信息论—通信领域--香农的 一般信息论—信号受干扰时的处理等 广义信息论—超出通信范畴-适用于各领域 信息的定义： 问题 信息技术 按! 信息、物质、能量是现代社会主要依赖的3种资源p2第2段第1句 人类主要信息器官及对应的信息技术(4基元/核心)p15: 感觉器官--获取/收集信息--传感技术 传导/神经—传递信息--通信技术 思维器官—加工/利用信息--计算机与智能技术 效应器官--控制/使用信息(硬件核心)--控制技术 信息 图灵机 按! 信息的主要特征：p5 载体依附性 可靠性 价值性 共享性 实效性 信息技术的核心技术及主要支撑技术p16: 计算机与智能技术 、通信技术、传感技术、控制技术 信息技术的主要支撑技术：微电子技术 信息技术 信息表示 带子:存储设备 命令:相当于1组预先设计、存储好的程序 控制器:决定读写头的每一步操作 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 控制器 图灵机 一种抽象计算模型 计算的定义/本质： 符号串变换。从已知串始-经规律变换-到预期串止 计算的通用模型p22： 包含存储程的重要思想，为现代计算机的出现提供重要依据。 1+1? 2, ( 3x2) ?6xdx， happy? 幸福 按! 0 0 0 0 0 ON OFF 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 逻辑或 0×0=0 0×1=0 1×0=0 1×1=1 逻辑与 1---真/true 0---假/false 6 0 1 1 0 ON OFF 计算机中信息的表示方法： 机仅识别2进制的数字信息，故各类信息要先编码。 二进制的特点及运算： 采用二进制编码 状态简易选硬件 可靠、稳定性高 运算简单、高速 图灵 英文 常见信息编码： 非数值数据（英文、中文）、数值数据 小数点位置：定点表示法—表示整数（假设小数点位置在最后）： 符号问题 按 定点 浮点 定点整数法能表示的数值范围—绝对值？ 1~1111111，即1~（27-1），1~1287 小数点位置：浮点法-实数(前3位幂)： 1 1 ± 1 1 1 ± 1 211×11111 1 1 1 1 1 1 1 ± 数在机内表示所涉及问题： 数的长度、小数点位置、正负号表示 数长度： 1次传送及处理2进制数长度称字长，即机中数长有限。 0.01101 --0.1101*2-1 11.01—0.1101*22 ± ± ± 以8位十进制为例： 12.34和 0.01234化成规范数 1234 绝对值最大？ 正数： 二进制数在计算机内的表示： 说明补充，了解即可 将2进制表示的真值的符号位数值化。 1个位符号位（最高)，N-1个数值位（真值的数值部分） N位机器数： 负