2020—2021—1学期20202402毕辰成《网络空间安全导论》第一周学习总结

2020—2021—1学期20202402《网络空间安全导论》第一周学习总结

学习内容：《计算机科学概论》第2、3章

第二章主要讲述二进制数值与计数系统。数字对计算至关重要。除了使用计算机执行数字运算以外，所有使用计算机存储和管理的信息类型最终都是以数字形式存储的。在计算机的最底层，所有信息都只是用数字0和1存储的，因此二进制数值就是计算机硬件用来表示和管理信息的方式。

第三章主要讲述数据表示法。探讨如何表示和存储计算机管理的各种类型的数据。

第二章 二进制数值与计数系统

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首先，我们需要明确一些概念

数字（number）：抽象数学系统的一个单位，服从算术法则。
自然数（natural number）：0或通过在0上重复加1得到的任何数。
负数（negative number）：小于0的数，是在相应的正数前加上负号得到的数。
整数（integer）：自然数、自然数的负数或0。
有理数（rational number）：整数或两个整数的商（不包括被0除的情况）。

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位置记数法

位置记数法：一种表达数字的系统，数位按顺序排列，每个数位有一个位值，数字的值是每个数位和位值的乘积之和。
数字是用位置记数法编写的。计数系统的基数规定了这个系统中使用的数字量。
最右边的数位表示它的值乘以基数的0次幂，紧挨着这个数的左边的数位表示它的值乘以基数的1次幂，依此类推。

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二进制、八进制和十六进制

任何计数系统中的最大数字比基数小1

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二进制数值与计算机

每个储存单元称为一个二进制数字，或简称为位。把位集合在一起就构成了字节，字节集合在一起构成了字。字中的位数称为计算机的字长。

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小结

1.数是用位置记数法编写的。
2.任何用位置记数法表示的数都可以进行算术运算。
3.以2的幂为基数的记数系统互相有关联。

第三章 数据表示法

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数据与计算机

区分概念

数据(data):基本值或事实。
信息(information):用有效的方式组织或处理过的数据

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如今的计算机已经成为真正的多媒体设备，可以处理各种各样的信息，所有的数据都会转化成为二进制数字。如果想讨论对这些数据的表示法，就得先了解数据压缩及一系列概念。 为了更好的运用计算机处理数据，我们需要数字化数据，由于二进制优势众多，所以我们使用二进制的计算机进行数据处理。

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数据压缩，即减少存储一段数据所需的空间，压缩率则说明了压缩的程度

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模拟数据与数字数据

计算机是有限的。表示数据的方法有两种，即模拟数据和数字数据。模拟数据完全对应于我们周围连续无限的世界，因此计算机不能很好地处理模拟数据。我们需要数字化数据，把信息分割成片段并单独表示每个片段。

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数字数据表示法

1.负数表示法

（1）符号数值表示法
（2）定长量数
（3）二进制补码
问题：数字溢出

2.实数表示法

浮点表示法：符号*尾数*10的次幂
科学记数法是另一种浮点表示法

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文本表示法

1.ASCⅡ字符集

2.Unicode字符集

3.文本压缩

（1）关键字编码
（2）行程长度编码
（3）赫夫曼编码

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音频数据表示法

音频格式：WAV AU AIFF VQF MP3

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图像与图形表示法

1.颜色表示法

2.数字化图像与图形

像素：用于表示图像的独立点，代表图像的元素

分辨率：用于表示图像的像素个数。

光栅图形格式：逐个像素存储图像信息的格式。

元数据：有关数据的数据。

矢量图形：用线段和几何形表示图像的方法。

3.图形的矢量表达法

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视频表示法

视频编译码器

时间压缩：根据连续帧之间的差别压缩电影的技术。
空间压缩：基于静态图像的压缩技术的电影压缩技术。