2019-2020—1学期20212306《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：二进制数值与记数系统
本章主要介绍了二进制数值（计算机硬件用来表示和管理信息的方式）以及把二进制数值置于各种记数系统中。
重点是自然数以及在各种记数系统如何表示他们。
数字与计算
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，在开始研究计算机之前，首先需要探讨一下数字。
数字分为：自然数，负数，整数，有理数
位置记数法
当我们接触了位置记数法，我们会发现原来我们的认识的数字并不是简单的“数字”，如果记数系统的基数不同，那么其所代表的数字也不相同。
基数：记数系统的基本数值，规定了这个系统中使用的数字量和数位位置的值。
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。
位置记数法更正式定义：用记数系统的基数的多项式表示值。
多项式：多项式是两个或多个代数项的和，每个代数项由一个常量乘以一个或多个变量的非负整数幂构成。
二进制八进制十六进制及记数系统运算
基数规定了记数系统中数字的个数。
在以比十大为基数的记数系统中，我们把字母用作数字。
运算：采用其他基数的数字的加法和减法运算与十进制数中的运算完全相同。并可以通过把两个运算数都转换成十进制数来进行计算。
以2的幂为基数的记数系统
二进制和以2的幂为基数的记数系统能相互转换原因在于其是2的幂。八进制三组划分，十六进制四组划分。
将十进制数转换成其他数制的数
转换十进制数的规则涉及新基数的除法。由这个除法可以得到一个商和一个余数，余数将成为新数字中的下一位数（从右到左），商将代替要转换的数字。这一过程将持续到商为0为止。
二进制数值与计算机
所有信息都是用二进制数值表示的，原因在于计算机中的每个存储位只有高电平和低电平两种信号。由于每个存储位的状态只能是这两者之一，所以用0和1表示这两种状态很符合逻辑。低电平信号等同于0，高电平信号等同于1。事实上，你可以忘记电平，认为每个存储位存放的值是0或1。注意，存储位不能是空的，必须存放0或1。
我们还需掌握以下概念：
二进制数字（binary digit：二进制记数系统中的一位数字，可以是0或1。
位（bit）：二进制数字的简称。
字节（byte）：8个二进制位。
字（word）：一个或多个字节，字中的位数称为计算机的字长
全部了解之后，我们再阅读一下本章小结，第二章学习就完成啦！
第三章 数据表示法
这一章，我们将探讨如何表示和储存计算机管理的各种类型数据
数据：基本值或事实。
信息：用有效的方式组织或处理过的数据。
不久以前，计算机处理的几乎都是数字和文本数据，但现在他已经成为真正的多媒体设备，可以处理各种各样的信息，所有数据都将转化为二进制数字，如果想深入探讨，我们就需要先了解数据压缩及一系列概念。
数据压缩：减少存储一段数据所需空间。
压缩率：压缩后的数据大小除以原始数据大小的值。
下面总结一下数据表示法的相关知识。
一，数字数据表示法
（一）负数表现法
1、符号数值表现法：符号表示数所属的分类（正数或负数）、值表示数的量值的数字表示法。
2、定长量数中的一个概念——十进制补码：一种负数表示法，负数I用10的k次幂减I表示。
3、二进制补码
4、数字溢出（溢出：给结果预留的位数存不下计算出的值的状况。）
（二）实数表示法
1、小数点：在记数系统中，把一个实数分割成整数部分和小数部分的点
2、浮点表示法：表明了符号尾数和指数的实数表示法
3、科学记数法：另一种浮点表示法
二、文本表示法
核心问题是如何表示字符本身。要表示的字符数是有限的，一种表示字符的普通方法是列出所有字符，然后赋予每个字符一个二进制字符串。
字符集：字符和表示他们的代码的清单
（一）ASCII字符集
（二）Unicode字符集
（三）文本压缩
包括：1、关键字编码：用单个字符代替常用单词
2、行程长度编码：把一系列重复字符替换为他们重复出现的次数。
3、赫夫曼编码：用变长的二进制串表示字符，是常用的字符具有较短编码
三、音频数据表示法
（一）、音频格式
（二）、MP3音频格式
四、图像与图形表示法
（一）、颜色表示法
（二)、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。
（三)图形的矢量表示法
五、视频表示法
视频编译码器：用于压缩电影大小的方法。
能使电影能够在计算机或网络上播放。压缩的目标不是舍弃影响观众视觉的信息。
视频编译码器采用的压缩方式有两种：时间压缩和空间压缩
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
二、三章学习收获
掌握了二进制，八进制，十六进制的转换方法和记数系统中的运算，初步了解了数据表示的方法。这是第一次自己看书学习计算机相关知识，不仅提高了我对计算机的认识，还提高了我的自学能力。
学习中遇到的问题和解决过程
本次学习，最开始阅读时，会出现许多晦涩难懂的知识点，让我难以理解，通过不断地查找资料，向学长请教，逐渐理解书本中想要表达的知识，理清知识间的关联。还会在课堂上认真听讲及课后更加仔细的研读教材以获得更深层次的理解，得到更大的收获。
浙公网安备 33010602011771号