高一信息技术必修一《数据与计算》复习提纲
必修一《数据与计算》复提纲
第一章 数据与信息
1.1 数据及其特征
1.数据的概念：数据是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.数据的表现形式：数据的表现形式包括数值型和非数值型符号，如图形、图像、视频、音频、文本（文字、数字、数值、字符）等。
3.数据的基本特征：
1）二进制：在计算机中，数据以二进制的形式存储和加工。
2）语义性：语义是将数据符号解释为客观世界的事物。
3）分散性：数据是分散的记录，分别记录不同客观事物的运动状态。
4）多样性和感知性：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。
1.2 数据编码
1.模拟信号：模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息，常见的模拟信号应用包括有线相连的电话和无线发送的广播电视。
2.数字信号：数字信号是离散时间信号的数字化表示，常用有限位的二进制数表示，常见的数字信号应用包括开关电路中输出电压和电流脉冲的信号。
3.模拟信号与数字信号优缺点对比：
字符串长度统计名称 优点 缺点
模拟信号 简单容易实现 保密性差，抗干扰能力弱
数字信号 抗干扰能力强，保密性、可靠性强 技术实现复杂，占用频带宽
4.文字编码：常见的文字编码包括ASCII码、国标码和统一码。其中，ASCII码将英文字母A的编码定义为xxxxxxxx（十进制数65），后面的字母依次往上加1.
5.进制换算：常见的进制包括二进制、八进制、十进制和十六进制。进制之间的转换可以通过数位分解和除二求余倒排法实现。
6.图像编码：图像编码包括位图和矢量图两种，其中位图的最小单位为光栅点（或像素），位图数据文件大小可以通过图像分辨率、图像量化位数和单位字节数计算得出。
7.声音编码：声音编码包括采样、量化和编码三个步骤，声音存储空间可以通过采样频率、量化位数、声道数和时间计算得出。
1.3 信息及其特征
信息是经过加工处理、具有意义的数据，是对客观世界中各种事物的运动状态和变化的反映，是客观事物之间相互联系和相互作用的表征。
信息具有普遍性，只要有事物运动，有数据存在，就会有信息存在。信息普遍存在于自然界
和人类社会发展的始终，可以被人们感知、获取、传递和利用。信息的传递打破了时间和空间的限制。信息作为一种资源，通过交流可以在不同的个体或体间共享。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，往往会产生新的信息，使信息得到增值。信息不是一成不变的东西，会随着客观事物的变化而变化。如果信息不能反映事物的最新变化状态，它的效用就会降低，一旦超过其“生命周期”，信息就会失去原有的效用，成为历史记录。并非所有信息都是对事物的真实反映。信息的使用价值的大小是相对的，取决于接收信息者的需求及其对信息的理解、认识和利用的能力。
2.第二章 知识与数字化研究
知识是人们运用大脑对获取或积累的信息进行系统化地提炼、研究和分析的结果，能够精确地反映事物的本质。它来源于实践、经过加工提炼，又高于实践。智慧是为了达到预定目标而运用知识解决问题的创新思维能力。
数据、信息、知识、智慧是相互关联的，数据是客观事物的符号记录，信息是经过加工处理、具有意义的数据，知识是对获取或积累的信息进行系统化地提炼、研究和分析的结果，
智慧是为了达到预定目标而运用知识解决问题的创新思维能力。
数字化工具和资源具有获取的便捷性、形式的多样性、资源的共享性、平台的互动性、内容的扩展性等优势。数字化研究具有问题化、合作性、个性化、创造性和再生性、开放性等特点。常见的思维导图软件有XMind、Mindmanager、FreeMind等。
3.第三章 算法基础
算法是解决问题的有限步骤，是计算机解决问题的基础。体验计算机解决问题的过程有问题分析、算法设计、编码实现和测试调试等步骤。
计算机解决问题的过程包括分析问题、设计算法、编写程序、调试运行和检查结果。算法是解决问题的具体方法和步骤，具有有穷性、确定性、数据输入和输出以及可行性等特征。算法可以通过自然语言、流程图和伪代码等方式进行描述。流程图包括开始/结束、输入/输出、处理和判断等基本图形，用于表示算法中变量的计算与赋值和条件判断。程序设计语言是计算机可以识别运行的指令集合，包括机器语言、汇编语言和高级语言等。高级语言最接近数学语言和自然语言，常见的高级语言包括Fortran、C、C++、Java和Python等。在程序
设计中，变量的命名规则包括由字母、数字和下划线组成，且第一个字符必须是字母或下划线，标识符是区分大小写的。Python常用的基本数据类型包括数值、字符串和列表等。

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