计算概论
A.5-6-计算概论-信息、数据与计算机(2)
八进制数的特点是用八个数码(0～7)表示所有的数，基 数是8，采用逢八进一的记数方法。
十六进制数的特点是用十六个数码(0～F)表示所有的 数，基数是16，采用逢十六进一的记数方法。
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数制及数制转换
每个字符用7位二进制数(d6d5d4d3d2d1d0)来表示，7位二进制共有128种状 态(27 = 128 )，可表示128个字符，7位编码的取值范围为0000000～ 1111111。在计算机内，每个字符的ASCII码用1个字节( 8位)来存放，字 节的最高位( d7)为校验位（用于辅助检查数据的正确性），通常用“ 0” 来填充，后7位 (d6d5d4d3d2d1d0)为编码值。7位编码的ASCII码字符集包 括了128个字符，称为标准的ASCII码字符集。
信息不同于数据
处理数据是为了便于更好地解释，只有经过解释，数据 才有意义，才成为信息；可以说信息是经过加工以后、 并对客观世界产生影响的数据。
通俗讲：有意义的数据是对信息的表达。
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计算机中的信息与数据
计算机只能处理数据
只有给特定的数据赋予特定的含义，计算机才 能具备“处理”信息的能力；
信息
数据
计算机
数据
信息
数据（data）
在计算机科学中是指所有能输入到计算机并被 计算机程序处理的符号介质的总称。
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本讲内容
数制转换及二进制运算 数制及数制转换、二进制数的运算
数字化原理 声音、图像、视频等信息的编码
信息的输入与输出 键盘/鼠标输入、显示打印输出等等
计算机信息的表示与分层存储 寄存器、高速缓存、主存储器、外部存储设备
计算概论关键词
计算概论关键词1.计算原理部分●无穷●数字计算与模拟计算●电子计算（模拟与数字）●半加法和全加法器●计算的概念●图灵机基本结构和计算规则●计算机器的一般结构●通用计算机●冯诺伊曼结构●冯诺依曼瓶颈●计算机运行过程2.信息技术原理部分2.1. 概述●信息系统构成●信息的定义2.2. 信息的表示●二进制、十六进制、八进制之间的转换●bit, byte, word●补码●定点数和浮点数（了解IEEE754）●字节序问题●结构化数据●数字图像●RGB颜色模型●空间数据的表示2.3. 信息的获取●信息获取的过程●采样，采样精度和采样频率●串行接口和并行接口2.4. 信息的存储●存储器分级体系●信息冗余（目的、基本方法）●数据压缩（目的、基本方法）●无损压缩●有损压缩2.5. 信息安全●数据加密的主要要素●加密解密的流程●密钥的概念和种类●数据隐藏（目的、基本方法）●数据隐藏的一般流程●身份认证的一般种类2.6. 信息传输●Internet结构●Internet地址和域名●路由和路由器●IPv6概念●Internet传输级别的服务●协议●网络协议的层次●HTML2.7. 信息组织和检索●线性组织、顺序检索、二分查找法●树结构、树的遍历、排序树的查找●网状组织（基本元素、类型）●节点可达性、连通和最佳路径选择●用结构化数据表示实体和关系●面向问题和面向过程的解决方案●SQL的特点●关键字检索的基本原理●基于内容多媒体检索的三个层次。
计算概论.
按位与
按位与运算符“&”是双目运算符。其功 能是将参与运算的两操作数各对应的二进制位 进行与操作，只有对应的两个二进位均为1时， 结果的对应二进制位才为1，否则为0。
按位与
例如：表达式“21 & 18 ”的计算结果是 16(即二进制数10000)，因为： 21 用二进制表示就是： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0101 18 用二进制表示就是: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010 二者按位与所得结果是： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000
new 运算符还有第二种用法，可以用来动态分配 一个任意大小的数组： P = new T[N]; T是任意类型名，P是类型为T * 的指针，N代表 “元素个数”，它可以是任何值为正整数的表达式，表 达式里可以包含变量、函数调用。这样的语句动态分配 出 N × sizeof(T)个字节的内存空间，这片空间的起 始地址被赋值给P。 例如： int * pn; int i = 5; pn = new int[i * 20]; pn[0] = 20; pn[100] = 30; //编译没问题。运行时导致数组越界。
快速排序库函数qsort
排序就是一个不断比较并交换位置的过程。qsort 如何在连元素的类型是什么都不知道的情况下，比较 两个元素并判断哪个应该在前呢？答案是，qsort函 数在执行期间，会通过pfCompare指针调用一个 “比 较函数”，用以判断两个元素哪个更应该排在前面。 这个“比较函数”不是C/C++的库函数，而是由使用 qsort的程序员编写的。在调用qsort时,将“比较函 数”的名字作为实参传递给pfCompare。程序员当然 清楚该按什么规则决定哪个元素应该在前，哪个元素 应该在后，这个规则就体现在“比较函数”中。
计算概论(B)课
信息科学技术学院
通选课领域
是否属于艺术与美育
否
平台课性质
平台课类型
授课语言
中文
教材
《计算概论》（第2版）,许卓群、李文新、罗英伟、汪小林,清华大学出版社,2009,2；
《程序设计基础（第2版）》,吴文虎,清华大学出版社,2005,
参考书
2；
教学大纲
本课程是所有新入学的本科一年级学生学习计算机科学与技术的第一门课程。本课程总括了计算机学科的知识体系，是计算机学科的入门基础。通过本课程的学习，不但可以使学生掌握计算机的基本工作原理以及程序设计的基本原理和方法，为后续课程的学习创造条件；而且可以让学生真正理解计算的本质，提高学生的抽象思维和严格的逻辑推理能力，为将来参与创新性的研究和开发工作打下坚实的基础。
操作系统的功能和作用，文件系统的概念和使用。
第8章 程序设计 - 入门篇（课堂讲授4学时）
程序设计的要素和过程，高级程序设计语言的特点，C语言程序示例及程序规范。
第9章 程序设计 - 基本框架（课堂讲授6学时，习题课2学时）
变量、常量、数据类型和表达式；指令流的控制；控制台输入和输出。
第10章 程序设计 - 数组和结构（课堂讲授8学时，习题课2学时）
本课程课时安排为5学时/周，共90学时，包括课堂教授和上机，不同的教学班级，可以根据实际的需要适当调整课堂讲授和上机的学时分配。课程教学的环节包括：教师课堂讲授，学生在线实践及教师、助教现场辅导，学生利用网络课件和网络资源自学，学生课后作业和小组合作，教师、助教网络答疑和网络讨论等。作为计算机基础教育的第一门课程，我们尤其注重实验教学内容的改革和建设，强调学生真正动手编程训练。除了传统的教学方式方法之外，我们尤其注重实践能力和创新能力的培养，设计了多种有特色的教学方法和教学手段，包括在线实践、多层次的教学辅导、在线考试、与大学生程序设计竞赛相结合、定期的教学交流与讨论等。
《计算概论》期中考试复习题
《计算概论》期中考试复习题一、选择题1．冯·诺伊曼计算机工作原理的设计思想是 B 。
A. 程序设计B. 存储程序C. 算法设计D. 程序编制2．衡量存储器容量大小的基本单位是 A 。
A. bitB. ByteC. KBD. MB3．光盘中的信息必须首先调入 A 后才能被CPU使用。
A. RAMB. BIOSC. CMOSD. Hard Disc 4．以下不是应用层协议的是 B 。
A. HTTPB. TCPC. SMTPD. FTP5．下列关于图像的说法中错误的是 C 。
A. 位图是由一些排成行列的像素组成的B. 矢量图主要存储绘制图形的数学描述C. MPEG是关于静态图像的压缩编码标准D. 矢量图的放大或缩小都不会损失图形的信息。
6．让计算机完成某种功能的指令序列称为 B 。
A. 文档B. 程序C. 语言D. 系统7．我们平常使用的电脑显示器所使用的颜色模型是 C 。
A. YUVB. CMYC. RGBD. VGA 8．下图所示的插头可以连接到PC机主板上的 C 接口。
A. COMB. RJ-45C. USBD. PS/29．对处于还原状态的Windows应用程序窗口，不能实现的操作是 D 。
A. 最小化B. 最大化C. 移动D. 旋转10．下面属于音频格式文件的是 B 。
A. JPG格式B. MP3格式C. A VI格式D. GIF格式11．将两个局域网进行互联的设备是 A 。
A. 路由器B. 网卡C. 集线器D. 调制解调器12．闪存属于 B 类型存储器。
A. RAMB. ROMC. DDRD. CD13．下列网络传输层协议中，适合进行视频、影像等实时信息类型传输的是 B 。
A. TCPB. RTPC. IPD. UDP14．计算机系统中，___B_____是计算机资源的管理者。
A. 硬件系统B. 操作系统C. 应用软件D. 驱动程序15．多任务操作系统通过___C_____实现程序并发执行。
现金的时间价值与等值计算概论
现金的时间价值与等值计算概论现金的时间价值是指现在一定金额的现金价值比将来同等金额的现金价值要高的理论。
时间价值的概念基于以下两个主要原因：一是货币的时间价值，也就是说持有货币的时间越长，其价值就越高；二是不确定性的存在，我们更愿意拥有现在能够支配的现金，而不是将来可能会得到的同等金额的现金。
等值计算是现金流量的计算方法之一，它可以用于比较不同时期的现金流量，并将其转换为相同时间点的等值。
由于时间价值的存在，不同时期的现金流量之间不能直接进行比较。
等值计算通过将未来现金流量的价值折算到当前时间点，以便更准确地评估其价值。
等值计算的方法有几种，其中最常用的是净现值和内部收益率。
净现值的计算是将所有现金流量的现值相加，然后减去初始投资。
如果净现值为正，则表示该投资项目有经济效益；如果净现值为负，则表示该项目不具备经济效益。
内部收益率是指使净现值等于零的贴现率，它表示了一个投资项目的收益率。
一般来说，内部收益率越高，该项目的投资回报越好。
现金的时间价值和等值计算在个人和企业的经济决策中都扮演着重要角色。
个人可以运用这些概念来评估不同投资方案的收益和风险，以便做出更明智的财务规划。
企业可以利用这些概念来评估项目的可行性，进行投资决策和资源分配，以实现最大化的利润和资本回报。
总之，现金的时间价值和等值计算是理解和评估现金流量的重要工具。
通过考虑货币的时间价值和使用等值计算方法，可以更准确地评估资金流入和流出的时间价值，从而作出更明智的经济决策。
现金的时间价值和等值计算是金融学和投资领域中的重要理论概念。
这些概念帮助我们理解现金流量的价值，并在做出经济决策时提供了准确的评估方法。
在个人和企业的经济决策中，考虑现金的时间价值和进行等值计算具有重要意义。
首先，现金的时间价值是指同等金额的现金在不同时间点的价值不同。
这是由于货币的时间价值，也就是在相同金额的情况下，我们更愿意拥有现在能用于支配的现金，而不是将来可能获取的同等金额的现金。
Openjudge计算概论——数组逆序重放【递归练习】
Openjudge计算概论——数组逆序重放【递归练习】/*=====================================数组逆序重放总时间限制:1000ms内存限制:65536kB描述将⼀个数组中的值按逆序重新存放。
例如，原来的顺序为8,6,5,4,1。
要求改为1,4,5,6,8。
输⼊输⼊为两⾏：第⼀⾏数组中元素的个数n（1<n<100)，第⼆⾏是n个整数，每两个整数之间⽤空格分隔。
输出输出为⼀⾏：输出逆序后数组的整数，每两个整数之间⽤空格分隔。
样例输⼊58 6 5 4 1样例输出1 4 5 6 8来源计算概论05思路：这个题可以不⽤数组：进⼊到递归⼦函数后输⼊数据，接着进⼊下⼀层的递归，......当递归返回到该层时输出刚才在本层输⼊的数据。
这个其实就是利⽤系统栈来代替了数组的存储功能。
======================================*/1 #include<stdio.h>2void fun(int i/*,int a[]*/,int n);//fun(n)表⽰要输⼊第n个数，然后进⼊下⼀层递归，回来后输出第n个数3int main()4 {5int n,a[101];6 scanf("%d",&n);7//fun(0,a,n);8 fun(0,n);9return0;10 }11void fun(int i/*,int a[]*/,int n)//fun(n)表⽰还有n个数要输⼊和输出12 {13int t;14if(i==n)15 {16return ;17 }18else19 {20 scanf("%d",&t);21//scanf("%d",&a[i]);22//fun(i+1,a,n);23 fun(i+1,n);24//printf("%d ",a[i]);25 printf("%d ",t);26 }27 }View Code。
可信计算概论
可信计算概论⼀、概念可信计算的基本思想：在计算机系统中，建⽴⼀个信任根，从信任根开始，到硬件平台、操作系统、应⽤，⼀级度量⼀级，⼀级信任⼀级，把这种信任扩展到整个计算机系统，并采取防护措施，确保计算资源的数据完整性和⾏为的预期性，从⽽提⾼计算机系统的可信性。
通俗的解释：可信≈可靠 + 安全现阶段的可信计算应具有确保资源的数据完整性、数据安全存储和平台远程证明等功能。
⼆、关键技术信任根：信任根是可信计算机的可信起基点，也是实施安全控制的点。
在功能上有三个信任根组成。
1、可信度量根（root of trust for measurement, RTM）。
RTM是可信平台进⾏可信度量的基点，在TCG的可信平台中，是平台启动时⾸先执⾏的⼀段软件，⽤以对计算机可信度量。
⼜被称为可信度量根核（crtm）。
具体到可信计算PC中，是BIOS中最开始的代码。
2、可信存储根（root of trust for storage，RTS）。
RTS是对可信度量值进⾏安全存储的基点。
由TPM芯⽚中⼀组被称为平台配置寄存器（paltform configuration register， RCP）和存储根密钥（storage root key，SRK）组成。
3、可信报告根（RTR，report）。
由pcr和背书秘钥（endorsement key）的派⽣密钥AIK（attestaion identity key）组成。
可信计算平台由TPM芯⽚机器密钥和相应软件作为期信任根。
度量存储报告机制：基于信任根，对计算机平台的可信性进⾏度量，并对度量的可信值进存储，当客体访问时提供报告。
是计算机平台确保⾃⾝可信，并向外提供可信服务的⼀项重要机制。
1、度量⽬前尚未有点单⽅法对计算平台的可信性进⾏度量，因此TCG的可信性度量是度量系统重要资源数据完整性的⽅法。
对与系统重要资源数据，实现计算散列值并安全存储；在可信度量时，重新计算重要资源数据的散列值，并欲实现存储的散列值⽐较。
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计算概论
(Introduction to Computing)
主讲人:马思伟
北京大学数字媒体研究所 /
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相关信息
马思伟
– Address: 信息科学院数字媒体研究所,理科二号楼2641 – Tel: 62753424 – Email: swma@ – Homepage: /staff/masiwei.aspx – Research interests
是一种有知识,会学习,能推理的计算机 具有能理解自然语言,声音,文字和图像的能力,能 用自然语言与人直接对话. 可以利用已有的和不断学习的知识,进行思维,推理 和联想,并得到结论. 能解决复杂问题,具有汇集,记忆,检索有关知识的 能力.
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第五代(智能 计算机 第五代 智能)计算机 智能
"深蓝"计算 机器人足球赛 机器狗 ......
Video coding, processing……
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相关信息
教材
– 《计算概论》许卓群,李文新,罗英伟 著,清华大学出版
社 第二版
参考教材
– 《C程序设计(第三版)》谭浩强著,清华大学出版社 – 《C程序设计题解与上机指导(第三版)》谭浩强著,清
华大学出版社
课程网页 – /jiaoxue-Computing/index.htm 上机时间:周一 5-6节
2. 上机操作
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课程结束需要掌握的知识
理论
– – – – –
个人计算机的基本组成及各部件的功能 操作系统的引导及其主要功能 信息的表示,处理,存储的基本原理 互联网的基本功能和原理 计算机程序的工作原理及开发过程
实践
– Windows 操作系统的使用 – 常用软件的操作 – 收发电子邮件,搜索引擎的使用, – office(Word, Excel,Powerpoint) – VC++编程环境 及 C 语言编程
第十五周
– 12月22日第二十讲 – 12月25日第二十一讲
第十六周
– 12月 29日 第二十二讲 复习
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进度安排 – 上机
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 第七次 第八次 Windows操作系统,收发邮件 搜索引擎 Word Excel Powerpoint C 程序设计 C 程序设计 C 程序设计
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内容提要
课程内容 进度安排 授课方式与成绩评定 计算机与人类社会 小结
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课程内容
1. 计算机和信息技术的基本概念和基础知识
计算机硬件组成,软件系统,发展简史 信息的表示与处理,信息的输入与输出,信息的存储 操作系统初步,计算机网络与互联网 软件开发与程序语言,文件系统与数据库系统 程序设计初步 Windows 操作系统和常用软件工具 VC++ 语言编程环境 和 C 语言编程
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计算机文化(Computer Culture) 计算机文化
文化
– (Culture)考古学上指同一历史时期的遗迹,遗物的综合体.
同样的工具,用具,制造技术等是同一种文化的特征. – (Civilization)人类所创造的财富的总和,特指精神财富,如 文学,艺术,教育,科学. – (literacy)运用文字的能力及一般知识 – ...... (如企业文化, )
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计算机的发展速度 - 摩尔定律
芯片密度每 18 个月增加1倍;
体积越来越小
CPU性能价格比 大约18个月翻一番
速度越来越快 价格越来越便宜
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摩尔定理
晶 体 管 单 位 时 间 执
百 万 条 每 秒 /
18
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计算机的发展速度
巴特勒.莱普森 巴特勒 莱普森 Butler W. Lampson The Uses of Computers: The Best is Yet to Come. 2008 诺贝 尔奖获得者北京论坛(图灵奖)
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计算机文化
计算机文化
– 以计算机为核心的信息技术已形成为对当代人类社会产生
全面影响的一种文化形态 --- 计算机文化. – 计算机文化就是能熟练地,有效地,愉快地使用计算机所 必需的知识和技能. – ......
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计算机文化
信息文化(Information Culture) 数字文化(Digital Culture) 网络文化(Cyber Culture, Net Culture, Internet Culture or Web Culture) ......
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计算机学科分类
计算机系统/体系结构(Architecture) 计算机软件与理论 计算机应用技术(Application Technology) 信息安全(Information Security) ......
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计算机科学
电子电路(模拟电路,数字电路,......) 数学(数学分析,线性代数,概率论与随机过程,矩阵论,复 变函数,......) 离散数学(discrete mathematics) 信息论(information theory) 信号与系统(signal and system) ......
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上机2 进度安排 – 上机
第九次 第十次 第十一次 第十二次 第十三次 第十四次 C 程序设计 C 程序设计 C 程序设计 C 程序设计 C 程序设计 C 程序设计
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授课方式与成绩评定
课上讲授和演示 复习,自学和书面作业 上机实习并完成上机作业 考试成绩评测
– 期中考试 20% – 期末考试 40% – 平时成绩(作业,课堂表现)
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计算机的发展
2.第二代(1959年~1964年):晶体管阶段 基本特征是采用晶体管作为计算机的逻辑元器件,运算速度 达每秒几十万次,内存容量增至几十KB.与此同时,计算机 软件技术也有了较大发展,出现了FORTRAN,COBOL, ALGOL等高级语言.与第一代计算机相比,晶体管电子计算 机体积小,成本低,功能强,可靠性大大提高.除了科学计 算外,还用于数据处理和事务处理.其代表机型有IBM 7094.
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世界上第一台计算机ENIAC 世界上第一台计算机
1946年2月14日,世界上第一台 电脑ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator)在美国宾夕法尼亚大 学诞生 发明人:莫奇来和爱克特 5000次加法/秒 体重28吨 占地170m2 18,000多只电子管 1500个继电器 功率150KW
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计算机科学
计算机原理与接口 单片机,数字信号处理(DSP) 计算机系统结构 程序设计语言 算法分析与数据结构(Data Structure) 操作系统,软件工程,编译原理 计算机网络(通信原理,移动通信,宽带通信网) ......
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计算机科学
数据库管理系统(DBMS) 多媒体技术(Multimedia Technology) 人工智能(Artificial Intelligence) 知识工程(Knowledge Engineering) 计算机图形学(Computer Graphics) 计算机视觉(Computer Vision) 自然语言(Natural Language)处理,语音(Speech)信号处 理 ......
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计算机发展的几个阶段
时代 一 二 三 四 年份 46-58 58-64 64-71 71年迄 今 器件 电子管 晶体管 集成电路 大规模集成 电路 软件 汇编语言 高级语言 操作系统 数据库, 网络等 应用 科学计算 数据处理工业控制 文字处理图形处理 社会的各个领域
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第五代(智能 计算机 第五代 智能)计算机 智能
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进度安排
第六周
– 10月20日 第七讲
计算机信息安全 人机交互原理 期中考试 程序设计简介及编程环境
第七周
– 10月27日 第八讲 – 10月30日 第九讲
第八周
– 11月 3日 第十讲
第九周
– 11月10日 第十一讲 C程序设计导引 – 11月13日 第十二讲 程序结构设计
第十周ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
– 11月 17日 第十三讲 数组
40%
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计算机能干什么? 计算机能干什么?
打游戏 文字编辑 上网 编写应用程序 数据处理 ….
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计算机与人类社会
概述 当前计算机的主要应用 当前计算机研究的热门话题 计算机发展带来的问题与困惑 个人计算机的基本组成
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概述
计算机的发展史 计算机的发展速度 - 摩尔定律 计算机科学 计算机文化
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人类经历的信息革命
第一次信息革命:语言的产生 ---人类交流和传播信 第一次信息革命 息最早的工具. 第二次信息革命:文字的出现 --- 它能保留信息,对 第二次信息革命 人类文化的发展起了重要的作用 第三次信息革命:印刷技术的发明 --- 在更大的范围 第三次信息革命 内以更快的速度传播人类文明. 第四次信息革命:计算机文化 --- 成为推动人类文明 第四次信息革命 向前发展的巨大动力.
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信息文化
物质,能源和信息 知识经济
– 是指建立在知识和信息的生产,分配和使用之上的经济. – 主要特征:以高新技术和信息技术为基础,以创新型人才
为先决条件,知识和信息成为国家重要的战略资源,国家 之间的竞争主要体现在对知识和信息的占有,分配和使用 上,人才培养和高科技产业成为国家经济的突出特征.
第十一周
– 11月 24日第十四讲 指针 – 11月 27日第十五讲 字符串