【教材划重点第01章】信息化知识【柯基资源网www.fjha.net】.pdf

1.教材09-16上为第1版，16下-21下为第2版。使用第2版教材已经经历9次考试，历年考试情况看，均依据最新的第2版教材命题，偶尔有不超过5题为超出教材的题目2.江山老师在官方清华版第2版教材上，最近9次考试真题附近标注了相关考点，对于标题或者子标题以蓝色字体标注，重要段落的话用红色进行标注，红色字体往往是选择题的解题关键点，大家需要认真多看！3.此书也标注了历年考题，在相应知识点附近，为紫色字体标注，让大家结合知识点能够会做这个题目，同时结合题目也加深对相关知识点的记忆理解，触类旁通！4.同时针对考试重点，江山老师进行录制了视频划重点，同时也针对重要考点有专门的讲课视频5.对于每个章节的学习，江山老师建议先听教材划重点视频（每节课大概10分钟左右)，然后学习江山老师的专门的讲课视频，然后学习内部辅导书对应部分的金色考点及历年真题，涉及到案例或的，可以把对应部分的案例知识点以及真题进行学习6.由于时间仓促，精力有限，此版划重点还不是特别完善，会在后续的版本中不断的进行更新！第1章信息化知识1541.1信息与信息化XQ20世纪90年代以米信息技术不断创新，信息产业持续发展，信息网络广泛普及，信息化成为全球经济祥会发展的显著特征，并逐步向一场全方位的社会变革演进。进入21世纪，信息化对经济社会发展的影响更加深刻。广泛应用、高度渗透的信息技术正孕育着新的重大突破。信息资源日益成为重要生产要素、无形资产和社会财富，被认为是与土地、能源、材料同等重要的战略资源。互联网开辟了无限广阔的信息空问，成为信息传播和知识扩散的崭新的重要载体，同时也加剧了各种文化、思想的相互交流和融合。电子政务在提高行政效率、改善政府效能、扩大民主参与等方面的作用日益显著。智慧城市的建设使城市的管理和服务更加智能和有效。信息安全的重要性与日俱增，成为各国面临的共同挑战。信息化使现代战争形态发生重大变化，是世界新军事变革的核心内容。全球数字鸿沟呈现扩大趋势，发展失衡现象日趋严重。发达国家信息化程度高，发展目标清晰，己经步入了信息化社会；越来越多的发展中国家跨越鸿沟，主动迎接信息化发展带来的新机遇，逐渐跟上信息时代的节奏，实现技术发展同步。在信息技术的推动下，人类社会己经并正在加速进入全新发展时期，基于智能、网络和大数据的新经济业态正在形成，而“融合”是这个时期的主要特征，表现为信息技术和工业制造深度融合、人和机器的融合、信息资源和材料资源的融合，在这个形势下，世界政治、经济、产业、文化和军事发展模式的竞争新格局必将重塑。而诸如教育、医疗、公共服务、社会交往等社会生活的方方面面开始从局部智能走向全局智能，极大地改变了人们的生活方式和行为模式。在充满前所未有的创新活力的同时，信息化正以更快地速度推进生产力的发展，围绕智能制造、云计算、网络空间、移动互联、工业互联、大数据、信息安全等领域的竞争态势和展现出的技术水平，代表着一个国家的信息能力。加快信息化的融合发展，己经成为世界各国的共同选择，信息产业已经成为影响国家核心竞争力的战略制高点。1.1.1信息1,关于信息的基本概念信息(information)是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，客观世界中大量地存在、产生和传递着以这些方式表示出来的各种各样的信息。各种文献中有许多对于信息的不同理解和表述，其中最值得注意的是以下几种。控2系统集成项日管理工程师教程（第2版）制论的创始人维纳(Norbert Wiener)认为：信息就是信息，既不是物质也不是能量。这个论述第一次把信息与物质和能量相提并论(5信息论的奠基者香农(Claude E.Shaninon)认为：信息就是能够用来消除不确定性的东西。这个论述第一次阐明了信息的能和用途。比较流行的另一种说法认为：信息是事先不知道的报导。还有，哲学缪认为：信息是事物普遍联系的方式。不难发现，以上这些说法不宪全一致。维纳的说法和哲学界的说法是从客观的角度给出的表述，香农的说法和一种流行说法是从信息接收者主观的角度给出的判断。总的来说，信息的概念存在两个基本的层次，即本体论层次和认识论层次。前者是纯客观的层次，只与客体本身的因素有关，与主体的因素无关：后者则是从主体立场来考察的信息层次，既与客体因素有关，也与主体因素有关。本体论层次的信息概念因为它的纯客观性而成为最基本的概念，认识论层次的信息概念则因为考虑了主体因素而成为最适用的概念。2.本体论信息概念事物的本体论信息，就是事物的运动状态和状态变化方式的自我表述。按照这个定义，所谓得到了某个事物的本体论信息，就是知道了这个事物处在什么样的运动状态，以及这个运动状态会按照什么方式发生变化。这里所说的“事物”既可以是外部世界的物质客体，也可以是主观领域的精神现象：“运动”是泛指一切意义上的变化或过程：“状态”是指事物运动过程中呈现出来的相对稳定的形态：“状态变化方式”是指事物运动的动态变化情形。由此可见，哪里有事物和事物的运动，哪里就必然有本体论信息的存在。世间事物无处不在，本体论信息无处不有，本体论信息是取之不尽用之不竭的信息源泉。3.认识论信息概念、主体关于某个事物的认识论信息，就是主体对于该事物的运动状态以及状态变化方式的具体描述，包括对于它的“状态和方式”的形式、含义和价值的描述。由于引入了主体的因素，认识论信息的内涵变得比本体论信息更丰富了。按照这个定义，所谓得到了某个事物的认识论信息，就是不仅知道了这个事物的运动状态和状态变化方式的表现形式，而且知道了这种“状态和方式”的含义以及它们对主体的价值。因此，如果获得了足够的认识论信息，就可以根据它的形式、含义和价值做出恰当的判断和决策。反之，没有充分的认识论信息，人们的决策就可能带上盲目性。这就是认识论信息在认识论意义上的巨大作用。从上面给出的定义可以看出，认识论信息与本体论信息是相通的，它们共同的核心都是“事物运动的状态和状态变化的方式”。不仅如此，两者之间还可以相互转化。转化的基本条件就是主体因素：引入主体因素，本体论信息就转化为认识论信息；去除主体因素，认识论信息就转化为本体论信息。人类认识世界的任务和先决条件之一，就是要把本体论信息恰如其分地转化为认识论信息，为其后的决策提供依据。【例-17下】以下关于信息的表述，不正确的是(C)。A.信息是对客观世界中各种事物的运动状态和变化的反映B.信息是事物的运动状态和状态变化方式的自我表述C.信息是事物普遍的联系方式，具有不确定性、不可量化等特点D.信息是主体对于事物的运动状态以及状态变化方式的具体描述第1章信息化知识34.信息的定量描述香农被称为是“信息论之父”。人们通常将香农于1948年10月发表的论文通信的数学理论(A Mathematical Theory of Communication)作为现代信息论研究的开端。香农用概率来定量描述信息，给出了如公式：X)=-P,logP(x)表示事件X的信息熵，P:是事件出现第i种状态的概率，在二进制的情况下，对数的底是2，此时信息熵可以作为信息的度量，称为信息量，单位是比特(it)。在没有任何先验知识的基础让，人们对明天是否刮风，风力最大有多大是完全未知的，假如风力定义为从0级直到7级，那么明天刮风这一事件的信息量是多大呢？由于没有先验知识，所以明天刮风出现最大风力为任何一个风力级别的概率是一样的，都是1/8，根据上述公式可以计算出明天刮风这一事件的信息量是3bt。为便于计算机处理，可以用3位二进制数来表示，即可用000,001,010,011,100,101,110,111来描述明天的刮风事件。当明天没有来临时，刮风事件具有不确定性，这个不确定性定义为信息，而明天刮风事件一旦发生了，这种不确定性就消除了，因此信息还可以理解为消除不确定性的一种度量。5.信息的传输模型信息是有价值的一种客观存在。信息技术主要为解决信息的采集、加工、存储、传输、处理、计算、转换、表现等问题而不断繁荣发展。信息只有流动起来，才能体现其价值，因此信息的传输技术（通常指通信、网络等）是信息技术的核心。信息的传输模型如图1-1所示。噪声信源编码信道解码信宿图11信息传输模型(1)信源：产生信息的实体，信息产生后，由这个实体向外传播。如QQ使用者，他通过键盘录入的文字（如：你好！）是需要传播的信息。(2)信宿：信息的归宿或接受者，如使用QQ的另一方（当然这一方也是信源），他透过电脑屏幕接收QQ使用者发送的文字（如：你好！）。(3)信道：传送信息的通道，如TCPP网络。信道可以从逻辑上理解为抽象信道，也可以是具有物理意义的实际传送通道。TCP/P网络是一个逻辑上的概念，这个网络的物理通道可以是光纤、铜轴电缆、双绞线，也可以是4G网络，甚至是卫星或者微波。【例-16下】信息的传输模型中包括信源、编码器、信道、解码器、信宿、躁声等要素。噪声主要对(C)形成干扰或影响A.信源B.编码器C.信道D.解码器【例-18上】基于TCP/IP协议的网络属于信息传输模型中的(B)。A.信源B.信道C.信宿D.编解码【例-19上】在信息传输模型中，(c)属于译码器。A.压缩编码器B.量化器c.解调器D.TCP/IP网络图4系统集成项目管理工程师教程（第2版）(4)编码器：在信息论中是泛指所有变换信号的设备，实际上就是终端机的发送部分。它包括从信源到信道的所有设备，如量化器、压缩编码器、调制器等，使信源输出的信号转换成适于信道传送的信号。在QQ应用中，键盘敲击会使键盘由不确定状态转换为某种确定状态，此时信息产生了，通过一系列的信号采集、加工、转换、编码，信息最终被封装为TCP/P包，推入TP网络，开始传播之旅。从信息安全的角度出发，编码器还可以包括加密设备，加密设备利用密码学的知识，对编码信息进行加密再编码。(5)译码器：是编码器的逆变换设备，把信道上送来的信号（原始信息与噪声的叠加)转换成信宿能接受的信号，可包括解调器、译码器、数模转换器等。在上述QQ应用中，TCPP包被解？信息将显示在信宿的电脑屏幕上，发送者传送信息的不确定性消除了。(6)噪声：噪声可以理解为干扰，干扰可以来自于信息系统分层结构的任何一层，当噪声携带的信息大到一定程度的时候，在信道中传输的信息可以被噪声淹没导致传输失败。当信源和信宿已给定、信道也已选定后，决定信息系统性能就在于编码器和译码器。设计一个信息系统时，除了选择信道和设计其附属设施外，主要工作也就是设计编、译码器。一般情况下，信息系统的主要性能指标是它的有效性和可靠性。有效性就是在系统中传送尽可能多的信息；而可靠性是要求信宿收到的信息尽可能地与信源发出的信息一致，或者说失真尽可能小。为了提高可靠性，在信息编码时，可以增加冗余编码，犹如“重要的话说三遍”，恰当的冗余编码可以在信息受到噪声侵扰时被恢复，而过量的冗余编码将降低信道的有效性和信息传输速率。概括起来，信息系统的基本规律应包括信息的度量、信源特性和信源编码、信道特性和信道编码、检测理论、估计理论以及密码学。6.信息的质量属性信息反映的是事物或者事件确定的状态，具有客观性、普遍性等特点，由于获取信息满足了人们消除不确定性的需求，因此信息具有价值，而价值的大小取决于信息的质量，这就要求信息满足一定的质量属性，包括：(1)精确性，对事物状态描述的精准程度。(2)完整性，对事物状态描述的全面程度，完整信息应包括所有重要事实。(3)可靠性，指信息的来源、采集方法、传输过程是可以信任的，符合预期。(4)及时性，指获得信息的时刻与事件发生时刻的间隔长短。昨天的天气信息不论怎样精确、完整，对指导明天的穿衣并无帮助，从这个角度出发，这个信息的价值为零。(5)经济性，指信息获取、传输带来的成本在可以接受的范围之内。(6)可验证性，指信息的主要质量属性可以被证实或者证伪的程度。(7)安全性，指在信息的生命周期中，信息可以被非授权访问的可能性，可能性越低，安全性越高。【例-17上】以下关于信息的质量属性的叙述中，不正确的是(B)。A.完整性，对事物状态描述的全面程度B.可验证性，信息的来源、采集方法、传输过程是符合预期的C.安全性，在信息的生命周期中，信息可以被非授权访问的可能性D.经济性，信息获取、传输带来的成本在可以接受的范围之内【例-19下】信息系统的(C)决定了系统可以被外部环境识别，外部环境或者其他系统可以按照预定的方法便用系统的功能或者影响系统的行为。A.可嵌套性B.稳定性C.开放性D.健壮性【例-20下】信息系统的(C)是指系统可能存在着丧失结构、功能、秩序的特性。A.可用性B.开放性C.脆弱性D.稳定性【例-21，上】信息系统具有的能够抵御出现非预期状态的特性称第落)信息化如识5个A.稳定性B.健壮性C.安全性D.可用性1.1.2信息系统731.系统的基本概念系统是指由一系列相互影响、相联系的若干组成部件，在规则的约束下构成的有机整体，这个整体具有其各个组成部件所没有的新的性质和功能，并可以和其他系统或者外部环境发生交互作用。系统在接受外部信息，并向系统外部输出信息或对外部环境发生作用的过程中所表现出来的效能或者特征，就是系统的功能系统的各组成部分老间、组成部分与整体之间，以及整体与环境之间，存在着一定的有机联系，从而在系统的内部和外部形成一定的结构和秩序。系统的形成、发展、变化的动态过程可以分解为活动。一般而言，系统具有以下几个特点：(1)目的性。定义一个系统、组成一个系统或者抽象出一个系统，都有明确的目标或者目的，目标性决定了系统的功能。(2)可嵌套性。系统可以包括若干子系统，系统之间也能够耦合成一个更大的系统。换句话说，组成系统的部件也可以是系统。这个特点便于对系统进行分层、分部管理、研究或者建设。(3)稳定性。系统的稳定性是指：受规则的约束，系统的内部结构和秩序应是可以预见的：系统的状态以及演化路径有限并能被预测：系统的功能发生作用导致的后果也是可以预估的。稳定性强的系统使得系统在受到外部作用的同时，内部结构和秩序仍然能够保持。(4)开放性。系统的开放性是指系统的可访问性。这个特性决定了系统可以被外部环境识别，外部环境或者其他系统可以按照预定的方法，使用系统的功能或者影响系统的行为。系统的开放性体现在系统有可以清晰描述并被准确识别、理解的所谓接口层面上。(5)脆弱性。这个特性与系统的稳定性相对应，即系统可能存在着丧失结构、功能、秩序的特性，这个特性往往是隐藏不易被外界感知的。脆弱性差的系统，一旦被侵入，整体性会被破坏，甚至面临崩溃，系统瓦解。(6)健壮性。当系统面临干扰、输入错误、入侵等因素时，系统可能会出现非预期的状态而丧失原有功能、出现错误甚至表现出破坏功能。系统具有的能够抵御出现非预期状态的特性称为健壮性，也叫鲁棒性(robustness)。要求具有高可用性的信息系统，会采取冗余技术、容错技术、身份识别技术、可靠性技术等来抵御系统出现非预期的状态，保持系统的稳定性。2.信息系统的定义信息系统是一种以处理信息为目的的专门的系统类型。信息系统可以是手工的，也可以是计算机化的，本书中讨论的信息系统是计算机化的信息系统。信息系统的组成部件包括硬件、软件、数据库、网络、存储设备、感知设备、外设、人员以及把数据处理成信息的规程等。