第1章 信息和信息系统

🟢 基础⏱ 7 分钟2744 字

🟢 基础 | 课程B·信息技术导论 · 约占理论卷 40%（≈60 分）

1.1 信息与信息技术 ★★★

  • 数据、信息、知识★★★（层级关系高频）：数据（客观记录的原始符号，未经加工的"原材料"）→ 加工处理 → 信息（有含义、对决策有价值的数据"成品"）→ 归纳提炼 → 知识（规律性、可指导实践）
  • 信息的定义：客观事物运动状态和特征的反映；信息的主要特性★★：普遍性、载体依附性（必须依附载体）、价值相对性、时效性、共享性（不会因共享而减少，区别于物质）、可传递性、可伪性
  • 信息的分类★：按表现形式（文字/数字/图像/声音）；按加工层次（一次信息——原始记录，二次信息——加工整理的目录索引，三次信息——分析研究的综述结论）；按应用领域（科技/管理/军事信息等）
  • 信息处理：获取→传输→存储→加工→发布的全过程；信息处理系统：完成上述过程的系统（人、计算机信息系统均是）
  • 信息技术（IT）内容：感测（获取）技术、通信（传递）技术、计算机与智能（处理）技术、控制（施用）技术（"四基元"）——基础是微电子技术、核心是计算机技术 ★

1.2 信息通信技术 ★★★

  • 通信系统模型★★：信源 → 编码器 → 信道（含噪声源）→ 解码器 → 信宿（五个部件名称填空高频）
  • 模拟信号（连续）vs 数字信号（离散）；模拟→数字（A/D）三步：采样→量化→编码（与声音数字化一致）；数字通信优点：抗干扰强、易加密、易存储处理
  • 采样定理：采样频率 ≥ 2×信号最高频率
  • 信道指标：信道带宽（Hz）、传输速率（bps，比特率）；理想无噪信道（奈奎斯特）：Rmax=2W·log₂V；有噪信道（香农）：C=W·log₂(1+S/N) 📐概念级（公式含义与单位）
  • 多路复用技术★★：频分 FDM（按频率划分，模拟，广播）、时分 TDM（按时间片，数字，电话）、波分 WDM（光纤按波长）、码分 CDMA——"一条信道同时传输多路信号"
  • 交换技术：电路交换/报文交换/分组交换（同 3.3 节，答题时两章通用）
  • 传输介质★★：
    • 有线：双绞线（网线、便宜、距离短）、同轴电缆、光纤（光信号、全反射原理、容量大抗干扰距离远、不怕电磁、分单模/多模）；有线载波通信（频分复用叠加载波）
    • 无线：无线电波（全方向）、微波（直线传播，需中继/视距，地面接力与卫星）、卫星通信（同步静止轨道，覆盖广、时延大）、红外线（短距、方向性、不能穿墙，遥控器）、激光
  • 移动通信★★：1G 模拟（仅语音）→ 2G（GSM/GPRS 数字，短信）→ 3G（我国自主 TD-SCDMA）→ 4G（LTE，全 IP、百 Mbps）→ 5G（详见第 3 章）；基站-蜂窝网结构；蜂窝小区频率复用

1.3 计算机信息系统 ★★

  • 定义：以计算机为工具，对数据进行采集、存储、加工、传输，向用户提供信息服务的系统；特点：数据量大、数据持久保存、数据共享、涉及面广
  • 类型（按管理层次）：事务处理系统 TPS（底层）→ 管理信息系统 MIS（中层）→ 决策支持系统 DSS（高层）；办公自动化 OA；企业资源计划 ERP
  • 结构：硬件—软件—数据—人员（DBA 数据库管理员）—规程；发展趋势：网络化、智能化、集成化、云化
  • 典型信息系统★★（名称缩写配对）：
    • 制造业：MRP 物料需求计划 → MRPⅡ 制造资源计划 → ERP 企业资源计划 → CIMS 计算机集成制造系统
    • 电子商务：B2B（企业-企业，阿里国际站）/ B2C（企业-消费者，京东）/ C2C（消费者间，淘宝）/ O2O（线上-线下） ★
    • 电子政务：G2G（政府间）/ G2B（政企）/ G2C（政府对公民）
    • GIS 地理信息系统与数字地球（3S：GIS+GPS 全球定位+RS 遥感）★
    • 远程教育（在线学习平台/MOOC）、远程医疗（会诊、影像）、数字图书馆

1.4 关系数据库系统 ★★★（理论卷常考概念）

  • 数据库系统（DBS）组成：数据库 DB（长期存储的有组织可共享数据集合）+ 数据库管理系统 DBMS（系统软件，管理数据库的核心）+ 数据库管理员 DBA + 应用程序 + 硬件/软件环境 ★（DBS ⊃ DB ⊃ DBMS 关系判断）
  • 特点：数据结构化（整体结构化，与文件系统本质区别）、数据共享性高冗余度低、数据独立性高（物理独立性/逻辑独立性）、由 DBMS 统一管理和控制（安全性、完整性、并发控制、恢复）
  • 数据模型三层★★：概念模型（E-R 模型，按用户观点建模）→ 逻辑模型（层次模型-树、网状模型-图、关系模型-二维表、面向对象模型）→ 物理模型（存储）
  • E-R 图（实体-联系图）★★★：矩形=实体、椭圆=属性、菱形=联系、线段连接；联系类型：1:1、1:n、m:n（技能二实操画图，理论填符号）
  • 关系模型术语★★★：关系=二维表；元组=行（记录）；属性=列（字段）；域=取值范围；候选键（候选码）、主键/主码（唯一标识元组，非空唯一）、外键/外码（引用他表主键实现联系）
  • 关系运算★★：选择 σ（按条件取"行"）、投影 π（取"列"、去重）、连接 ⋈（多表按条件组合）、并/交/差（集合运算）——"选择取行、投影取列"填空高频
  • SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）：DDL 数据定义（CREATE/ALTER/DROP）、DML 数据操纵（INSERT/UPDATE/DELETE/SELECT）、DQL 查询、DCL 数据控制（GRANT/REVOKE） ★（语句归类高频；详见技能二）
  • 数据完整性★：实体完整性（主键非空唯一）、参照完整性（外键取值为被参照表主键值或空）、用户自定义完整性
  • 数据库新技术★：分布式数据库、NoSQL（非关系型：键值 Redis、文档 MongoDB、列族 HBase、图 Neo4j——应对海量非结构化与高并发）、数据仓库（面向分析主题）、NewSQL；主流 DBMS：Oracle、MySQL（开源）、SQL Server、PostgreSQL、达梦/人大金仓（国产）