计算机导论课后总结-1

1.1.1 信息的定义

1.维纳的信息定义。（控制论）
维纳：
■ “信息是信息，不是物质，也不是能量。”
■ 信息是人们在适应外部世界并使这种适应反作用于外部的过程中，同外部世界进行交换的内容的名称。

      信息是信息看似是什么也没说，但却道出了信息与物质和能量不同，而把信息与物质与能量相比较，是将信息看作最基本的概念。

2.信息是差异类的定义。

■ 信息是反映事物的形式、关系和差别的东西。信息存在于客体间的差别之中，而不存在于客体之中。
■信息的本性在于事物本身具有变异性。

3.钟义信的信息定义。（哲学角度）
■本体论：信息是事物本身的运动的状态和状态变化的方式。
■认识论：信息是认识主体所感知的事物运动的状态和状态变化的方式。

信息就像是书本，写书的人想表达的与每个人所读出来的不一定会相同。

4.香农的信息定义（数学集合和概率角度）
■信息是事物运动状态的不确定描述。

5.种加属差定义
公式：
被定义概念（属概念） = 邻近的种概念 + 属差

正确使用的关键：
■要有某概念区别于其大一层概念的特有属性

 错误举例：学生甲是选择CS导论课程的学生，选课系统中具有学生甲的编号是错误使用，因为选课系统中具有学生甲的编号不是学生甲区别于最近概念（如选择CS导论课程的学生）的特有属性

总的来说。

信息一般是指事物释放出来的信息、情报、指令、数据或信号，它是人们认识客观世界的媒介。

1.1.2信息的种类
■ 按产生信息的物质的性质划分
■按人类活动领域划分
■按信息所依附载体划分
■按携带信息的信号性质划分
■按信息的作用划分
故，划分标准不同，信息的种类不同。

1.1.3信息的度量
香农的信息熵概念：信息中排除了多余重复信息之后的平均信息量。
而香农通过对离散随机变量的研究，得到信息熵的计算公式。
H(x) = E[I(xi)] = E[ log(2,1/P(xi)) ] -∑P(xi)log(2,P(xi)) (i=1,2,…n)
公式特点：
■当各个事件出现概率相等时，即“不确定性”最高时，信息熵最大。
■当仅存在一个事件，其概率为1时，信息熵最小。
由图片亦可得出此结论。

该图为x+y=p的z函数示意图。

更重要的的是，香农提出了比特（bit）这一个概念来度量信息熵。
一个二进制代码就是一个比特。

1.2.1位模式的信息表示

1.文本的表示

■ASCII码
■Unicode编码
■GB2312-1980编码
■等等。

2.数值的表示

■二进制计数法

补码计算方法：
1.补码 = 原码取反 + 1
2.补码 = 原码从最低位开始数，到第一个1为止，之后的数全部取反。(手算一般更快)

**3.音频的表示
**
音频的采样、量化和编码。

4.图像的表示

■矢量图
■位图.

○ 区别
□ 矢量图放大会失真而位图不会。
□ 但是矢量图难以表现色彩参差丰富的逼真图像效果。

5.视频的表示

由一幅接一幅的静止图像组成。

1.2.2计算机信息处理过程
信息处理就是对信息进行接收、存储、转化、传输和发布。

1.3计算机信息处理的几个例子

1.3.1从方程看代数
近似计算。利用精度进行循环退出。
1.3.2从随机生成迷宫地图看几何
floodfill算法等等。（图形渲染）

1.3.3从测谎看逻辑
不同代码（c++、java、matlab）实现，其核心皆相同。

1.4 图灵机
图灵机 = 一条无限长的纸带TAPE + 一个读写头HEAD + 一个控制器。（抽象与逻辑）
图灵机是一种理想化、抽象化的数学模型。
而正是这种抽象，使得图灵机能够表示各种规则变化，因此成为算法分析和程序设计的基础，成为了核心的计算机理论。
图片来源：
1.http://www.51wendang.com/doc/7805f5478d4f6164b5265912/3
2.http://www.sohu.com/a/149385844_185201
3.http://mooc.chaoxing.com/nodedetailcontroller/visitnodedetail?knowledgeId=2476879