2020—2021—1學期20202405《網絡空間安全導論》第一周學習總結
學習內容：《計算機科學概論》第2、3章
今天用了一上午的時間，自學了《計算機科學概論》第二三章，收獲頗多，進行一個簡單的學習總結。
第2章主要講的是二進制數值與記數系統，數字對計算至關重要，所以在研究計算機之前，數字本身就是一個重要的基石。理解了二進制數值，就為理解計算系統如何實現任務做好了充分的准備。所以在第二章我們要掌握不同計數系統和他們之間的種種關系，特別是二進制、八進制和十六進制的相關知識。而第三章主要講述的是可以表示計算機存儲和管理的數據的方法，這種方法能夠捕捉信息的要素，而且必須采用便於計算機處理的形式，我們需要掌握如何表示和存儲計算機管理的各種類型的數據。學習多種表示方法如數字，文本，音頻，圖像圖形，視頻之后，我們便明白為了適應計算機的精確性要求，數字化數據的儲存，校准，傳輸等是每位計算機工作者所要掌握的。
第2章： 二進制數值與記數系統
這一章的重點就是自然數以及在各種記數系統中如何表示它們，首先我們應該了解數字與計算之間的關系，書中關於二者之間的聯系有着重要的論述。
數字對計算至關重要。除了使用計算機執行數字運算以外，所有使用計算機存儲和管理的信息類型最終都是以數字形式存儲的。在計算機的最底層，所有信息都只是用數字0和1存儲的。因此，在開始研究計算機之前，首先需要探討一下數字。
知道了數字對計算的重要作用，我們就開始接觸編寫數字的方法——位置記數法。我們開始知道原來一個數字並不只是簡單的“數字”，如果記數系統的基數不同，那么它所代表的實際的數字也會有所不同。
基數（base）：記數系統的基本數值，規定了這個系統中使用的數字量和數位位置的值。
位置記數法（positional notation）：一種表達數字的系統，數位按順序排列，每個數位有一個位值，數字的值是每個數位和位值的乘積之和。
所以我們應該牢記以R為基數的記數系統，具有n個數位的多項式表示方式。
特別要記住以2的冪為基數的記數系統。
學會了二進制、八進制、十六進制與十進制之間的轉換之后，我們又需要進一步了解二進制數值與計算機之間的關系，教材原文如下：
所有信息都是用二進制數值表示的，原因在於計算機中的每個存儲位只有高電平和低電平兩種信號。由於每個存儲位的狀態只能是這兩者之一，所以用0和1表示這兩種狀態很符合邏輯。低電平信號等同於0，高電平信號等同於1。事實上，你可以忘記電平，認為每個存儲位存放的值是0或1。注意，存儲位不能是空的，必須存放0或1。
我們還需掌握幾個重要概念：
二進制數字（binary digit：二進制記數系統中的一位數字，可以是0或1。
位（bit）：二進制數字的簡稱。
字節（byte）：8個二進制位。
字（word）：一個或多個字節，字中的位數稱為計算機的字長。*
全部了解之后，我們再閱讀一下本章小結，第二章的學習便告一段落！😄
第3章：數據表示法
本章我們需要探討如何表示和存儲計算機管理的各種類型的數據，掌握“數據表示法”
雖然“數據”和“信息”這兩個術語通常可以互換使用，但是還是有必要去分清他們兩個概念。
數據（data）：基本值或事實。
信息（information）：用有效的方式組織或處理過的數據。
如今的計算機已經成為真正的多媒體設備，可以處理各種各樣的信息，所有的數據都會轉化成為二進制數字。如果想討論對這些數據的表示法，就得先了解數據壓縮及一系列概念。
為了更好的運用計算機處理數據，我們需要數字化數據，由於二進制優勢眾多，所以我們使用二進制的計算機進行數據處理。
下面我要總結一下我學到的數據表示法的相關知識：
一、數字數據表示法
（一）負數表現法
1、符號數值表示法：符號表示數所屬的分類（正數或負數）、值表示數的量值的數字表示法。
2、定長量數中的一個概念——十進制補碼：一種負數表示法，負數I用10的k次冪減I表示。
3、二進制補碼
4、數字溢出（溢出：給結果預留的位數存不下計算出的值的狀況。）
（二）、實數表示法
1、小數點：在記數系統中，把一個實數分割成整數部分和小數部分的點。
2、浮點表示法：標明了符號、尾數和指數的實數表示法。
3、科學記數法：另一種浮點表示法。
二、文本表示法
重點放在表示字符的方法上。
字符集：字符和表示它們的代碼的清單。
（一）、ASCll字符集
（二）、Unicode字符集
（三）、文本壓縮
1、關鍵字編碼：用單個字符代替常用的單詞。
2、行程長度編碼：把一系列重復字符替換為他們重復出現的次數。
3、赫夫曼編碼：用變長的二進制串表示字符，使常用的字符具有較短的編碼。
三、音頻數據表示法
（一）、音頻格式
（二）、MP3音頻格式
四、圖像與圖形表示法
（一）、顏色表示法
（二）、數字化圖像與圖形
像素：用於表示圖像的獨立點，代表圖像的元素。
分辨率：用於表示圖像的像素個數。
光柵圖形格式：逐個像素存儲圖像信息的格式。
元數據：有關數據的數據。
矢量圖形：用線段和幾何形表示圖像的方法。
（三）、圖形的矢量表示法
五、視頻表示法.
（一）、視頻編譯碼器：用於縮減電影大小的方法。
時間壓縮：根據連續幀之間的差別壓縮電影的技術
空間壓縮:基於靜態圖像的壓縮技術的電影壓縮技術。
最后用兩張思維導圖來總結一下這兩章的知識脈絡吧~
😄 😄 😄 😄 😄 😄
