課程內容第1講計算機如何思考第2講計算機如何記憶第3講計算機如何工作第4講計算機如何處理信息第5講計算機如何通信第6講計算機的前世今生第7講常用軟件的使用第2講計算機如何記憶本章內容1.從超市購物談起2.數據的表示形式及其存儲3.存儲器的種類4.存儲器的工作原理5.數據類型的概念6.數據量的度量7.數據庫的概念8.數據分析與數據挖掘1.從超市購物談起超市計算機要記住那些數據？商品名稱單價與折扣數量金額支付方式售貨員日期…2.數據的表示形式及其存儲模擬數據(Analog

Data)是由傳感器采集得到的連續變化的值，例如溫度、壓力，以及目前在電話、無線電和電視廣播中的聲音和圖像。

數字數據(Digital

Data)則是模擬數據經量化后得到的離散的值，例如在計算機中用二進制代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數據。2.1模擬數據與數字數據數字數據二進制數據2.2計算機所使用的數據7

目前，ASCII

(American

StandardCode

for

Information

Interchange)已為ISO國際標準化組織和CCITT國際電報電話咨詢委員會所采納，成為國際通用的信息交換標準代碼，使用7位二進制數來表示一個英文字母、數字、標點或控制符號；圖形、音頻與視頻數據則可分別采用多種編碼格式。舉例：照片數碼照片2.3數據的機內編碼

高位低位0000010100111001011101110000NULDLESP0@Ｐ`ｐ0001SOHDC1!1ＡＱａｑ0010STXDC2“2ＢＲｂｒ0011EXTDC3#3ＣＳｃｓ0100EOTDC4$4ＤＴｄｔ0101ENQNAK%5ＥＵｅｕ0110ACKSYN&6ＦＶｆｖ0111BELETB‘7ＧＷｇｗ1000BSCAN(8ＨＸｈｘ1001HTEM)9ＩＹｉｙ1010LFSUB*:ＪＺｊｚ1011VTESC+;Ｋ[ｋ{1100FFFS,<Ｌ\ｌ|1101CRGS－=Ｍ]ｍ}1110SORS.>Ｎ^ｎ~1111SIUS/?Ｏ_ｏDEL92.4二進制數據二進制數字：0、1二進制加法：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10例如：(0)10=(0)2,(1)10=(1)2,(2)10=(10)2,

(3)10=(11)2(365.2)10,=(11011.01)2二進制數的計算一般轉換為加法與移位運算，通過“與”、“或”、“非”等邏輯運算電路來實現。與（AND）或（OR）非（NOT）異或（XOR）二進制數據的邏輯運算開關電路實現的“與”“或”“非”數字信號：高電平為1,低電平為001“與”運算電路“或”運算電路“非”運算電路用晶體管實現的與”“或”“非”“與”門電路“或”門電路“非”門電路門電路實現的加法器101101001Ai

Bi+CiCi+1Si使用二進制的優點和不足優點：運算規則簡單可以用邏輯運算實現算術運算可以找到很多元器件支持二進制運算不足：人讀起來困難，一般在輸入輸出時，轉換為16進制表示。

BCD碼由于人們日常使用的是十進制，而機器內使用的是二進制，所以，需要將十進制表示成二進制碼。

BCD碼用十個不同的碼:

0000，0001，0010，0011，0100，

0101，0110，0111，1000，1001，表示0~9的十進制碼，但它的每位是用二進制編碼來表示的，因此稱為二進制編碼的十進制（BinaryCodedDecimal）。BCD碼十分直觀，可以很容易實現與十進制的轉換。在商業上有它特殊的意義。

例:（0010100001011001.01110100）BCD=2859.74計算機如何存放數據按位存放數據每8位為一個單元，稱為一個字節在16位的計算機中，兩個字節為一個字因此，計算機中也常用0、1表示的十六進制數據十六進制數據十六進制中的數字：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F例如(9)10=(9)16(10)10=(A)16(11)10=(B)16(16)10=(F)16(365.2)10=(11011.01)2=(3460.32)8=(596.12)16進制的換算問題：已知di，求十進制的NN=(dn-1dn-2…d2d1d0.d-1d-2…d-m)r=dn-1rn-1+dn-2rn-2+…+d1r1+d0r0+d-1r-1+d-2r-2+…+d-mr-m=

3.存儲器的種類存儲器的種類寄存器：存放微處理器正在處理的數據緩存：為使CPU快速訪問數據而設計的專用高速存儲器（減少訪問外存的次數）主（內）存：臨時存放等待處理的數據外存：永久存放文件的存儲介質硬盤軟盤U盤光盤各種存儲器之間的關系存儲設備軟盤光盤U盤硬盤磁芯存儲RAM半導體存儲芯片紙帶

4.存儲器的工作原理存儲器工作原理磁盤工作原理計算機存儲的發展技術汞延遲線磁帶/磁芯/磁鼓存儲半導體存儲（ROM/RAM）磁盤存儲(硬盤與軟盤）光盤存儲(CD-ROM,CDR/W,DVD,藍光)FlashRAMUSB活動硬盤固態硬盤納米存儲/量子存儲趨勢體積越來越小容量越來越大訪問速度越來越快可靠性越來越高功耗越來也低持久性越來越好

5.數據類型的概念數據類型問題：光有2進制、16進制數是否足夠？怎樣區分整數、小數、正數、負數、邏輯值（真/假）、文字、日期、顏色…?什么是數據類型？一類數據區別于另一類數據的性質。便于計算機理解和處理。一組值的集合及其操作的總稱。數據類型舉例0：男，1：女0：黑，1：白000：星期一，001：星期二，010：星期三，011：星期四，100：星期五，101：星期六，110：星期日000：計算機學院，001：通信學院，010：信管學院，011：自動化學院，100：機械學院，101：光電學院，110：經管學院33常見的數據類型數據類型描述存儲String字符串類型，用于文本或文本與數字的組合。最多255個字符。

Byte字節類型，允許0到255的數字。1字節Integer整數類型，允許介于-32,768到32,767之間的數字。2字節Long長整數類型：允許介于-2,147,483,648與2,147,483,647之間的全部數字4字節Float單精度浮點類型。處理大多數小數。4字節DoubleFloat雙精度浮點類型。處理大多數小數。8字節Date/Time日期和時間類型。8字節Boolean布爾類型，可以顯示為Yes/No、True/False或On/Off。在代碼中，使用常量True和False（等價于1和0）1比特34

6.數據量的度量數據量什么是數據量？數據的多少，一般用字節（Byte，B）作為單位。量級：1KB=1024B1MB=1024KB=1048576B（約100萬字節）1GB=1024MB=1073741824B（約10億字節）1TB=1024GB=1099511627776B（約1萬億字節）1PB=1024TB1EB=1024PB

7.數據庫的概念37回到超市購物要記住的數據：商品名稱（字符串類型）單價與折扣（貨幣/浮點類型）數量（整數類型）金額（貨幣/浮點類型）支付方式（布爾類型）售貨員（字符串類型）日期（日期時間類型）…這些數據是怎么存放的？這些數據大多存放在數據庫中。什么是數據庫？信息的集合，一般用表格形式來存儲數據。什么是數據庫管理系統？維護這些數據表格的軟件系統。存儲超市數據的數據庫物品編號物品名稱單價折扣供貨廠商批號23700001化妝盒12.00100%xxxxxx85940123700002化妝盒15.00100%xxxxxx8600-0124600002粉底液10.00100%蕾琪8803065100011眼影18.00100%憶自美xxxxxx17300006眼影3.00100%xxxxxx8541-03……存儲超市數據的數據庫銷售單編號貨品編號購買數量金額支付方式售貨員日期XS09011002000123700001112.00現金黃德春2009-01-1011:02:56XS09011002000123700002115.00現金黃德春2009-01-1011:02:56XS09011002000124600002110.00現金黃德春2009-01-1011:02:56XS09011002000165100011118.00現金黃德春2009-01-1011:02:56XS0901100200011730000613.00現金黃德春2009-01-1011:02:56數據庫的優點方便數據的增加、刪除、修改自動計算數據，例如：商品金額=單價*折扣*數量總價=∑單項金額方便查詢數據，例如：找出單價大于10元的商品保持數據的一致性、完整性、安全性自動分析數據

7.數據分析與數據挖掘數據分析數據庫包含以原始數據形式存在的一些事實，使用統計學和其他工具分析這些數據，可以得到這些隱藏在數據背后的信息。這些信息對于業務活動往往非常有用。例如，顧客常常會一起買：化妝盒、眼影、粉底霜問題：有人發現西方超市中顧客會同時購買啤酒和尿布，這是為什么？怎樣降低銀行貸款的風險？數據分析一般包括：數據挖據：從多個數據庫構成的數據倉庫中發現有價值的信息聯機數據分析：從數據中發現多個數據維度之間的關系（天氣、學校假期、交通）數據分析數據庫包含以原始數據形式存在的一些事實，使用統計學和其他工具分析這些數據，可以得到這些隱藏在數據背后的信息。這些信息對于業務活動往往非常有用。例如，顧客常常會一起買：化妝盒、眼影、粉底霜問題：有人發現西方超市中顧客會同時購買啤酒和尿布，這是為什么？怎樣降低銀行貸款的風險？數據分析一般包括：數據挖據：從多個數據庫構成的數據倉庫中發現有價值的信息聯機數據分析：從數據中發現多個數據維度之間的關系（天氣、學校假期、交通）數據倉庫與數據挖掘數據倉庫，英文名稱為DataWarehouse，可簡寫為DW或DWH。數據倉庫是為企業所有級別的決策制定過程提供支持的所有類型數據的戰略集合。數據倉庫出于分析性報告和決策支持的目的而創建。為企業提供需要業務智能來指導業務流程改進和監視時間、成本、質量和控制。

數據挖掘，一般是指從大量的數據中通過算法搜索隱藏于其中信息的過程。大數據對于“大數據”（Bigdata）研究機構Gartner給出了這樣的定義。“大數據”是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。大數據技術的戰略意義不在于掌握龐大的數據信息，而在于對這些含有意義的數據進行專業化處理。換言之，如果把大數據比作一種產業，那么這種產業實現盈利的關