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《数字与信息》ppt课件•数字与信息概述•数字的表示与编码•信息论基础•数字信号处理目•信息安全与保密•数字与信息的未来发展录contents01数字与信息概述数字与信息的定义数字是一种用来表示数量、顺序和大小的符号系统,可以用来进行计算、统计和数据分析等信息是用来传递知识、思想和数据的媒介,可以是有形的或无形的,可以是文字、图像、声音或数据等形式数字与信息的重要性010203提高工作效率促进交流与合作推动经济发展数字和信息技术的应用,数字和信息技术的应用,数字和信息技术的不断创使得人们可以更快地获取、使得人们可以更方便地进新和发展,推动了全球经处理和分析信息,提高了行跨地域、跨时间的交流济的发展,成为现代社会工作效率与合作的重要支柱之一数字与信息的应用领域计算机科学人工智能数字与信息技术在计算机科学数字与信息技术在人工智能领领域的应用非常广泛,包括计域的应用正在逐渐深入,包括算机硬件、软件、网络等方面机器学习、自然语言处理等方面通信工程多媒体技术数字与信息技术在通信工程领数字与信息技术在多媒体技术域的应用也非常重要,包括移领域的应用也非常广泛,包括动通信、卫星通信、光纤通信音频、视频、图像等方面等方面02数字的表示与编码数字的二进制表示二进制数的表示方法是在数字后面加二进制数的基数为2,只有0和1两种字母B,例如1010B表示一个二进状态制数二进制数的运算规则是“逢二进一”,即0+1=1,1+1=10数字的十进制表示十进制数的基数为10,有0-9十进制数的运算规则是“逢十十进制数是日常生活中最常使共十个数字进一”,即9+1=10用的数字表示方式,表示方法是在数字后面不加任何字母数字的十六进制表示十六进制数的基数为16,有0-9和A-F共十六个数字十六进制数的运算规则是“逢十六进一”,即F+1=10(在十六进制中表示为A)十六进制数常用于计算机领域中表示数据,表示方法是在数字后面加字母H,例如A3H表示一个十六进制数数字的编码方式GB2312码用于表示汉字和其他符号,共收录ASCII码6763个汉字和682个其他符号,用两个字节(16位)表示用于表示英文字符和符号,共128个字符,用一个字节(8位)表示Unicode码用于表示世界上所有语言的字符,包括汉字、英文字母、数字、符号等,用一个或两个字节(16位或32位)表示03信息论基础信息量的度量信息量的基本定义信息量的计算方法信息量的单位信息量是衡量信息多少的信息量通常通过概率计算常用的信息量单位是比特量,通常用负熵来度量来获得,与事件发生的概bit,一个事件有两个可率呈反比能的结果时,其信息量为1比特信息熵的概念信息熵的定义信息熵的计算信息熵的特性信息熵是系统不确定性的度量,信息熵通常通过概率分布来计算,信息熵具有非负性、可加性、极表示随机变量的平均信息量反映随机变量的混乱程度值性和对称性等特性信息编码原理编码的基本概念编码是将信息转换为可传输或存储的格式的过程常见编码方式二进制编码、十进制编码、ASCII编码等编码原理的应用编码原理在数据压缩、加密通信、数据传输等方面有广泛应用04数字信号处理数字信号的特点离散性确定性稳定性可存储性数字信号在时间或幅度数字信号的波形是确定数字信号的幅度和频率数字信号可以存储在计上都是离散的,其取值的,可以用数学公式表不会像模拟信号那样随算机、硬盘、光盘等数是离散的示时间变化字存储介质中数字信号的变换01020304傅里叶变换拉普拉斯变换Z变换小波变换将时域信号转换为频域信号,将时域信号转换为复平面上的将离散信号转换为复平面上的将信号分解成不同频率和时间用于分析信号的频率成分函数,用于分析信号的稳定性函数,用于分析离散信号的特尺度的分量,用于信号处理和性图像处理数字信号的滤波滤波器设计根据特定要求设计数字滤波器,如低通、高通、带通、带阻等滤波器实现通过编程实现数字滤波器,可以采用不同的算法和数据结构滤波器应用数字滤波器在信号处理、图像处理、语音识别等领域有广泛应用数字信号的压缩编码压缩编码原理01通过去除冗余信息、减少数据量等方式实现数字信号的压缩常用压缩编码方法02如Huffman编码、算术编码、LZ
77、LZ78等压缩编码应用03在数据存储、传输、处理等方面有广泛应用,如JPEG图像压缩标准05信息安全与保密加密技术基础加密技术定义加密技术是利用数学、物理或计算机技术将信息转换为不可识别的格式,以保护其免受未经授权的访问、泄露或破坏加密技术分类根据加密算法和应用场景,加密技术可分为对称加密和公钥加密两类加密标准常见的加密标准有AES、DES、RSA等,这些标准广泛应用于数据加密、数字签名和身份认证等领域常见的加密算法对称加密算法对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密,1常见的对称加密算法有AES、DES等公钥加密算法公钥加密算法使用不同的密钥进行加密和解密,2常见的公钥加密算法有RSA、ECC等散列算法散列算法将任意长度的数据转换为固定长度的哈3希值,常见的散列算法有SHA-
256、MD5等信息隐藏技术信息隐藏定义01信息隐藏是将秘密信息隐藏在普通信息中,使人不注意或无法察觉到信息的存在信息隐藏分类02信息隐藏可分为隐写术和数字水印两类隐写术是将秘密信息隐藏在普通数据中,数字水印则是将标识信息嵌入到多媒体数据中信息隐藏应用03信息隐藏技术在保密通信、版权保护、数据完整性验证等领域有广泛应用网络安全防护防火墙技术防火墙是网络安全的第一道防线,通过过滤网络流量、阻止非法访问来保护网络资源安全审计安全审计是对网络系统的安全性进行实时监测和评估,及时发现和解决安全问题入侵检测与防御入侵检测与防御系统能够实时监测网络流量,发现和防御恶意攻击,提高网络的安全性06数字与信息的未来发展人工智能与大数据人工智能随着算法和计算能力的提升,人工智能将在各个领域发挥更大的作用,如医疗、教育、交通等大数据大数据技术将进一步挖掘数据的价值,为企业决策提供更准确的数据支持量子计算与量子通信量子计算量子计算机的运算能力远超传统计算机,未来将应用于加密、优化等领域量子通信量子通信具有高度安全性,未来将应用于军事、金融等领域区块链技术与数字货币区块链技术区块链技术具有去中心化、可追溯等特点,未来将应用于供应链、版权保护等领域数字货币数字货币具有去中心化、低交易成本等特点,未来将逐渐取代部分传统货币THANKSFORWATCHING感谢您的观看。