資源簡介

專題一：數據、信息、知識與智慧
一、四者的概念
數據：現實世界客觀事物的符號記錄，信息的載體，計算機加工的對象。
信息：經過加工處理的、具有意義的數據。
【易錯點】通過各類傳感器或者測量工具等采集到的是數據，比如37℃、90km/h、150cm等，在沒有經過加工處理之前，只是反映客觀事物的某一個特征；經過加工處理后——比如：“今天的氣溫達到了37℃，熱死了！”或者“37℃，體溫正常。謝天謝地終于退燒了！” ——就具有了一定的意義，此時就是信息了。
知識：人腦對信息進行系統地提煉、研究和分析的結果，能精確反映事物的本質。
形成知識路徑：做實驗→獲取觀察數據→分析處理→推理簡歷數學模型→實驗驗證模型→形成知識
智慧：為了達到預定目標而運用知識解決問題的創新思維能力。
二、四者的關系
四者是逐漸遞進的概念，前者是后者的基礎和前提，后者是前者的抽象與升華。
三、信息的特征
普遍性（普遍存在，只要有事物運動，就有數據，有數據就會有信息）
傳遞性（打破時間和空間的限制）
共享性（區別于交換，信息告訴更多的人是共享）
依附性和可處理性（依附性指的是信息通過圖像、文字或者是聲音等載體來表達）
時效性
真偽性
價值相對性（信息是有使用價值的，對不同的人來說不同的信息價值不一樣）
四、計算機中的數據
現實世界中的各種符號，包括圖形、圖像、視頻、音頻、文本等數值性和非數值性的符號，都可以被計算機轉化為二進制數進行存儲、加工。
計算機中的數據有四個基本特征：二進制、語義性、分散性、多樣性與感知性。
由于計算機中采用的物理器件主要是電子元件，其特性只有斷開或者連接兩種狀態，可以用0和1來表示，所有的數據就都以0和1的不同的組合來呈現，因此是二進制數。
不同的內容，如文本、圖片、音頻和視頻，需要用不同的數據編碼的方式來轉化為二進制數進行存儲，因此不同的文件存儲占用的大小也以二進制數的位數來表示，其大小關系如下：
計算機中存儲數據的最小單位是二進制位，用比特(bit)表示。
計算機存儲數據的基本單位是字節（Byte，簡寫為B），1字節=8比特，即8位二進制數。
更高的還有TB太字節、PB拍字節、EB艾字節。
數據編碼：
模擬信號與數字信號
模擬信號：是指用連續變化的物理量所表達的信息。如聲音信號、圖形信號。
缺點：保密性差、抗干擾能力差、不適合遠距離傳輸。
數字信號：是離散時間信號的數字化表示。如開關電路中輸出電壓、電流脈沖。
優點：抗干擾能力強、可靠性高。缺點：算法復雜、成本較高。
數據編碼的三種方式：
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)專題二 數字化學習與創新
數字化工具與資源
數字化工具：指能夠采集、獲取、檢索、表示、傳輸存儲和加工多媒體數字化資源的設備裝置。
數字化資源：指經過數字化工具處理，可以在多媒體計算機上或網絡環境下運行的，且可以實現共享的多媒體材料。
判斷數字化工具的類別：
數字化工具的優勢：
獲取的便捷性：不受時空和傳遞呈現方式的限制
形式的多樣性：以電子數據的多種形式表現信息內容
資源的共享性：為廣泛的使用者所享有，而信息量不變
平臺的互動性：雙向交流的互動方式
內容的擴展性：可操作性和可再生性
八大類別及數字化工具的優勢（表格記憶法）
數字化學習
概念：指個體通過評估并選用常見的數字化資源與工具，有效地管理學習過程與學習資源，創造性地解決問題，從而完成學習任務，形成創新作品的能力。
影響： 數字化學習是伴隨計算機多媒體技術、互聯網通信技術的發展而產生的，是信息社會的重要特征。
特點：
問題化：強調問題在學習活動中的重要作用。在數字化學習過程中，學習者一方面參與決定學習的問題（或主題），并圍繞問題開展學習；另一方面通過學習生成問題、提出問題、分析問題和解決問題。
合作化：數字化學習平臺為學習者提供了一個信息交流、資源共享和協作學習的環境。學習者可以在任何時間通過網絡向教師提出問題和請求指導；也可以和其他學習者進行學習交流，而且這種交流是雙向的，多對多的。
個性化：數字化學習能滿足以學習者為中心的、靈活的和個性化學習的需要。學習者可以根據自己的特點自行安排學習進度，選擇自己需要的資源，按照適合自己的方式進行學習。
創造性和再生性：數字化資源是非線性組織、多以超文本鏈接的形式來構建的龐大的資源網絡，有助于創新思維發展；采用新穎、熟練的數字化加工方法，利用數字化工具進行知識的整合、再創造，最終形成個人的知識與智慧，作為學習者的學習成果。
5、開放性：人們可以隨時隨地通過互聯網進入數字化的學習環境，實現碎片化學習。學習空間正變得無圍墻、無界限。同時，個體的學習也不再是階段性的，而是終身的；數字化學習為構建學習型社會提供了有力的保障，推動了終身教育的發展。
注意：能夠和同學互動指的不是開放性，而是合作性。
體驗數字化創新學習過程
（擴展教學部分，學習思維導圖工具有助于梳理知識）
繪制思維導圖的軟件有Xmind、Mindmanager、FreeMind、WPS、希沃電子白板5等。
以Xmind為例，繪制思維導圖的操作指導：
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)專題三：大數據與人工智能
一、大數據的概念
無法在可承受的時間范圍內用常規軟件工具進行高效捕捉、管理和處理的數據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現里和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。
來源：人類日益普及的網絡行為所伴生的（各種傳感器獲取的數據，正以大爆發的速度增長）
價值：人們提取信息、做出決策的重要依據，推動信息社會的發展
采集方法：系統日志采集法、網絡數據采集法（網絡爬蟲）、其他數據采集法
二、大數據的特征
大數據的產生角度：4V（大量、多樣、低價值密度、高速）
大量、高速——舉例：2019年雙11，成交額突破100億只用了1分36秒。／周杰倫2019年巡回演唱會門票開售1秒售罄！
低價值密度——舉例：通過監控視頻尋找犯罪分子，億萬記錄種可能只有幾秒鐘有效時間。
多樣——指的是大數據可以從文字、圖像、視頻、音頻等產生
互聯網思維的角度：樣本趨于總體、精確讓位于模糊、相關性重于因果
大數據的存儲與計算的角度：分布式存儲和分布式并行計算
記憶口訣：
三、大數據的影響
四方便：方便支付、方便出行、方便購物與產品推介、方便看病與診病
兩負面：個人信息泄露、信息傷害與詐騙
口訣：付行購診四方便，泄露詐騙兩負面。
四、數據可視化表達的方式【圖表視頻】
反映趨勢變化的：柱形圖、折線圖、柱線混合圖
反映比例變化的：圓環圖、餅圖、圈圖、堆疊面積圖
反映相關關系的：散點圖、雷達圖、網絡關系圖、詞云圖、數據地圖、動態熱力圖、3D動態顯示圖
（體驗詞云圖的制作：文字云,詞云,專業詞頻分析,在線制作-標準版,wenziyun.cn）
五、人工智能
概念：研究計算機模擬人的某些感知能力、思維過程和智能行為的學科。
誕生與發展（簡單了解）
人工智能的誕生：阿蘭·圖靈在1950年發表的一篇名為《計算機器與智能》的論文，提出著名的“圖靈測試”，測試者在與被測試者（一個人和一臺機器）隔開的情況下，通過一些裝置（如鍵盤）向被測試者隨意提問。 如果機器能夠讓平均每個參與者做出超過30%的誤判，那么這臺計算機就可以被認為具有人類智能。
人工智能的發展：
應用：（七大領域）
智能制造
舉例：數控機床、自動識別設備、人機交互系統、工業機器人、智能工廠、智能服務等
智能家居
以住宅為平臺，基于物聯網技術，由硬件、軟件、云計算平臺構成的家居生態圈
智能教育
智能交通
舉例：ETC（不停車電子收費系統）
智能安防
結合攝像頭分析識別安全隱患
生物特征識別技術：指紋識別、人臉識別、指靜脈識別、聲紋識別等
智能醫療
智能物流
PS：如果給出人工智能應用的例子，無法判斷具體是哪個領域的時候，大概率就是智能制造。（因為其他都很好判斷）專題四：算法與程序設計
計算機解決問題的過程：
分析問題→設計算法→編寫程序→調試運行程序
算法：是指在有限步驟內求解某一問題所使用的一組定義明確的規則。
算法的特征 ：可確定有出入（口訣）
可行性、確定性、有窮性、數據輸入、數據輸出。
描述算法的三種方式：
自然語言描述法：使用日常交流所用語言來描述算法，簡單易懂，但也容易歧義。
流程圖描述法 ：使用程序框圖來描述算法，有規定的形狀和對應的作用，更通用且清晰明了，缺點是不好修改。
偽代碼描述法：介于自然語言與計算機語言之間的文字與符號，它不使用圖形符號，書寫方便，易于理解。缺點是需要有一定的編程能力。
三種基本的控制結構：【要能看懂】
（1）順序結構：表示程序中的各步操作按出現的先后順序執行【從上到下執行】
（2）選擇結構：表示程序的處理步驟出現了分支，需要根據某一特定的條件選擇其中的一個分支執行；選擇結構有單選擇、雙選擇、多選擇3種?！居卸鄺l路可以選擇】
（3）循環結構：表示程序反復執行某個或某些操作，直到判斷條件為假（或為真）時才可終止循環。
二、計算機程序：計算機可以識別運行的指令集合。
計算機程序設計語言：
（1）機器語言：由0和1表示的二進制代碼組成的語言，能被計算機直接接收和執行。
（2）匯編語言：使用了一種類似英文縮略詞且帶有助記性符號的語言，但是，計算機不能直接識別和執行這些符號，需要一個專門的語言翻譯器，負責將程序中的每條語句都翻譯成用二進制數表示的機器語言。如：MOV AL，9；ADD AL，8。
（3）高級語言：接近于數學語言和人的自然語言，不再過度依賴某種特定的機器或環境；同理，高級編程語言也不能被計算機直接識別和執行。 【代碼】
第一種高級語言，Fortran語言，主要用于科學和工程計算。
用高級語言編寫的程序必須經過編譯程序或解釋程序將其翻譯成機器語言。
編譯程序：把高級語言程序的每一條語句都編譯成機器語言，并保存成二進制文件后才運行的程序。
解釋程序：在執行高級語言程序時，逐條語句解釋成機器語言并立即執行的程序。
【編譯程序：全文上傳，一次性全文翻譯；解釋程序：帶個翻譯官，你說一句我譯一句】
三、程序設計基礎
常量&變量
常量：指在程序運行過程中其值始終不發生變化的量，通常是固定的數值或字符串，在程序中可以直接使用。
數值 有三種類型：整數int、浮點數 float 和復數。（浮點數就是小數）
字符串 就是一堆字符在引號里面排隊，從左到右排隊，每個字符都有一個編號，叫做索引，左邊第一個編號為0，從右邊開始數第一個編號為-1
Python的其他類型：（簡單了解）
變量 ：指在程序運行過程中其值可以發生變化的量，變量由變量的標識符（變量名）和變量的內容（賦值）兩部分組成。
變量的命名：可以由字母（A-Z，a-z）、數字（0-9）、下劃線( _ )組成。但是第一個字符不能是數字；同時，字母區分大小寫，如X和x、sum和Sum都是不同的標識符；不能用系統關鍵字命名。
一個變量只能保存最后一次賦值的內容。
注意：python中 = 是賦值號， = =才是等于號； * 是乘號， ** 是冪運算，求幾次方
運算符&表達式
當一個表達式中有多種運算時，運算的順序是根據運算符的優先級由高到低進行運算。同級運算則按從左到右的順序進行。
考試最常用的是寫判斷大小的表達式，比如 i > 20
函數
【必須掌握】最?？嫉暮瘮担?
輸入函數： A = input("請輸入：" )
輸入函數必須有一個變量名來保存輸入的內容，因此前面有 A= ；
input( )函數的返回結果都是字符串，如果需要接收數字并計算的話就必須轉換為相應的類型。
將字符串轉換為整數：zs = int( A )
將字符串轉換為小數：xs = float( A )
輸出函數：print( A )
求字符串長度：cd = len( A )
if 語句
單分支
雙分支
多分支
循環結構
while循環和for循環——舉例區分：
while也叫當型循環，表達式是一個關系表達式或邏輯表達式，值為真（True）或假（False），當值為真時執行循環體；
因此whlie循環的循環體中必須有改變表達式中變量值的語句，否則將成為死循環。
for循環是遍歷某一規定范圍內的所有值
1.直接羅列的方式舉例—— for value in [1，2，3，4，5]:
2.使用range( )函數
range(start，stop，step)
計數從start開始（如果省略默認是0）到stop結束（但不包括stop），即 [a,b) 包頭不包尾
step表示步長，即間隔，（如果省略默認為1），step也可以是負數。
循環控制語句
break：由于循環遍歷可能存在的可能性過多，有可能浪費很多的時間重復計算無效值，因此可以在循環中加入控制語句，當滿足條件時即可結束循環

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