資源簡介

(共23張PPT)
數據
講授人：ZB
時間：2024.09
目錄
CONTENT
01
數據與信息基礎
02
數據的表示與編碼
03
數據的組織與管理
04
數據的處理與分析
04
數據的傳播與應用
Part
數據與信息基礎
01
數據是客觀世界中各種信息的載體，通常以數字、文字、聲音、圖像等形式存在
數據可以是結構化的，如數據庫中的信息；也可以是非結構化的，如圖片、音頻等
數據本身沒有意義，只有通過處理和解釋才能轉化為有價值的信息
數據的定義
數據可以分為數值型、文本型、多媒體型等
數值型數據包括整數、浮點數等；文本型數據包括字符串等；多媒體型數據包括圖像、音頻、視頻等
數據類型決定了數據處理的算法和存儲方式
數據的類型
數據可以通過二進制、十六進制等多種進制表示
在計算機中，數據通常以二進制形式存儲和處理
不同的數據類型有不同的編碼方式，如ASCII碼、Unicode碼等
數據的表示方法
數據是信息的原材料，信息是經過加工處理的數據
信息具有明確的意義和目的，能夠對人們的行為和決策產生影響
數據轉化為信息需要經過收集、處理、分析和解釋等過程
數據與信息的關系
01
02
03
04
數據的概念
信息處理的基本過程
信息處理包括輸入、處理、輸出三個基本階段
輸入階段是收集和獲取數據；處理階段是分析、加工和轉換數據；輸出階段是呈現結果
信息處理的效率和質量取決于處理過程的優化程度
信息處理的技術手段
信息處理技術包括計算機硬件、軟件、網絡等
計算機硬件提供數據處理的能力；軟件提供處理的方法和工具；網絡實現數據的傳輸和共享
人工智能技術為信息處理提供了智能化支持
信息處理的重要性
信息處理能夠提高工作效率，減少人力成本
信息處理有助于決策的科學性和準確性
信息處理促進了信息化社會的形成和發展
信息處理的倫理與法律
信息處理需要遵守相關的倫理規范，如保護個人隱私、防止信息濫用等
法律法規對信息處理過程中的數據安全、知識產權等方面進行了規定
信息處理者應具備良好的職業道德和法律責任意識
信息處理原理
存儲設備概述
存儲設備是用于存儲數據和信息的硬件設備
存儲設備包括硬盤、固態硬盤、U盤、光盤等
存儲設備的性能指標包括容量、速度、可靠性等
數據存儲的原理
數據存儲是將數據以物理形式保存在存儲介質上
數據存儲涉及編碼、組織、檢索等過程
數據存儲需要確保數據的完整性和安全性
數據存儲的介質
數據存儲介質包括磁性介質、光學介質、半導體介質等
磁性介質如硬盤；光學介質如光盤；半導體介質如固態硬盤
存儲介質的選擇取決于數據存儲的需求和成本
數據存儲的優化
數據存儲優化包括提高存儲效率、降低存儲成本等
常用的優化技術有數據壓縮、數據備份、數據加密等
數據存儲優化有助于提升計算機系統的整體性能
計算機中的數據存儲
Part
數據的表示與編碼
02
”
算法概述：數學原理和邏輯實現
通用算法：遞歸、循環
例子：編寫程序實現數制轉換
八進制、十六進制等數制
轉換方法：分別按位權展開求和
例子：十六進制數 1A3 轉換為十進制數 419
計算機內部使用二進制
日常使用十進制
特定場景使用十六進制，如內存地址表示
二進制轉十進制：按位權展開求和
十進制轉二進制：除以2取余，逆序排列
例子：將二進制數 1101 轉換為十進制數 13
二進制與十進制的轉換
數制的應用場景
其他數制及其轉換
數制轉換的算法
數制與轉換
ASCII編碼
7位編碼，表示128個字符
包括英文字母、數字、標點符號等
例子：字符 A 的ASCII碼為 65
Unicode編碼
16位或32位編碼，表示全球字符
支持多種語言文字
例子：漢字 中 的Unicode碼為 4E2D
編碼標準的發展
從ASCII到Unicode的演變
為適應國際化需求
例子：UTF- 8、UTF- 16等編碼格式
編碼轉換與兼容性
轉換方法：編碼轉換算法
兼容性問題：不同編碼間的轉換可能導致亂碼
例子：從GB2312到UTF- 8的轉換
字符編碼
數據壓縮的優缺點
優點：節省存儲空間，加快數據傳輸
缺點：可能損失數據質量，增加解壓縮時間
例子：圖像壓縮可能導致畫質下降
減少數據占用空間的技術
有損壓縮與無損壓縮
例子：壓縮文件、視頻、音頻
數據壓縮的基本概念
Huffman編碼
Lempel- Ziv- Welch (LZW) 算法
例子：ZIP、RAR壓縮格式
常見數據壓縮方法
數據壓縮的應用
網絡通信：減少帶寬占用
存儲系統：提高存儲效率
媒體播放：降低播放對硬件的要求
數據壓縮
Part
數據的組織與管理
03
文件管理器的作用
管理計算機中的文件和目錄
提供文件操作如復制、移動、刪除等
界面化顯示文件和目錄結構
文件系統的類型
FAT、NTFS、ext3 等不同文件系統類型
每種文件系統有特定的存儲特點和限制
文件系統的選擇影響存儲效率和安全性
文件系統的維護
文件與目錄結構
文件是存儲數據的基本單位
目錄用于組織和管理文件
文件夾和子文件夾形成層級結構
定期檢查文件系統錯誤
磁盤碎片整理提高訪問效率
使用磁盤清理工具釋放空間
文件系統
數據庫的基本概念
數據庫是存儲和組織數據的倉庫
表、記錄、字段構成數據庫的基本元素
關系型數據庫通過表格關聯數據
數據庫管理系統
管理數據庫的軟件系統
提供數據庫的建立、查詢、更新等功能
常見 DBMS 有 MySQL、Oracle、SQL Server 等
數據的增刪改查（CRUD）操作
SQL 語言用于與數據庫交互
數據庫應用在網站、企業信息管理等多個領域
數據庫的操作與應用
層次模型、網狀模型、關系模型等數據庫模型
數據庫架構分為物理層、邏輯層、視圖層
模式定義數據庫的邏輯結構
數據庫的模型與結構
數據庫基礎
數據安全的重要性
保護數據不被未授權訪問
防止數據泄露、篡改和丟失
維護企業和個人隱私安全
01
數據加密技術
使用算法將數據轉換成密文
加密技術包括對稱加密、非對稱加密等
數字簽名確保數據完整性和驗證身份
02
數據備份與恢復
定期備份重要數據以防止數據丟失
備份可以是完全備份、增量備份或差異備份
恢復操作用于將備份的數據還原到原始狀態
03
數據安全策略
制定數據訪問控制策略
使用防火墻和防病毒軟件保護數據
定期進行數據安全審計
04
數據安全
Part
數據的處理與分析
04
Python的Scrapy框架用于網絡爬蟲
第三方API服務如Google Maps API
專業的數據采集儀器如氣象站
遵守《中華人民共和國網絡安全法》
遵循《中華人民共和國個人信息保護法》
注意數據跨境傳輸的法律限制
使用網絡爬蟲技術從網站上抓取數據
通過數據接口API獲取數據
利用傳感器或儀器直接收集數據
確保數據來源的合法性
注意數據采集過程中的隱私保護
保證數據采集的時效性和準確性
數據采集工具
數據采集的法律法規
數據采集的方法
數據采集的注意事項
數據采集
刪除重復數據
填充或刪除缺失值
糾正錯誤的記錄
數據清洗
01
合并來自不同來源的數據集
統一數據字段，以便于分析
創建數據倉庫，便于數據管理
數據整合
03
將非結構化數據轉換為結構化數據
數據類型轉換，如字符串轉數字
數據標準化，統一數據格式
數據轉換
02
Excel的數據處理功能
SQL數據庫管理系統
Python的Pandas庫
數據處理的軟件工具
04
數據處理
數據分析的工具
描述性統計分析
相關性分析
聚類與分類分析
商業智能報告生成
客戶行為分析
預測模型構建
使用Excel進行基礎數據分析
利用SPSS進行高級統計分析
應用Python的NumPy和SciPy庫進行復雜數學計算
結果的可視化展示
分析結果的業務含義解釋
分析結果的決策支持作用
數據分析的方法
數據分析的結果解釋
數據分析的應用
01
02
04
02
數據分析
Part
數據的傳播與應用
05
數據通信的基本概念
數據通信指的是在兩點或多點之間進行數據信息的傳輸過程
它包括數據傳輸、信號調制、錯誤檢測和修正等環節
數據通信是實現信息社會的基礎設施之一
數據通信的模型
常見的數據通信模型包括OSI七層模型和TCP/IP四層模型
模型定義了通信過程中的不同層次和協議標準
各層之間通過接口進行通信，保證了數據傳輸的順利進行
數據通信的協議
通信協議規定了數據通信的規則和標準
常見的協議有HTTP、FTP、TCP、IP等
協議確保了不同設備和網絡之間能夠有效通信
數據通信的安全
數據通信安全涉及加密、認證、完整性保護等技術
加密技術如SSL/TLS保護數據傳輸過程中的安全
安全協議如IPSec用于保障網絡層的安全
數據通信基礎
網絡數據傳輸的設備
網絡設備包括路由器、交換機、集線器等
路由器用于連接不同網絡并進行數據轉發
交換機用于局域網內設備的數據交換
03
網絡數據傳輸的原理
網絡數據傳輸基于分組交換和電路交換兩種方式
分組交換將數據分割為多個數據包進行傳輸
電路交換在通信雙方間建立固定的數據通道
02
網絡數據傳輸的優化
網絡傳輸優化包括壓縮、緩存、負載均衡等技術
壓縮技術減少數據傳輸量，提高傳輸效率
負載均衡技術提高網絡的并發處理能力
04
網絡的基本結構
網絡結構包括物理層、數據鏈路層、網絡層等
不同的網絡結構適用于不同的應用場景
網絡結構的設計需要考慮擴展性、可靠性和安全性
01
網絡數據傳輸
電子商務通過互聯網實現商品交易和服務
數據分析用于用戶行為分析和個性化推薦
云計算技術支撐電子商務平臺的彈性擴展
智能家居通過物聯網技術連接家庭設備
數據應用實現家庭自動化和智能化管理
用戶可以通過智能手機遠程控制家居設備
教育信息化利用信息技術改善教學和學習過程
數據分析幫助制定個性化教學計劃
網絡教學平臺實現資源共享和遠程教育
醫療健康領域利用數據提高疾病預防和治療效果
電子病歷系統實現患者信息的數字化管理
遠程醫療技術提供醫療資源的遠程共享
電子商務中的數據應用
智能家居中的數據應用
教育信息化中的數據應用
醫療健康中的數據應用
數據應用案例
謝謝大家
講授人：ZB
時間：2024.09

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