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1、信息与计算科学概论课件第四章引言信息编码与存储信息安全与保密数据库系统信息检索与人工智能目录引言信息编码与存储信息安全与保密数据库系统信息检索与人工智能目录01引言01引言 课程背景信息时代的快速发展随着信息技术和计算机科学的进步，信息与计算科学在各个领域的应用越来越广泛。跨学科特性信息与计算科学结合了数学、计算机科学和工程等多个学科的知识，具有跨学科的特性。培养复合型人才信息与计算科学专业的设立旨在培养掌握数学、计算机和信息处理等多方面技能的复合型人才。课程背景信息时代的快速发展随着信息技术和计算机科学的进步，信息与计算科学在各个领域的应用越来越广泛。跨学科特性信息与计算科学结合了数学、计算
2、机科学和工程等多个学科的知识，具有跨学科的特性。培养复合型人才信息与计算科学专业的设立旨在培养掌握数学、计算机和信息处理等多方面技能的复合型人才。主要研究内容包括信息编码、数据压缩、加密解密、计算机网络、人工智能等领域。学科发展前景随着大数据、云计算、物联网等技术的普及，信息与计算科学的发展前景广阔，对人才的需求持续增长。信息与计算科学的定义信息与计算科学是一门涉及信息处理、计算技术和计算机应用的综合性学科。信息与计算科学概述主要研究内容包括信息编码、数据压缩、加密解密、计算机网络、人工智能等领域。学科发展前景随着大数据、云计算、物联网等技术的普及，信息与计算科学的发展前景广阔，对人才的需求持
3、续增长。信息与计算科学的定义信息与计算科学是一门涉及信息处理、计算技术和计算机应用的综合性学科。信息与计算科学概述02信息编码与存储02信息编码与存储数据编码是信息存储和传输的关键技术，通过特定的规则将信息转换为可存储或传输的格式。数据编码技术包括二进制编码、字符编码、图像编码和音频编码等。二进制编码是最基础的数据编码方式，它将信息转换为0和1的组合。字符编码则规定了字符与数字之间的对应关系，如ASCII码和Unicode码。图像编码和音频编码则是为了方便图像和音频信息的存储和传输，通过去除冗余信息、压缩数据等方式实现。数据编码技术数据编码是信息存储和传输的关键技术，通过特定的规则将信息转换为
4、可存储或传输的格式。数据编码技术包括二进制编码、字符编码、图像编码和音频编码等。二进制编码是最基础的数据编码方式，它将信息转换为0和1的组合。字符编码则规定了字符与数字之间的对应关系，如ASCII码和Unicode码。图像编码和音频编码则是为了方便图像和音频信息的存储和传输，通过去除冗余信息、压缩数据等方式实现。数据编码技术存储系统与技术是信息存储和管理的重要手段，它涉及到硬件和软件的结合。存储系统与技术包括硬件设备和软件技术两个方面。硬件设备如硬盘、光盘、闪存等，它们提供了物理存储空间。软件技术则包括文件系统、数据库管理系统等，它们负责数据的组织、管理和检索。随着云计算技术的发展，云存储也成
5、为了一种新型的存储方式，它通过虚拟化技术将多个物理存储设备统一管理，提供弹性的存储资源。存储系统与技术存储系统与技术是信息存储和管理的重要手段，它涉及到硬件和软件的结合。存储系统与技术包括硬件设备和软件技术两个方面。硬件设备如硬盘、光盘、闪存等，它们提供了物理存储空间。软件技术则包括文件系统、数据库管理系统等，它们负责数据的组织、管理和检索。随着云计算技术的发展，云存储也成为了一种新型的存储方式，它通过虚拟化技术将多个物理存储设备统一管理，提供弹性的存储资源。存储系统与技术VS数据压缩技术是减少存储空间和提高传输效率的重要手段，它通过特定的算法去除冗余信息或减少数据表示的位数。数据压缩技术可以
6、分为无损压缩和有损压缩两种类型。无损压缩能够完全恢复原始数据，如Huffman编码、LZ77等算法；有损压缩则会去除一些冗余信息，以换取更高的压缩比，如JPEG、MPEG等图像和视频压缩算法。数据压缩技术在文件传输、视频通话、在线流媒体等领域有着广泛的应用。数据压缩技术VS数据压缩技术是减少存储空间和提高传输效率的重要手段，它通过特定的算法去除冗余信息或减少数据表示的位数。数据压缩技术可以分为无损压缩和有损压缩两种类型。无损压缩能够完全恢复原始数据，如Huffman编码、LZ77等算法；有损压缩则会去除一些冗余信息，以换取更高的压缩比，如JPEG、MPEG等图像和视频压缩算法。数据压缩技术在文
7、件传输、视频通话、在线流媒体等领域有着广泛的应用。数据压缩技术03信息安全与保密03信息安全与保密加密技术与原理加密技术加密技术是保障信息安全的核心手段之一，通过对数据进行加密处理，确保数据在传输和存储过程中的机密性和完整性。对称加密对称加密是指加密和解密使用相同密钥的加密方式，常见的对称加密算法有AES、DES等。非对称加密非对称加密是指加密和解密使用不同密钥的加密方式，其中公钥用于加密，私钥用于解密，常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。哈希函数哈希函数是一种将任意长度的数据映射为固定长度哈希值的函数，主要用于数据的完整性校验和数字签名等。加密技术与原理加密技术加密技术是保障信息安全的核
8、心手段之一，通过对数据进行加密处理，确保数据在传输和存储过程中的机密性和完整性。对称加密对称加密是指加密和解密使用相同密钥的加密方式，常见的对称加密算法有AES、DES等。非对称加密非对称加密是指加密和解密使用不同密钥的加密方式，其中公钥用于加密，私钥用于解密，常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。哈希函数哈希函数是一种将任意长度的数据映射为固定长度哈希值的函数，主要用于数据的完整性校验和数字签名等。防火墙是用于隔离内部网络和外部网络的系统，可以阻止未经授权的访问和数据传输。防火墙技术入侵检测系统用于实时监测网络流量和系统行为，发现异常行为及时报警并采取相应措施。入侵检测系统安全漏洞扫描是用
9、于发现网络和系统中存在的安全漏洞的工具，及时修复漏洞可以降低安全风险。安全漏洞扫描数据备份与恢复是防止数据丢失和损坏的重要措施，定期备份数据并测试恢复流程可以提高数据安全性。数据备份与恢复网络安全防护防火墙是用于隔离内部网络和外部网络的系统，可以阻止未经授权的访问和数据传输。防火墙技术入侵检测系统用于实时监测网络流量和系统行为，发现异常行为及时报警并采取相应措施。入侵检测系统安全漏洞扫描是用于发现网络和系统中存在的安全漏洞的工具，及时修复漏洞可以降低安全风险。安全漏洞扫描数据备份与恢复是防止数据丢失和损坏的重要措施，定期备份数据并测试恢复流程可以提高数据安全性。数据备份与恢复网络安全防护ISO
10、 27001ISO 27001是国际信息安全管理的标准，通过建立完善的信息安全管理体系，确保组织的信息资产得到充分保护。PCI DSSPCI DSS是支付卡行业数据安全标准，适用于所有涉及支付卡处理的组织，旨在提高支付卡数据的安全性。中国网络安全法中华人民共和国网络安全法是为了保障网络安全，维护网络空间主权和国家安全、社会公共利益，保护公民、法人和其他组织的合法权益，促进经济社会信息化健康发展而制定的法规。信息安全标准与法规ISO 27001ISO 27001是国际信息安全管理的标准，通过建立完善的信息安全管理体系，确保组织的信息资产得到充分保护。PCI DSSPCI DSS是支付卡行业数据安
11、全标准，适用于所有涉及支付卡处理的组织，旨在提高支付卡数据的安全性。中国网络安全法中华人民共和国网络安全法是为了保障网络安全，维护网络空间主权和国家安全、社会公共利益，保护公民、法人和其他组织的合法权益，促进经济社会信息化健康发展而制定的法规。信息安全标准与法规04数据库系统04数据库系统123数据库系统是一种计算机化的信息存储、检索和管理系统，能够高效地存储、处理和管理大量数据。数据库系统定义数据库系统经历了人工管理、文件系统、数据库和数据仓库等阶段，现在正朝着大数据和云计算的方向发展。数据库系统发展历程数据库系统广泛应用于金融、医疗、教育、科研等各个领域，为人们提供了便捷的数据存储、检索和
12、管理服务。数据库系统的应用领域数据库系统概述123数据库系统是一种计算机化的信息存储、检索和管理系统，能够高效地存储、处理和管理大量数据。数据库系统定义数据库系统经历了人工管理、文件系统、数据库和数据仓库等阶段，现在正朝着大数据和云计算的方向发展。数据库系统发展历程数据库系统广泛应用于金融、医疗、教育、科研等各个领域，为人们提供了便捷的数据存储、检索和管理服务。数据库系统的应用领域数据库系统概述03关系数据库设计过程关系数据库设计通常包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段。01关系数据库定义关系数据库是一种基于关系的数据库，通过表格的形式存储数据，每个表格由行和列组成。02关系数据库
13、设计原则关系数据库设计应遵循规范化原则，以提高数据完整性和减少数据冗余。关系数据库设计03关系数据库设计过程关系数据库设计通常包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段。01关系数据库定义关系数据库是一种基于关系的数据库，通过表格的形式存储数据，每个表格由行和列组成。02关系数据库设计原则关系数据库设计应遵循规范化原则，以提高数据完整性和减少数据冗余。关系数据库设计数据库管理系统是一种用于管理数据库的软件，提供了数据定义语言、数据操纵语言和数据控制语言等功能。数据库管理系统定义常见的数据库管理系统包括MySQL、Oracle、SQL Server等。常见的数据库管理系统数据库管理系统提供
14、了数据存储、检索、更新、删除和保护等功能，同时还能够实现数据完整性、安全性和并发控制等管理。数据库管理系统的功能数据库管理系统数据库管理系统是一种用于管理数据库的软件，提供了数据定义语言、数据操纵语言和数据控制语言等功能。数据库管理系统定义常见的数据库管理系统包括MySQL、Oracle、SQL Server等。常见的数据库管理系统数据库管理系统提供了数据存储、检索、更新、删除和保护等功能，同时还能够实现数据完整性、安全性和并发控制等管理。数据库管理系统的功能数据库管理系统05信息检索与人工智能05信息检索与人工智能信息检索是利用一定的工具和手段，在信息集合中查找特定信息的过程。信息检索定义信
15、息检索原理信息检索方法信息检索基于信息相关性和信息检索模型，通过匹配查询与文档之间的关系，返回相关文档。常见的信息检索方法包括布尔逻辑检索、全文检索、元数据检索等。030201信息检索原理与方法信息检索是利用一定的工具和手段，在信息集合中查找特定信息的过程。信息检索定义信息检索原理信息检索方法信息检索基于信息相关性和信息检索模型，通过匹配查询与文档之间的关系，返回相关文档。常见的信息检索方法包括布尔逻辑检索、全文检索、元数据检索等。030201信息检索原理与方法人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能定义人工智能技术包括机器学习、
16、自然语言处理、计算机视觉等。人工智能技术人工智能在各个领域都有广泛的应用，如智能机器人、智能家居、自动驾驶等。人工智能应用人工智能技术与应用人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能定义人工智能技术包括机器学习、自然语言处理、计算机视觉等。人工智能技术人工智能在各个领域都有广泛的应用，如智能机器人、智能家居、自动驾驶等。人工智能应用人工智能技术与应用机器学习定义01机器学习是人工智能的一个重要分支，通过从数据中自动学习模型和规律，实现对新数据的预测和分析。数据挖掘定义02数据挖掘是从大量数据中提取有用信息的过程，这些信息可以是未知的、潜在的、有用的。机器学习和数据挖掘的关系03机器学习和数据挖掘在很多方面是相互关联的，数据挖掘是机器学习的一个重要应用场景，而机器学习则是数据挖掘的重要工具和手段。机器学习与数据挖掘机器学习定义01机器学习是人工智能的一个重要分支，通过从数据中自动学习模型和规律，实现对新数据的预测和分析。数据挖掘定义02数据挖掘是从大量数据中提取有用信息的过程，这些信息可以是未知的、潜在的、有用的。机器学习和数据挖掘的关系03机器学习和数据挖掘在很多方面是相互关联的，数据挖掘是机器学习的一个重要应用场景，而机器学习则是数据挖掘的重要工具和手段。机器学习与数据挖掘感谢观看THANKS感谢观看THANKS