信息系统管理工程师教程简编

信息系统管理工程师教程简编内容摘要：

元器件开始老化，失效率又重新提高（ “ 浴盆模型 ” ） 2衡量计算机系统的 3个重要指标： ① 可靠性 ② 可维护性 ③ 可用性。 计算机的可靠性用平均无故障时间（ MTTF ）来度量 ,可维护性用平均维修时间（ MTTR）来度量，可用性定义： MTTF/(MTTF+MTTR) 100% 计算机可靠性模型 1常见的 3种系统可靠性数学模型： ① 串联系统 ② 并联系统可靠性 ③ 混联系统可靠性。 n 串联系统可靠性 Ra= ∏ Ri(i=1,2,„ ， n) i=1 n n 并联系统可靠性 Ra= 1∏ （ Fi） = 1∏ （ 1Ri） i=1 i=1 (i=1,2,„ ， n) n mj 串并联系统可靠性 Rs= ∏ [1∏ (1 Rij)],当各单元可靠 j=1 i1 度都相等，均为 Rij=R，且 m1=m2„ =mn=m，则 Rs= [1(1 R)m]n m nj 并串联系统可靠性 Rs= 1∏ [1∏ Rij]，当各单元可靠 j=1 i1 度都相等，均为 Rij=R，且 n1=n2„ =nm=n，则 i1 j1 Rs=1(1 Rn)m 2提高计算机可靠性采取的措施：提高元器件质量、发展容错技术。 第五章 数据结构与算法 数据结构与算法简介 什么是数据结构 数据结构基本术语 算法描述 1 描述一 个算法可以采用 文字描述 ，也可以采用 传统流程图、 NS图或 PAD图。 2 算法特性： 有穷性、确定性、可行性、输入、输出。 3 算法可以用 自然语言、数字语言或约定的符号来描述 ，也可以用计算机 高级程序语言来描述 ，如 流程图、 Pascal语言、 C语言、伪代码或决策表。 算法评价 4一个 “ 好 ” 的算法应满足 正确性、可读性、健壮性、效率和低存储量需求。 5 算法评价： 时间复杂度和空间复杂度。 算法与数据结构的关系 线性表 线性表的定义和逻辑结构 6 线性表表示： A=（ a1 ， a2， „ ， ai1， ai， ai+1， „ ， an） linear_list=（ A， R） 7 线性表的抽象数据类型包括 数据对象和数据关系 2部分。 线性表的顺序存储结构 8 线性表的存储结构有 顺序、链接、散列。 线性表的链式存储结构 栈和队列 栈的定义和实现 9 栈的主要操作是 初始化、插入、删除、判断是否空、读取栈顶结点值。 表达式求值 10 表达式是由 操作数（ operand）、运算符（ operator）、界限符（ delimiter） 组成 11 表达式一般分为 中 缀表达式和后缀表达式。 队列 12 队列分为 链队列和循环队列。 数组和广义表 数组 13 数组一般采用顺序存储结构表示，多维数组的顺序存储有两种形式： 以列序为主序、以行序为主序。 14 行优先顺序又称为 低下标优先或左下标优先于右下标。 Basic、 Pascal、 C都是采用行优先顺序。 广义表的定义和存储结构 15 广义表有两种结构的结点： 表结点，表示列表；原子结点，表示原子。 表结点可以由标志域、指示表头的指针域、指示表尾的指针域 ，原子结点由 标志域和值域 组成。 树和二叉树 树的定义 16 树的表示方法： 常用方法（树型）、括号、嵌套集合、凹入。 树的存储结构 17 常用的树存储结构主要有三种： 双亲表示法、孩子表示法、孩子兄弟表示法。 树的遍历 18 树的遍历方式分为三种： 前序遍历、后序遍历、层次遍历。 19 如下图进行三种遍历的结果：前序遍历 — ABCEFHIGD。 后序遍历 — BEHIFGCDA。 层次遍历— ABCDEFGHI。 图 图的定义和术语 图的存储结构 20 邻接矩阵表示法的空间复杂度为 S（ n） =O（ n2）。 图的遍历 21 图的遍历方法 深度优先遍历、广度优先遍历。 第六章 对媒体基础知识 对媒体技术概论 多媒体技术基础概念 1多媒体计算机技术的特性：集成性、交互性、实时性、数字化。 2多媒体计算机硬件主要包括一下几部分：对媒体主机（个人机、工作站）、多媒体输入设备（摄像机、麦克风、扫描仪）、多媒体输出设备（打印机、绘图仪、音响）、多媒体存储设备（硬盘、光盘）、多媒体功能卡（视频卡、声音卡）、操纵控制设备（鼠标、键盘、触摸屏）。 3多媒体计算机软件系统包括：操作系 统、多媒体数据库管理系统、多媒体压缩 /解压缩软件、多媒体声像同步软件、多媒体通信软件以及多媒体开发和创作工具。 4多媒体开发软件包提供了图形、色彩板、声音、动画、图像及各种媒体文件的转换与编辑软件。 多媒体关键技术和应用 1多媒体技术的主要组成归纳为以下几个方面：各种媒体信息的处理技术和压缩技术、多媒体计算机技术、多媒体网络通信技术、多媒体数据库技术。 2多媒体计算机系统的关键技术：视频和音频数据的压缩和解压缩技术、多媒体专用芯片技术、多媒体系统软件技术、大容量信息存储技术、多媒体网路通信技术、 超文本与超媒体技术。 3在研究和选用编码时，主要有两个问题：编码方法能用计算机软件或集成电路芯片快速实现；符合压缩编码和解压缩编码的国际标准。 4多媒体专用芯片基于大规模集成电路（ VLSI）技术，除专用处理器芯片外，多媒体系统还需要其他集成电路芯片支持：数模和模数转换器、音频视频芯片、彩色空间变换器及时钟信号产生器。 5多媒体系统软件技术主要包括：多媒体操作系统、媒体编辑系统、多媒体数据库管理技术、多媒体信息和混合于重叠技术。 6多媒体数据库的关键技术是解决：多媒体数据的模型、表示方式；多媒体数据的压缩及解压缩；多媒体数据的存储管理和存储方法。 7多媒体网络通信的关键技术是多媒体数据的压缩技术和高速的数据通信技术。 8超媒体技术是超文本＋多媒体。 9多媒体计算机技术的应用：教育与培训、桌面出版与办公自动化、多媒体电子出版物、多媒体通信、多媒体声光艺术品的创作。 10桌面出版物主要包括：印刷品、表格、布告、广告、宣传品、海报、市场图表、蓝图及商品图。 11多媒体电子出版物的内容可分为：电子图书、文档资料、报刊杂志、教育培训、娱乐游戏、宣传广告、信息咨询。 12电子出版无的特点是：具有集成性和交互性、表现力强。 13多媒体通信的特点：分布性、同步性、交互性。 多媒体压缩编码技术 多媒体数据压缩的基本原理 1信息压缩比是指压缩前后所需的多媒体数字信息存储量之比，压缩比越大，数据减少的就越多，压缩技术越复杂。 2可用如下指标衡量一种数据压缩技术的好坏：压缩比、压缩后多媒体信息的质量、压缩和解压缩速度、压缩所需的软硬件开销。 3多媒体数据压缩处理包括：编码（压缩）过程和解码（解压缩）过程。 4一般来说，压缩的计算量比解压缩的计算量大。 多媒体数据压缩的基本编码方法 1数据压缩方法：无损压缩 法（冗余压缩法）和有损压缩法（熵压缩法）。 2无损压缩的压缩率一般为 2： 1到 5： 1。 3常用的无损压缩方法有：哈夫曼编码、算术编码、行程编码、使用统计的方法或字典查找的方法进行压缩。 4常用的有损压缩方法有：预测编码、变换编码、子带编码、矢量量化编码、混合编码、小波编码。 5哈夫曼编码是对独立信源达到最小平均码长的编码方法，具有唯一可译性。 6算术方法是一种二元码的编码方法。 7预测编码常用的是差分脉冲编码调制法（ DPCM）和自适应的差分脉冲编码调制法（ ADPCM）。 8变换编码种类：傅立叶变换、离散余弦变 换、离散正弦变换。 编码的国际标准 1通用的压缩编码国际标准： JPEG、 MPEG、 、 DVI。 2JPEG（联合照片专家组），静止图像压缩和解压缩算法。 由 ISO和 CCITT（国际电报电话咨询委员会）共同制定。 一般来说， JPEG图像压缩比大于 20： 1时，图像质量开始变坏。 3MPEG（动态图像专家组），提供的压缩比可高达 200： 1，通常有三个版本 MPEG— MPEG— MPEG— 3。 优点：兼容性好、压缩比高、数据失真小。 PX64标准。 多媒体技术应用 数字图像处理技术 1数字图像的优点是：精度高、数字图像不会被电源的波动电磁场辐射等环境干扰所影响、不会因为存储传输操作产生信息失真、不论来自哪种信息源数字化后的图像都可以用计算机处理。 2数字化过程包括：采样（抽样）和量化 2个步骤。 、 3常见的数字图像类型：二值图像，如文字、图像、指纹；黑白灰度图像，如黑白照片；彩色图像，如彩色照片；活动图像，如动画。 4色彩数和图形灰度用 bit来表示，一般写成 2的 n次方， n代表位数，当图像达到 24位时，可表现 1677万种颜色（真彩）。 5彩色可用亮度、色调、饱和度来表 示。 6色调和饱和度通称为色度。 7常用的几种彩色表示空间是： RGB彩色空间、 HIS彩色空间、 CMYK彩色空间、 YUV彩色空间。 8HIS 用 H（色调） S（饱和度） I（光强度）三个参数描述颜色特性。 9CMYK 用青、紫红、黄、黑四种颜色来组合出彩色图像。 10YUV在 PAL彩色电视制式中采用的彩色空间。 11常用的矢量图形文件有： 3DS， DXF（ CAD）， WMF（用于桌面出版）。 12图像文件格式分两大类：静态图像文件格式、动态图像文件格式。 13静态图像文件格式有： GIF、 TIF、 BMP、 PCX、 JPG、 PCD。 14动态图像文件格式有： AVI、 MPEG。 15常用的数字图像处理技术：改善图像的像质（锐化、增强、平滑、校正）、将图像复原、识别和分析图像、重建图像、编辑图像、图像数据的压缩编码。 16图像分析技术包括：高频增强、检测边缘与线条、抽取轮廓、分割图像区域、测量形状特征、纹理分析、图像匹配。 17图像重建包括：二维和三维；典型的图像重建应用包括：测绘、工业检测、医学 CT投影图像重建。 18图像编辑包括：图像的剪裁、缩放、旋转、修改、插入文字或图片。 19目前世界上流行的彩色电视制式： PAL、 NTSC、 SECAM、 HDTV。 数字音频处理技术 1影响数字视频质量的因素有：帧速、分辨率、颜色数、压缩比、关键帧。 2视频图像文件的解压缩有硬件和软件两种。 3视频卡分类：视频叠加卡、视频捕捉卡、电视编码卡、电视选台卡、压缩 /解压缩卡。 4声音类型：波形声音、语音、音乐。 5声音三要素：音调、音强、音色。 6数字音频处理技术：音频采集、语音编码 /解码、文语转换、音乐合成、语音识别与理解、音频视频同步、音频效果与编辑。 7数字音频的转换过程是选择采样频率进行采样；选择合适的量化精度进行量化；编码。 8数字音频信息质量受 3个因素影响：采样频率、量化精度、频率数。 9音频文件大小的计算公式：文件的字节数／每秒＝采样频率（ Hz） X分辨率（位） X声道数／ 8 10实现计算机语音输入的方法：录音／重放、文语转换。 11音频冗余重要表现为：时域冗余度和频域冗余度。 12音频信号的编码：波形编码（ PCM，脉冲编码调制； DPCM，差值脉冲编码调制； ADPCM，自适应差值编码调制）、参数编码（这类编码技术成为声码器，有通道声码期、同态声码器、线性预测声码器，适合于语信号的编码）、混合编码（码本激励线性预测编码、多脉冲激励线性预测编码）。 13电子乐器数字接口（ MIDI）系统。 多媒体应用系统的创作 1多媒体创作工具的功能主要有：优异的面向对象的编程环境；具有较强的多媒体数据 I／ O能力；动画处理能力；超级连接能力；应用程序的连接能力；模块化和面向对象；友好的界面和易学易用。 2常用的多媒体创作工具有：文字处理软件（ word）、简报处理软件（ Powerpoint）、图像处理软件（ Photoshop）、动画制作软件（ 3DS MAX）。 3多媒体创作系统大致可分为：素材库、编辑、播放。 主要功能包括：视频图像的制作；动画 制作、交互式演示系统、展示系统、交互式查询系统、交互式的训练、仿真原形和技术的可视化。 4根据多媒体创作工具的创作方法和结构特点的不同，多媒体创作系统可分为：基于时间创作的工具；基于图表或流线的创作工具、基于卡片或页面的工具、以传统程序语言为基础的工具。 5多媒体开发工具特征：编辑特性、组织特性、编程特性、交互式特性、性能精确特性、播放特性、提交特性。 6较常用的多媒体开发工具有 Visual Basic和 Authorware。 7Authorware特点：基于流程度图表创作方式、具有文字、图形、动画、声音的 直接创作处理能力、外部接口形式多样、具有多种交互方式、多媒体集成能力高效、多平台支。