第 3 节 信息的加工 2013 年 4 月

一、信息加工的方式 1 、信息加工的概念 信息加工是指通过判别、筛选、分类、排序、 分析和研究等系列过程，使收集到的信息成为能够 满足人们需要的信息。 2 、信息加工的基本方式 可分为手工和电子两大类。 A ．手工处理技术特点是所需工具较少，方法灵活， 使用方便，被广泛采用。 B ．利用电子计算机进行信息加工。电子计算机运 算速度快，存贮容量大。

二、计算机处理信息的一般过程 1 、计算机的基本功能：计算，信息加工处理本质上 都是通过计算完成的。计算机本身只能对二进制数据 进行运算。 2 、数据与信息：数据是指计算机能够生成和处理的 数字、字母和符号等，是信息的一种表现形式，常常 作为信息的载体。 3 、计算机的基本特征：运算速度快、准确性高、存 储容量大。 4 、计算机并非无所不能。尽管计算机在很多领域发 挥着神奇的作用，但它只会按照人们事先编制的程序 行事，它还不具备人所独有的创造性思维活动。

二、计算机处理信息的一般过程 5 、计算机处理问题的一般步骤 : 分析问题 → 寻找解决问题的途径和方法 → 用计算机处理 （确定问题类型和目标）（建立模型，寻找合适的算法和工具） 举例：指纹锁是如何识别的？ 分析问题：这个指纹正确么？ 寻找解决问题的途径和方法：使用图像识别软件，与标准指纹进 行对比。 用计算机处理：计算两个指纹的匹配度，如果正确开锁，反之报 警。

三、信息的编程与加工 问题 1 ： 一个农夫带着一只狼、一头羊和一 篮蔬菜要过河，但是只有一条小船。乘船 时，农夫只能带一样东西。当农夫在场时 这三样东西都会相安无事。一旦农夫不在， 狼会吃羊，羊会吃蔬菜，那么请你帮帮农 夫，他怎样才能安全地把这三样东西带过 河？

1 、计算机解决问题的基本思想和方法 — 算法设计 狭义上： 算法是解题方法的精确描述；算法描述的是 一种有穷的动作序列，即算法是由有限个步骤 组成的。 广义上： 生活中处处都有算法，乐谱是乐队演奏的算 法；菜谱是厨师做菜的算法，广播体操图解是 做广播体操的算法；我们处事的策略是我们人 生的算法 … 三、信息的编程与加工

我国数学家华罗庚提出的 “ 泡茶 ” 的例子： 要想泡茶喝，但当时的情况是： 开水没有，水壶要洗，茶壶和茶 杯要洗；火已生了，茶叶也有了， 怎么办？ 问题 2

方法甲： 洗水壶，灌上凉水，放在火上，在等待 水开的过程中，洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶，等 水开了，泡茶喝。 方法乙： 先做好一切准备工作洗水壶，洗茶壶、 洗茶杯、拿茶叶，一切就绪，再灌上凉水，放 在火上，等水开了，泡茶喝。 方法丙： 洗水壶，灌上凉水，放在火上，等待水 开，等水开了之后，急急忙忙找茶叶，洗茶壶、 洗茶杯、泡茶喝。

选择合适的、优化的算法的重要性 算法是用来表示解决问题的方法和 步骤。为了有效地解决问题，不仅要 保证算法的正确，还要考虑算法的质 量，这就要求人们设计和选择合适的 优化的算法，只有这样才能提高解决 问题的效率。

算法的表示 （ 1 ）处理框 （ 2 ）输入、输出框 （ 3 ）判断框 （ 4 ）连接框 （ 5 ）流程线 （ 6 ）开始、结束框 美国国家标准化协会（ ANSI ）规定了流程图符号

算法的流程图 max←a 结束 a>b? 输入变量 a 和 b 的值 开始 输出变量 max 的值 max←b YN

三、信息的编程与加工 2. 编程加工信息的基本过程 一般要经过如下四个步骤： （ 1 ）需求分析 ( 分析信息 ) ：确定要解决的问题，即要求 计算机 “ 做什么 ” 。 （ 2 ）设计算法（设计方法）：对某一特定的问题设计一 组 ( 有限个 ) 求解步骤和方法。 （ 3 ）编写程序（编写代码）：把人设计的算法转换成计 算机能够识别的代码。 （ 4 ）上机调试与维护（调试运行）：刚编写的程序不一 定正确，必须在计算机上实际运行，排除程序中的错误（ BUG ），测试其能否达到预期的结果。

三、信息的编程与加工 3. 程序设计语言的产生与发展过程： 程序设计语言的产生与发展是由低级到高级，由繁到 简的。具体来说，大致经历了机器语言、汇编语言、高级 语言几个发展阶段，使人能够越来越方便、越来越容易地 将算法体现为程序。机器语言是计算机能够直接识别的语 言，其他的语言最终都要转化成机器语言由计算机识别处 理。 计算机语言分类： 低级语言：机器语言、汇编语言 高级语言： PASCAL VB VC VisualFoxpro 、 Delphi 等

三、信息的编程与加工 4. 计算机程序设计语言的三种基本结构： 顺序结构、分支结构（选择结构）、循环结构

四、信息的智能处理 1. 信息的智能化加工： 指利用人工智能技术加工信息。 人工智能的含义： 人工智能简称为 AI （ Artificial Intelligence ）, 是研究如何制造出智能机器 或智能系统，来模拟人类智能活动、延伸人 类智能的学科。

四、信息的智能处理 2. 智能应用软件处理信息的一般过程。 信息的智能化加工：指利用人工智能技术 加工信息。 智能化加工所要解决的问题是如何让计算 机更加自主地加工信息，减少人的参与，进一 步提高信息加工的效率和人性化程度。 智能应 用软件处理信息的一般过程：确定信息加工的 类型、选择智能软件的类别、选择合适的软件 、应用处理、信息的输出和存储。

四、信息的智能处理 3. 应用领域 专家系统 ：指模仿人类专家来解决专门领 域问题的软件系统。 模式识别：语音识别、文字识别（ OCR 光 学字符识别、手写识别、指纹识别等） 机器翻译 ：金山快译、译星、万能对译 等 其他应用 : 智能机器人、计算机博弈、智能 代理 ---Office 助手

五、多媒体信息加工： 文本、图像、声音、视频、动画等 信息加工。 利用相应的软件进行加工。

练习： 鸡兔同笼 大约在 1500 年前，《孙子算经》中 就记载了这样一个有趣的问题。书中是 这样叙述的： “ 今有鸡兔同笼，上有三十 五头，下有九十四足，问鸡兔各几何？ 这四句话的意思是：有若干只鸡兔同在 一个笼子里，从上面数，有 35 个头；从 下面数，有 94 只脚。求笼中各有几只鸡 和兔？

“ 鸡兔同笼 ” 流程图 C←H-R 结束 输入变量 H 和 F 的值 开始 输出变量 R 和 C 的值 R←F/2-H