2019-2020-1学期20192401《网络空间安全专业导论》第一周学习总结

• 2019 年 10 月 9 日
• 筆記

此次于空间安全导论的第二三章的学习中，我了解了二进制数值与计数系统和数据表示法.
其中关于二进制中的有关问题，我有以下几项收获：
一、二进制数值与计数系统
1.在2.1中数字与计算章节中，我了解到自然数以及在各种计数系统中如何表示他们，得知了所有计数系统之间的关系。在2.2的位置计数法中我了解关于数字中的实体问题，关于如何正确解答一个数字的实体问题，取决于技术系统中的基数（若基数为2，则其有两个数字为0和1。）

总结而言，所用的数字即为由0开始数到基数减一的可用数字。
数字是用位置计数法编写的，最右边的数值乘以技术的零次幂，以此类推。

2.在介绍二进制，八进制，十六进制中，由于8，16都为二的倍数，所以在各种进制的转换中有技巧，在二进制转换为八进制中，即可用从左到右数3位数字直接可以转化为八进制中的数字，十六进制也是如此（即从左到右数四位，因为16为2的四次方)。
3.在其他进制的转换中，普遍使用由各位进制转换为十进制，再由10进制转为其他进制。转换的方法为短除法余数倒数排列法。其他进制的转换详见P40.
二、数据表示法
1.数据与计算机：
①我们区别了数据和信息的含义，总而言之，信息可以为进行加工后的数据。此外，我们还引入了多媒体，数据压缩，带宽的概念，由于第一接触带宽这一概念，我再次将他展示于此：在固定时间内从一个地点传输到另一个地点的最大位数或字节数。
②关于压缩率的概念是压缩后的数据大小除以原始的数据大小的值，而无损压缩是不会丢失的数据压缩技术，反而言之引出了有损压缩。
2.模拟数据与数字数据：
①模拟数据是一种连续表示方法模拟他表示的真实信息；数字数据是一种离散表示法，把信息分割成了独立的元素。

数字化（digitize）：把信息分割成离散的片段。

②如果电信号只用二进制传输数据，不仅费用降低，而且易于维护。

在沿线下降时，所有电信号都会降级。另一方面，数字信号只在两个极端中跳跃，被称为脉冲编码调制(PCM)。数字信号在丢失之前可以降级相当多，因为大于某个阈值的电平值都被看做高电平，小于这个阈值的电平值都被看为低电平。数字信号会被周期性的重新计时，以为恢复到他原来的位置只要在信号降级太多之前重新计时，就不会丢失信息。

3.二进制表示法：
①一般来说，N位二进制数字可以表示2^n种0和1的组合多加一位便会多加一倍。
4.负数表示法：
①十进制补码：Negative（I)=10^k-I
②二进制补码：Negative（I)=2^k-I其中最左边的位置1表示负数，0表示正数。

有一个更简单的方法来计算二进制补码：将每一位取反再加一。

③数字溢出：给结果预留的位数存不下计算出的值的状况。
5.实数表示法
①在计算中我们把非整数的值成为实值。根据实数在计算机中的用途，把它定义为可能具有小数部分的值。也就是说，实数具有小数部分和整数部分。在二进制中我们采用与十进制相同的法则只是基数为2。由于处理的不是十进制数，所以用radix point来表示小数点，任何计数系统中都可以使用这个术语。

二进制的实值可以用以下公式定义：符号×尾数×2^exp

浮点表示法（floating point）标明以上元素的实数表示法。

②将十进制中的小数转换为其他进制的方法：用新基数乘它。
先将小数点右侧的整数部分进行转化，再将右侧的小数部分乘以基数，进位保留至最后一位并将剩余小数继续乘以基数，如此重复直到为0.

6.ASCII字符集与Unicode字符集：
①ASCII字符集是Unicode字符集的子集
7.文本压缩：
现有三种类型
①关键字编码（keyword encoding）：用单个字符代替常用的单词。
②行程长度编码（run-length encoding）：
③赫夫曼编码：