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第一章 数据与数据的组织
1.1数据
选择性必修1《数据与数据结构》
情境导入——春运里的数据
情境导入——春运里的数据
春运数据告诉我们那些信息？
运输结构提档升级
到大城市过年成为新时尚
春节高峰日运力发挥到极致
境外旅游过年成为新选择
数据？
数据的表现形式
文字
图形
图像
视频
音频
……
数字、数值
144
数据的表现形式——数字
……
144
数字本身没有意义，没有量的含义，数字只有在具体的情境中才具有实际的意义。
数据的表现形式——符号形式
数字由数字符号组成的数据，其符号形式不能进行算术运算的数据。
数据的表现形式——数值
数值指的是由数字符号组成的、具有量的意义的、可以进行算术运算的数据。
甲
乙
144KM
t
速度=144KM/t
丙
xKM
甲地到丙地的距离=144KM+xKM
数据的表现形式——其他表现形式
随着微电子技术及数据处理技术的发展，计算机能处理的数据已经扩展到图形、图像、视频、音频等形式，并能在快速处理这些数据的基础上作出即时的互动反应，甚至能做出一些人类特有的智能化行为。
小组讨论
为什么现实中我们很少会关注“数字”和“数值”的差别，但在计算机科学领域，却必须严格地区分并且在编程时还要定义各种数据类型？
小组讨论
程序“加法”实例
小组讨论
数字化时代中，数据更多地指用计算机进行处理的符号表示的总称。
计算机面对孤立的符号144时，无法判别这个符号所处的具体情境，或者说计算机不知道这个144是符号还是数值，这就需要人类事先给予界定并以某种方式告诉计算机。在编程时，给变量和常量设定数据类型就能实现这样的目标。
数据促进了人类社会的发展
因为生产生活的需要，人类一直以来都在尝试对客观世界进行数据表示：
肢体计数→石子和贝壳计数→结绳计数→筹码计数
结绳计数
筹码计数
数据促进了人类社会的发展
劳伦兹SZ密码机
电子计算机巨人（Colossus）
上的一个零件
在第二次世界大战中，密码破译工作涉及的数据数量和计算量都非常巨大，为了及时破译敌军密码，英国发明了电子计算机巨人（Colossus）。
数据促进了人类社会的发展
电子计算机的出现引领人类社会进入了信息时代，随着计算机系统软硬件的不断升级改良和人类运用计算机进行数据处理能力的提高，计算机越来越被广泛地应用到数据处理事务中，并从数据中挖掘有用的信息用于社会生产。
弹道研究及现实数据处理的需要
ENIAC电子计算机
数据促进了人类社会的发展
医药生产厂根据药品的销售库存数据规划下一年各种药品的生产量，以确保既满足患者的需要又不致产生过多的库存。
政府部门可以根据分析结果进行社会的规划决策
根据当前学校学生数量和未来人口增长趋势，教育部门判断是否需要增设新学校。
数据促进了人类社会的发展
人类社会是在数据的表示和分析中不断发展前进的。
大数据推动人类进入一个崭新的时代
运用大数据技术，分析病人特征数据和疗效数据，找到针对特定病人的最佳治疗途径，以减少过度治疗、避免治疗不足。
大数据推动人类进入一个崭新的时代
城市人口生活空间分布图
城市人口工作空间分布图
根据手机信号在真实地理空间上的覆盖情况，完整、客观地还原出手机用户的现实活动轨迹，从而挖掘得到人口生活空间分布与工作空间分布等特征信息，为城市规划提供可靠的参考信息。
大数据推动人类进入一个崭新的时代
什么是大数据？
收集的数据有时并不直接具备价值和意义，要从收集的数据中得到有价值的信息，必须根据需要建立计算模型，然后设计算法对数据进行在加工与分析前，还需要对数据进行有效的组织，使数据变得“干净”而又有“组织”。
数据挖掘
大数据不单指数据的海量，而是针对具有“4V”特征的数据。大数据技术是指提高对这些数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据“增值”的一系列硬件和软件技术的综合。
课堂小结
学习评价
对自己和同伴的表现进行客观的评价，并思考后续完善的方向。（5=优秀，4=超出一般水平，3=满意，2=有待改进，1=不太理想）
评分项 自我评价 同学互评
能理解数字、数值和数据对的基本含义 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1
能理计算机领域中，严格区分数据类型的意义 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1
能理解大数据的4V特征及大数据技术的作用 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1
能从现实中寻找一个计算机处理数据的实例 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1
课堂作业
1.思考教材“思考与练习”从现实中寻找一个计算机处理数据的实例，找出其中的“数字”“数值”和“数据”。进一步地，分析“数字”“数值”和“数据”之间的关系。
2.思考教材“实践与体验”中“剩余行驶时间预估”，简要阐述你所体验和了解的导航仪预估剩余时间的原理和方法，提出一些导航时间预估改进建议。
3.（选做） 学校的图书借阅系统，要记录同学们的图书借阅情况，需要记录哪些数据？
