必修2 信息系统与社会
第二章 信息系统的组成与功能
一、章节体系
二、知识点
2.1 信息系统及其组成
2.1.1 分析典型信息系统
1.网络订票系统
包括：系统管理模块、客票管理模块、订票管理模块。
网络订票系统操作记录：
登录系统→形成“数据流”，身份验证后，交给订票模块，形成“事务流”。
选择行程→选择车票性质、出发地、目的地等信息形成“数据流”， 同时也相伴产生“信息流”。
生成订单→工作移交至客票管理模块，生成“事务流”。
支付费用→通过网络付费给订票系统账户，形成“资金流”。
获取票据→获取票据后，产生“物流”。
2.自动售货机系统
包括用户管理、商品管理、售货机管理、财务统计、系统维护、实时检测等模块。
3.学校管理信息系统
包括教学计划管理、排课管理、学籍管理、教材管理、图书管理、教学辅助系统等模块。
2.1.2 信息系统的组成
信息系统是一个由人、硬件、软件、网络和数据资源等构成的人机交互系统。
1.用户：信息系统中的人，是使用者、维护者、管理者和设计者。
2.硬件与软件：硬件是信息系统的物质基础，包括计算机和网络平台。系统软件包括操作系统、监控管理程序、调试程序、故障检查和诊断程序、数据库管理程序等。
3.网络：实现人与人、人与计算机、计算机与计算机之间信息交换。
4.数据资源：数据资源的组织、存储和处理。是信息系统的主要设计目标和内容。
2.2 信息系统的功能
2.2.1 信息系统的输入功能
把系统所需要的数据或信息以一定格式，收集并记录下来。
2.2.2 处理功能
对输入或条件做出的系统响应或转换，如传输、加工、存储、查询、检索、分析、计算、预测、评价等。
2.2.3 存储功能
将获得的或加工后的信息和数据保存起。涉及数据安全措施，防窃取、篡改、破坏。可用加密与认证、数据备份或灾难恢复技术。
2.2.4 控制功能
对构成系统的各种信息处理设备进行控制和管理，对信息加工、处理、传输、输出等环节进行控制。
2.2.5 传输与输出功能
把经过信息处理生成的有用信息进行传递，并以合适方式呈现。
2.3 信息系统中的计算机与移动终端
2.3.1 计算机和移动终端的作用
计算机主要用于数据存储、加工、计算、分类和整理，对信息系统和设备实时控制。
移动终端主要用于人机交互，体现移动性、便捷化。
2.3.2 计算机的工作原理
1.计算机的发展
计算机的发展以硬件物理器件的变革为主要特征，先后经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的技术变革。2016年我国的超级计算机“神威.太湖之光”。
2.计算机工作的基本原理
计算机的基本原理是存储程序和程序控制。
3.计算机的系统架构
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。两者之间相互依存，互为补充。
图2-12 计算机系统架构图
（1）硬件
由电子线路、元器件和机械部件等构成的具体装置，是看得见、摸得着的实体。
（2）软件
一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。分为系统软件和应用软件。
4.计算机的主要性能指标
字长：计算机一次能直接处理的二进制位数称为“字长”。在其他指标相同时，字长越长，计算机功能越强、精度越高、速度越快。
CPU时钟频率：在单位时间（如1秒）内发出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运算速度，时钟频率越高，运算速度越快。单位是赫兹（Hz）。
运算速度：衡量计算机进行数值计算或信息处理的一项主要指标，用计算机1秒所能完成的运算次数或执行的指令条数来表示，单位一般是百万次/秒（Million Instructions Per Second，MIPS）。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，主频越高，运算速度就越快。
存取周期：存储器完成一次读写或取存信息所需的时间称为存储器的存取时间。连续两次读/写操作所需的最短时间，称为存取周期。存取周期越短，则存取速度越快， 它是反映存储器性能的一个重要参数。
存储容量：衡量存储器所能容纳信息量多少的指标。它常以字节(B)为单位表示。内存的大小决定可运行的程序大小和程序运行效率。外存的大小决定计算机系统存取数据、文件的能力。
外部设备：指系统允许配置外部设备的种类和数量，反映计算机输入/输出数据的能力。
2.3.3 移动终端的工作原理
1．硬件和软件
移动终端所包含的软硬件结构和计算机相仿。输入、输出方式多样化，如触摸屏、定位、摄像头和各种感应单元等。由中央处理器、存储器、输入/输出设备、操作系统、应用软件组成。
2．移动互联网
是移动网络与互联网融合的产物，可分为三个层次，即应用层、网络层和终端层。
3．云计算
云计算（Cloud Computing）是通过互联网以服务的形式将计算资源提供给用户。
云计算是分布式计算、并行计算、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。
三、学业测试
一、单选题
1.信息系统是一个( )
A.网络系统 B.计算机系统 C.操作系统 D.人机交互系统
【答案】：D
【解析】：见教材P37页，信息系统的定义。
2.一个完备的计算机系统应该包括计算机的( )
A.主机和外设 B.硬件和软件 C.CPU和存储诸器D.控制器和运算器
【答案】：B
【解析】：见教材P46页，图2-12 计算机系统架构图。
3.采样定理在数字式遥测系统、时分制遥测系统、信息处理、数字通信和采样控制理论等领域得到广泛的应用。其定理是1948年由信息论的创始人( )明确提出的。
A.图灵 B.帕斯卡 C.伯尔尼 D.香农
【答案】：D（此题有问题，应无答案。）
【解析】：采样定理，根据必修1《数据与计算》可知是由奈奎斯特提出的，而信息论的创始人是香农，二者在此题中有矛盾。
4.自动售货机是一种方便、直观的移动商务工具。在自动售货机上，人们可以自由地购取冷热饮料、零食、电话卡、特色商品等。小明打算在自动售货机购买一瓶矿泉水，在他还没有确认付款之前，系统不会产生( )
A.数据流 B.资金流 C.事务流 D.信息流
【答案】：B
【解析】：小明在选择矿泉水时会输入数量和商品名称，会产生数据流、信息流和资金流，未付款时不会产生资金流，所以选B项。
5.一般来说，信息系统是一个由人、硬件、软件、网络和数据资源等构成的人机交互系统，其中，( )是信息系统的主要设计目标和内容。
A.数据资源的组织、存储和处理
B.使用户养成规范的信息系统操作习惯，树立信息安全意识
C.硬件与软件的有机结合
D.利用网络达到资源共享和通信的目的
【答案】：A
【解析】：见教材P38页原文，数据资源的组织、存储和处理是信息系统的主要设计目标和内容。
6.小明在市图书馆办理的条码卡读者证丢了，他在图书馆网站上找到如何补证的回答，如图2-8所示。请问，“读者须持办证时的有效证件到馆办理补证手续”是基于信息系统的哪项功能
图2-8补办卡说明
A.输入功能 B.处理功能 C.存储功能 D.控制功能
【答案】：B
【解析】：“读者须持办证时的有效证件到馆办理补证手续”，此句的中心意思是要补办证件，条件是要带上有效证件，符合信息系统的处理功能中信息查询、综合处理的功能定义。
7.用户身份认证是中国铁路客户服务中心网站网上售票系统的一个重要功能模块。小明通过电脑登录售票系统想购买一张高铁票，输入账号密码时，第一次不小心输错密码，系统提示“账户或密码错误”；当他重新输入了正确的密码后，系统提示“登录成功”。请问这种情况是基于信息系统的( )功能。
A.输入 B.处理 C.存储 D.控制
【答案】：D
【解析】：见教材P41页，信息系统的控制功能是指对构成系统的各种硬件和软件的控制和管理，图2-9用户登录、注册流程图可知，用户身份认证符合信息的控制功能定义。
8.2016年，我国自行研制的超级计算机( )在国际超级计算大会(ISC)上亮相。它的运算能力达到每秒9301千万亿次，排名世界第一，成为“计算机领域的珠穆朗玛峰”。
A.神威·太湖之光 B.银河-Ⅳ C.曙光-5000A D.深腾7000
【答案】：A
【解析】：见教材P45页原文。
9.计算机重启后，( )中的数据将会丢失。
A.光盘 B.U盘 C.内存 D.硬盘
【答案】：C
【解析】：根据内存与外存的特性可知，只有内存在重启后数据会丢失，ABD均不会丢失，所以选C。
10.编程语言中能被计算机直接识别的是( )
A.人类语言 B.机器语言 C.汇编语言 D.高级语言
【答案】：B
【解析】：见必修1《数据与计算》P55页中机器语言的介绍。机器语言能被计算机直接接收和执行。
11.下列视频操作选项中，属于信息收集的是( )
A.给视频文件添加字幕 B.利用软件捕获操作画面
C.利用视频播放软件播放视频 D.将视频文件刻录到光盘上
【答案】：B
【解析】：A项属于信息处理，B项属于信息收集，C、D项属于输出功能。
12.在物流快递行业中，收件员使用移动智能终端，通过扫描快件条码的方式，将运单信息通过通信模块直接传输到后台服务器，同时可实现相关业务信息的查询等功能。信息系统中实现资源共享、通信等功能，主要是依托于( )
A.用户 B.网络 C.硬件 D.软件
【答案】：B
【解析】：从题干的描述可看出，主要讲信息的传输、资源共享、数据通信，这些都是计算机网络的相应功能，所以选B项。
13.数据挖掘是指在庞大的数据库中寻找有价值的隐藏事件，加以分析，并将这些有意义的信息进行归纳，为决策提供参考依据和控制机制。因此，( )是信息挖掘的第一步。
A.数据归约 B.数据变换 C.数据收集 D.数据清理
【答案】：C
【解析】：数据挖掘是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程，首先要进行数据收集，因此选C项。
14.随着智能手机的普及，手机拍照越来越常见，有的人使用手机图片处理APP来编辑照片，也有人喜欢将照片传到计算机端进行编辑。一般来说，使用计算机编辑的优势在于其性能比手机更强，可以更快地处理好图片，这主要是由于计算机的( )性能较强。
A.硬盘 B.内存 C.显卡 D.电源
【答案】：C
【解析】：本题是对图片进行编辑处理，手机的显卡（图形处理器GPU），一般集成在CPU处理器中。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，是电脑进行数模信号转换的设备，承担输出显示图形的任务。显卡还具有图像处理能力，可协助CPU工作，提高整体的运行速度。整体来说计算机显卡性能比手机GPU强大，在处理图片方面表现更为强劲，而B项内存方面手机和计算机相比没有明显的弱势。
15.以下不属于手机操作系统的是( )
A.Harmony B.Android C.Windows Phone D.Mac
【答案】：D
【解析】：A项是华为的手机操作系统“鸿蒙”，B项是谷歌的手机操作系统“安卓”，C项是微软的手机操作系统“WP”，D项“Mac”是苹果公司个人消费型计算机。
二．判断题
16. 我们常说的手机内存、计算机内存属于只读存储器ROM（ ）
【答案】：错
【解析】：见教材P50，手机和计算机内存分为“运行内存”RAM和“非运行内存”ROM。
17. U盘属于计算机的输入设备（ ）
【答案】：错
【解析】：U盘既属于计算机的输入设备，也属于计算机的输出设备。
18. 信息系统的主要目的和功能是地信息进行输入、处理、存储、控制、传输和输出。（ ）
【答案】：对
【解析】：见教材P39页。
19. CPU的时钟频率（主频）是指CPU在单位时间内发出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运算速度，时钟频率越高，运算速度越快。（ ）
【答案】：对
【解析】：见教材P48页，表2-7。
20. 计算机软件分为系统软件和应用软件，系统软件包括操作系统、诊断程序和语言处理程序。（ ）
【答案】：对
【解析】：见教材P47，表2-6。
三、思考题
1. 小明和小王在聊天，小明说：“我家计算机的CPU可快了，3.8Ghz呢！”，小王反驳说：“才3.8Ghz也好意思说！我家的硬盘都500G了！”。请问，小王和小明的对话正确吗？如果不对，错在哪里？
【答案】：小明和小王的对话有问题，说的参数不在一个频道上。
原因：小明说的计算机CPU，3.8Ghz是指的CPU的时钟频率（主频），是指CPU在单位时间内发出的脉冲数。它在很大程序上决定了计算机的运算速度，时钟频率越高，运算速度越快。小王说的硬盘500G是指硬盘的容量为500GB，这两个参数完全不在同一个频道上，无法比较。
【解析】：见答案
2.小明喜欢摄影，用照片记录环境保护的点点滴滴。他相机的图像分辨率为4128×2048。如果不压缩，且规定每个像素点用3个字节表示，存储一张这样的照片大约需要多少存储空间？小明相机的存储卡为8G,大约可以存储多少张这样的照片？
【答案】：1.每张照片的大小≈4128*2048*3*8/8≈25362432B≈24768KB≈24.1875MB
2. 8GB=8192MB，8912MG/24.1875MB≈338.687张，舍弃小数位，约为338张。
【解析】：见答案
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第二章 信息系统的组成与功能
一、章节体系
二、知识点
2.1 信息系统及其组成
2.1.1 分析典型信息系统
1.网络订票系统
包括：系统管理模块、客票管理模块、订票管理模块。
网络订票系统操作记录：
登录系统→形成“数据流”，身份验证后，交给订票模块，形成“事务流”。
选择行程→选择车票性质、出发地、目的地等信息形成“数据流”， 同时也相伴产生“信息流”。
生成订单→工作移交至客票管理模块，生成“事务流”。
支付费用→通过网络付费给订票系统账户，形成“资金流”。
获取票据→获取票据后，产生“物流”。
2.自动售货机系统
包括用户管理、商品管理、售货机管理、财务统计、系统维护、实时检测等模块。
3.学校管理信息系统
包括教学计划管理、排课管理、学籍管理、教材管理、图书管理、教学辅助系统等模块。
2.1.2 信息系统的组成
信息系统是一个由人、硬件、软件、网络和数据资源等构成的人机交互系统。
1.用户：信息系统中的人，是使用者、维护者、管理者和设计者。
2.硬件与软件：硬件是信息系统的物质基础，包括计算机和网络平台。系统软件包括操作系统、监控管理程序、调试程序、故障检查和诊断程序、数据库管理程序等。
3.网络：实现人与人、人与计算机、计算机与计算机之间信息交换。
4.数据资源：数据资源的组织、存储和处理。是信息系统的主要设计目标和内容。
2.2 信息系统的功能
2.2.1 信息系统的输入功能
把系统所需要的数据或信息以一定格式，收集并记录下来。
2.2.2 处理功能
对输入或条件做出的系统响应或转换，如传输、加工、存储、查询、检索、分析、计算、预测、评价等。
2.2.3 存储功能
将获得的或加工后的信息和数据保存起。涉及数据安全措施，防窃取、篡改、破坏。可用加密与认证、数据备份或灾难恢复技术。
2.2.4 控制功能
对构成系统的各种信息处理设备进行控制和管理，对信息加工、处理、传输、输出等环节进行控制。
2.2.5 传输与输出功能
把经过信息处理生成的有用信息进行传递，并以合适方式呈现。
2.3 信息系统中的计算机与移动终端
2.3.1 计算机和移动终端的作用
计算机主要用于数据存储、加工、计算、分类和整理，对信息系统和设备实时控制。
移动终端主要用于人机交互，体现移动性、便捷化。
2.3.2 计算机的工作原理
1.计算机的发展
计算机的发展以硬件物理器件的变革为主要特征，先后经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的技术变革。2016年我国的超级计算机“神威.太湖之光”。
2.计算机工作的基本原理
计算机的基本原理是存储程序和程序控制。
3.计算机的系统架构
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。两者之间相互依存，互为补充。
图2-12 计算机系统架构图
（1）硬件
由电子线路、元器件和机械部件等构成的具体装置，是看得见、摸得着的实体。
（2）软件
一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。分为系统软件和应用软件。
4.计算机的主要性能指标
字长：计算机一次能直接处理的二进制位数称为“字长”。在其他指标相同时，字长越长，计算机功能越强、精度越高、速度越快。
CPU时钟频率：在单位时间（如1秒）内发出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运算速度，时钟频率越高，运算速度越快。单位是赫兹（Hz）。
运算速度：衡量计算机进行数值计算或信息处理的一项主要指标，用计算机1秒所能完成的运算次数或执行的指令条数来表示，单位一般是百万次/秒（Million Instructions Per Second，MIPS）。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，主频越高，运算速度就越快。
存取周期：存储器完成一次读写或取存信息所需的时间称为存储器的存取时间。连续两次读/写操作所需的最短时间，称为存取周期。存取周期越短，则存取速度越快， 它是反映存储器性能的一个重要参数。
存储容量：衡量存储器所能容纳信息量多少的指标。它常以字节(B)为单位表示。内存的大小决定可运行的程序大小和程序运行效率。外存的大小决定计算机系统存取数据、文件的能力。
外部设备：指系统允许配置外部设备的种类和数量，反映计算机输入/输出数据的能力。
2.3.3 移动终端的工作原理
1．硬件和软件
移动终端所包含的软硬件结构和计算机相仿。输入、输出方式多样化，如触摸屏、定位、摄像头和各种感应单元等。由中央处理器、存储器、输入/输出设备、操作系统、应用软件组成。
2．移动互联网
是移动网络与互联网融合的产物，可分为三个层次，即应用层、网络层和终端层。
3．云计算
云计算（Cloud Computing）是通过互联网以服务的形式将计算资源提供给用户。
云计算是分布式计算、并行计算、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。
三、学业测试
一、单选题
1.信息系统是一个( )
A.网络系统 B.计算机系统 C.操作系统 D.人机交互系统
2.一个完备的计算机系统应该包括计算机的( )
A.主机和外设 B.硬件和软件 C.CPU和存储诸器D.控制器和运算器
3.采样定理在数字式遥测系统、时分制遥测系统、信息处理、数字通信和采样控制理论等领域得到广泛的应用。其定理是1948年由信息论的创始人( )明确提出的。
A.图灵 B.帕斯卡 C.伯尔尼 D.香农
4.自动售货机是一种方便、直观的移动商务工具。在自动售货机上，人们可以自由地购取冷热饮料、零食、电话卡、特色商品等。小明打算在自动售货机购买一瓶矿泉水，在他还没有确认付款之前，系统不会产生( )
A.数据流 B.资金流 C.事务流 D.信息流
5.一般来说，信息系统是一个由人、硬件、软件、网络和数据资源等构成的人机交互系统，其中，( )是信息系统的主要设计目标和内容。
A.数据资源的组织、存储和处理
B.使用户养成规范的信息系统操作习惯，树立信息安全意识
C.硬件与软件的有机结合
D.利用网络达到资源共享和通信的目的
6.小明在市图书馆办理的条码卡读者证丢了，他在图书馆网站上找到如何补证的回答，如图2-8所示。请问，“读者须持办证时的有效证件到馆办理补证手续”是基于信息系统的哪项功能
图2-8补办卡说明
A.输入功能 B.处理功能 C.存储功能 D.控制功能
7.用户身份认证是中国铁路客户服务中心网站网上售票系统的一个重要功能模块。小明通过电脑登录售票系统想购买一张高铁票，输入账号密码时，第一次不小心输错密码，系统提示“账户或密码错误”；当他重新输入了正确的密码后，系统提示“登录成功”。请问这种情况是基于信息系统的( )功能。
A.输入 B.处理 C.存储 D.控制
8.2016年，我国自行研制的超级计算机( )在国际超级计算大会( )上亮相。它的运算能力达到每秒9301千万亿次，排名世界第一，成为“计算机领域的珠穆朗玛峰”。
A.神威·太湖之光 B.银河-Ⅳ C.曙光-5000A D.深腾7000
9.计算机重启后，( )中的数据将会丢失。
A.光盘 B.U盘 C.内存 D.硬盘
10.编程语言中能被计算机直接识别的是( )
A.人类语言 B.机器语言 C.汇编语言 D.高级语言
11.下列视频操作选项中，属于信息收集的是( )
A.给视频文件添加字幕 B.利用软件捕获操作画面
C.利用视频播放软件播放视频 D.将视频文件刻录到光盘上
12.在物流快递行业中，收件员使用移动智能终端，通过扫描快件条码的方式，将运单信息通过通信模块直接传输到后台服务器，同时可实现相关业务信息的查询等功能。信息系统中实现资源共享、通信等功能，主要是依托于( )
A.用户 B.网络 C.硬件 D.软件
13.数据挖掘是指在庞大的数据库中寻找有价值的隐藏事件，加以分析，并将这些有意义的信息进行归纳，为决策提供参考依据和控制机制。因此，( )是信息挖掘的第一步。
A.数据归约 B.数据变换 C.数据收集 D.数据清理
14.随着智能手机的普及，手机拍照越来越常见，有的人使用手机图片处理APP来编辑照片，也有人喜欢将照片传到计算机端进行编辑。一般来说，使用计算机编辑的优势在于其性能比手机更强，可以更快地处理好图片，这主要是由于计算机的( )性能较强。
A.硬盘 B.内存 C.显卡 D.电源
15.以下不属于手机操作系统的是( )
A.Harmony B.Android C.Windows Phone D.Mac
二．判断题
16. 我们常说的手机内存、计算机内存属于只读存储器ROM（ ）
17. U盘属于计算机的输入设备（ ）
18. 信息系统的主要目的和功能是地信息进行输入、处理、存储、控制、传输和输出。（ ）
19. CPU的时钟频率（主频）是指CPU在单位时间内发出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运算速度，时钟频率越高，运算速度越快。（ ）
20. 计算机软件分为系统软件和应用软件，系统软件包括操作系统、诊断程序和语言处理程序。（ ）
三、思考题
1. 小明和小王在聊天，小明说：“我家计算机的CPU可快了，3.8Ghz呢！”，小王反驳说：“才3.8Ghz也好意思说！我家的硬盘都500G了！”。请问，小王和小明的对话正确吗？如果不对，错在哪里？
2.小明喜欢摄影，用照片记录环境保护的点点滴滴。他相机的图像分辨率为4128×2048。如果不压缩，且规定每个像素点用3个字节表示，存储一张这样的照片大约需要多少存储空间？小明相机的存储卡为8G,大约可以存储多少张这样的照片？
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