第一篇：第5講 信息熵

第5講 隨機(jī)變量的信息熵

在概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)中，隨機(jī)變量表示隨機(jī)試驗(yàn)結(jié)果的觀測(cè)值。隨機(jī)變量的取值是不確定的，但是服從一定的概率分布。因此，每個(gè)取值都有自己的信息量。平均每個(gè)取值的信息量稱為該隨機(jī)變量的信息熵。

信息熵這個(gè)名稱是馮諾依曼向香農(nóng)推薦的。在物理學(xué)中，熵是物理系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)，用于度量一個(gè)物理系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性。物理學(xué)中的熵也稱為熱熵。信息熵的表達(dá)式與熱熵的表達(dá)式類似，可以視為熱熵的推廣。香農(nóng)用信息熵度量一個(gè)物理系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)的不確定性。

信息熵是信息論的核心和基礎(chǔ)概念，具有多種物理意義。香農(nóng)所創(chuàng)立的信息論是從定義和研究信息熵開(kāi)始的。這一講我們學(xué)習(xí)信息熵的定義和性質(zhì)。

1.信息熵

我們這里考慮離散型隨機(jī)變量的信息熵，連續(xù)型隨機(jī)變量的信息熵以后有時(shí)間再討論，讀者也可以看課本上的定義，先簡(jiǎn)單地了解一下。定義1.1 設(shè)離散型隨機(jī)變量X的概率空間為

?X??x1?P???p???1x2p2...xn?

...pn??我們把X的所有取值的自信息的期望稱為X的平均自信息量，通常稱為信息熵，簡(jiǎn)稱熵（entropy），記為H(X)，即

n

H(X)?E[I(X)]??pilogi?11(比特)pi

信息熵也稱為香農(nóng)熵。

注意，熵H(X)是X的概率分布P的函數(shù)，因此也記為H(P)。

定義1.2 信息熵表達(dá)式中的對(duì)數(shù)底可取任何大于等于2的整數(shù)r，所得結(jié)果稱為r-進(jìn)制熵，記為Hr(X)，其單位為“r-進(jìn)制單位”。我們有

H?X?Hr?X??

logr注意，在關(guān)于熵的表達(dá)式中，我們?nèi)匀患s定

0log0?0，0log信息熵的物理意義：

信息熵可從多種不同角度來(lái)理解。

x?0 0（1）H(X)是隨機(jī)變量X的取值所能提供的平均信息量。

（2）統(tǒng)計(jì)學(xué)中用H(X)表征隨機(jī)變量X的不確定性，也就是隨機(jī)性的大小。

例如，假設(shè)有甲乙兩只箱子，每個(gè)箱子里都存放著100個(gè)球。甲里面有紅藍(lán)色球各50個(gè)，乙里面紅、藍(lán)色的球分別為99個(gè)和1個(gè)。顯然，甲里面球的顏色更具有不確定性。從兩個(gè)箱子各摸出一個(gè)球，甲里面摸出的球更不好猜。

（3）若離散無(wú)記憶信源的符號(hào)概率分布為P，則H(P)是該信源的所有無(wú)損編碼的“平均碼長(zhǎng)”的極限。

令X是離散無(wú)記憶信源的符號(hào)集，所有長(zhǎng)度為n的消息集合為

Xn?{1,2,?,M}

每個(gè)消息i在某個(gè)無(wú)損編碼下的碼字為wi，碼字長(zhǎng)為li比特。假設(shè)各消息i出現(xiàn)的概率為pi，則該每條消息的平均碼長(zhǎng)為

Ln??pili

i?1M因此，平均每個(gè)信源符號(hào)的碼長(zhǎng)為

Ln1M??pili nni?1這個(gè)平均每個(gè)信源符號(hào)的碼長(zhǎng)稱為該編碼的平均碼長(zhǎng)，其量綱為（碼元/信源）。

我們有

LnL?H(X)且 limn?H(X)

n??nn這是信源編碼定理的推論。

例1.3 課本第26頁(yè)例2.4.天氣預(yù)報(bào)的平均信息量。

練習(xí)：

在電腦主板上，串行接口（Serial Interface）用于向外設(shè)輸出數(shù)據(jù)，每次輸出1比特符號(hào)，若某段時(shí)間內(nèi)輸出符號(hào)的概率分布為

1??X??0??p??1/32/3? ????求此時(shí)段內(nèi)該串行接口的信息率，即平均每符號(hào)所傳遞的信息（單位為“比特/符號(hào)”）。

練習(xí)解答：輸出0所傳遞的信息為

??log?

I(0)輸出1所傳遞的信息為

13log比特3()

I(1)??log因此，輸出符號(hào)的信息熵為

H(X)?2?log3?1(比特)3122log3?(log3?1)?log3??0.919(比特)

333于是所求的信息速率為0.919比特每符號(hào)。

說(shuō)明：上述信息熵H(X)反映了串行接口傳輸信息的速率，稱為該接口的信息率。

2.熵函數(shù)H(P)的性質(zhì) 性質(zhì)1.非負(fù)性和確定性

H(P)≥0

其中H(P)=0 當(dāng)且僅當(dāng)P為退化分布。

一個(gè)隨機(jī)變量的概率分布為退化分布，當(dāng)且僅當(dāng)該隨機(jī)變量是常量，即取值唯一（所以其取值是確定的）。

性質(zhì)2.對(duì)稱性

H(p1,?,pi,?,pj,?,pn)?H(p1,?,pj,?,pi,?,pn)性質(zhì)3.連續(xù)性

H(p1,?,pn)對(duì)于其中任何變量pi是連續(xù)的。

性質(zhì)4.擴(kuò)展性 可擴(kuò)展性1：

H(p1,?,pn,0)?H(p1,?,pn)可擴(kuò)展性2： limH(p1,p2,?,pn?1,pn??,?)?H(p1,p2,?,pn?2,pn?1,pn)??0證明：由連續(xù)性和可擴(kuò)展性1立即可得。

證畢

意義：可擴(kuò)展性表明，一個(gè)小概率事件對(duì)于熵的影響很小，可以忽略不計(jì)。在熵的計(jì)算中，可以忽略其中一部分小概率事件。

例2.1《中華字?！分惺珍浟?5000多個(gè)漢字，而常用漢字僅有3000個(gè)左右。（據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)代漢語(yǔ)中這2400個(gè)漢字在一般書(shū)刊文章中所占的字?jǐn)?shù)比例是99%）在計(jì)算漢字的熵時(shí)，大部分漢字都可以忽略不計(jì)，僅統(tǒng)計(jì)常用漢字出現(xiàn)的頻率，以此作為這些漢字出現(xiàn)的概率，從而計(jì)算出漢字的熵。

性質(zhì)5.可加性

注意：即課本第31頁(yè)的“遞增性”。課本上的“可加性”事實(shí)上是聯(lián)合熵的鏈法則，涉及到條件熵，放在此處不妥，后面再討論。我們將賦予“遞增性”更貼切的含義。定理2.2（可加性公式）

?qqq?H(p1,p2,?,pn?1,q1,q2,?,qm)?H(p1,p2,?,pn)?pnH?1,2,?,m?pn??pnpn其中令pn?q1?q2???qm

證明：可用熵函數(shù)的定義證明，細(xì)節(jié)留給讀者完成。

證畢

可加性公式讓我們不斷降低信息熵中概率分布的維度，將高維計(jì)算簡(jiǎn)化為低維計(jì)算。有的教材稱可加性為遞推性。例2.3 應(yīng)用熵函數(shù)的可加性計(jì)算

1111H(，,)33665

解：

1111111111H(，,)?H(，)?H(,)33663333221?log3?

3?1.918(bit)注意，可連續(xù)應(yīng)用可加性公式：

111121211111H(，,)?H(,)?H(,)?H(,)33663332232221?H(,)?1 33連續(xù)應(yīng)用可加性公式，我們有 定理2.4（更一般的可加性公式）H(p11,?,p1r1,p21,?,p2r2,?,pn1,?,pnrn)piri??pi1pi2?H(p1,p2,?,pn)??piH?，?,?(2.1)pi?i?1?pipin

其中pi??pj?1riij

解釋：我們可以把可加性理解為分步試驗(yàn)結(jié)果的熵等于各步試驗(yàn)結(jié)果熵的加權(quán)組合。

?,n，其概率分布為設(shè)一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)分為兩個(gè)步驟。第1步共有n個(gè)可能結(jié)果X1?1,2，(p1,p2,?,pn)。這一步試驗(yàn)結(jié)果的熵為H(p1,p2,?,pn)。

在第1步試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行第2步試驗(yàn)。假設(shè)當(dāng)?shù)?步試驗(yàn)結(jié)果X1?i時(shí)，第2步試驗(yàn)共有ri個(gè)可能結(jié)果，并且其概率分布為

piri??pi1pi2，?,?? pppii??i6

對(duì)應(yīng)的熵為

piri??pi1pi2H?，?,? pppii??i因此，第2步傳遞的平均信息量為

piri??pi1pi2pH，?,?? ?ipppi?1ii??in兩步所獲得的平均信息量之和就是上述（2.1）中的右式。左式可解釋為第2步試驗(yàn)的所有可能結(jié)果的平均信息量。練習(xí)：應(yīng)用熵函數(shù)的可加性計(jì)算

H(1/6,1/6,1/6,1/9,1/9,1/12,1/12)

性質(zhì)6.遞增性

低維分布分解為高維分布時(shí)，信息熵嚴(yán)格遞增。

定理2.5 將n-維概率分布分解為n+1維分布后，熵增大：

H(p1,p2,?,pn)?H(p1,p2,?,pn?1,pn??,?)(0

證畢

性質(zhì)7.嚴(yán)格上凸性

定理2.6 熵函數(shù)H(P)是嚴(yán)格上凸函數(shù)。

證明：根據(jù)嚴(yán)格上凸性定義，我們?cè)O(shè)P=(p1, p2, …, pn)與Q=(q1,q2, …, qn)是兩個(gè)不同的概率分布并且設(shè)(?1,?2)為非退化分布，只需證明下列不等式

?1H(P)??2H(Q)?H(?1P??2Q)(1)

即

??1?plogp???qii2i?1i?1nnilogqi????1(pi??2qi)lo?1g(pi??2 qii?1n)合并同類項(xiàng)后，上述不等式等價(jià)變換為

n?1pi??2qi?p??q?1?pilog??2?qilog1i2i?0 piqii?1i?1 n注意，?1P??2Q是一個(gè)n-維概率分布，根據(jù)預(yù)備知識(shí)中所證明的“信息不等式”，我們有

n?pilogi?1?1pi??2qipi?0（2）

其中等號(hào)成立當(dāng)且僅當(dāng)P??1P??2Q，即P=Q。我們前面已假設(shè)P≠Q(mào)，所以上述不等式中的等號(hào)不成立。同理我們有

n?qilogi?1?1pi??2qiqi?0（3）

由（2）和（3）可得（1）。

證畢

不等式（1）也可以用基本對(duì)數(shù)不等式證明。

不等式（1）的第二個(gè)證明：取x??1pi??2qipi，由

ln得

1?1?x xpilnpi?pi??1pi??2qi??2(pi?qi)(4)?1pi??2qi根據(jù)預(yù)備知識(shí)中證明的基本對(duì)數(shù)不等式，（4）中等號(hào)成立的充要條件是P??1P??2Q，即P=Q。我們前面已假設(shè)P≠Q(mào)，所以不等式（4）中的等號(hào)不成立。因此，我們有

?pilni?1npi?0(5)

?1pi??2qi同理我們有

n?qilni?1qi?0(6)

?1pi??2qi由（5）和（6）可得（1）。

證畢

性質(zhì)8.極值性（最大離散熵原理）

定理2.7（最大離散熵原理）對(duì)于任何n維概率分布p，H(p)?logn

其中，等號(hào)成立的充要條件是p為均勻分布，即

p?(1/n,1/n,?,1/n)

證明： 令q為均勻分布(1/n,1/n,…,1/n)，應(yīng)用信息不等式立刻可得該定理成立。

證畢

記號(hào)：我們用H0表示一個(gè)隨機(jī)變量的最大熵。當(dāng)且僅當(dāng)某隨機(jī)變量共有n種取值時(shí)，H0?logn(比特)

例2.8 二十問(wèn)題游戲（the game of twenty problems）。甲心里想到一個(gè)事物，讓乙猜。乙可以向甲提問(wèn)，甲只回答是或者不是。若乙在20個(gè)問(wèn)題之內(nèi)猜出答案，則乙勝，否則甲勝。猜數(shù)：一個(gè)比較簡(jiǎn)單的實(shí)例是猜數(shù)。要猜出一個(gè)100以內(nèi)的正整數(shù)至少需要幾個(gè)問(wèn)題？至多需幾個(gè)問(wèn)題？

練習(xí)：

設(shè)一條電線上串聯(lián)了8個(gè)燈泡，如圖所示。假設(shè)其中有且只有一個(gè)燈泡壞了，并且各燈泡 的損壞概率相同，用萬(wàn)用電表通過(guò)測(cè)量斷路找出壞燈泡。（1）平均需要獲得多少信息，才能找出其中的壞燈泡。（2）一次測(cè)量所獲得的信息的最大期望值是多少？

（3）試設(shè)計(jì)一個(gè)最佳測(cè)量方案，即測(cè)量次數(shù)的期望值最小的測(cè)量方案。

作業(yè)

1.試證明信息熵的可加性。

2.偽幣稱量問(wèn)題：今有12枚金幣，其中1枚是偽幣，其重量不同于真幣。用一臺(tái)沒(méi)有砝碼的天平通過(guò)比較金幣重量可以找出這枚偽幣。（1）用這臺(tái)天平找出偽幣并知道其偏重還是偏輕需獲得多少信息？（2）求天平的3種稱量結(jié)果，即等重、左重和右重，的最大平均自信息。（3）試證明找出這枚偽幣至少需要稱量3次。（4）試設(shè)計(jì)最優(yōu)的第1次稱量方案。

（5）若第1次稱量結(jié)果為1-4號(hào)錢幣的總重量大于5-8號(hào)錢幣的總重量，試設(shè)計(jì)最優(yōu)的第2次稱量方案。

3.編程2：輸入有限維概率分布，輸出該分布的熵。

附錄：熱熵

1854年克勞修斯定義了物理系統(tǒng)的一種狀態(tài)函數(shù)S，他之稱為熵（entropy），現(xiàn)在也稱為熱熵。一個(gè)物理系統(tǒng)從狀態(tài)o到狀態(tài)A的熵增量定義為

S?So?其中

?AodQ T克勞修斯的熱力學(xué)第二定律：dS?0

德國(guó)物理學(xué)家玻爾茲曼的熵公式：劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)

S?klogeW

其中W是物理系統(tǒng)的（宏觀）狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的所有可能微觀狀態(tài)數(shù)，k稱為玻爾茲曼常數(shù)。偉大意義：

（1）將宏觀量S與微觀狀態(tài)數(shù)W相聯(lián)系，架設(shè)了宏觀與微觀之間的橋梁。

（2）物理概念第一次用概率形式表達(dá)，意義深遠(yuǎn)。

（3）已成為物理學(xué)中最重要公式之一。

棋盤游戲：40X40的棋盤中間10X10位置上放著100顆棋子。這10X10位置構(gòu)成系統(tǒng)I，其它位置構(gòu)成系統(tǒng)II。將I中棋子挪動(dòng)到II中，兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)都發(fā)生改變。求兩個(gè)系統(tǒng)各自的熵與總熵，有 SI?II?SI?SII

第二篇：實(shí)驗(yàn)一-信息熵與圖像熵計(jì)算-正確

實(shí)驗(yàn)一信息熵與圖像熵計(jì)算（2 學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.復(fù)習(xí)MATLAB的基本命令，熟悉MATLAB下的基本函數(shù)； 2.復(fù)習(xí)信息熵基本定義,能夠自學(xué)圖像熵定義和基本概念。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.能夠?qū)懗鯩ATLAB源代碼，求信源的信息熵；

2.根據(jù)圖像熵基本知識(shí)，綜合設(shè)計(jì)出MATLAB程序，求出給定圖像的圖像熵。

三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備

1.計(jì)算機(jī)－系統(tǒng)最低配置256M內(nèi)存、P4 CPU； 2.MATLAB編程軟件。四 實(shí)驗(yàn)流程圖

五 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析

四、實(shí)驗(yàn)原理

1.MATLAB中數(shù)據(jù)類型、矩陣運(yùn)算、圖像文件輸入與輸出知識(shí)復(fù)習(xí)。

2.利用信息論中信息熵概念，求出任意一個(gè)離散信源的熵（平均自信息量）。自信息是一個(gè)隨機(jī)變量,它是指某一信源發(fā)出某一消息所含有的信息量。所發(fā)出的消息不同，它們所含有的信息量也就不同。任何一個(gè)消息的自信息量都代表不了信源所包含的平均自信息量。不能作為整個(gè)信源的信息測(cè)度，因此定義自信息量的數(shù)學(xué)期望為信源的平均自信息量：

1()1()[log ]()log()i n i i p a i H E p a p a ????? X 信息熵的意義：信源的信息熵H是從整個(gè)信源的統(tǒng)計(jì)特性來(lái)考慮的。它是從平均意義上來(lái)表征信源的總體特性的。對(duì)于某特定的信源，其信息熵只有一個(gè)。不同的信源因統(tǒng)計(jì)特性不同，其熵也不同。

3.學(xué)習(xí)圖像熵基本概念，能夠求出圖像一維熵和二維熵。

圖像熵是一種特征的統(tǒng)計(jì)形式，它反映了圖像中平均信息量的多少。圖像的一維熵表示圖像中灰度分布的聚集特征所包含的信息量，令Pi表示圖像中灰度值為i的像素所占的比例，則定義灰度圖像的一元灰度熵為： 2550 log i ii p p??? H 圖像的一維熵可以表示圖像灰度分布的聚集特征，卻不能反映圖像灰度分布的空間特征，為了表征這種空間特征，可以在一維熵的基礎(chǔ)上引入能夠反映灰度分布空間特征的特征量來(lái)組成圖像的二維熵。選擇圖像的鄰域灰度均值作為灰度2 分布的空間特征量，與圖像的像素灰度組成特征二元組，記為(i,j)，其中i表示像素的灰度值(0<=i<=255)，j表示鄰域灰度(0<=j<=255), 2(,)/ ij p f i j N ?

上式能反應(yīng)某像素位置上的灰度值與其周圍像素灰度分布的綜合特征，其中f(i,j)為特征二元組(i,j)出現(xiàn)的頻數(shù)，N為圖像的尺度，定義離散的圖像二維熵為: 2550 logijij i p p??? H 構(gòu)造的圖像二維熵可以在圖像所包含信息量的前提下，突出反映圖像中像素位置的灰度信息和像素鄰域內(nèi)灰度分布的綜合特征。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1.求解信息熵過(guò)程：

(1)輸入一個(gè)離散信源，并檢查該信源是否是完備集；(2)去除信源中符號(hào)分布概率為零的元素；(3)根據(jù)平均信息量公式，求出離散信源的熵。2.圖像熵計(jì)算過(guò)程：

(1)輸入一幅圖像，并將其轉(zhuǎn)換成灰度圖像；(2)統(tǒng)計(jì)出圖像中每個(gè)灰度階象素概率；

(3)統(tǒng)計(jì)出圖像中相鄰兩象素的灰度階聯(lián)合分布矩陣；(4)根據(jù)圖像熵和二階熵公式，計(jì)算出一幅圖像的熵。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.按照本節(jié)內(nèi)容后實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式書(shū)寫(xiě)；

2.實(shí)驗(yàn)總結(jié)和心得要詳細(xì)，可以根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)情況，寫(xiě)出建議。

七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.MATLAB語(yǔ)言課下多復(fù)習(xí)，盡量采用模塊化編程方法，通過(guò)函數(shù)調(diào)用形式運(yùn)行程序。

2.仔細(xì)理解、體會(huì)圖像熵的概念，能夠?qū)⑵渎?lián)合熵的概念理解透徹。

八、思考題

舉例說(shuō)明圖像熵、信息熵在現(xiàn)實(shí)中有何實(shí)踐指導(dǎo)意義？ 附錄1：實(shí)驗(yàn)報(bào)告樣式： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：組別：同組人： 課程名稱：實(shí)驗(yàn)室：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：

（使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙的，以上內(nèi)容可按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙格式填寫(xiě)）實(shí)驗(yàn)一信息熵與圖像熵計(jì)算3

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理：

三、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件、軟件工具、平臺(tái)）：

四、實(shí)驗(yàn)步驟：

五、程序流程圖：

六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

八、思考題：

九、編程、調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法：

十、其他：實(shí)驗(yàn)總結(jié)、心得體會(huì)及對(duì)本實(shí)驗(yàn)方法、手段及過(guò)程的改進(jìn)建議等。附錄2：圖像一維二維熵程序：

close all;clc;I=imread('11.bmp');img=rgb2gray(I);imview(I),imview(img);[ix,iy]=size(img);P1=imhist(img)/(ix*iy);temp=double(img);temp=[temp,temp(:,1)];CoefficientMat=zeros(256,256);for x=1:ix for y=1:iy i=temp(x,y);j=temp(x,y+1);CoefficientMat(i+1,j+1)=CoefficientMat(i+1,j+1)+1;end end P2 = CoefficientMat./(ix*iy);H1=0;H2=0;for i=1:256 if P1(i)~=0 H1=H1-P1(i)*log2(P1(i));end for j=1:256 if P2(i,j)~=0 H2=H2-P2(i,j)*log2(P2(i,j));end end end H2=H2/2;sprintf('1 ord image entropy is:%d',H1)sprintf('2 ord image entropy is:%d',H2)

實(shí)驗(yàn)二香農(nóng)編碼（2 個(gè)學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解香農(nóng)編碼的基本原理及其特點(diǎn)； 2.熟悉掌握香農(nóng)編碼的方法和步驟； 3.掌握MATLAB 編寫(xiě)香農(nóng)編碼的程序。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.根據(jù)香農(nóng)編碼的方法和步驟，用香農(nóng)編碼編寫(xiě)程序； 2.用編寫(xiě)的源程序驗(yàn)證書(shū)中例題的正確性。

三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備

1.計(jì)算機(jī)－系統(tǒng)最低配置256M 內(nèi)存、P4 CPU； 2.MATLAB 編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)原理 1.香農(nóng)編碼原理：

香農(nóng)第一定理指出了平均碼長(zhǎng)與信源之間的關(guān)系，同時(shí)也指出了可以通過(guò)編 碼使平均碼長(zhǎng)達(dá)到極限值，這是一個(gè)很重要的極限定理。香農(nóng)第一定理指出，選 擇每個(gè)碼字的長(zhǎng)度i K 滿足下式： I(Xi)?K ?I(Xi)?1,?i 就可以得到這種碼，這種編碼方法就是香農(nóng)編碼。2.香農(nóng)編碼算法：

1.將信源消息符號(hào)按其出現(xiàn)的概率大小依次排列： 1 2 n P(X)?P(X)?, ,?P(X)2.確定滿足下列不等式整數(shù)碼長(zhǎng)i K ； log2p()log2()1 i ii?x ?K ??p x ?

3.為了編成唯一可譯碼，計(jì)算第i 個(gè)消息的累加概率； 1 1()i i k k pp x ? ? ??

4.將累加概率i P變成二進(jìn)制數(shù)； 5.取i P 二進(jìn)制數(shù)的小數(shù)點(diǎn)后i K 位即為該消息符號(hào)的二進(jìn)制碼字。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)香農(nóng)編碼程序；

2.輸入一組信源消息符號(hào)概率，可以求香農(nóng)編碼、平均碼長(zhǎng)和編碼效率。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 5 1.按照本節(jié)內(nèi)容后實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式書(shū)寫(xiě)；

2.實(shí)驗(yàn)總結(jié)和心得要詳細(xì)，可以根據(jù)自己情況寫(xiě)出建議。

七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.香農(nóng)編碼是符號(hào)概率大的用短表示，小長(zhǎng)程序中 香農(nóng)編碼是符號(hào)概率大的用短表示，小長(zhǎng)程序中 香農(nóng)編碼是符號(hào)概率大的用短表示，小長(zhǎng)程序中 需要對(duì)概率進(jìn)行排序，此我們調(diào)用 MATLAB MATLABMATLABMATLABMATLAB的庫(kù)函數(shù)； 2.最后需要注意的是，求得碼字依次與排序符號(hào)概率對(duì)應(yīng) ； 3.向無(wú)窮方取最小正整數(shù)位 ceilceilceil 函數(shù)。

八、思考題

舉例說(shuō)明香農(nóng)編碼在現(xiàn)實(shí)中有際作用，列一個(gè)子并簡(jiǎn)要說(shuō)明？ 附錄 1：實(shí)驗(yàn)報(bào)告樣式： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：組別：同組人： 課程名稱：實(shí)驗(yàn)室：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：

（使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙的，以上內(nèi)容可按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙格式填寫(xiě)）

實(shí)驗(yàn)二香農(nóng)編碼

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理：

三、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件、軟件工具、平臺(tái)）：

四、實(shí)驗(yàn)步驟：

五、程序流程圖：

六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

八、思考題：

九、編程、調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法：

十、其他：實(shí)驗(yàn)總結(jié)、心得體會(huì)及對(duì)本實(shí)驗(yàn)方法、手段及過(guò)程的改進(jìn)建議等。附錄 2：香農(nóng)編碼 程序 ： close all;clc;n=input('輸入信源符號(hào)個(gè)數(shù):');p=zeros(1,n);for i=1:n p(1,i)=input('輸入信源符號(hào)概率:');end if sum(p)<1||sum(p)>1 error('輸入概率不符合概率分布')end 6 y=fliplr(sort(p));D=zeros(n,4);D(:,1)=y';for i=2:n D(1,2)=0;D(i,2)=D(i-1,1)+D(i-1,2);end for i=1:n D(i,3)=-log2(D(i,1));D(i,4)=ceil(D(i,3));end D A=D(:,2)';B=D(:,4)';Code_length=0;for j=1:n Code_length=Code_length+p(j)*D(j,4);end H=0;for j=1:n H=H+p(j)*log2(1/p(j));end for j=1:n fprintf('輸入信源符號(hào)概率為%f的碼字為:',p(1,j));C=deczbin(A(j),B(j));disp(C)end Efficiency=H/(Code_length)fprintf('平均碼長(zhǎng):n');disp(Code_length)fprintf('n 香農(nóng)編碼效率:n');disp(Efficiency)A：累加概率； B：碼子長(zhǎng)度。：碼子長(zhǎng)度。function [C]=deczbin(A,B)C=zeros(1,B);temp=A;for i=1:B temp=temp*2;if temp>1 temp=temp-1;C(1,i)=1;else C(1,i)=0;end end 7 實(shí)驗(yàn)三費(fèi)諾編碼（2 學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

掌握費(fèi)諾編碼方法的基本步驟及優(yōu)缺點(diǎn)。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

對(duì)于給定的信源的概率分布，按照費(fèi)諾編碼的方法進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。

三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備

1.計(jì)算機(jī)－系統(tǒng)最低配置256M 內(nèi)存、P4 CPU； 2.MATLAB 編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)原理 1.費(fèi)諾編碼原理：

費(fèi)諾編碼就是通過(guò)使編碼中各個(gè)句號(hào)出現(xiàn)的概率大致相等，實(shí)現(xiàn)概率均勻化，從而減少冗余度，提高編碼效率。凡是能載荷一定的信息量，且碼字的平均長(zhǎng)度 最短，可分離的變長(zhǎng)碼的碼字集合稱為最佳變長(zhǎng)碼。在編N 進(jìn)制碼時(shí)首先將信 源消息符號(hào)按其出現(xiàn)的額概率一次又小到大排列開(kāi)來(lái)，并將排列好的心愿符號(hào)按 概率值分N 大組，使N 組的概率之和近似相同，并對(duì)各組賦予一個(gè)N 進(jìn)制碼元 0、1...N-1。之后再針對(duì)每一個(gè)大組內(nèi)的心愿符號(hào)做如上處理，即再分為概率相 同的N 組，賦予N 進(jìn)制碼元。如此重復(fù)，直到每組只剩下一個(gè)心愿符號(hào)為止。此時(shí)每個(gè)信源符號(hào)所對(duì)應(yīng)的碼字即為費(fèi)諾碼。針對(duì)同一個(gè)心愿，費(fèi)諾碼比香農(nóng)碼平均碼長(zhǎng)小，消息出書(shū)速率大，編碼效率高。費(fèi)諾編碼是一種信源編碼，它編碼 后的費(fèi)諾碼要比香農(nóng)碼的平均碼長(zhǎng)小，消息傳輸速率大，編碼效率高。但它屬于 概率匹配編碼它不是最佳的編碼方法。2.費(fèi)諾編碼算法：

（1）將信源消息符號(hào)按其出現(xiàn)的概率大小依次排列： 1 2()()...()n P X ?P X ?P X（2）將依次排列的信源符號(hào)按概率值分為兩大組，使兩個(gè)組的概率之和近似相同，并對(duì)各組賦予一個(gè)二進(jìn)制碼元“0”和“1”；

（3）將每一大組的信源符號(hào)再分成兩組，使劃分后的兩個(gè)組的概率之和近似相同，并對(duì)各組賦予一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)“0”和“1”；（4）如此重復(fù)，直至每個(gè)組只剩下一個(gè)信源符號(hào)為止；（5）信源符號(hào)所對(duì)應(yīng)的碼子即為費(fèi)諾碼。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)費(fèi)諾編碼程序；

2.輸入一組信源消息符號(hào)概率，可以求費(fèi)諾編碼，平均碼長(zhǎng)和編碼效率。8

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.按照本節(jié)內(nèi)容后實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式書(shū)寫(xiě)；

2.實(shí)驗(yàn)總結(jié)和心得要詳細(xì)，可以根據(jù)自己情況寫(xiě)出建議。

七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1.MATLAB 1.MATLAB1.MATLAB1.MATLAB1.MATLAB語(yǔ)言課下多復(fù)習(xí)，盡量采用模塊化編程方法通過(guò)函數(shù)調(diào)形式 語(yǔ)言課下多復(fù)習(xí)，盡量采用模塊化編程方法通過(guò)函數(shù)調(diào)形式 語(yǔ)言課下多復(fù)習(xí)，盡量采用模塊化編程方法通過(guò)函數(shù)調(diào)形式 語(yǔ)言課下多復(fù)習(xí)，盡量采用模塊化編程方法通過(guò)函數(shù)調(diào)形式 運(yùn)行程序； 2.仔細(xì)理解、體會(huì)費(fèi)諾編碼。

八、思考題

舉例說(shuō)明 費(fèi)諾編碼 在現(xiàn)實(shí)中際應(yīng)用，列舉一個(gè)例子并簡(jiǎn)要說(shuō)明？ 附錄 1：實(shí)驗(yàn)報(bào)告樣式： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：組別：同組人： 課程名稱：實(shí)驗(yàn)室：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：

（使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙的，以上內(nèi)容可按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙格式填寫(xiě)）實(shí)驗(yàn)三費(fèi)諾編碼

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理：

三、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件、軟件工具、平臺(tái)）：

四、實(shí)驗(yàn)步驟：

五、程序流程圖：

六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

八、思考題：

九、編程、調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法：

十、其他：實(shí)驗(yàn)總結(jié)、心得體會(huì)及對(duì)本實(shí)驗(yàn)方法、手段及過(guò)程的改進(jìn)建議等。附錄2：費(fèi)諾編程程序： clc;clear all;N=input('輸入信源符號(hào)的個(gè)數(shù):');s=0;l=0;H=0;for i=1:N fprintf('第%d個(gè)',i);p(i)=input('p=');if(p(i)<=0)||(p(i)>=1)error('不符合分布概率');end s=s+p(i);9 H=H+(-p(i)*log2(p(i)));end if(s<=0.999999||s>=1.000001)error('不符合分布概率')end for i=1:N-1 for j=i+1:N if p(i)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握哈夫曼編碼原理；

2.熟練掌握哈夫曼樹(shù)的生成方法；

3.學(xué)會(huì)利用 MATLAB MATLABMATLABMATLABMATLAB實(shí)現(xiàn) 哈夫曼 編碼 ； 4.提高獨(dú)立進(jìn)行算法編程的能力。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.用 MATLAB MATLABMATLABMATLABMATLAB實(shí)現(xiàn) 哈夫曼 哈夫曼 編碼算法程序； 2.要求程序輸出顯示所有的碼字以及編效率；

3.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的輸入界面（可以是文字提示信息），程序運(yùn)行時(shí)用 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的輸入界面（可以是文字提示信息），程序運(yùn)行時(shí)用 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的輸入界面（可以是文字提示信息），程序運(yùn)行時(shí)用 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的輸入界面（可以是文字提示信息），程序運(yùn)行時(shí)用 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的輸入界面（可以是文字提示信息），程序運(yùn)行時(shí)用 戶輸入代表信源符號(hào)概率的向量；要對(duì)用進(jìn)行合法性檢查 戶輸入代表信源符號(hào)概率的向量；要對(duì)用進(jìn)行合法性檢查 ；

4.(選做)隨機(jī)生成一幅圖像，隨機(jī)生成一幅圖像，實(shí)現(xiàn) 哈夫曼 圖像編碼，比較前后 圖像編碼，比較前后 圖片 大小。

三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

1.計(jì)算機(jī)－系統(tǒng)最低配置 256M 內(nèi)存、P4 CPUCPUCPU；

2.MATLAB MATLABMATLABMATLABMATLAB編程軟件。編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)原理

1.二進(jìn)制 哈夫曼 編碼的基本原理及算法

(1)把信源符號(hào)集中的所有按概率從大到小排隊(duì) 把信源符號(hào)集中的所有按概率從大到小排隊(duì) ；

(2)取概率最小的兩個(gè)符號(hào)作為片葉子合并（縮減）到一節(jié)點(diǎn) 取概率最小的兩個(gè)符號(hào)作為片葉子合并（縮減）到一節(jié)點(diǎn) ；

(3)視此節(jié)點(diǎn)為新符號(hào)，其概率等于被合并（縮減）的兩個(gè)之和參 視此節(jié)點(diǎn)為新符號(hào)，其概率等于被合并（縮減）的兩個(gè)之和參 與概率排隊(duì) ；

(4)重復(fù)(2)(3)(2)(3)兩步驟，直至全部符號(hào)都被合并（縮減）到根 兩步驟，直至全部符號(hào)都被合并（縮減）到根 ；(5)從根出發(fā)，對(duì)各分枝標(biāo)記 從根出發(fā)，對(duì)各分枝標(biāo)記 從根出發(fā)，對(duì)各分枝標(biāo)記 0和 1。從根到葉的 路徑就給出了各個(gè)碼字。從根到葉的 路徑就給出了各個(gè)碼字編碼和長(zhǎng)。

2.哈夫曼 樹(shù)的編碼原理

(1)程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 程序的輸入：以一維數(shù)組形式要進(jìn)行 哈夫曼 哈夫曼 哈夫曼 編碼的 信源符號(hào)編碼的 信源符號(hào)編碼的 信源符號(hào)編碼的 信源符號(hào)編碼的 信源符號(hào)編碼的 信源符號(hào)編碼的 信源符號(hào)編碼的 信源符號(hào)概率，在運(yùn)行該程序前顯示文字提信息所要輸入的矢量； 概率，在運(yùn)行該程序前顯示文字提信息所要輸入的矢量； 概率，在運(yùn)行該程序前顯示文字提信息所要輸入的矢量； 概率，在運(yùn)行該程序前顯示文字提信息所要輸入的矢量； 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 然后對(duì)輸入的概率矢量進(jìn)行合法性判斷，原則為：如果中存在 小于 0的項(xiàng)，則輸入不合法提示重新；如果概率矢量求和大于 1，則輸入也不合法，提示重新。

(2)在輸入的概率矩陣 p正確的前提條件下 ,對(duì) p進(jìn)行排序，并用矩陣 L記 錄 p排序之前各元素的順，然后將概率數(shù)組 p的前兩項(xiàng)，即 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 概率最小的兩個(gè)數(shù)加和，得到新一組序列重復(fù)以上過(guò)程后 得到一個(gè)記錄概率加和過(guò)程的矩陣 p以及每次排序之前概率順的矩陣 ； 12(3)新生成一個(gè) n-1行 n列，并且每個(gè)元素含有 n個(gè)字符的空白矩陣，然后 進(jìn)行 哈夫曼 編碼。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1.輸入一個(gè)離散信源，并檢查該是否完備集；

2.使用 哈夫曼 編碼原理進(jìn)行 哈夫曼 程序編寫(xiě) ；

3.輸出離散信源中每個(gè)符號(hào)的 哈夫曼 編碼 及平均碼長(zhǎng) 和編碼效率，并與手工，并與手工 運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行比較。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.按照本節(jié)內(nèi)容后實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式書(shū)寫(xiě)；

2.實(shí)驗(yàn)總結(jié)和心得要詳細(xì)，可以根據(jù)自己情況寫(xiě)出建議。

七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1.比較大小 在 MATLAB MATLABMATLABMATLABMATLAB中，調(diào)用的是 sort 函數(shù) ； 2.仔細(xì)理解、體會(huì) 哈夫曼 編碼思想。

八、思考題

比較香農(nóng)編碼、費(fèi)諾哈夫曼并說(shuō)出他們的優(yōu)缺點(diǎn)？ 附錄 1：實(shí)驗(yàn)報(bào)告樣式： 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告

班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 組別： 同組人： 課程名稱： 實(shí)驗(yàn)室： 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：

（使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙的，以上內(nèi)容可按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙格式填寫(xiě)）實(shí)驗(yàn)四 哈夫曼編碼

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理：

三、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件、軟件工具、平臺(tái)）：

四、實(shí)驗(yàn)步驟：

五、程序流程圖：

六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

八、思考題：

九、編程、調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法：

十、其他：實(shí)驗(yàn)總結(jié)、心得體會(huì)及對(duì)本實(shí)驗(yàn)方法、手段及過(guò)程的改進(jìn)建議等。附錄 2：哈夫曼編碼程序 ： clear all;close all;clc;13 n=input('輸入信源符號(hào)數(shù):');p=zeros(1,n);for i=1:n p(1,i)=input('輸入信源符號(hào)概率:');end q=p;if sum(p)<1||sum(p)>1 error('輸入概率不符合概率分布')end a=zeros(n-1,n);n=length(p);for i=1:n-1 [q,l]=sort(q);a(i,:)=[l(1:n-i+1),zeros(1,i-1)];q=[q(1)+q(2),q(3:n),1];end for i=1:n-1 c(i,1:n*n)=blanks(n*n);end c(n-1,n)='1';c(n-1,2*n)='0';for i=2:n-1 c(n-i,1:n-1)=c(n-i+1,n*(find(a(n-i+1,:)==1))-(n-2):n*(find(a(n-i+1,:)==1)));c(n-i,n)='1';c(n-i,n+1:2*n-1)=c(n-i,1:n-1);c(n-i,2*n)='0';for j=1:i-1 c(n-i,(j+1)*n+1:(j+2)*n)=c(n-i+1,n*(find(a(n-i+1,:)==j+1)-1)+1:n*find(a(n-i+1,:)==j+1));end end for i=1:n h(i,1:n)=c(1,n*(find(a(1,:)==i)-1)+1:find(a(1,:)==i)*n);ll(i)=length(find(abs(h(i,:))~=32));end Code_length=0;for i=1:n Code_length=Code_length+p(1,i)*ll(i);End Efficiency=H/(Code_length);fprintf('n 哈夫曼編碼:n');disp(h)fprintf('n平均碼長(zhǎng):n');disp(Code_length)fprintf('n 哈夫曼編碼效率：n');disp(Efficiency)14 實(shí)驗(yàn)五 算術(shù)編碼（2學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握算數(shù)編碼原理；

2.學(xué)習(xí)算術(shù)編碼基本流程 ,學(xué)會(huì)調(diào)試算術(shù)編碼程序 ； 3.根據(jù)給出資料，自學(xué)適應(yīng) 0階算術(shù)編碼 方法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.利用 MATLAB MATLABMATLABMATLABMATLAB編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)算數(shù)碼； 編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)算數(shù)碼；

2.對(duì)文件符號(hào)進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)，生成編碼表； 3.對(duì)文件進(jìn)行壓縮編碼；

3.（選做）對(duì)文件進(jìn)行解壓縮，比較原始數(shù)據(jù)和后的之間是否有損（選做）對(duì)文件進(jìn)行解壓縮，比較原始數(shù)據(jù)和后的之間是否有損（選做）對(duì)文件進(jìn)行解壓縮，比較原始數(shù)據(jù)和后的之間是否有損（選做）對(duì)文件進(jìn)行解壓縮，比較原始數(shù)據(jù)和后的之間是否有損 耗。三實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備

1.計(jì)算機(jī)－系統(tǒng)最低配置 256M 內(nèi)存、P4 CPUP4 CPU P4 CPUP4 CPU； 2.MATLAB MATLABMATLABMATLABMATLAB編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)原理 算術(shù)編碼的編碼對(duì)象是一則消息或一個(gè)字符序列，其編碼思路是將該消息或字符序列表示成0和1之間的一個(gè)間隔(Interval)上的一個(gè)浮點(diǎn)小數(shù)。在進(jìn)行算術(shù)編碼之前，需要對(duì)字符序列中每個(gè)字符的出現(xiàn)概率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)各字符出現(xiàn)概率的大小，將每個(gè)字符映射到[0,1]區(qū)間上的某個(gè)子區(qū)間中。然后，再利用遞歸算法，將整個(gè)字符序列映射到[0,1]區(qū)間上的某個(gè)Interval中。在進(jìn)行編碼時(shí)，只需從該Interval中任選一個(gè)小數(shù)，將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)。

符號(hào)序列越長(zhǎng)，編碼表示它的Interval的間隔就越小，表示這一間隔所需的二進(jìn)制位數(shù)就越多，編碼輸出的碼字就越長(zhǎng)。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

項(xiàng)目文件建立步驟同實(shí)驗(yàn)二，下面列出對(duì)給定序的算術(shù)編碼：

1.編碼器在開(kāi)始時(shí)將“當(dāng)前間隔”[L，H)設(shè)置為 設(shè)置為 [0，1)； 2.對(duì)每一事件，編碼器按步驟（a）和（b）進(jìn)行處理 ；（a）編碼器將“當(dāng)前間隔”分為子，每一個(gè)事件；

（b）一個(gè)子間隔的大小與下將出現(xiàn)事件概率成比例，編碼器選擇 子間 隔對(duì)應(yīng)于下一個(gè)確切發(fā)生的事件相，并使它成為新“當(dāng)前子間 隔對(duì)應(yīng)于下一個(gè)確切發(fā)生的事件相，并使它成為新“當(dāng)前子間 隔對(duì)應(yīng)于下一個(gè)確切發(fā)生的事件相，并使它成為新“當(dāng)前隔”。隔”。

3.最后輸出的“當(dāng)前間隔”下邊界就是該給定事件序列算術(shù)編碼。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.按照本節(jié)內(nèi)容后實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式書(shū)寫(xiě)； 15 2.算術(shù)編碼學(xué)習(xí)心得，特別是根據(jù)自適應(yīng)模型 算術(shù)編碼學(xué)習(xí)心得，特別是根據(jù)自適應(yīng)模型 0階編碼，調(diào)整概率分布方法。階編碼，調(diào)整概率分布方法。根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)情況，寫(xiě)出的做中遇到具體問(wèn)題對(duì)本提建 根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)情況，寫(xiě)出的做中遇到具體問(wèn)題對(duì)本提建 根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)情況，寫(xiě)出的做中遇到具體問(wèn)題對(duì)本提建 議。

七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.編碼概論累加分布；

2.編碼區(qū)間上限和下迭代算法； 3.自適應(yīng)模型 0階的編碼原理。

八、思考題

算術(shù)編碼的優(yōu)缺點(diǎn)？ 附錄 1：實(shí)驗(yàn)報(bào)告樣式： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：組別：同組人： 課程名稱：實(shí)驗(yàn)室：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：

（使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙的，以上內(nèi)容可按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙格式填寫(xiě)）實(shí)驗(yàn)五算術(shù)編碼

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理：

三、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件、軟件工具、平臺(tái)）：

四、實(shí)驗(yàn)步驟：

五、程序流程圖:

六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

八、思考題：

九、編程、調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法：

十、其他：實(shí)驗(yàn)總結(jié)、心得體會(huì)及對(duì)本實(shí)驗(yàn)方法、手段及過(guò)程的改進(jìn)建議等。附錄二：算術(shù)編碼程序

disp('%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%start%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%')disp('程序限定字符為：a b c d e');str=input('請(qǐng)輸入編碼的字符串：');[j,k]=size(str);l=0;r=1;d=1;p=[0.2 0.3 0.1 0.15 0.25];pa=0.2;pb=0.3;16 pc=0.1;pd=0.15;pe=0.25;n=length(str);disp('a b c d e')disp(num2str(p))for i=1:k if i==1 switchstr(i)case 'a' m=1;a1=0;a2=pa;case 'b' m=2;a1=pa;a2=pa+pb;case 'c' m=3;a1=pa+pb;a2=pa+pb+pc;case 'd' m=4;a1=pa+pb+pc;a2=pa+pb+pc+pd;case 'e' m=5;a1=pa+pb+pc+pd;a2=pa+pb+pc+pd+pe;end l=a2-a1;end if(i>=2)&(i<=k)switchstr(i)case 'a' aa=a1;ab=a1+l*pa;a1=aa;a2=ab;case 'b' aa=a1+l*pa;ab=a1+l*(pa+pb);a1=aa;a2=ab;case 'c' 17 aa=a1+l*(pa+pb);ab=a1+l*(pa+pb+pc);a1=aa;a2=ab;case 'd' aa=a1+l*(pa+pb+pc);ab=a1+l*(pa+pb+pc+pd);a1=aa;a2=ab;case 'e' aa=a1+l*(pa+pb+pc+pd);ab=a1+l*(pa+pb+pc+pc+pd+pe);a1=aa;a2=ab;end l=a2-a1;end strl=strcat('input',int2str(i),' 編碼區(qū)間起始值為：');disp(strl);disp(a1)strl=strcat('input',int2str(i),' 編碼區(qū)間的終止值為：');disp(strl);disp(a2)strl=strcat('input',int2str(i),' 本程序選擇區(qū)間中點(diǎn)作為編碼是：');disp(strl);disp((a1+a2)/2)end disp('%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%code_finish%%%%%%%%%%%%%%%%%')disp('是否要譯碼，請(qǐng)選擇')disp('

1、譯碼')disp('

2、不譯碼？')disp('說(shuō)明：輸入相應(yīng)的數(shù)字進(jìn)行選擇')disp('%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%choice%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%')YN=input('您選擇的是：');if YN==1 bm=(a1+a2)/2;SuansuJiema(bm,k)end if YN==2 disp('你選擇了不譯碼。')disp('%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%end%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%')end 解碼函數(shù)：

functionSuansuJiema(bm,num)18 format long pa=0.2;pb=0.3;pc=0.1;pd=0.15;pe=0.25;i=1;ym={};ym{1}(1)=YM(bm);bm0=bm;while i>=1&i

functionym=YM(A)pa=0.2;pb=0.3;pc=0.1;pd=0.15;pe=0.25;switch 1 case 0<=A&A

=1|A<0 disp('該碼子為錯(cuò)誤編碼')end 19 實(shí)驗(yàn)六線性分組碼的信道編碼和譯碼（2 學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉MATLAB 工作環(huán)境及工具箱；

2.掌握線性分組碼的編碼、譯碼原理以及糾錯(cuò)原理。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

用MATLAB 軟件編程實(shí)現(xiàn)線性分組碼的信道編碼和譯碼。

三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備

1.計(jì)算機(jī)－系統(tǒng)最低配置256M 內(nèi)存、P4 CPU； 2.MATLAB 編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)原理

1.線性分組碼基本原理

首先，將信息序列分成K 個(gè)符號(hào)一組，然后，在信息組中加入一些校驗(yàn)碼 元，組成N 長(zhǎng)碼字，由此得到（N，K）分組碼。（N，K）分組碼中任一碼字的 碼長(zhǎng)為N，所含的信息位數(shù)目為K，校驗(yàn)位數(shù)目為r=N－K，且碼中任意兩個(gè)碼 字的和仍為碼字。例如，對(duì)于（5，2）分組碼，N=5，K=2，其編碼函數(shù)f 為： 1 1 C ?M 2 2 C ?M 3 1 2 1 2 C ?M ?M ?C ?C 4 1 1 C ?M ?C 5 1 2 1 2 C ?M ?M ?C ?C 編碼函數(shù)可知：c(碼字)=m(信息矩陣)G（生成矩陣）其中，生成矩陣為： 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 G ?? ??? ??

當(dāng)生成矩陣G 確定后，編碼的問(wèn)題就解決了。又由編碼函數(shù)的后3 個(gè)方程

可以確定校驗(yàn)方程，對(duì)應(yīng)的矩陣形式為0 T CH ? 或0 T GH ?，式中，H 稱為一致

性校驗(yàn)矩陣，一致性校驗(yàn)矩陣如下： 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 H ?? ?? ? ??

????

H 和G 的關(guān)系為：??K*K K*r G ?I A，??K*r r*r H ?A I。

糾錯(cuò)譯碼時(shí)，若發(fā)送碼字為C，則接收序列為y，校正子* * T T s ?y H ?e H，因此，可以得到譯碼c ?y?e（模2 和)。其中，e 稱為差錯(cuò)圖樣。S 是傳輸 是否出錯(cuò)的標(biāo)志，稱為伴隨式。(5,2)線性分組碼的最小漢明距離為dmin=3，20 能夠檢出2 位錯(cuò)誤或糾正1 位錯(cuò)誤。2.線性分組編碼、譯碼算法：（1）線性分組碼信道編碼：（a）輸入生成矩陣G 和原序列；（b）由矩陣G 得到n，k 和H;（c）根據(jù)公式生成編碼。（2）線性分組碼信道譯碼：

（a）輸入生成矩陣G 和接收序列；（b）由矩陣G 得到n，k 和H；（c）根據(jù)公式生得到校正S；（d）求錯(cuò)誤圖樣e；（e）譯碼c ?y ?e。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理能設(shè)計(jì)出線性分組編碼、譯碼程序； 2.輸入矩陣G 和原序列驗(yàn)證編碼程序是否正確； 3.輸入矩陣G 和接收序列驗(yàn)證譯碼程序是否正確。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.按照本節(jié)內(nèi)容后實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式書(shū)寫(xiě)；

2.實(shí)驗(yàn)總結(jié)和心得要詳細(xì)，可以根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)情況，寫(xiě)出建議。

七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.線性分組碼中生成矩陣、校驗(yàn)矩陣、伴隨式之間的關(guān)系。2.在計(jì)算矩陣時(shí)，注意位操作運(yùn)算。

八、思考題

優(yōu)化程序，提高運(yùn)算速度？ 附錄1：實(shí)驗(yàn)報(bào)告樣式： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：組別：同組人： 課程名稱：實(shí)驗(yàn)室：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：

（使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙的，以上內(nèi)容可按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙格式填寫(xiě)）實(shí)驗(yàn)六線性分組碼的信道編碼和譯碼

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理：

三、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件、軟件工具、平臺(tái)）：

四、實(shí)驗(yàn)步驟： 21

五、程序流程圖：

六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

八、思考題：

九、編程、調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法：

十、其他：實(shí)驗(yàn)總結(jié)、心得體會(huì)及對(duì)本實(shí)驗(yàn)方法、手段及過(guò)程的改進(jìn)建議等。附錄二： 附錄二： 線性分組碼的信道編碼和譯碼 close all;clc;G=input('請(qǐng)輸入生產(chǎn)矩陣G,例如:G=[1 0 1 1 1;0 1 1 0 1]n G=');G;[k,n]=size(G);r=n-k;m=input('請(qǐng)輸入需傳送消息m,如m=[0 0 0 1 1 0 1 1]n m=');l=length(m);if(mod(l,k))disp('輸入消息有誤');else ge=l/k;temp1=[];for i=1:ge temp1(i,:)=m(k*(i-1)+1:i*k);end m=temp1;c=mod(m*G,2);A=G(:,k+1:n);H=[A',eye(r)];disp('校驗(yàn)矩陣');H disp('編碼矩陣');c end disp('敲回車鍵繼續(xù)');pause y=input('輸入接收序列y,如:y=[0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0]n y=');temp2=[];for i=1:ge temp2(i,:)=y(1,n*(i-1)+1:i*n);end y=temp2 s=mod(y*H',2);e=s*pinv(H');22 for i=1:ge for j=1:n if(e(i,j)>0.5-eps)e(i,j)=1;else e(i,j)=0;end end end cc=mod(y+e,2);sc=cc(:,1:2);disp('差錯(cuò)圖樣);e disp('估計(jì)值');cc disp('譯碼序列');sc__

clear all;close all;clc;13 n=input('ê?è?D??′·?o?êy:');p=zeros(1,n);for i=1:n p(1,i)=input('ê?è?D??′·?o????ê:');end q=p;if sum(p)<1||sum(p)>1 error('ê?è????ê2?·?o????ê·?2?')end a=zeros(n-1,n);n=length(p);for i=1:n-1 [q,l]=sort(q);a(i,:)=[l(1:n-i+1),zeros(1,i-1)];q=[q(1)+q(2),q(3:n),1];end for i=1:n-1 c(i,1:n*n)=blanks(n*n);end c(n-1,n)='1';c(n-1,2*n)='0';for i=2:n-1 c(n-i,1:n-1)=c(n-i+1,n*(find(a(n-i+1,:)==1))-(n-2):n*(find(a(n-i+1,:)==1)));c(n-i,n)='1';c(n-i,n+1:2*n-1)=c(n-i,1:n-1);c(n-i,2*n)='0';for j=1:i-1 c(n-i,(j+1)*n+1:(j+2)*n)=c(n-i+1,n*(find(a(n-i+1,:)==j+1)-1)+1:n*find(a(n-i+1,:)==j+1));end end for i=1:n h(i,1:n)=c(1,n*(find(a(1,:)==i)-1)+1:find(a(1,:)==i)*n);ll(i)=length(find(abs(h(i,:))~=32));end Code_length=0;for i=1:n Code_length=Code_length+p(1,i)*ll(i);end Efficiency=h/(Code_length);fprintf('n 1t·ò?ü±à??:n');disp(h)fprintf('n ???ù??3¤:n');disp(Code_length)fprintf('n 1t·ò?ü±à??D§?ê￡on');disp(Efficiency)

close all;clc;G=input('??ê?è?éú2ú???óG,àyè?:G=[1 0 1 1 1;0 1 1 0 1]n G=');G;[k,n]=size(G);r=n-k;m=input('??ê?è?Dè′??í???￠m,è?m=[0 0 0 1 1 0 1 1]n m=');l=length(m);if(mod(l,k))disp('ê?è????￠óD?ó');else ge=l/k;temp1=[];for i=1:ge temp1(i,:)=m(k*(i-1)+1:i*k);end m=temp1;c=mod(m*G,2);A=G(:,k+1:n);H=[A',eye(r)];disp('D￡?é???ó');H disp('±à?????ó');c end disp('????3μ?ü?ìD?');pause y=input('ê?è??óê?DòáDy,è?:y=[0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0]n y=');temp2=[];for i=1:ge temp2(i,:)=y(1,n*(i-1)+1:i*n);end y=temp2 s=mod(y*H',2);e=s*pinv(H');22 for i=1:ge for j=1:n if(e(i,j)>0.5-eps)e(i,j)=1;else e(i,j)=0;end end end cc=mod(y+e,2);sc=cc(:,1:2);disp('2?′íí??ù');e disp('1à???μ');cc disp('ò???DòáD');sc 三

四 哈夫曼編碼

五算術(shù)編碼

六線性分組碼的信道編碼和譯碼

第三篇：第29講信息安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

第29講信息安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和應(yīng)用系統(tǒng)愈來(lái)愈復(fù)雜，每個(gè)企業(yè)都有這樣的疑惑：自己的網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用系統(tǒng)有哪些安全漏洞？應(yīng)該怎樣解決？如何規(guī)劃企業(yè)的安全建設(shè)？信息安全評(píng)估回答了這些問(wèn)題。

什么是信息安全評(píng)估？

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，由于每個(gè)人的理解不同，可能有不同的答案。但比較流行的一種看法是：信息安全評(píng)估是信息安全生命周期中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是對(duì)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、重要服務(wù)器的位置、帶寬、協(xié)議、硬件、與Internet的接口、防火墻的配置、安全管理措施及應(yīng)用流程等進(jìn)行全面的安全分析，并提出安全風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告和改進(jìn)建議書(shū)。

信息安全評(píng)估的作用

信息安全評(píng)估具有如下作用：

(1)明確企業(yè)信息系統(tǒng)的安全現(xiàn)狀。進(jìn)行信息安全評(píng)估后，可以讓企業(yè)準(zhǔn)確地了解自身的網(wǎng)絡(luò)、各種應(yīng)用系統(tǒng)以及管理制度規(guī)范的安全現(xiàn)狀，從而明晰企業(yè)的安全需求。

(2)確定企業(yè)信息系統(tǒng)的主要安全風(fēng)險(xiǎn)。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行信息安全評(píng)估并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)后，可以確定企業(yè)信息系統(tǒng)的主要安全風(fēng)險(xiǎn)，并讓企業(yè)選擇避免、降低、接受等風(fēng)險(xiǎn)處置措施。

(3)指導(dǎo)企業(yè)信息系統(tǒng)安全技術(shù)體系與管理體系的建設(shè)。對(duì)企業(yè)進(jìn)行信息安全評(píng)估后，可以制定企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的安全策略及安全解決方案，從而指導(dǎo)企業(yè)信息系統(tǒng)安全技術(shù)體系（如部署防火墻、入侵檢測(cè)與漏洞掃描系統(tǒng)、防病毒系統(tǒng)、數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)、建立公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI等）與管理體系（安全組織保證、安全管理制度及安全培訓(xùn)機(jī)制等）的建設(shè)。

主要的信息安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

信息安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是信息安全評(píng)估的行動(dòng)指南。可信的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)（TCSEC，從橘皮書(shū)到彩虹系列）由美國(guó)國(guó)防部于1985年公布的，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)信息安全評(píng)估的第一個(gè)正式標(biāo)準(zhǔn)。它把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全分為4類、7個(gè)級(jí)別，對(duì)用戶登錄、授權(quán)管理、訪問(wèn)控制、審計(jì)跟蹤、隱蔽通道分析、可信通道建立、安全檢測(cè)、生命周期保障、文檔寫(xiě)作、用戶指南等內(nèi)容提出了規(guī)范性要求。信息技術(shù)安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)（ITSEC，歐洲百皮書(shū)）是由法、英、荷、德歐洲四國(guó)90年代初聯(lián)合發(fā)布的，它提出了信息安全的機(jī)密性、完整性、可用性的安全屬性。機(jī)密性就是保證沒(méi)有經(jīng)過(guò)授權(quán)的用戶、實(shí)體或進(jìn)程無(wú)法竊取信息；完整性就是保證沒(méi)有經(jīng)過(guò)授權(quán)的用戶不能改變或者刪除信息，從而信息在傳送的過(guò)程中不會(huì)被偶然或故意破壞，保持信息的完整、統(tǒng)一；可用性是指合法用戶的正常請(qǐng)求能及時(shí)、正確、安全地得到服務(wù)或回應(yīng)。ITSEC把可信計(jì)算機(jī)的概念提高到可信信息

技術(shù)的高度上來(lái)認(rèn)識(shí)，對(duì)國(guó)際信息安全的研究、實(shí)施產(chǎn)生了深刻的影響。

信息技術(shù)安全評(píng)價(jià)的通用標(biāo)準(zhǔn)（CC）由六個(gè)國(guó)家（美、加、英、法、德、荷）于1996年聯(lián)合提出的，并逐漸形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO15408。該標(biāo)準(zhǔn)定義了評(píng)價(jià)信息技術(shù)產(chǎn)品和系統(tǒng)安全性的基本準(zhǔn)則，提出了目前國(guó)際上公認(rèn)的表述信息技術(shù)安全性的結(jié)構(gòu)，即把安全要求分為規(guī)范產(chǎn)品和系統(tǒng)安全行為的功能要求以及解決如何正確有效地實(shí)施這些功能的保證要求。CC標(biāo)準(zhǔn)是第一個(gè)信息技術(shù)安全評(píng)價(jià)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它的發(fā)布對(duì)信息安全具有重要意義，是信息技術(shù)安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及信息安全技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。

ISO13335標(biāo)準(zhǔn)首次給出了關(guān)于IT安全的保密性、完整性、可用性、審計(jì)性、認(rèn)證性、可靠性6個(gè)方面含義，并提出了以風(fēng)險(xiǎn)為核心的安全模型：企業(yè)的資產(chǎn)面臨很多威脅（包括來(lái)自內(nèi)部的威脅和來(lái)自外部的威脅）；威脅利用信息系統(tǒng)存在的各種漏洞（如：物理環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、主機(jī)系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、相關(guān)人員、安全策略等），對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行滲透和攻擊。如果滲透和攻擊成功，將導(dǎo)致企業(yè)資產(chǎn)的暴露；資產(chǎn)的暴露（如系統(tǒng)高級(jí)管理人員由于不小心而導(dǎo)致重要機(jī)密信息的泄露），會(huì)對(duì)資產(chǎn)的價(jià)值產(chǎn)生影響（包括直接和間接的影響）；風(fēng)險(xiǎn)就是威脅利用漏洞使資產(chǎn)暴露而產(chǎn)生的影響的大小，這可以為資產(chǎn)的重要性和價(jià)值所決定；對(duì)企業(yè)信息系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)的分析，就得出了系統(tǒng)的防護(hù)需求；根據(jù)防護(hù)需求的不同制定系統(tǒng)的安全解決方案，選擇適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，進(jìn)而降低安全風(fēng)險(xiǎn)，并抗擊威脅。該模型闡述了信息安全評(píng)估的思路，對(duì)企業(yè)的信息安全評(píng)估工作具有指導(dǎo)意義。

BS7799是英國(guó)的工業(yè)、政府和商業(yè)共同需求而發(fā)展的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，它分兩部分：第一部分為“信息安全管理事務(wù)準(zhǔn)則”；第二部分為“信息安全管理系統(tǒng)的規(guī)范”。目前此標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被很多國(guó)家采用，并已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO17799。BS7799包含10個(gè)控制大項(xiàng)、36個(gè)控制目標(biāo)和127個(gè)控制措施。BS7799/ISO17799主要提供了有效地實(shí)施信息系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理的建議，并介紹了風(fēng)險(xiǎn)管理的方法和過(guò)程。企業(yè)可以參照該標(biāo)準(zhǔn)制定出自己的安全策略和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)施步驟。

AS/NZS 4360：1999是澳大利亞和新西蘭聯(lián)合開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)，第一版于1995年發(fā)布。在AS/NZS 4360:1999中，風(fēng)險(xiǎn)管理分為建立環(huán)境、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)處置、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控與回顧、通信和咨詢七個(gè)步驟。AS/NZS 4360:1999是風(fēng)險(xiǎn)管理的通用指南，它給出了一整套風(fēng)險(xiǎn)管理的流程，對(duì)信息安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有指導(dǎo)作用。目前該標(biāo)準(zhǔn)已廣泛應(yīng)用于新南威爾士洲、澳大利亞政府、英聯(lián)邦衛(wèi)生組織等機(jī)構(gòu)。

OCTAVE（Operationally Critical Threat, Asset, and Vulnerability Evaluation）是可操作的關(guān)鍵威脅、資產(chǎn)和弱點(diǎn)評(píng)估方法和流程。OCTAVE首先強(qiáng)調(diào)的是O—可操作性，其次是C—關(guān)鍵系統(tǒng)，也就是說(shuō)，它最注重可操作性，其次對(duì)關(guān)鍵性很關(guān)注。OCTAVE將信息安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程分為三個(gè)階段：階段一，建立基于資產(chǎn)的威脅配置文件；階段二，標(biāo)識(shí)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的弱點(diǎn)；階段三，確定安全策略和計(jì)劃。

國(guó)內(nèi)主要是等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。公安部主持制定、國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB17895-1999《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)劃分準(zhǔn)則》已正式頒布并實(shí)施。該準(zhǔn)則將信息系統(tǒng)安全分為5個(gè)等級(jí)：自主保護(hù)級(jí)、系統(tǒng)審計(jì)保護(hù)級(jí)、安全標(biāo)記保護(hù)級(jí)、結(jié)構(gòu)化保護(hù)級(jí)和訪問(wèn)驗(yàn)證保護(hù)級(jí)。主要的安全考核指標(biāo)有身份認(rèn)證、自主訪問(wèn)控制、數(shù)據(jù)完整性、審計(jì)等，這些指標(biāo)涵蓋了不同級(jí)別的安全要求。GB18336也是等同采用ISO 15408標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)有信息安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的局限性

風(fēng)險(xiǎn)分析的方法有定性分析、半定量分析和定量分析?，F(xiàn)有的信息安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)主要采用定性分析法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，即通常采取安全事件發(fā)生的概率來(lái)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)。然而，在安全評(píng)估過(guò)程中，評(píng)估人員常常面臨的問(wèn)題是：信息資產(chǎn)的重要性如何度量？資產(chǎn)如何分級(jí)？什么樣的系統(tǒng)損失可能構(gòu)成什么樣的經(jīng)濟(jì)損失？如何構(gòu)建技術(shù)體系和管理體系達(dá)到預(yù)定的安全等級(jí)？一個(gè)由病毒中斷了的郵件系統(tǒng)，企業(yè)因此造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響如何計(jì)算？如果黑客入侵，盡管沒(méi)有造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，但企業(yè)的名譽(yù)損失又該如何衡量？另外，對(duì)企業(yè)的管理人員而言：哪些風(fēng)險(xiǎn)在企業(yè)可承受的范圍內(nèi)？這些問(wèn)題從不同角度決定了一個(gè)信息系統(tǒng)安全評(píng)估的結(jié)果。目前的信息安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)都不能對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行定量分析，在沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的信息安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的情況下，各家專業(yè)評(píng)估公司大多數(shù)是憑借各自積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決。因此，這就需要統(tǒng)一的信息安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)。

信息安全評(píng)估的市場(chǎng)前景

隨著業(yè)界對(duì)于信息安全問(wèn)題認(rèn)識(shí)的不斷深入，隨著信息安全體系的不斷實(shí)踐，越來(lái)越多的人發(fā)現(xiàn)信息安全問(wèn)題最終都?xì)w結(jié)為一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)管理問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家用在信息安全評(píng)估上的投資能占企業(yè)總投資的1%～5%，電信和金融行業(yè)能達(dá)到3%～5%。照此計(jì)算，每年僅銀行的安全評(píng)估費(fèi)用就超過(guò)幾個(gè)億。而且，企業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)信息是動(dòng)態(tài)變化的，只有動(dòng)態(tài)的信息安全評(píng)估才能發(fā)現(xiàn)和跟蹤最新的安全風(fēng)險(xiǎn)。所以企業(yè)的信息安全評(píng)估是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)的工作，通常應(yīng)該每隔1-3年就進(jìn)行一次安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。因此，信息安全評(píng)估有著廣闊的市場(chǎng)前景。

第四篇：第1講_1+信息、信息科學(xué)與信息技術(shù).PPT.Convertor

第1 章

信息、信息科學(xué)與信息技術(shù)

本章在了解信息技術(shù)基本概念的基礎(chǔ)上，介紹了信息技術(shù)著名企業(yè)和學(xué)術(shù)組織。

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)：初步了解作為一名信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生應(yīng)具有的知識(shí)和能力； 明確今后學(xué)習(xí)的目標(biāo)和內(nèi)容；樹(shù)立作為一個(gè)未來(lái)信息科學(xué)與技術(shù)工作者的自豪感和責(zé)任感。本章的重點(diǎn)是了解：信息的基本概念；信息科學(xué)；信息技術(shù)；信息產(chǎn)業(yè)；著名的信息產(chǎn)業(yè)； 著名的信息技術(shù)企業(yè);著名的信息技術(shù)學(xué)術(shù)組織和獎(jiǎng)項(xiàng)。

1.1 信息1.2 信息科學(xué)1.3 信息技術(shù)1.4 信息科學(xué)（技術(shù)）與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系1.5 信息產(chǎn)業(yè) 1.6 著名的信息技術(shù)企業(yè)1.7 著名的信息技術(shù)學(xué)術(shù)組織和獎(jiǎng)項(xiàng) 1.1.1 信息的定義

1.從不同的角度和不同的層次出發(fā)．對(duì)信息概念有許多不同的理解。信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)認(rèn)為：信息是有秩序的量度，是人們對(duì)事物了解的不確定性的消除或減少。信息是對(duì)組織程度的一種測(cè)度，信息能使物質(zhì)系統(tǒng)有序性增強(qiáng)，減少破壞、混亂和噪音。控制論的創(chuàng)始人之一維納認(rèn)為：信息是我們適應(yīng)外部世界、感知外部世界的過(guò)程中與外部世界進(jìn)行交換的內(nèi)容。2.信息的兩方面含義：

在客觀上信息是反映某種客觀事物的現(xiàn)實(shí)情況。

在主觀上信息是可接受的、可利用的，并能指導(dǎo)人們的行為。3.信息的定義：

一般而言，可以將信息定義為：信息是物質(zhì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)特征，是物質(zhì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的方式、運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)的有序性。

其基本含義是：信息是客觀存在的事實(shí)，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)軌跡的真實(shí)反映。通俗的講，信息一般泛指包含于消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)、圖像、信號(hào)等形式之中的新的知識(shí)和內(nèi)容。1.1.2 信息的本質(zhì) 1 信息的分類

按信息產(chǎn)生的先后或加工深度劃分：①一次信息

②二次信息

③三次信息 按信息的表現(xiàn)形式劃分： ①文獻(xiàn)型②檔案型③統(tǒng)計(jì)型 ④動(dòng)態(tài)型 ⑤圖像型 按信息的來(lái)源劃分：①書(shū)本

②報(bào)刊、電視 ③人 ④具體事物 按信息產(chǎn)生的先后或加工深度劃分： ①一次信息是指未經(jīng)加工的原始信息?？梢允强陬^的、圖片的、數(shù)字的；也可以是表格、清單等。②二次信息是指對(duì)一次信息加工處理后得到的信息這種信息已經(jīng)變成規(guī)則有序的信息，如文摘、索引、數(shù)據(jù)卡片等。經(jīng)過(guò)加工后的二次信息易于存儲(chǔ)、檢索、傳遞和使用，有較高的使用價(jià)值。③三次信息是系統(tǒng)地組織、壓縮和分析一次和二次信息的結(jié)果。是通過(guò)二次信息所提供的線索對(duì)某一范圍的一次信息、二次信息進(jìn)行分析、綜合研究、整理加工所生成的信息，是人們深入研究的結(jié)晶。綜述、專題報(bào)告、辭典、年鑒等都屬于三次信息。按信息的表現(xiàn)形式劃分

①文獻(xiàn)型:主要包括各種研究報(bào)告、論文、資料以及它們的二次文獻(xiàn)等。文獻(xiàn)型信息的特點(diǎn)是以文字為主，有明確的專業(yè)或?qū)W術(shù)領(lǐng)域，可以進(jìn)行編目、分類等排序處理。

②檔案型:與文獻(xiàn)型有很多相同之處，都以文字為主。不同之處在于檔案型信息主要反映歷史的事實(shí)和演變過(guò)程，是”事后的”、經(jīng)過(guò)整理、篩選的文獻(xiàn)，按時(shí)間序列貫穿始終。③統(tǒng)計(jì)型。是數(shù)字型信息的集合，是反映大量現(xiàn)象的特征和規(guī)律的數(shù)字資料。

包括以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的情況分析、趨勢(shì)分析等內(nèi)容。

區(qū)別于其他類型信息之處，在于以數(shù)據(jù)、圖表為主要表現(xiàn)形式。④動(dòng)態(tài)型。主要是行情、商情、戰(zhàn)況等瞬息萬(wàn)變的情況反映。特點(diǎn)是生命周期很短，強(qiáng)調(diào)時(shí)效性。動(dòng)態(tài)信息只有經(jīng)過(guò)加工才能產(chǎn)生有價(jià)值的信息。

動(dòng)態(tài)信息的收集、加工、存儲(chǔ)和傳遞都與其他類型的信息不同，它對(duì)接受主體的要求很高，人們需要豐富的知識(shí)和分析能力，才能利用和判別動(dòng)態(tài)信息，從而得到正確的結(jié)論。⑤圖像型。圖像型比較容易理解，在此不在贅述。按信息的來(lái)源劃分

①來(lái)源于各種書(shū)本上的信息。這類信息比較穩(wěn)定，隨時(shí)間的變化不大。

②來(lái)源于報(bào)紙、雜志、廣播、電視和各種報(bào)告等消息。這類信息具有很強(qiáng)的時(shí)效性。超過(guò)了一定的時(shí)間，其使用價(jià)值會(huì)大大降低。

③來(lái)源于人與人之間的各種交流活動(dòng)的信息。這類信息只在很小的范圍內(nèi)流傳。④來(lái)源于具體事物的信息。這類信息是重要的，同時(shí)也最難獲得的，因?yàn)檫@類 信息能增加整個(gè)社會(huì)的信息量，能給人們帶來(lái)更多的財(cái)富。2 數(shù)據(jù)、消息、信號(hào)與信息

數(shù)據(jù)：是對(duì)事實(shí)、概念或指令的一種特殊表達(dá)形式。這種特殊的表達(dá)形式可以用人工的方式或者用自動(dòng)化的裝置進(jìn)行通信、翻譯轉(zhuǎn)換或者進(jìn)行加工處理。

根據(jù)這個(gè)定義，通常意義下的數(shù)字、文字、圖形、聲音、視頻圖像等都是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)與信息是信息科學(xué)中常用的術(shù)語(yǔ)，它們之間的區(qū)別可以理解為：

數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)加工處理的對(duì)象，是未加工的對(duì)象

信息是數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)加工以后能為某個(gè)目的使用的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)的內(nèi)容或解釋。數(shù)據(jù)（原材料木頭）與信息（加工以形成的結(jié)構(gòu)）的關(guān)系 消息與信息也有區(qū)別

哈特來(lái)（信息論的先驅(qū)）

1928年在《信息傳輸》闡述消息與信息的關(guān)系和差異。他認(rèn)為信息是包含在消息中的抽象，消息是具體的，其中蘊(yùn)涵著信息 香農(nóng)認(rèn)為，在通信的過(guò)程中：

信息總是經(jīng)過(guò)編碼（符號(hào)化）成為消息以后才能由媒介傳播；

而信息的接受者收到消息以后，總是要經(jīng)過(guò)譯碼（解讀）才能獲取其中的信息。消息是信息的載體，信息是消息的內(nèi)容 信號(hào)

在各種實(shí)際的通信系統(tǒng)中，為了克服時(shí)間或空間的限制而進(jìn)行通信，必須對(duì)消息進(jìn)行加工處理。

把消息變換成適合在信道中傳輸?shù)奈锢砹?，這種物理量稱為信號(hào)。信號(hào)攜帶消息，是消息的運(yùn)輸工具。信號(hào)是數(shù)據(jù)的電磁或光脈沖編碼。信號(hào)可以分為模擬和數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)是一種隨時(shí)間而連續(xù)變化的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)是在時(shí)間上離散的一種信號(hào)。1.1.3 信息的特點(diǎn)

信息的特點(diǎn): 是指信息區(qū)別于其它事物的本質(zhì)屬性。表現(xiàn)在以下幾方面： 1.信息的普遍性、無(wú)限性和客觀性。2.信息的可共享性3.信息的可存儲(chǔ)性 4.信息的可傳輸性。5.信息的可擴(kuò)散性。6.信息的可轉(zhuǎn)換性。7.信息的可度量性。8.信息的可壓縮性。維系人類社會(huì)存在及發(fā)展的三大要素：物質(zhì)、能源、信息 1.信息是人類認(rèn)識(shí)客觀世界及其發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)。

2.信息是客觀世界和人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中不可缺少的資源要素。3.信息是科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的橋梁和工具。

4.信息是管理和決策的主要參考依據(jù)。5.信息是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展的保證。1.2 信息科學(xué)：科學(xué)的定義：“科學(xué)”→拉丁文“Scientia” →英文“Science” 達(dá)爾文對(duì)科學(xué)的定義：科學(xué)就是整理事實(shí)，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律作出結(jié)論。科學(xué)的內(nèi)涵：事實(shí)與規(guī)律。規(guī)律：客觀事物之間內(nèi)在的本質(zhì)的必然聯(lián)系。科學(xué)：是建立在實(shí)踐基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)和嚴(yán)密邏輯論證的，關(guān)于客觀世界各種事物的本質(zhì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的知識(shí)體系?？茖W(xué)、技術(shù)與工程的界定

“科學(xué)”是指探知事物的本質(zhì)、特征、內(nèi)在規(guī)律以及與其他事物的聯(lián)系, 是關(guān)于自然、社會(huì)和思維的發(fā)展與變化規(guī)律的知識(shí)體系。

“技術(shù)”則是運(yùn)用科學(xué)規(guī)律解決實(shí)現(xiàn)某一目的的手段和方法,泛指根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)原理而發(fā)展形成的各種工藝操作方法、技能和技巧。

“工程”是指將科學(xué)原理應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)部門中去而形成的各門學(xué)科的總稱。信息科學(xué) 1 定義：（1）是研究信息的產(chǎn)生、獲取、變換、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示、識(shí)別和利用的學(xué)科，是一門綜合了數(shù)學(xué)、物理、天文、生物和人文等基礎(chǔ)學(xué)科的新興與綜合學(xué)科。

（2）是研究信息現(xiàn)象及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律和應(yīng)用方法的科學(xué),是以信息論、控制論、系統(tǒng)論為理論基礎(chǔ)，以電子計(jì)算機(jī)等為主要工具的一門新興學(xué)科。2 研究對(duì)象：信息 研究?jī)?nèi)容 ：信息的基本概念和本質(zhì)；信息的數(shù)字度量方法；

信息感知、識(shí)別、變換、傳遞、存儲(chǔ)、檢索、處理、再生、表示、施效等過(guò)程的一般規(guī)律； 利用信息描述系統(tǒng)和優(yōu)化系統(tǒng)的方法和原理； 尋求通過(guò)加工信息來(lái)生成智能的機(jī)制和途徑。研究方法：信息分析綜合法，行為功能模擬法，系統(tǒng)整體優(yōu)化法等。1.3 信息技術(shù)：指對(duì)信息的獲取、傳遞、存儲(chǔ)、處理以及應(yīng)用的技術(shù)。

多數(shù)人認(rèn)為，完整的信息技術(shù)應(yīng)包含：傳感技術(shù)+計(jì)算機(jī)技術(shù)+通信技術(shù)+控制技術(shù)。1.3.1 信息技術(shù)的概念：（1）傳感技術(shù)：信息的采集技術(shù)，對(duì)應(yīng)于人的感覺(jué)器官。（2）通信技術(shù)：信息的傳遞技術(shù)，對(duì)應(yīng)于人的神經(jīng)系統(tǒng)的功能（3）計(jì)算機(jī)技術(shù)：信息的使用技術(shù)，對(duì)應(yīng)于人的效應(yīng)器官（4）控制技術(shù)：信息的使用技術(shù)，對(duì)應(yīng)于人的效應(yīng)器官。

1.3.2 信息技術(shù)的范疇

（1）傳感技術(shù)：能夠檢測(cè)爆炸物的微型化學(xué)傳感器。（3）計(jì)算機(jī)技術(shù)（4）控制技術(shù)（2）通信技術(shù)：現(xiàn)代通信技術(shù)主要包括數(shù)字通信、衛(wèi)星通信、微波通信、光纖通信等。智能控制技術(shù)當(dāng)前主要包括以下幾個(gè)方面：模糊控制技術(shù)，專家控制技術(shù)，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)

1.3.3 信息技術(shù)的發(fā)展：迄今為止，人類社會(huì)已經(jīng)發(fā)生過(guò)四次信息技術(shù)革命。第一次革命是人類創(chuàng)造了語(yǔ)言和文字，接著現(xiàn)出了文獻(xiàn)。第二次革命是造紙和印刷術(shù)的出現(xiàn)。

第三次革命是電報(bào)、電話、電視及其他通訊技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用。第四次革命是電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通訊技術(shù)在信息工作中的應(yīng)用。1.4 信息科學(xué)（技術(shù)）與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 1.4.1 計(jì)算科學(xué)

計(jì)算科學(xué)（或計(jì)算機(jī)科學(xué)）是對(duì)描述和變換信息的算法過(guò)程，包括其理論、分析、設(shè)計(jì)、效率分析、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用的系統(tǒng)的研究。

1.4.3信息哲學(xué)：信息與哲學(xué)的聯(lián)姻，科學(xué)哲學(xué)的新范式-信息哲學(xué) 1.4.4認(rèn)知科學(xué)與認(rèn)知心理學(xué)：研究人腦或心智工作機(jī)制的認(rèn)知科學(xué) 1.5 信息產(chǎn)業(yè)：（1）日本學(xué)者認(rèn)為：信息產(chǎn)業(yè)是為一切與各種信息的生產(chǎn)、采集、加工、存儲(chǔ)、流通、傳播和服務(wù)等有關(guān)的產(chǎn)業(yè)。（2）美國(guó)信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（AIIA）認(rèn)為

信息產(chǎn)業(yè)是指依靠新的信息技術(shù)和信息處理的創(chuàng)新手段，制造和提供信息產(chǎn)品和信息服務(wù)的生產(chǎn)活動(dòng)組合。1.5.1 信息產(chǎn)業(yè)的含義（3）歐洲信息提供者協(xié)會(huì)（EURIPA）認(rèn)為信息產(chǎn)業(yè)是指提供信息產(chǎn)品和服務(wù)的電子信息工業(yè)。（4）我國(guó)的學(xué)者有人認(rèn)為：信息產(chǎn)業(yè)是與信息的收集、傳播、處理、存儲(chǔ)、流通、服務(wù)

等。相關(guān)產(chǎn)業(yè)的總稱。還有人認(rèn)為：信息產(chǎn)業(yè)是指從事信息技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，信息設(shè)備與器件的制造以及為公共社會(huì)需求提供信息服務(wù)的綜合性生產(chǎn)活動(dòng)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。（1）信息產(chǎn)業(yè)是具有戰(zhàn)略性的新興主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)（2）信息產(chǎn)業(yè)是高滲透型、高催化型產(chǎn)業(yè)（3）信息產(chǎn)業(yè)是知識(shí)、智力密集型產(chǎn)業(yè)（4）信息產(chǎn)業(yè)是更新快、受科技影響大的變動(dòng)型產(chǎn)業(yè)（5）信息產(chǎn)業(yè)是需要大量智力和資金投入的高投入型產(chǎn)業(yè)

（6）信息產(chǎn)業(yè)是效益高的高增值型產(chǎn)業(yè)（7）信息產(chǎn)業(yè)是增長(zhǎng)快、需求廣的新型產(chǎn)業(yè)（8）信息產(chǎn)業(yè)是就業(yè)面大，對(duì)勞動(dòng)者的文化層次要求高的新職業(yè)供給型產(chǎn)業(yè) 1.5.2 信息產(chǎn)業(yè)的特征 ：（1）合并與分離并存，既有大量的合并，又有不少的分離（2）競(jìng)爭(zhēng)與壟斷并存。（3）新興與衰落并存。1.5.3 信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

1、信息技術(shù)行業(yè)的招聘還是保持著上升的趨勢(shì)

（1）很多國(guó)際知名企業(yè)在中國(guó)開(kāi)設(shè)了總部或新開(kāi)設(shè)業(yè)務(wù)部門，由此產(chǎn)生對(duì)技術(shù)人員的需求；（2）信息技術(shù)的發(fā)展速度越來(lái)越快，企業(yè)需要掌握更多新技術(shù)的人才

（3）信息技術(shù)化的重要性在企業(yè)中越來(lái)越得到重視。

1.5.4 我國(guó)信息人才的需求：

2、職位一般可以按照銷售、技術(shù)服務(wù)和終端分成三類：（1）銷售類的職位一般指行業(yè)銷售。（3）終端職位通常指企業(yè)內(nèi)部的高級(jí)ＩＴ人員

（2）技術(shù)服務(wù)類的職位有三種：項(xiàng)目經(jīng)理，技術(shù)支持，開(kāi)發(fā)工程

1.6 著名的信息技術(shù)企業(yè) ：IBM公司，Intel公司，Microsoft公司，聯(lián)想集團(tuán)

國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司，或萬(wàn)國(guó)商業(yè)機(jī)器公司，簡(jiǎn)稱IBM（International Business Machines Corporation）?？偣驹诩~約州阿蒙克市公司，1911年創(chuàng)立于美國(guó)，是全球最大的信息技術(shù)和業(yè)務(wù)解決方案公司，目前擁有全球雇員 30萬(wàn)多人，業(yè)務(wù)遍及 160多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。2006年，IBM 公司的全球營(yíng)業(yè)收入達(dá)到 914億美元。該公司創(chuàng)立時(shí)的主要業(yè)務(wù)為商用打字機(jī)，及后轉(zhuǎn)為文字處理機(jī)，然后到計(jì)算機(jī)和有關(guān)的服務(wù)。1.6.1 IBM公司 英特爾公司（Intel Corporation），總部位于美國(guó)加利弗尼亞州圣克拉拉。由羅伯特·諾宜斯、高登·摩爾、安迪·葛洛夫，以集成電路之名（integrated electronics）共同創(chuàng)辦Intel公司?，F(xiàn)任經(jīng)營(yíng)高層是董事長(zhǎng)克雷格·貝瑞特及總裁兼執(zhí)行長(zhǎng)保羅·歐特里尼。英特爾公司在隨著個(gè)人電腦普及，英特爾公司成為世界上最大設(shè)計(jì)和生產(chǎn)半導(dǎo)體的科技巨擎。英特爾公司是全球最大的半導(dǎo)體芯片制造商，它成立于1968年，具有35年產(chǎn)品創(chuàng)新和市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)的歷史。1971年，英特爾推出了全球第一個(gè)微處理器。這一舉措不僅改變了公司的未來(lái)，而且對(duì)整個(gè)工業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。微處理器所帶來(lái)的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)革命，改變了整個(gè)世界。

1.6.2 Intel公司：微軟（Microsoft)公司是世界PC(Personal Computer，個(gè)人計(jì)算機(jī))機(jī)軟件 開(kāi)發(fā)的先導(dǎo)，比爾·蓋茨是它的創(chuàng)始人。品牌排行榜中名列第三，在《巴倫周刊》公布的排在世界品牌實(shí)驗(yàn)室（World Brand Lab）編制的2006世界品牌500強(qiáng)2006全球100家大公司受尊重度排行榜中名列第二十二。該企業(yè)在2007《財(cái)富》全球最大五百家公司排名中名列第一百三十九。1.6.3 Microsoft公司：聯(lián)想集團(tuán)有限公司成立于1984年，由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所投資20萬(wàn)元人民幣、11名科技人員創(chuàng)辦。當(dāng)時(shí)稱為中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所新技術(shù)發(fā)展公司。1989年成立北京聯(lián)想計(jì)算機(jī)集團(tuán)公司。

2004年4月1日，聯(lián)想集團(tuán)的英文名稱由“Legend”改為現(xiàn)在的“Lenovo”。同年，聯(lián)想以17.5億美元(12.5億美元以及IBM的5億美元欠債)的價(jià)格收購(gòu) IBM PC事業(yè)部，并獲得在5年內(nèi)使用IBM品牌權(quán)，成為全球第三大PC廠商。1.6.4 聯(lián)想集團(tuán) ACM，IEEE-CS，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)，圖靈獎(jiǎng)，IEEE-CS的計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)

1.7 著名的信息技術(shù)學(xué)術(shù)組織、獎(jiǎng)項(xiàng)：ACM(Association for Computing Machinery，美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì))是一個(gè)國(guó)際科學(xué)教育計(jì)算機(jī)組織，它致力于發(fā)展在高級(jí)藝術(shù)、最新科學(xué)、工程技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域中的信息技術(shù)。它強(qiáng)調(diào)在專業(yè)領(lǐng)域或在社會(huì)感興趣的領(lǐng)域中培養(yǎng)、發(fā)展開(kāi)放式的信息交換，推動(dòng)高級(jí)的專業(yè)技術(shù)和通用標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。1.7.1 ACMIEEE—CS的宗旨 是推進(jìn)計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的理論和實(shí)踐的發(fā)展，促進(jìn)會(huì)員之間的信息交流和合作。為此，IEEE—CS每年都要舉辦一系列的學(xué)術(shù)會(huì)議和討論會(huì)，出版定期、不定期的刊物，成立許多地區(qū)分會(huì)和專題的技術(shù)委員會(huì)。其活動(dòng)范圍包括同計(jì)算機(jī)、計(jì)算和信息處理有關(guān)的設(shè)計(jì)、理論和實(shí)踐的各個(gè)層面。IEEE—CS的會(huì)員．目前已超過(guò)10萬(wàn)，成為IEEE中最大的一個(gè)分會(huì)，也成為計(jì)算機(jī)界影響最大的兩個(gè)群眾性學(xué)術(shù)團(tuán)體之一(另一個(gè)就是成立于1947年的美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)ACM—Association for Computing Machinery)。1.7.2 IEEE-CS 中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)成立于1962年，是中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域群眾性學(xué)術(shù)團(tuán)體，屬一級(jí)學(xué)會(huì)，獨(dú)立法人單位，是中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)的成員。學(xué)會(huì)的宗旨是團(tuán)結(jié)和組織計(jì)算機(jī)科技界、應(yīng)用界、產(chǎn)業(yè)界的專業(yè)人士，促進(jìn)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的繁榮和發(fā)展，促進(jìn)學(xué)術(shù)成果、新技術(shù)的交流、普及和應(yīng)用，促進(jìn)科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)和扶植年輕的科技人才。1.7.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)

學(xué)術(shù)界公認(rèn)電子計(jì)算機(jī)的理論和模型是由英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈在此10年前發(fā)表的一篇論文“論可計(jì)算數(shù)及其在判定問(wèn)題中的應(yīng)用”中奠定了基礎(chǔ)的。當(dāng)美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)ACM（Association for Computing Machinery)在1966年紀(jì)念電子計(jì)算機(jī)誕生20周年時(shí)，決定設(shè)立計(jì)算機(jī)界的第一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，并很自然地將其命名為“圖靈獎(jiǎng)”，以紀(jì)念這位計(jì)算機(jī)科學(xué)理論的奠基人。

被稱為“計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)”的這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)立至今，已經(jīng)頒發(fā)了34屆，共計(jì)有40位計(jì)算機(jī)科學(xué)家獲此殊榮，以表彰他們?cè)谟?jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域所作出的杰出貢獻(xiàn)。1.7.4 圖靈獎(jiǎng) EEE—CS的計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)(Computer Pioneer Award)設(shè)立于1980年，以獎(jiǎng)勵(lì)那些理應(yīng)贏得人們尊敬的學(xué)者和工程師。與其他獎(jiǎng)項(xiàng)不同的是：該獎(jiǎng)項(xiàng)規(guī)定獲獎(jiǎng)?wù)叩某晒仨毷窃?5年以前完成的。這樣既保證了獲獎(jiǎng)?wù)叩某晒呀?jīng)得到了時(shí)間的考驗(yàn)，又保證了獎(jiǎng)項(xiàng)的得主是名符其實(shí)的“先驅(qū)”。該獎(jiǎng)項(xiàng)雖然沒(méi)有高額獎(jiǎng)金，只向獲獎(jiǎng)?wù)呤谝糟~質(zhì)獎(jiǎng)?wù)潞妥C書(shū)，卻成為計(jì)算機(jī)界最重要的獎(jiǎng)項(xiàng)之一，受到普遍的重視和關(guān)注。

第五篇：信息第50期

斷江鎮(zhèn)全面建設(shè)小康社會(huì)工作

信息

（第50期）

斷江鎮(zhèn)小康辦

2014年3月26日

落實(shí)工作到位，計(jì)生溫馨萬(wàn)家

為進(jìn)一步夯實(shí)人口計(jì)生工作基礎(chǔ)，營(yíng)造真抓實(shí)干的工作氛圍，集中解決當(dāng)前人口計(jì)生工作中存在的突出問(wèn)題，推動(dòng)整體工作平衡發(fā)展。2014年3月25日上午，斷江鎮(zhèn)黨委政府組織召開(kāi)2014人口和計(jì)劃生育工作推進(jìn)會(huì)。黨政領(lǐng)導(dǎo)班子、全鎮(zhèn)干部職工、各村居支書(shū)主任、直管單位負(fù)責(zé)人全體參會(huì)。

會(huì)上鎮(zhèn)黨委書(shū)記徐政同志對(duì)過(guò)去半年的計(jì)生工作進(jìn)行全面總結(jié)，充分肯定了半年來(lái)全鎮(zhèn)計(jì)生工作取得的成績(jī)的同時(shí)，詳細(xì)分析了當(dāng)前人口計(jì)生工作存的的問(wèn)題和不足，對(duì)下

一階段的工作進(jìn)行了安排部署，指出下一階段的主要工作是加大計(jì)生政策宣傳力度，強(qiáng)力推進(jìn)依法行政工作，強(qiáng)化計(jì)生優(yōu)質(zhì)服務(wù)職能，積極開(kāi)展免費(fèi)孕前優(yōu)生檢查，加強(qiáng)流動(dòng)人口管理，確保信息采集不重不漏不錯(cuò)，強(qiáng)化計(jì)生隊(duì)伍建設(shè)，提高計(jì)生干部隊(duì)伍的工作能力和業(yè)務(wù)素質(zhì)。

會(huì)議議程：

1、黨委副書(shū)記敖柱傳達(dá)盤黨法【2014】32號(hào)文件《關(guān)于切實(shí)當(dāng)前人口和計(jì)劃生育工作的通知》和《關(guān)于印發(fā)斷江鎮(zhèn)駐村聯(lián)系全面工作和機(jī)構(gòu)調(diào)整方案》的通知。

2、傳達(dá)縣紀(jì)委第九屆四中全會(huì)精神，把握反腐形勢(shì)，扎實(shí)推進(jìn)黨政廉風(fēng)建設(shè)。

3、黨委委員任蕾傳達(dá)鎮(zhèn)黨法【2014】24號(hào)文件精神，并傳達(dá)和安排黨的群眾路線教育實(shí)踐活動(dòng)的相關(guān)工作。

最后黨委書(shū)記徐政要求全體干部要在鎮(zhèn)領(lǐng)導(dǎo)小組的統(tǒng)一指揮下，各司其職，形成上下聯(lián)動(dòng)，共同推進(jìn)工作的格局。通過(guò)扎實(shí)開(kāi)展集中整治活動(dòng)，使全鎮(zhèn)人口計(jì)生工作基礎(chǔ)得到進(jìn)一步夯實(shí)，管理體制得到完善，各項(xiàng)數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確，節(jié)育措施及時(shí)到位，優(yōu)先優(yōu)惠政策全面落實(shí)，流動(dòng)人口管理規(guī)范，優(yōu)質(zhì)服務(wù)全面開(kāi)展，整體工作水平得到切實(shí)有效提升，確保2014人口和計(jì)劃生育各項(xiàng)工作任務(wù)全面完成。