第二章
信息系统的组成与功能

一、信息系统及其组成

信息时代中的信息及信息系统与人们的生活密切相关，信息系统已渗透到社会生活的各个领域。人们的生活都在信息系统的支持下运作，而云计算、大数据和人工智能等前沿技术，将使信息系统为人们打造智慧新生活。

1.信息系统的定义

一般来说，信息系统是一个由____________、____________、____________、____________和____________等构成的人机交互系统。

（1）人

信息系统中的人是指信息系统的用户，用户包括了信息系统的使用者、维护者、管理者和设计者。

（2）硬件

硬件是信息系统的物质基础，包括计算机硬件和网络平台。

计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。它是信息系统的运行平台，指超级计算机、大型计算机、中型计算机、微型计算机和移动终端等。

（3）软件

信息系统的软件是帮助终端用户使用硬件，将数据资源转化成各类信息产品的资源，用于完成数据的输入、处理、存储、控制以及输出等信息系统的活动。软件包括系统软件和应用软件。

（4）网络

网络平台是信息传递的载体和用户接入的基础。信息系统中的网络是指将各个孤立的设备进行物理连接，实现人与人、人与计算机、计算机与计算机之间的信息交换，从而达到资源共享和通信的目的。通信与网络技术是信息技术发展较快的领域之一，是现代信息系统的重要技术基础，分布式信息管理与信息的实时传递、发布和共享，都需要通信与网络的支持。

（5）数据资源

数据资源是指人类社会信息活动中积累起来的以信息为核心的各类信息活动要素（信息技术、设备、设施、信息生产者等）的信息。

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.信息系统中的“流”

在信息系统的工作过程中伴随着各种“流”，信息系统就是一个处理信息、描述信息流动过程的系统。

二、信息系统的功能

信息系统已经成为个体和组织在信息社会生活、生产中必不可少的一个系统要素，联系着人、硬件、软件、网络和数据资源。信息系统的主要目的和功能是对信息进行____________、 ____________、____________、____________、____________和____________，以支持组织做出快速合理的决策。

1.信息系统的输入功能

信息系统的输入功能是指把系统所需要的数据或信息收集并记录下来，整理成信息系统要求的____________和____________，作为信息系统的输入数据。

例如，密码使用大小写字母、数字、特殊符号组合的形式来保证信息的安全。

2.信息系统的处理功能

信息系统的处理功能是指对输入或条件做出的系统响应或者转换，包括对信息的传输、加工和存储。信息加工的范围很广，可以是信息查询、检索、分析、计算、综合、提炼、优化、预测、评价等。

3.信息系统的存储功能

信息系统的存储功能是指将获得的或加工后的信息和数据保存起来，以备将来应用。信息存储要考虑____________、____________、____________、____________和____________等问题。

一般地，现代信息系统大多会采用数据库存储信息，效率更高而且更可靠。数据库服务器就充当了存储数据的角色。

数据存储安全是指采取措施防止信息被窃取、篡改或破坏，通常的安全方式有加密与认证、数据备份和灾难恢复等。

验证码的功能：防止恶意破解密码、刷票、论坛灌水、刷页；有效防止某个黑客对某一个特定注册用户用特定程序暴力破解方式进行不断的登录尝试。使用验证码登录，虽然麻烦，但是对网友的密码安全来说这个功能还是很有必要，也很重要。

4.信息系统的控制功能

信息系统的控制功能是指对构成系统的各种信息处理设备进行控制和管理，对整个信息加工、处理、传输、输出等环节通过各种程序进行控制。

通常，信息管理者负责信息系统的运行和协调，使系统具有一个控制回路，可以自我调整并适应变化的环境。

5.信息系统的传输与输出功能

信息系统的传输与输出功能是指把经过信息处理生成的有用信息进行传递，并以合适的方式呈现出来。信息系统的输出结果应该是方便易懂，直观形象，符合用户习惯的。同时，信息系统的输出也可以作为其他信息系统的输入，实现对信息的深加工。

三、信息系统中的计算机和移动终端

1.计算机和移动终端的作用

2.计算机的工作原理

计算机系统本身就是基本、重要的信息系统，也是其他信息系统的重要组成元素。

（1）计算机的发展

硬件物理器件的变革历程：____________→____________→____________→____________→____________。

超级计算机：2016年，中国自行研制“神威·太湖之光”。

（2）计算机工作的基本原理

我们现在所使用的计算机都是基于冯·诺依曼体系设计与制造的。计算机的基本工作原理是______________________。

3.计算机的系统架构

计算机系统由____________和____________两大部分组成。两者之间相互依存，互为补充。

硬件是计算机系统的物理装置，即由电子线路、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。

计算机软件是与计算机系统操作有关的计算机程序、规程、规则，以及可能有的文件、文档及数据。软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要通过软件与计算机进行交流。

4.计算机的主要性能指标

（1）____________：计算机一次所能直接处理的一组二进制数的位数。

（2）____________：CPU在单位时间内发出的脉冲数。

（3）____________：可运行的程序大小和程序运行效率。

（4）____________：计算机系统的存取数据、文件的能力。

5.移动终端的工作原理

移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备，主要用于实现人机交互，其移动性主要体现在移动通信能力和便携化的体积，包括手机、平板电脑、笔记本电脑、车载电脑等。

（1）移动终端的硬件与软件

移动终端从计算机技术的角度来看，移动终端所包含的软硬件结构和计算机相仿，一样具有中央处理器、存储器、输入输出等设备，是一台具备通信功能的微型计算机设备。

（2）移动互联网

移动互联网是移动网络与互联网融合的产物，用户可以使用手机、平板电脑等移动终端，通过移动网络接入互联网，随时随地享用互联网的服务，体现了“无处不在的网络，无处不在的业务”的思想。

移动互联网的结构可分为三个层次，即____________、____________和____________。

6.云计算

云计算通过____________以服务的形式将____________提供给用户。其通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后通过多部服务器组成的系统处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。云计算是分布式处理的一个典型应用，其本质是分布式的计算和存储。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。

随堂练习

一、单项选择题

1.信息系统组成的关键要素是（　　）。

A.软硬件设施、通信网络、数据、人

B.运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

C.计算机网络、广播电视网络、移动通信网络

D.系统软件、应用软件、计算机

2.旅游业管理系统升级为全国导游公共服务监管平台，导游通过该平台即可申领基于智能移动端的电子导游证，取代原有导游IC卡，以方便导游领证、执业和保管。这个平台应属于（　　）。

A.计算机语言系统

B.硬件系统

C.信息系统

D.软件系统

3.12306网上售票系统可以根据用户的需求，筛选出相应的车次信息。这体现了信息系统的（　　）。

A.数据收集功能

B.数据处理功能

C.数据存储功能

D.数据删除功能

4.学校学生管理系统主要由使用者、数据资源、网络、计算机等元素组成。其中“计算机”属于信息系统组成元素中的（　　）。

A.系统

B.软件

C.人

D.硬件

5.在经过地铁的闸口时，乘客可以通过扫二维码打开地铁的闸口。闸口打开属于信息系统（　　）功能。

A.输入

B.控制

C.输出

D.处理

6.当我们去菜鸟驿站拿快递时，快递人员通常会用仪器去扫描包裹上的二维码，做取出记录。这个扫描的仪器在信息系统中属于（　　）。

A.信息输入设备

B.信息输出设备

C.信息存储设备

D.信息处理设备

7.下列关于信息系统的功能说法正确的是（　　）。

A.智能停车系统中，摄像头拍摄车辆车牌照片的过程实现了信息系统的处理功能

B.智能停车系统中，根据车牌照片识别车牌号码的过程实现了信息系统的输入功能

C.智能停车系统中，车辆出库时，显示屏上显示车牌号码、停车时长和停车费用等信息，实现了信息系统的输出功能

D.智能停车系统中，不需要信息系统的信息传输功能

8.下列说法正确的是（　　）。

A.计算机硬件系统主要由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成

B.学校学籍管理系统包含多个模块，是一款功能完善的系统软件

C.5G移动通信网络，指的是数据传输速度达到了5 Gbit/s的网络

D.Windows 10功能强大，是一款优秀的应用软件

9.下面关于计算机性能指标的说法正确的是（　　）。

A.计算机的内存越大，其运行速度一定越快

B.计算机的硬盘容量越大，其运行速度一定越快

C.计算机的MIPS数值越大，其每秒运行的指令条数就越多

D.计算机的主频越高，其运行速度一定越快

10.关于移动终端的说法错误的是（　　）。

A.移动终端是指可以在移动过程中使用的计算机设备

B.实现人机交互不是移动终端的重要功能

C.移动性主要体现在移动通信能力和便携化

D.移动终端也要安装操作系统

二、判断题

11.频率和容量是决定内存性能的重要指标。（　　）

12.扫描仪属于信息系统中的输出设备。（　　）

13.信息系统需要人的参与。（　　）

14.在超市购物时，售货员使用的超市收银管理系统属于系统软件。（　　）

15.移动终端设备可以完成移动通话功能。（　　）

16.计算机软件通常分为系统软件和应用软件。（　　）

17.用户是信息系统中一个重要的组成部分，是信息系统的使用者、维护者、管理者和设计者。（　　）

18.计算机中的CPU由运算器、控制器两大部分组成。（　　）

19.信息系统的传输与控制功能是指对输入或条件做出的系统响应或者转换，包括对信息的传输、加工和存储。（　　）

20.计算机硬件是信息系统的物质基础，也是信息系统的运行平台。（　　）

三、应用题

21.鼠标是目前最常用的微型计算机输入设备，其常用操作名称与操作方法及其功能对照表如下表所示。请补充表中①～⑤处的内容。

22.如图所示是电子不停车收费系统（ETC）。ETC是指车辆在通过收费站时，通过车载设备实现车辆识别、信息写入并自动从预先绑定的IC卡或银行账户上扣除相应资金。请回答下列问题。

（1）进入通信范围，_________________设备作为ETC系统的输入设备采集车辆信息，这种采集信息的方式是_________________采集。

（2）车道控制器判别车辆是否有效，如有效则进行交易，交易信息存放在后台_____________中。

（3）如交易完成，系统控制栏杆抬升，通行信号灯变绿，费额显示牌上显示交易金额；车辆通过自动栏杆下的落杆线圈后，栏杆自动回落。栏杆抬升回落体现了ETC系统的 _________________功能。 s8SMlNoYspTYXAoa+gaQ1q9Zd0yMP19+eF6W4nrJotQTk3BBMf5Zj0+OEVu1pIJH