Скачать презентацию Теоретические основы информатики Информация это сведения об Скачать презентацию Теоретические основы информатики Информация это сведения об

ИНФОРМАТИКА-Ланько С.В. - ПЗ-3_2013.ppt

  • Количество слайдов: 16

Теоретические основы информатики Информация — это сведения об окружающем мире и протекающих в нем Теоретические основы информатики Информация — это сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, увеличивающие знания и уменьшающие энтропию (незнание). Энтропия — мера неопределенности в выборе управляющих решений. Информация — сведения о фактах, концепциях, объектах, (Information) событиях и идеях, которые в данном контексте имеют вполне определенные значения. Информационный процесс — процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, передачи, распространения и использования информации. Сообщение — элемент информационного обмена в материальной форме

Язык – знаковая система представления информации Алфавитный подход к измерению информации Языки бывают: - Язык – знаковая система представления информации Алфавитный подход к измерению информации Языки бывают: - естественные (разговорные) - национальные (русский) - формальные – искусственные языки профессионального общения (язык музыки, математики) Основа любого языка – алфавит Алфавит языка интерпретации сообщений — конечное множество входящих в него знаков Слово — конечная последовательность знаков алфавита Длина слова — количество знаков в слове Словарный запас — множество различных допустимых слов в алфавите. (словарь) Мощность алфавита (N) — полное число (количество) слов (знаков) (N=2 h) алфавита. h — информационный вес (емкость) одного слова (знака) данного алфавита

Кодирование информации N = 2 h h=8 N = 28 = 256 1 байт Кодирование информации N = 2 h h=8 N = 28 = 256 1 байт = 8 бит Кодирование — преобразование сообщений из формы, удобной для непосредственного использования, в форму, удобную для передачи, хранения или автоматической переработки информации В вычислительной технике используется двоичное кодирование, которое основано на представлении данных последовательностью двух знаков: 0 и 1 (двоичными цифрами от англ. Binary digit). Бит (Bit) — минимальная единица представления данных в ПК. 1 бит — количество информации, которое соответствует сообщению о выборе одной из 2 -х равновероятных альтернатив Байт (Byte) — единица хранения (измерения, передачи) данных в виде групп из 8 бит. 1 байт — количество информации, которое соответствует сообщению о выборе одной из 256 равновероятных альтернатив

 Количество информации - число, адекватно характеризующее величину разнообразия (набор состояний, альтернатив и т. Количество информации - число, адекватно характеризующее величину разнообразия (набор состояний, альтернатив и т. д. ) в оцениваемой системе. Единицы измерения информации в (байтах) 1 Килобайт (Кбайт) = 210 байт = 1024 байт Название Символ Степень Значение 1 байт Б 2 0 1024 килобайт KБ 2 10 мегабайт МБ ГБ ТБ ПБ ЭБ ЗБ

223 бит = 220 * 23 бит = =220 * 8 бит = 220 223 бит = 220 * 23 бит = =220 * 8 бит = 220 * 1 байт = 1 Мбайт

Кодирование текстовой информации Каждому символу алфавита сопоставляется определенное целое число (код), который хранится в Кодирование текстовой информации Каждому символу алфавита сопоставляется определенное целое число (код), который хранится в 1 байте в кодовой таблице. Институт стандартизации США ( ANSI – American National Standard Institute) ввел в действие систему кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange – стандартный код информационного обмена США). В этой системе закреплены две таблицы кодирования: - базовая (номера от 0 до 127) и - расширенная (номера от 128 до 255). Первые 32 кода базовой таблицы ( с 0 по 31) отданы производителям технических средств, компьютеров и печатающих устройств. Начиная с 32 по 127 код размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, цифр, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов.

 Код символа в 10 тичной системе счисления (номер) 8 -битный код символа в Код символа в 10 тичной системе счисления (номер) 8 -битный код символа в двоичной системе счисления (номер) Кодируемый символ 0 1 2 00000001 00000010 Пусто ☻ … ………. 65 66 01000001 01000010 … ………. . . A B ………. . 255 1111 Пробел В России широкое распространение получила кодировка КОИ-8 (koi 8 -r). Microsoft ввела кодировку символов русского языка – Windows-1251. В настоящее время получила распространение универсальная система, основанная на 16 -разрядном кодировании символов, - UNICOD, которая позволяет обеспечить уникальные коды для 65536 различных символов, что позволило объединить все существующие национальные кодовые таблицы и специальные кодовые таблицы

33 символа * 16 бит = 528 бит 33 символа * 16 бит = 528 бит

Информационный объем текста равен сумме информационных весов всех символов, составляющих текст. Подсчитайте информационный объем Информационный объем текста равен сумме информационных весов всех символов, составляющих текст. Подсчитайте информационный объем книги. Пусть в этой книге 500 страниц, на каждой странице 52 строки, в каждой строке 63 символов. Ответ запишите в Килобайтах Мегабайтах. 500 * 52 * 63 = 1638000 символов = 1638000 байт/ 1024 = 1599, 6 КБ = 1, 56 Мб

500 * 20 * 64 символов * 1 байт = 640000 / 1024 кбайт 500 * 20 * 64 символов * 1 байт = 640000 / 1024 кбайт = = 625 кбайт

Системы счисления Система счисления – это знаковая система, в которой числа записываются по определенным Системы счисления Система счисления – это знаковая система, в которой числа записываются по определенным правилам с помощью символов некоторого алфавита. Системы счисления делятся на : - позиционные - непозиционные В позиционных системах счисления количественное значение цифры зависит от ее позиции (положения) в числе. Система счисления Основание Алфавит цифр Двоичная 2 0, 1 Восьмеричная 8 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Десятичная 10 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Шестнадцатеричная 16 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А(10), B(11), C(12), D(13), E(14), F(15)

Кодирование числовой информации Каждый бит двоичного кода хранится в одном разряде памяти. Разряды объединяются Кодирование числовой информации Каждый бит двоичного кода хранится в одном разряде памяти. Разряды объединяются в ячейки памяти фиксированного размера. Ячейки разных размеров называются по разному: 8 бит - байт 16 бит - слово 32 бит - двойное слово Знак числа кодируется в старшем разряде, причем: плюс обычно - кодируется нулем, минус – единицей. Каждый разряд имеет свой номер, начиная с нуля (0) 7 6 5 4 3 2 1 0 БАЙТ СЛОВО 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Перевод целых чисел из десятичной системы счисления в двоичную систему счисления используют так называемый Перевод целых чисел из десятичной системы счисления в двоичную систему счисления используют так называемый "алгоритм замещения", состоящий из следующей последовательности действий: 1. Делится десятичное число на 2. Частное - запоминается для следующего шага, а остаток - записывается как младший бит двоичного числа. 2. Если частное не равно 0, принимается его за новое делимое и процедура повторяется, описанная в шаге 1. Каждый новый остаток (0 или 1) записывается в разряды двоичного числа в направлении от младшего бита к старшему. Алгоритм продолжается до тех пор, пока в результате выполнения шагов 1 и 2 не получится частное = 0 и остаток = 1.

Арифметические операции в двоичной системе счисления В двоичной системе счисления арифметические операции выполняются по Арифметические операции в двоичной системе счисления В двоичной системе счисления арифметические операции выполняются по тем же правилам, что и в десятичной системе счисления, т. к. они обе являются позиционными (наряду с восьмеричной, шестнадцатеричной и др. ). Сложение одноразрядных двоичных чисел выполняется по следующим правилам: 0 + 0 = 0 1 + 0 = 1 0 + 1 = 1 1 + 1 = 10 В последнем случае, при сложении двух единиц, происходит переполнение младшего разряда, и единица переносится в старший разряд. Переполнение возникает в случае, если сумма равна основанию системы счисления (в данном случае это число 2) Выполнить сложение: 1101 + 101 = 10010

Арифметические операции в двоичной системе счисления Вычитание одноразрядных двоичных чисел выполняется по следующим правилам: Арифметические операции в двоичной системе счисления Вычитание одноразрядных двоичных чисел выполняется по следующим правилам: 0 - 0 = 0 1 - 0 = 1 0 - 1 = 1(заем из старшего разряда) 1 - 1 = 0 Выполнить вычитание: 1110 - 101 = 1001

Прямой и дополнительный код числа Прямой код – это представление числа в двоичной системе Прямой и дополнительный код числа Прямой код – это представление числа в двоичной системе счисления, при котором первый (старший) разряд отводится под знак числа. Дополнительный код —способ представления отрицательных целых чисел в компьютерах 1 0001100 - прямой код числа Формирование дополнительного кода: 1. Все разряды (кроме старшего) инвертируются, т. е. заменяются противоположными (0 на 1, а 1 на 0). 1 1110011 – инверсный (обратный) код числа 2. К получившемуся инверсному (обратному) коду прибавляется единица 1 1110011 + 1 = 1 1110100 – дополнительный код числа