ИНФОРМАЦИЯ Слово информация происходит от латинского слова

ИНФОРМАЦИЯ

Слово «информация» происходит от латинского слова informatio, что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление. Философский подход: Информация – это взаимодействие, отражение, познание. Кибернетический подход: Информация – это характеристики управляющего сигнала, передаваемого по линии связи ИНФОРМАЦИЯ – СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТАХ И ЯВЛЕНИЯХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ИХ ПАРАМЕТРАХ, СВОЙСТВАХ И СОСТОЯНИИ, КОТОРЫЕ УМЕНЬШАЮТ ИМЕЮЩУЮСЯ У НИХ СТЕПЕНЬ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ.

ПОДХОДЫ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ ТРАДИЦИОННЫЙ ВЕРОЯТНОСТНЫЙ

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ ПО СПОСОБАМ ВОСПРИЯТИЯ По формам представления По общественному значению:

Основные свойства информации: 1. Объективность – не зависит от чего-либо мнения 2. Достоверность – отражает истинное положение дел 3. Полнота – достаточна для понимания и принятия решения 4. Актуальность – важна и существенна для настоящего времени 5. Ценность (полезность, значимость)- обеспечивает решение поставленной задачи, нужна для того чтобы принимать правильные решения 6. Понятность (ясность)– выражена на языке, доступном получателю

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА Атрибутивные свойства дискретность непрерывность Динамические свойства • копирование – размножение информации • - передача от источника к потребителю • - перевод с одного языка на другой • - перенос на другой носитель • - старение (физическое – носителя, моральное – ценностное) Практические свойства информационный объем плотность

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ Представление информации осуществляется с помощью языков, как знаковых систем, которые строятся на основе определенного алфавита и имеют правила для выполнения операций над знаками. Язык – определенная знаковая система представления информации Естественные языки Формальные языки

Информационные процессы - это процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации (т. е. действия, выполняемые с информацией). Т. е. это процессы, в ходе которых изменяется содержание информации или форма её представления. Источник информации Канал связи Приёмник информации

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ За единицу количества информации приняли такое количество информации, при котором неопределенность уменьшается в 2 раза. Такая единица названа «бит» . Информационный объем сообщения - количество двоичных символов, используемое для кодирования этого сообщения. Каждому символу в компьютере соответствует последовательность из 8 нулей и единиц, называемая байтом: 1 байт = 8 битам

Используются и более крупные единицы измерения количества информации: • 1 Кб (килобит) = 210 бит = 1024 бит • 1 Мб (мегабит) = 210 Кб = 1024 Кб • 1 Гб (гигабит) = 210 Мб = 1024 Мб • 1 Б (байт) = 23 б (бит) = 8 б • 1 КБ (килобайт) = 210 Байт = 1024 Байт • 1 МБ (мегабайт) = 210 КБ = 1024 КБ • 1 ГБ (гигабайт) = 210 МБ = 1024 МБ • 1 ТБ (терабайт) = 210 ГБ = 1024 ГБ

ФОРМУЛА ХАРТЛИ. В 1928 г. американский инженер Р. Хартли предложил научный подход к оценке сообщений Количество информации при вероятностном подходе можно вычислить, пользуясь следующими формулами: 1). Формула Хартли. I = log 2 N или 2 I = N, где N - количество равновероятных событий (число возможных выборов), I - количество информации.

Задача. Шарик находится в одной из трех урн: А, В или С. Определить сколько бит информации содержит сообщение о том, что он находится в урне В. Решение. Такое сообщение содержит I = log 2 3 = 1, 585 бита информации.

2). Модифицированная формула Хартли. I = log 2 (1/p) = - log 2 p где p - вероятность наступления каждого из N возможных равновероятных событий. Логарифм по основанию 2 называется двоичным: log 2(8)=3 => 23=8 log 2(10)=3, 32 => 23, 32=10 Логарифм по основанию 10 –называется десятичным: log 10(100)=2 => 102=100 Основные свойства логарифма: 1. log(1)=0, т. к. любое число в нулевой степени дает 1; 2. log(ab)=b*log(a); 3. log(a*b)=log(a)+log(b); 4. log(a/b)=log(a)-log(b); 5. log(1/b)=0 -log(b)=-log(b).

ФОРМУЛА ШЕННОНА В 1948 г. американский инженер и математик К Шеннон предложил формулу для вычисления количества информации для событий с различными вероятностями Формула Шеннона. I = Sum(pi hi)= - Sum( pi log 2 pi)= где I –КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ K- количество возможных событий рi - вероятности отдельных событий, Формулу Хартли теперь можно рассматривать как частный случай формулы Шеннона: I = - Sum 1 / N log 2 (1 / К) = I = log 2 N.

Пример. Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт = 8 бит. • Учитывая, что каждый бит принимает значение 0 или 1, количество их возможных сочетаний в байте равно . Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (N), и число бит, отводимых в видеопамяти на каждый пиксель (I), связаны формулой: N=2 I Величину I называют битовой глубиной или глубиной цвета.

Объем памяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран, равен произведению количества пикселей (разрешающей способности) на число бит, кодирующих одну точку. Объем графического файла в битах определяется как произведение количества пикселей A*B на разрядность цвета (битовую глубину) I

V=A*B*I Например, при разрешении 640*480 и количестве цветов 16 (I=4 бита) (N=2 i) объем памяти равен: 640*480*4 = 1228800 (бит) или 1228800/8/1024 Кбайт. Бит/ пиксель 4 бит Число 24 =16 цв цветов 8 бит 16 бит 24 бит 28 =256 цв 216 =65536 цв 224 =16777216 цв

СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ Система счисления — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков ПОЗИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ В позиционных системах счисления один и тот же числовой знак (цифра) в записи числа имеет различные значения в зависимости от того места (разряда), где он расположен. Под позиционной системой счисления обычно понимается b-ричная система счисления, которая определяется целым числом b > 1, называемым основанием системы счисления. Целое число x в b-ричной системе счисления представляется в виде конечной линейной комбинации степеней числа b:

Где: b - основание системы счисления ai - цифры, разрешённые в данной системе счисления (меньше b), n — число разрядов (позиций) в целой части числа; m — число разрядов в дробной части числа. Например: десятичная система 10310=1× 102+0× 101+3× 100 103, 5810=1× 102+0× 101+3× 100, 5× 10 -1+8× 10 -2

разряды 2 1 0 -1 -2 2 7 6, 5 28 3 2 1 0 -1 1 0 1 1, 12 =1× 23+0× 22+1× 21+1× 20+1× 2 -1 число =2× 82+7× 81+6× 80+5× 8 -1+2× 8 -2 разряды число

ДВОИЧНАЯ СИСТЕМА СЧИСЛЕНИЯ Рассмотрим пример записи двоичного числа: A 2=101110, 1012=1*25+0*24+1*23+1*22+1*21+0*20+1*2 -1+0*2 -2+1*2 -3= =3210+8 10+410+210+0, 510+0, 12510=46, 62510 Недостатком двоичной системы счисления можно считать большое количество разрядов, требующихся для записи чисел

ВОСЬМЕРИЧНАЯ СИСТЕМА СЧИСЛЕНИЯ Основание этой системы счисления p равно восьми. В этой системе счисления используется восемь цифр, в восьмеричной системе счисления были использованы символы десятичных цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7. A 8=125, 468=1*82+2*81+5*80+4*8 -1+6*8 -2= =6410+1610+510+410/810+610/6410= =85, 5937510

ШЕСТНАДЦАТЕРИЧНАЯ СИСТЕМА СЧИСЛЕНИЯ Основание этой системы счисления p равно шестнадцати. В качестве цифр в шестнадцатеричной системе используются символы 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Десятичный 0 1 эквивалент 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Шестнадцат 0 1 еричная цифра 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

Пример записи шестнадцатеричного числа: A 16=2 AF, C 416=2*162+10*161+15*160+12*16 -1+4*16 -2= = 51210+16010+1510+1210/1610+410/25410= 687, 76562510

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧИСЕЛ ИЗ ОДНОЙ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ В ДРУГУЮ ПРАВИЛО ДЕЛЕНИЯ-УМНОЖЕНИЯ Для преобразования целых чисел используется правило деления, а для преобразования правильных дробей преобразования смешанных чисел — правило используются соответственно для целой и дробной частей числа. умножения. оба Для правила

Проверим, не ошиблись ли мы в процессе преобразования? Для этого преобразуем получившееся двоичное число в десятичную систему по обычной формуле разложения: 1248. 1× 82+7× 81+4× 80=6410+5610+410=124 Таблица 1. Таблица соответствия восьмеричных цифр и двоичного кода Десятичный эквивалент 0 1 2 3 4 5 6 7 Двоичный код 0 001 010 011 100 101 110 111 Восьмеричная 0 цифра 1 2 3 4 5 6 7

Используя эту таблицу можно просто заменить каждую восьмеричную цифру тремя двоичными битами

Аналогично можно выполнить перевод числа из двоичной системы в восьмеричную. Для этого двоичное число разбивают на ТРИАДЫ относительно крайнего правого разряда (или двоичной запятой) и, используя таблицу , каждой триаде ставят в соответствие восьмеричную цифру. 10101001, 101112 010 101 001, 101 2 5 1102 =251, 568 6