Лекция № 1 Тема 1.

Лекция № 1 Тема 1. Теоретические основы информатики

2 Основные операции по обработке данных • сбор данных – получение данных из различных источников; • формализация данных – приведение данных, поступающих из разных источников, к единой форме; • фильтрация данных – отсеивание «лишних» данных для повышения их достоверности и адекватности; • сортировка данных – упорядочение данных по заданному признаку для повышения доступности информации; • архивация данных – организация хранения данных в удобной форме; • защита данных – исключение несанкционированного доступа к данным; • преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Записать в конспект

3 Свойства информации • дуализм = двойственность (объективность и субъективность) • достоверность • доступность • адекватность • актуальность • полнота Записать в конспект св-ва информации и найти пояснения к каждому определению

Тема 2. Единицы измерения информации. Кодирование информации. Системы счисления.

АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ Задача. Сообщение, записанное с помощью 64 - символьного алфавита, занимает 3 страницы, на каждой странице по 240 символов. Найти количество информации в сообщении (в байтах). Решение:

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД Задача. Бросают игральный кубик. Найти количество информации в сообщении о том, что выпало число 5. Решение: N=6 х = log 2 N = log 26 2, 58 бит

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД Задача. В непрозрачном мешочке хранятся 10 белых, 20 красных, 30 синих и 40 зеленых шариков. Какое количество информации будет содержать зрительное сообщение о цвете вынутого шарика. Решение: 10 + 20 + 30 + 40 = 100 - шариков всего pб = 10/100; pк = 20/100; pс =30/100; pз = 40/100 pб = 0, 1; pк = 0, 2; pс = 0, 3; pз = 0, 4 Таким образом, I ≈ 1, 85 бит.

Кодирование графической информации Сколько бит требуется, чтобы закодировать информацию о 130 оттенках? 8 бит (то есть 1 байт), поскольку при помощи 7 бит можно сохранить номер оттенка о 0 до 127, а 8 бит хранят от 0 до 255. Объем изображения, размером 40 х50 пикселей, составляет 2000 байт. Изображение использует: А - 8 цветов; В - 256 цветов; С - 16777216 цветов.

Кодирование звуковой информации Рассчитайте объем стереоаудиофайла длительностью 20 секунд при 20 -битном кодировании и частоте дискретизации 44. 1 к. Гц. Решение: 20 бит * 20 * 44100 * 2 = 35280000 бит = 4410000 байт = 4. 41 Мб

Алфавиты некоторых систем счисления Основание Система Алфавит р=2 Двоичная 0, 1 р=3 Троичная 0, 1, 2 р=4 Четверичная 0, 1, 2, 3 р=8 Восьмиричная 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 р = 16 Шестнадцати- 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ричная 9, 10 (А), 11 (B), 12 (C), 13 (D), 14 (E), 15 (F)

Двоичная система счисления алфавит – 0, 1 десятич. СС двоич. СС 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001

Двоичная арифметика 0 + 0= 0 0 0= 0 0 + 1= 1 0 1= 0 1 + 0= 1 1 0= 0 1 + 1 = 10 1 1 = 1

Сложение и вычитание двоичных чисел 1001, 012 + 11, 112 - 11, 112 1101, 002 101, 102

Умножение двоичных чисел 11, 012 11 01 1101 1 0 0, 0 0 012