Тема 2. Основы представления и обработки информации в компьютере

1. Меры информации (синтаксическая, семантическая, прагматическая)

Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы. 

Меры информации При реализации информационных процессов всегда происходит перенос информации в пространстве и времени от источника информации к приемнику. При этом для передачи информации используют различные знаки или символы, например естественного или искусственного (формального) языка, позволяющие выразить ее в форме сообщения. С точки зрения семиотики (от греч.  semeion — знак, признак) — науки, занимающейся исследованием свойств знаков и знаковых систем сообщение, может изучаться на трех уровнях: •      синтаксическом, где рассматриваются внутренние свойства сообщений, т. е. отношения между знаками, отражающие структуру данной знаковой системы. •      семантическом, где анализируются отношения между знаками и обозначаемыми ими предметами, действиями, качествами, т. е. смысловое содержание сообщения, его отношение к источнику информации; •      прагматическом, где рассматриваются отношения между сообщением и получателем, т. е. потребительское содержание сообщения, его отношение к получателю.

2. Информация и неопределенность. Измерение неопределенности (НЕТ)

3. Кодирование информации и формы ее представления в памяти компьютера

Кодирование информации и ее представление в памяти компьютера. Единицы измерения информации и объема данных.

Под кодированием понимают процесс присвоения условного обозначения некоторому объекту в соответствии с принятой системой классификации. Систем классификаций: порядковая система, серийная система, позиционная система. Коды объектов могут быть числовыми, алфавитными или символьными, а также могут содержать специальные символы и обозначения. При выборе системы классификации объектов преследуют 2-е цели: длина полученного кода должна быть минимальной, значение кода должно содержать максимальную информацию о кодированном объекте.

Порядковая системакодированияобеспечивает кодирование объектов по одному признаку. Все объекты выстраиваются в одну последовательность, и каждому из них присваивается определенное порядковое положительной число в соответствии с позицией объекта последовательности. Преимущество: простота кодирования, минимальная значность кода. Недостаток: отсутствие всякой информации в коде о кодированном объекте.

Серийная система используется для кодирования объектов по 2-м признакам: для главного признака выделяются серия номеров, внутри серии объекты кодируются по порядковой системе.

Позиционная система используется для кодирования объектов по нескольким признакам: для каждого признака выделяется группа позиций кода, внутри группы объекты кодируются по любой из 3-х систем кодирования. Преимуществомаксимальнаяинформацияция о кодированном объекте. Недостатки: сложность кодирования, большая значность кода.

Во всех видах памяти ЭВМ информация хранится в одних и тех же форматах. Различают 2 основных формата представлениячисловых и символьныхданных. Числа представляются в двоичной системе исчисления, но кодируются в соответствии со стандартной таблицей ASCCI (Американский стандартный код обмена информацией). Двоичная система исчисления называется так, потому что для изображения любого числа используются 2 цифры: 0 и 1. Двоичная, десятеричная, шестнадцатеричная системы являются позиционными, в которых значение каждой цифры определяется позицией этой цифры в числе. Непозиционная система исчисления – римская система – I, V, X, C, L, M, D – 7 символов. Значение числа здесь определяется суммой цифр, образующих это число.

Таблица кодов ASCCI. В соответствии с этой таблицей для представления любого символа используется 1 Байт памяти. Помимо 2-х основных форматов имеются специальные форматы для представления графической информации, видео, аудио и т.д.

Для измерения объёма данных размещённых в компьютер существуют определенные меры.

Наименьшая единица измерения 1 байт=8 бит.

1 кб = 1024 байта = 2 в десятой степени байтов.

1мб = 1024 килобайта = 2 в двадцатой степени байтов.

1 гб = 1024 мегобайта = 2 в тридцатой степени байтов.

4. Системы счисления. Операции над числами в различных системах счисления

Система счисления. Правила перевода записи числа из одной системы счисления в другую

Система счисления – способ наименования и записи чисел. В зависимости от способа изображения чисел разделяется на позиционные-десятичная и непозиционные-римская.

В ПК используют 2ичную, 8ричную и 16ричную системы счисления.

Отличия: запись числа в 16ной системе счисленич по сравнению с другой записью значительно короче, т.е. требует меньшего количества разрядности.

В позиционной системе счисления каждая цифра сохраняет свое постоянное значение независимо от занимаемой позиции в числе. В позиционной системе счисления каждая цифра определяет не только свое значение, но зависит от того положения, которое она занимает в числе. Каждая система счисления характеризуется основанием. Основание- это количество различных цифр, которые используются для записи чисел в данной системе счисления. Основание показывает во сколько раз изменяется значение одной и той же цифры при переходе на соседнюю позицию. В компьютере используется 2-система счисления. Основанием системы может быть любое число. Арифметические дей-ия над числами в любой позиции выполняются по правилам аналогичным 10 системе счисления. Для 2 системы счисления используется двоичная арифметика, которая реализуется в компьютере для выполнения арифметических вычислений.

Сложение двоичных чисел:0+0=1;0+1=1;1+0=1;1+1=10

Вычитание:0-0=0;1-0=1;1-1=0;10-1=1

Умножение:0*0=0;0*1=0;1*0=0;1*1=1

В компьютере широко применяется 8 система счисления и 16 система счисления. Они используются для сокращения записи двоичных чисел

5. Основные понятия алгебры высказываний. Логические операции

Элементы алгебры высказываний. Примеры использования алгебры высказываний в информатике.

Высказывание – истинное или ложное повествовательное предложение. Высказывание, где говорится о единственном событии – простое высказывание. Высказывание, образ.с помощью логич.операций – сложное выск-е.

Основные логич.операции:

Объединение 2х или неск.выск.в одно с помощью союза И наз-сяопер.логич.умножения конъюнкций.

F= A^B, F= А*В, F=А&В.

Объединение 2х или неск.выск.в одно с пом.союза ИЛИ наз-сяопер.логич.слолжения или дизъюнкцией.

F= AvB, F= А+В/

Присоединение частицы НЕ в нек.высказываниеназ.опер.отрицания.

F= А(с точкой и чертой наверху, над А).