Классификация информации

По объектам информационного взаимодействия	По способу восприятия:	По форме представления:	По назначению	По значению:	По истинности:
Человек — человек Человек — автомат. Автомат — автомат. Обмен сигналами в животном и растительном мире. Передача признаков от клетки к клетке Передача признаков от организма к организму	Визуальная  Звуковая  Тактильная  Обонятельная  Вкусовая	Текстовая  Числовая  Графическая  Звуковая  Видеоинформация	Массовая Специальная Секретная . Личная  (приватная)	Актуальная — информация, ценная в данный момент времени. Достоверная — информация, полученная без искажений. Понятная — информация, выраженная на языке, понятном тому, кому она предназначена. Полная — информация, достаточная для принятия правильного решения или понимания. Полезная — полезность информации определяется субъектом, получившим информацию в зависимости от объёма возможностей её использования.	истинная ложная

27. Измерение количества информации.

Измерение информации, основанное на подсчете числа символов в сообщении, называют объемом информации.

Такое измерение необходимо для того, чтобы оценить возможности технических устройств, работающих с ней. Для запоминающих устройств – оперативной памяти компьютера, дисков, дискет и т.д. – объём информации, которая может в них храниться (объём памяти), измеряется в килобайтах, мегабайтах и гигабайтах. Чем больше объём памяти компьютера, тем шире его возможности. Время передачи сообщения по каналу связи зависит не только от длины текста, но и от того, какой объём информации за единицу времени можно передать через канал, или от пропускной способности.

В информатике используются различные подходы к измерению информации:

Содержательный подход к измерению информации. Сообщение – информативный поток, который в процессе передачи информации поступает к приемнику.  Сообщение несет информацию для человека, если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными  сообщение должно быть информативно. Если сообщение не информативно, то количество информации с точки зрения человека = 0. (Пример: вузовский учебник по высшей математике содержит знания, но они не доступны 1-класснику)

Алфавитный подход к измерению информации не связывает кол-во информации с содержанием сообщения. Алфавитный подход - объективный подход к измерению информации. Он  удобен при использовании технических средств работы с информацией, т.к. не зависит от содержания сообщения. Кол-во информации зависит от объема текста и мощности алфавита. Ограничений на max мощность алфавита нет, но есть достаточный алфавит мощностью 256 символов. Этот алфавит используется для представления текстов в компьютере. Поскольку 256=2⁸, то 1символ несет в тексте 8 бит информации.

Вероятностный подход к измерения информации. Все события происходят с различной вероятностью, но  зависимость между вероятностью событий и количеством информации, полученной при совершении того или иного события можно выразить формулой которую в 1948 году предложил  Шеннон. 

Количество информации  - это мера уменьшения неопределенности.

1 БИТ – такое кол-во информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза.  БИТ- это аименьшая единица измерения информации

Двоичные префиксы используются:

• обычно в файловых менеджерах и другом программном
обеспечении для краткого определения размеров файлов —
если программа сообщает, что размер файла равен
100 Кбайт (100 КВ), то это соответствует приблизительно
102,4 тыс. байт

• производителями различных видов полупроводниковых запоминающих устройств (ОЗУ, ПЗУ, флэш-память), например «карта Secure Digital на 1 Гбайт»;

• емкость компакт-дисков (например, «700 Мбайт») задается
обычно в «двоичных мегабайтах»;

• согласно ГОСТ 8.417—2002 приставки К-, М- и Г- (прописными буквами) применительно к байтам имеют двоичное значение.Приставки «кило», «мега», «гига» трактуются как десятичные:

• в телекоммуникационных приложениях, например «канал
на 128 килобит в секунду»;

• как исторически сложившаяся терминология при указании
объема жестких дисков (диск на «40 гигабайт» имеет раз¬
мер 40 млрд байт).

• емкость DVD (4,7 гигабайт) также задается в десятичных
гигабайтах;

• при неформальном общении (например, про файл в
100 тысяч байт могут сказать «файл в 100 килобайт»).

Для описания скорости передачи данных можно использовать
термин бод. Число бод равно количеству значащих изменений
сигнала, происходящих в секунду.
 Для двоичных
сигналов нередко принимают, что бод равен биту в секунду. Однако единого мнения о правильности использования этого термина нет, особенно при высоких
скоростях, где число бит в секунду не совпадает с числом бод.

28. Представление чисел в ЭВМ.

Существует 2 способа предcтавления чисел: с плавающей и фиксированной точкой.

Общий вид представления числа с фиксированной точкой:

Зн

2-1

...

2-n

Зн

2-1

...

2-15

< 2 байта, 16 разрядов >

Зн

2-1

...

2-31

< 4 байта, 32 разрядa >

В общем случае фиксированная точка (естественная форма представления чисел) характеризуется значением m (m = соnst). В этом случае для всех чисел, с которыми оперирует машина, положение точки постоянно. Можно увидеть, что при m = 0 все числа, с которыми оперирует машина, меньше 1 и представлены в виде правильных дробей.

В формате с фиксированной точкой разрядная сетка имеет n + 1 разряд:

x_max0.111...1 - 2ⁿ

x_min0.000...1 * 2ⁿ

0 x2ⁿ

При использовании чисел с фиксированной точкой может возникнуть переполнение.

Представление чисел в форме с плавающей точкой.

Такое представление числа соответствует нормальной форме записи:

¦ (x₁p^-1 + x₂p^-2 + ... + x_np^-n)

Здесь p^-n - мантисса, p^m - порядок.

При использовании формата с плавающей точкой пользуются понятием нормализованного представления чисел.

Нормализованным числом называется число, мантисса которого удовлетворяет следующим неравенствам:

Зн.п

2ln-2

...

20

Зн.m

2-1

2lm

<       Код порядка       >

<    Код мантиссы     >

<     Длина поля порядка          >

<     Длина поля мантиссы     >

Kn - код порядка, Km - код мантиссы, ln - длина поля порядка, lm - длина поля мантиссы

Знак '-' кодируется единицей, знак '+' - нулем.

Диапазон представления чисел (максимальное число) зависит от того, как велики поля порядка и мантиссы.

В форме представления с
фиксированной запятой (точкой) числа изображаются в виде последовательности цифр с постоянным для всех чисел положением запятой, отделяющей целую часть от дробной.

В современных компьютерах естественная форма используется как вспомогательная и только для целых
чисел. В памяти ЭВМ числа с фиксированной точкой хранятся в
трех форматах:

•полуслово — это обычно 16 бит или 2 байта;

•слово — 32 бита или 4 байта;

•двойное слово — 64 бита или 8 байтов.

Плавающая запятая (точка). В форме представления с плавающей запятой (точкой) число изображается в виде двух групп
цифр:

•мантисса;

•порядок.

При этом абсолютная величина мантиссы должна быть
меньше 1, а порядок должен быть целым числом. В общем виде
число в форме с плавающей запятой может быть представлено
так: N=±M x Р±r,

где М — мантисса числа (|M| < 1); r — порядок числа (целое число); Р — основание системы счисления.

29. Типы и структуры данных.

Типы данных (табл. 1.13). Классификация информационных
единиц, обрабатываемых на ЭВМ, включает следующие аспекты:

•типы данных, - совокупность соглашений о программно-аппаратурной форме представления и обработки, а так
же ввода, контроля и вывода элементарных данных;

•структуры данных — способы композиции простых данных
в агрегаты и операции над ними;

•форматы файлов — представление информации на уровне
взаимодействия операционной системы с прикладными
программами.

Ранние языки программирования (ЯП), а точнее, системы
программирования (СП) — Fortran, Algol, будучи ориентированы
исключительно на вычисления, не содержали развитых систем
типов и структур данных.

Позже появившиеся ЯП (СП) Cobol, PL/1, Pascal вводят новые типы данных:

• символьные (цифры, буквы, знаки препинания и пр.);

• числовые символьные для вывода;

• числовые двоичные для вычислений;

• числовые десятичные (цифры 0--9) для вывода и вычислений.

Появление систем управления базами данных и систем программирования для разработки ИС приводит к появлению ряда
других типов данных:

•дата и время',

•бинарные (Binary Large Object — BLOB) и текстовые объекты без внутренней структуры (интерпретация возлагается
на ПП)

Понятие типа данных ассоциируется также с допустимыми
значениями переменной и операциями над ними, например,
данные типа время (чч:ММ:СС) или дата (гг/мм/дд) предполагают определенные диапазоны значений каждого из разрядов, а
также машинные или эмулируемые операции (сложение/вычита¬
ние дат и/или моментов времени).


Структуры данных. В языке Algol были определены два типа
структур: элементарные данные и массивы (векторы, матрицы,
тензоры, состоящие из арифметических или логических переменных). Основным нововведением, появившиеся в следующих ЯП являются агрегаты данных
(структуры, записи), представляющие собой именованные комплексы переменных разного типа, описывающих некоторый
объект или образующих некоторый достаточно сложный документ. типы данных (комплексые числа), очевидно, занимают промежуточное положение между элементарными переменными и массивами (структурами).Термин запись подразумевает наличие множества аналогичных по структуре агрегатов, образующих файл (картотеку), содержащих данные по совокупности однородных объектов, элементы данных образуют поля, среди которых выделяются элементарные и групповые (агрегатные)

Появление СУБД и АИПС приводит к появлению новых
разновидностей структур:

•множественные поля данных;

•периодические групповые поля;

•текстовые объекты (документы), имеющие иерархическую
структуру (документ, сегмент, предложение, слово).