Вопросы для самоконтроля

1. Каковы подходы к измерению информации?

2. Что является элементарной единицей информации?

3. Каковы производные единицы информации?

4. Как кодируется текстовая информация?

5. Как определяется единица измерения количества информации?

6. В каких случаях и по какой формуле можно вычислить количество информации, содержащейся в сообщении?

7. Почему в формуле Хартли за основание логарифма взято число 2?

8. При каком условии формула Шеннона переходит в формулу Хартли?

9. Что определяет термин «бит» в теории информации и в вычислительной технике?

10. Приведите примеры сообщений, информативность которых можно однозначно определить.

11. Приведите примеры сообщений, содержащих один (два, три) бит информации.

12. Как частота дискретизации и глубина кодирования влияют на качество цифрового звука?

Глава 4 Алгоритмизация и программирование Понятие алгоритм, свойства алгоритма

Понятие алгоритма относится к фундаментальным понятиям информатики, оно возникло задолго до появления ЭВМ и стало одним из основных понятий современной науки.

Алгоритм — это понятное и точное предписание (указание) исполнителю совершить определенную последовательность действий для достижения указанной цели или решения поставленной задачи.

Но данное высказывание не является определением в математическом смысле, а лишь отражает интуитивное понимание алгоритма, сложившееся за многие годы. В самом общем виде понятие алгоритм принадлежит к числу первичных понятий науки и не определяется через более простые понятия.

При разработке алгоритма обычно подразумевается, что он предназначен для некоторого исполнителя. Под исполнителем алгоритма подразумевается автоматическое устройство (робот, ЭВМ, станок с числовым программным управлением и т.д.) или человек, способные выполнить набор команд.

Совокупность команд, которую понимает и может выполнить исполнитель, называется системой команд исполнителя. Каждая команда алгоритма предписывает произвести некоторое действие. Объекты, над которыми исполнитель может совершать действия, образуют среду действия исполнителя.

Применительно к ЭВМ алгоритм определяет вычислительный процесс, начинающийся с обработки некоторой совокупности исходных данных и направленный на получение результата, определяемого этими исходными данными. Для вычислительного процесса в соответствии с ГОСТ 19.004–80: алгоритм — это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому результату.

Алгоритм характеризуется следующими свойствами: дискретность, понятность, определенность (детерминированность), результативность, массовость.

Свойство дискретности алгоритма означает, что всякий процесс, определяемый алгоритмом, должен иметь дискретный (прерывистый) характер, т.е. представлять собой упорядоченную совокупность отделенных друг от друга команд. Для того чтобы подчеркнуть дискретность структуры алгоритма, команды часто нумеруют или записывают в разные строки.

Свойство алгоритма записываться в виде команд, которые входят в состав системы команд исполнителя, называется понятностью.

Свойство определенности заключается в том, что любая команда алгоритма должна быть строго определена и не должна допускать неоднозначного толкования, при этом строго должен быть определен порядок выполнения команд алгоритма. Свойство определенности делает алгоритм независимым от исполнителя, он рассчитан на чисто механическое исполнение. Если один и тот же алгоритм выполняют разные исполнители, то они придут к одному и тому же результату.

Свойство результативности состоит в том, что исполнение любого алгоритма должно заканчиваться за конечное число шагов и при этом всегда приводить к какому-либо результату. Алгоритм должен учитывать возможность отрицательного ответа на поставленную задачу.

Массовость алгоритма означает применимость его ко всем задачам рассматриваемого типа при любых исходных данных.