Вопрос 2. Представление числовых и нечисловых данных в компьютере. Единицы измерения информации и объема данных

Дня представления в компьютере объектов, их характеристик или исходов событий им ставятся в соответствие двоичные набо­ры длины, кратной 8. Этот процесс называют кодированием инфор­мации. Следует отметить, что ранее один из способов защиты ин­формации (теперь шифрование) также называли кодированием.

Наиболее прост процесс кодирования неотрицательных целых чисел. Такому числу ставится в соответствие его запись в двоичной системе счисления, длина которой кратна 8 (при необходимо­сти старшие разряды заполняются нулями). Располагая одним (двумя, четырьмя) байтом, можно закодировать числа от 0 до 255 (65535,4294967295).

Символу (буква, цифра, специальный символ, знак пунктуации) ставится в соответствие число (код символа) согласно используе­мой при обработке информации таблице кодировки. Существует несколько таблиц кодировок.

При представлении целых чисел старший бит представления числа является знаковым. Если этот бит равен 1, то число отрицательное.

При представлении двоичного вещественного числа его записы­вают в виде М^х2^Р, где . ЧислоМ (число Р) называется мантиссой (порядком). Под мантиссу (порядок) отводят целое чис­ло байт. Число байт, отведенное под порядок (мантиссу), опреде­ляет диапазон (точность) представления числа.

Таким образом, внутри компьютера преобразование и хране­ние информации об объектах любой природы сводится к преоб­разованию и хранению двоичных наборов. Число компонент на­бора называется его длиной. Отметим, что число двоичных набо­ров длины п равно .

Единицей измерения информации является бит. Бит — это инфор­мация о состоянии объекта с двумя равновероятными состояния­ми. Отметим, что определение количества информации в сообще­нии, как правило, является трудной задачей (надо знать вероятно­сти событий). Например, количество информации в сообщении «Студент Иванов И.И. получил зачет по дисциплине "Информа­тика"» зависит от степени подготовленности Иванова И.И. и за­данных ему вопросов.

При решении задач на компьютере обычно достаточно распоз­навать объекты и их характеристики. Это более простая задача.

При хранении и обработке информации в компьютере исполь­зуются двоичные наборы длины, кратной 8. Это объясняется сле­дующими соображениями: в настоящее время на компьютере об­рабатывается в основном текстовая информация; число широко используемых символов (с учетом символов национальных ал­фавитов) превосходит 128 = и меньше 256 =. В связи с этим следующей за битом единицей информации является байт. Байт — это информация о состоянии объекта с 256 равновероятными со­стояниями. Часто под битом понимают двоичный разряд, а под байтом — двоичный набор длины 8. Отметим, что байт, являясь наименьшей адресуемой единицей памяти компьютера (даже са­мого современного), есть единицаобъема данных.

Более крупными единицами информации и объема данных яв­ляются килобайт, мегабайт и гигабайт. Следует напомнить сту­дентам причину, по которой переходной коэффициент равен 1024, а не 1000.