- •Конспект лекций по информатике и программированию
- •Часть 1. Основы информатики
- •1. Проблемы информатизации современного общества
- •1.1 Информация и время
- •1.2. Информатика
- •1.3. Как развивалась информатика
- •1.4. Рождение эвм
- •1.5. Современная информатика
- •1.6. Компьютеризация общества
- •1.7. Информационная технология
- •Литература
- •2. Основные понятия информатики
- •2.1. Определение информации
- •2.2. Количество информации
- •2.3. Кодирование информации
- •2.4. Участники процесса передачи информации
- •2.5. Ценность информации
- •2.6. Формы представления информации
- •2.7. Размерность информационных множеств
- •2.8. Параметрическая информация
- •2.9. Элементы теории информации
- •3. Арифметические основы эвм
- •3.1. Системы счисления
- •3.2. Позиционные и непозиционные системы счисления
- •3.3. Двоичная система счисления
- •3.4. Арифметические действия и коды чисел
- •3.5. Представление информации в форме с фиксированной и плавающей точкой
- •3.6. Прямая, обратная и дополнительная форма представления двоичных чисел в эвм
- •4. Логические основы эвм
- •4.5. Логические функции
- •4.6. Область определения логических функций
- •4.6. Таблица истинности
- •4.7. Логические функции одной переменной
- •4.8. Логические функции двух переменных
- •4.9. Теоремы разложения
- •4.10. Представление логической функции в виде сднф и скнф
- •4.10.1. Первичные термы
- •4.10.2. Минтермы и макстермы
- •4.10.3. Запись функции в виде сднф и скнф
- •4.10.4. Совершенные нормальные формы в базисах и-не и или-не
- •4.11. Минимизация логических функций
- •4.11.2. Правила минимизации логических функций
- •4.11.3. Минимизация функции с помощью карты Карно
2.6. Формы представления информации
Особенность информации в том, что, будучи материальным явлением, она не является ни материей, ни энергией. В кибернетическом смысле информация - это отражение одного объекта в другом, используемое для формирования управленческих воздействий. Структура сообщений, их смысл и практическая ценность всегда ориентированны на определенного получателя.
Информация передается в двух формах:
дискретная форма представления информации- это последовательность символов, характеризующая прерывистую, изменяющуюся величину (количество дорожно-транспортных происшествий, количество тяжких преступлений и т.п.);
аналоговая или непрерывная форма представления информации- это величина, характеризующая процесс, не имеющий перерывов или промежутков (температура тела человека, скорость автомобиля на определенном участке пути и т.п.).
2.7. Размерность информационных множеств
Все виды информации можно разделить по размерности информационных множеств.
Назовем информацией
''0''-го порядка (нуль–мерной информацией) такую, которая соответствует мощности точки;
''1''-го порядка (одномерная информация) – линии;
''2''-го (двумерная информация) – поверхности;
''3''-го порядка – объема;
''n''-го порядка –n-мерного пространства.
Таким образом, структуру информации можно изменять, переходя от одного вида информации к другому. Все виды информации можно интерпретировать геометрическими образами, что бывает удобно на практике.
2.8. Параметрическая информация
В научной практике широкое распространение имеет параметрическая информация, которую можно свести к четырем основным видам:1-событие, 2-величина, 3-функция, 4-комплекс.
Первичным и неделимым элементом информации является элементарноесобытие (двоичное): - да - нет - выбор из утверждения или отрицания. Двоичность события позволяет представлять его условно в геометрической символике точкой и пробелом, в арифметической – единицей и нулем, в сигнальной – импульсом и паузой.
Событиеявляется категорией нулевой меры, т.е. не имеет геометрических измерений. Поэтому оно и представлено точкой.
2. Величинаесть упорядоченное в одном измерении множество событий, причем каждое из них отвечает принятию величиной какого-либо одного значения. Величина может быть дискретной, или непрерывной. Одно событие есть «0»-мерная категория, так что совокупность пронумерованных подряд событий занимает одно измерение. Геометрически величину можно представить линией. |
|
3.Функцияx(t) есть соотношение между величиной и времен, пространством или другой величиной. В этом смысле функцию можно трактовать как двумерное поле событий.
ВремяТ само по себене содержит информации, Множество событий во времени можно упорядочить относительно координатNи Т в виде функцииN(Т).
4. Полныйкомплексинформации есть соответствие между величиной, с одной стороны и временем и пространством с другой. Таким образом, полный комплекс информации есть трехмерное поле событий
Параметрическая информация сообщает о различных величинах, оцениваемых по индивидуальным шкалам или приведенных к одной общей шкале. Эти физические величины называются параметрами.
Информация об одной скалярной величине одномерна.
Информация о функциональной зависимости между 2-мя величинами, например, Х2 = f (X1), занимает 2 измерения в координатахХ1 иХ2. Более сложные соотношения между многими величинами представляютсяn-мерными категориями или образами. Информация об изменении параметров во времени занимает от 2 доnизмерений в зависимости от количества отдельных параметров.
Геометрические пространства (линия, плоскость, объем) представляют собой информационные категории только в тех случаях, когда они определяют местоположение событий. Координата N представляет событие на линии;N1 иN2 – координаты плоскости;N1, N2, N3 характеризуют объем.
Параметрические пространства могут содержать информацию о распределении некоторых параметров по линии, плоскости или объему.