- •Государственное образовательное учреждение высшего
- •Содержание
- •Введение
- •1. Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы, данные, информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации
- •Сообщения, данные, сигнал, атрибутивные свойства информации, показатели качества информации, формы представления информации. Системы передачи информации
- •1.1.1. Формы представления информации
- •Дискретная и аналоговая информация
- •Источник канал связи приемник
- •Контрольные вопросы
- •1.2. Меры и единицы количества и объема информации
- •Формула Шеннона:
- •Контрольные вопросы
- •1.3. Позиционные системы счисления
- •1.3.1. Способы перевода чисел из одной системы счисления
- •В другую
- •Способ перевода чисел из системы счисления
- •С любым основанием в десятичную
- •Способ перевода целых чисел из десятичной в систему счисления с любым другим основанием
- •Правило перевода дробного числа из десятичной в систему счисления с любым другим основанием
- •1.3.2. Системы счисления, используемые в компьютере
- •Перевод из восьми- и шестнадцатеричной систем счисления в двоичную
- •Перевод из двоичной в восьми- и шестнадцатеричную системы счисления
- •Перевод из восьмеричной системы счисления в шестнадцатеричную и обратно
- •1.3.3. Двоичная арифметика
- •Полная таблица сложения для двоичной системы счисления
- •Вычитание меньшего числа из большего в двоичной системе
- •Вычитание большего числа из меньшего в двоичной системе
- •1.3.4. Представление чисел в двоичном коде
- •Контрольные вопросы
- •1.4. Логические основы эвм
- •1.4.1. Основные понятия и операции формальной логики
- •1.4.2. Таблица истинности логических выражений
- •1.4.3. Основные логические операции Операция отрицания (инверсия)
- •Операции логического умножения (конъюнкция)
- •Операция логического сложения (дизъюнкция)
- •Операция импликации
- •Операция эквиваленция
- •Построение таблицы истинности для сложного высказывания
- •1.4.4. Логические законы и правила преобразований
- •1.4.5. Основные логические элементы компьютера
- •Логические вентили и, или и не
- •Полусумматор
- •Сумматор
- •Каскад сумматоров
- •Триггер
- •Контрольные вопросы
- •2. Технические средства реализации информационных процессов
- •2.1. История развития эвм. Понятие и основные виды архитектуры эвм
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера, их характеристики
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики
- •Контрольные вопросы
- •2.4. Устройства ввода/вывода данных, их разновидности и основные характеристики
- •Контрольные вопросы
- •3. Программные средства реализации информационных процессов
- •3.1. Понятие системного и служебного (сервисного) программного обеспечения: назначение, возможности, структура. Операционные системы
- •Контрольные вопросы
- •3.2. Файловая структура операционных систем. Операции с файлами
- •Правила именования файлов
- •Примеры часто встречающихся расширений в fat и fat32 (в ms-dos и Windows)
- •Каталоги
- •Операции над файлами и каталогами
- •Контрольные вопросы
- •3.3. Технологии обработки текстовой информации
- •Двоичное кодирование текстовой информации
- •Кодировки русских букв
- •Основные восьмибитные кодировки
- •Способы передачи информации о форматировании текста
- •Различные форматы текстовых файлов (документов)
- •Контрольные вопросы
- •3.4. Электронные таблицы
- •Контрольные вопросы
- •3.5. Технологии обработки графической информации Двоичное кодирование графической информации
- •Кодирование цвета
- •Растровая графика
- •Векторная графика
- •Палитры цветов
- •Графический редактор: назначение и основные возможности
- •Различные форматы графических файлов
- •Растровые форматы
- •Векторные форматы
- •Контрольные вопросы
- •3.6. Средства электронных презентаций
- •Контрольные вопросы
- •3.7. Системы управления базами данных
- •Контрольные вопросы
- •3.8. Основы баз данных и знаний
- •I этап. Постановка задачи.
- •VI этап. Работа с созданной базой данных.
- •Классификация баз знаний
- •Контрольные вопросы
- •4. Модели решения функциональных и вычислительных задач
- •4.1. Моделирование как метод познания
- •4.2. Классификация и формы представления моделей
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Методы и технологии моделирования
- •Классификация иис
- •Информационная технология решения задач
- •Компьютерный эксперимент
- •Контрольные вопросы
- •4.4. Информационная модель объекта
- •Контрольные вопросы
- •5. Алгоритмизация и программирование
- •5.1. Понятие алгоритма и его свойства. Блок-схема алгоритма
- •5.1.1. Основные свойства алгоритмов
- •5.1.2. Формы записи алгоритма
- •1. Словесная форма записи алгоритма
- •2. Графический способ записи алгоритма
- •3. Запись алгоритма в виде псевдокода
- •Основные служебные слова:
- •Контрольные вопросы
- •5.2. Основные алгоритмические конструкции. Базовые алгоритмы. Программы линейной структуры. Операторы ветвления, операторы цикла
- •Вложенные циклы
- •Контрольные вопросы
- •6. Локальные и глобальные сети эвм. Защита информации в сетях
- •6.1. Сетевые технологии обработки данных
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Основы компьютерной коммуникации. Принципы организации и основные топологии вычислительных сетей
- •Контрольные вопросы
- •6.3. Сетевой сервис и сетевые стандарты
- •1. Персональный компьютер.
- •Контрольные вопросы
- •6.4. Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях
- •2. Защита пароля.
- •11. Дублирование, мультиплексирование и резервирование офисов.
- •12. Резервирование каналов связи.
- •12. Защита данных от перехвата.
- •Контрольные вопросы
- •7. Технологии программирования. Языки программирования высокого уровня
- •7.1. Этапы решения задач на компьютерах
- •Контрольные вопросы
- •7.2. Понятие о структурном программировании. Модульный принцип программирования. Подпрограммы. Принципы проектирования программ сверху-вниз и снизу-вверх
- •Контрольные вопросы
- •7.3. Объектно-ориентированное программирование
- •Алгоритмическое программирование
- •Объектно-ориентированное программирование
- •Контрольные вопросы
- •7.4. Эволюция и классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования
- •Языки низкого уровня
- •Языки высокого уровня
- •Контрольные вопросы
- •7.5. Структуры и типы данных языка программирования
- •Контрольные вопросы
- •7.6. Трансляция, компиляция и интерпретация
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Список литературы
Кодировки русских букв
Кодировка – это стандарт, ставящий в соответствие каждому символу алфавита его порядковый номер. Кодировку записывают в виде таблиц.
Для кодирования символов в компьютере используются комбинации нулей и единиц. Таблица, в которой записаны коды и соответствующие им символы, называется таблица кодировки. Для того чтобы закодировать все буквы английского алфавита необходимо всего 52 последовательности нулей и единиц (26 строчных + 26 прописных = 52). К ним добавляются знак пробела, знаки препинания, некоторые служебные знаки и всего получается 128 символов. Это основа всех самых распространенных в настоящее время кодировок под названием ASCII (American Standard Code for Information Interchange – американский стандартный код обмена информацией).
Семибитные кодировки. Число 128 удобно тем, что оно представляет собой степень двойки – это два в седьмой степени, семь бит. Таким образом, каждой прописной и строчной букве английского алфавита, цифре и знаку препинания ставится в соответствие цепочка из семи двоичных разрядов (битов, принимающих значение ноль или единица). Иными словами, 17 битов дают 27 = 128 возможных перестановок из нулей и единиц. Семибитный код ASCII устроен таким образом, что некоторые биты указывают на принадлежность кода тому или иному «классу» (например, прописные буквы, строчные буквы, цифры), а другие биты указывают на то, какой именно это символ. Например, код прописной буквы «А» равен 1000001, код строчной «а» – 1100001. Различие между строчными и прописными буквами в ASCII заключается в двух крайних слева разрядах.
Можно сказать, что кодовая таблица определяет положение символов в шрифте. Номера с 0 по 31 отводятся под управляющие символы.
Восьмибитные кодировки. Для национальных алфавитов, например, русского, отведены следующие 128 символов в таблице кодировки. Таким образом, получается, что закодировано 128 + + 128 = 256 или 28 символов. Такая кодировка называется, соответственно, восьмибитной.
Единого стандарта для кодировок национальных символов не существует. Поэтому вторая половина восьмибитной кодовой таблицы в разных кодировках разная. Наиболее распространенные восьмибитные кодировки, содержащие русский алфавит (СР – Code Page – Кодовая Страница) представлены в таблице.
Основные восьмибитные кодировки
Номер кодовой «'границы |
Название кодировки на ее основе |
Где обычно используется |
CP-878 |
KOI8-R (Kod Obmena Informatsiey, 8 bit) |
Распространена в системах на основе Unix (как следствие и в Internet, так как большая часть серверов Internet обслуживается именно такими операционными системами) |
CP-1251 |
Cyrillic ANSI или Windows-Cyrillic |
Для РС-совместимых компьютеров под Windows до Windows-95 и NT |
CP-866 |
Альтернативная кодировка ГОСТ |
Для РС-совместимых компьютеров под MS-DOS и OS/2, а также в сети Fido |
CP-10017 |
Mac-Cyrillic |
Macintosh-совместимые компьютеры |
Разница между ними заключается в различном расположении русских букв.
Unicode. В последние годы получает все большее распространение стандарт Unicode. В кодировках на его основе используется не 28 = 256, а 216 = 65536 символов или 256 страниц по 256 символов. Таким образом, появляется возможность закодировать практически все буквы национальных алфавитов. В настоящее время стандарт охватывает все известные алфавиты за исключением некоторой части китайских иероглифов. На кириллические буквы отводится две страницы. Сюда входят, кроме русских букв, символы многих языков бывшего Советского Союза (например, казахского, абхазского и других), а также сербского, дунганского и пр. Созданы кодировки и текстовые редакторы, работающие на основе стандарта Unicode. В кодировке UTF-16 на каждую букву тратиться в два раза больше места в памяти компьютера, чем в восьмибитных кодировках (цепочка из 16 нулей и единиц), она применяется в Windows NT и 2000. Наиболее распространена кодировка UTF-8, в которой для английских букв используется один байт, а для букв национальных алфавитов – два (16 бит).
Конвертеры. Для преобразования текста из одной кодировки в другую существуют специальные программы конвертеры (от англ. converter – преобразователь).
Они заменяют двоичный код каждого символа на код, в которым такой символ представлен в другой кодировке». Это соответствие определяется таблицей перекодировки. Большинство конвертеров требуют указать, из какой кодировки в какую идет преобразование, однако появились и программы, умеющие автоматически определять кодировку исходного текста. Некоторые конвертеры встроены в текстовые редакторы, другие работают из командной строки или имеют собственную оболочку.